水库隧洞施工方案#广东#土方工程.doc
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1、某某市某某水库扩建工程土建二标输水隧洞施工方案1、编制依据及引用标准1.1编制依据(1)某某市某某水库扩建工程土建二标设计施工图。(2)某某市某某水库扩建工程土建二标招标文件。(3)某某市某某水库扩建工程土建二标施工合同。(4)现行有关建设法规、规范、规程、标准。(5)本公司质量、职业安全健康、环境管理体系文件。(6)某某市有关质量、安全、环境保护管理文件。(7)施工现场周边环境及施工条件等情况。(8)某某市某某水库扩建工程土建二标工程地质勘探资料。(9)类似工程施工经验。1.2引用标准(1)水利水电工程施工测量规范(SL52-1993)。(2)水工建筑物地下开挖工程施工规范(SL378-20
2、07)。(3)水利水电工程锚喷支护施工技术规范(SL377-2007)。(4)锚杆喷射混凝土支护技术规范(GB50086-2001)。(5)水工建筑物水泥灌浆施工技术规范(SL62-1994)。(6)给水排水管道工程施工及验收规范(GB 50268-2008)。(7)水工混凝土施工规范(DL/T5144-2001)。 (8)水工金属结构防腐蚀规范(SL105-2007)。(9)水利工程压力钢管制造安装及验收规范(SL432-2008)。(10)水利水电工程施工质量检验与评定规程(SL176-2007)。(11)水利水电建设工程验收规程(SL-233-2008)。(12)水利水电工程施工通用安全
3、技术规程(DL/T 5370-2007)。(13)水利水电工程施工作业人员安全操作规程(SL401-2007)。(14)爆破安全规程(GB6722-2003)。2、工程概况2.1工程项目简介某某市某某水库扩建工程土建二标项目位于某某市龙岗区横岗镇简龙村东北约2.5公里的龙岗河上游支流响水河上。某某水库建于1989年,是横岗镇的补充供水水源之一,也是荷坳水厂唯一的供水水库。水库正常蓄水位65.5m,相应库容576万m3。某某水库扩建后,正常蓄水位为80.0米,总库容为2188万立方米,抽水蓄能电站装机容量1200MW,属中型水库,以供水为主、兼蓄能发电站发电用水和防洪等综合利用。扩建工程主要建筑
4、物包括:新建1座主坝和3座副坝,坝体结构为风化土心墙堆石坝,坝基防渗均采用混凝土防渗墙与帷幕灌浆相结合的防渗型式。主坝顶长433米,宽7米,最大坝高47米;1副坝顶长143.4米,宽7米,最大坝高32米;2副坝顶长153.0米,宽7米,最大坝高11米;3副坝顶长153.63米,宽7米,最大坝高30.4米;新建溢洪道225.8米、输水放空洞全长251.35米、输水支线隧洞全长231米、新建交通道路2.841公里。2.2隧洞工程概况2.2.1输水放空洞工程概况输水放空洞为1级建筑物,在水库大坝施工期间承担导流任务,施工导流结束后,将改建为输水放空洞,洞径2.5m。输水放空洞由引水渠、进水口、压力隧
5、洞、事故检修闸门井、出口消能及工作阀等组成。输水防空洞水平长度321.338m,其中进口引水渠长5m,进口段长9m,隧洞段长70.035m,洞内钢管外包砼段长181.31 m,洞外钢管外包砼段长39.41m,出口闸门段长7.4m,外露钢管段长4.178m,隧洞纵向坡度为1%。输水放空洞设计概况详见输水放空洞工程概况表、输水放空洞锚喷支护横断面图及输水放空洞纵剖面图。输水放空洞工程概况表围岩类别长度(m)洞室开挖初期支护二衬混凝土衬砌段70.035m平洞开挖断面4.06 m超前锚杆采用25300,单根长度3m,纵向间距1.6m(拱顶120范围内)。环向锚杆201000*1000,长2m,钢筋网6
6、150*150(拱顶120范围内)。18#工字钢钢拱架800,喷C20砼厚180,拱架联系钢筋251000。600厚C20模注钢筋砼。拱顶中心角90范围内回填灌浆,灌浆深入围岩50-100mm。钢管内衬段106.36m平洞开挖断面3.90 m环向锚杆201500*1500,长2m,喷C20砼厚100mm。2.5m壁厚14mm钢管内衬,600厚C20砼回填衬砌。拱顶中心角90范围内回填灌浆,灌浆深入围岩50-100mm。隧洞固结灌浆孔50,深3m,排距3m,环向呈60布置6个孔。钢管内衬段74.95m平洞开挖断面4.06 m超前锚杆采用25300,单根长度3m,纵向间距1.6m(拱顶120范围内
7、)。环向锚杆201000*1000,长2m,钢筋网6150*150(拱顶120范围内)。18#工字钢钢拱架800,喷C20砼厚180,拱架联系钢筋251000。2.5m壁厚14mm钢管内衬,600厚C20砼回填衬砌。拱顶中心角90范围内回填灌浆,灌浆深入围岩50-100mm。隧洞固结灌浆孔50,深3m,排距3m,环向呈60布置6个孔。事故闸门检修井18.8m竖井开挖断面4.96*4.68 m锚杆采用20150*150,单根长度2m,钢筋网6150*150。18#工字钢支撑800,喷C20砼厚180。事故闸门门槽结构输水放空洞进口: 洞口洞脸及两侧坡面坡度为11,采用土钉支护。锚钉采用20钢筋,
8、单杆长度5m,水平间距800mm,垂直间距1m,梅花型布置。坡面用4根22、长400mm钢筋固定锚钉,固定钢筋与锚钉焊接。输水放空洞出口: 出口洞脸及两侧坡面坡度为11.25,采用土钉支护。锚钉采用20钢筋,单杆长度5m,水平间距800mm,垂直间距1m,梅花型布置。坡面用4根22、长400mm钢筋固定锚钉,固定钢筋与锚钉焊接。2.2.2输水支线改造隧洞工程概况输水隧洞改造段位于3号副坝右岸的山头,采用隧洞内埋设钢管的方式,进水口起点位于3号副坝下游。隧洞穿过3号副坝的右岸的山体,在3号副坝下游约80m处与现有输水支线管道相接,连接处设有检查井。输水隧洞改造段全长303.148m,其中进水口段
9、长20m,进水明渠段30m,输水支管段231m,输水埋管段22.148m。隧洞断面为城门洞型,断面尺寸为2.8m2.5m,洞长231.06m;内置钢管直径1.4m,壁厚12mm,钢管与隧洞之间回填C10混凝土。输水支线改造隧洞工程概况详见输水支线改造隧洞工程概况表、输水支线改造隧洞洞锚喷支护横断面图及输水支线改造隧洞纵剖面图。输水支线改造隧洞工程概况表围岩类别长度(m)洞室开挖初期支护二衬输水支线钢管内衬段33.36m平洞开挖断面3.5*2.5 m超前锚杆采用25300,单根长度3m,纵向间距1.6m(拱顶120范围内)。环向锚杆201250*1250,长2m,钢筋网6150*150(拱顶12
10、0范围内)。20#工字钢钢拱架800,喷C20砼厚150。1.4m壁厚12mm钢管内衬, C10砼回填。输水支线钢管内衬段38.34m平洞开挖断面3.0*2.5 m锚杆201500*1500,长2m,钢筋网6150*150(拱顶120范围内)。喷C20砼厚100mm。1.4m壁厚12mm钢管内衬, C10砼回填。-输水支线钢管内衬段158.86m平洞开挖断面3.0*2.5 m锚杆201500*1500,长2m,钢筋网6150*150(拱顶120范围内)。喷C20砼厚100mm。1.4m壁厚12mm钢管内衬, C10砼回填。检修闸门井11.29m竖井开挖断面3.24*4.2 m锚杆采用20150
11、*150,单根长度2m,钢筋网6150*150。18#工字钢支撑800,喷C20砼厚180。检修闸门门槽结构输水支线改造隧洞进口: 洞口洞脸及两侧坡面坡度为11.5,采用400厚干砌护坡。输水支线改造隧洞出口: 出口洞脸及两侧坡面坡度为11.5,采用草皮护坡。2.3隧洞主要工程量输水放空洞及输水支线改造隧洞主要工程量详见主要实物工程量汇总表。主要实物工程量汇总表序号项 目 名 称单位输水放空洞输水支线改造隧洞合计备注1土方开挖m378237210379922石方开挖m35445443土方回填m3340582861684隧洞平洞开挖m33212166248745隧洞竖井开挖m3633245878
12、6锚杆20t12.34.2416.547锚杆25t16.24.3220.528钢拱架制安t62.118.0680.169钢筋t16.136.4652.5610喷射砼100厚m238201321514111喷射砼150厚m224024012喷射砼180厚m21994288228213洞内回填C10砼m31421193133514钢管外包砼m337522459915砼衬砌C20W6m338638616砼衬砌C20m31031103117隧洞固结灌浆m1596159618隧洞回填灌浆m28308301950导管m1620132020钢管铺设2500*14m19619621钢管铺设1400*12m28
13、27430222钢管加劲板t11.53.51523井室现浇砼m3694.44601154.424变形缝止水铜片m34.81751.825浇筑缝橡胶止水条m4094092.4工程地质概况2.4.1输水放空洞工程地质概况输水放空洞进口位于主坝左岸的山体,距主坝址约50m,由库内穿越山脊通向库外,防空洞出口消力池与溢洪道消力池相邻,一起汇入下游排洪渠。山顶高程约110m,植被发育,进口边坡坡度27,下游边坡坡度25。地层岩性为石炭系测水组C1c(Sq)片理化砂质岩。岩体风化深厚,全风化带厚1.6m35.8m,底板高程74.85m28.7m,标贯试验N=2050击,硬坚硬状;强风化带厚14.8m29.
14、m,底板高程44.17m45.25m;弱风化带只有钻孔ZK248有揭露,顶板埋深16.8m,顶板高程44.17m。此外,在下游冲沟底分布有厚1m左右冲洪积层,在山体表层分布有1m2m厚坡积层。沿线与3条NE向断层及2条近SN向断层相交,交角6085,除F113外,F52、F114、F115、F116通过放空洞和溢洪道,性质见上所述;F113产状N10W/NE70,断层规模不大,由角砾岩组成、硅化岩组成。山脊长观孔ZK247地下水位平均66.52m,低于正常蓄水位近14m。根据钻孔压、注水及室内试验,全风化带K=7.1710-6cm/s4.610-4cm/s,K20=1.1510-6cm/s6.
15、9310-4cm/s,具中等弱透水性;强风化带K=4.4710-5cm/s,具弱透水性;强风化带q=0.9Lu,具微透水性。放空洞为压隧洞,钻孔地下水位低于正常蓄水位。进口段和出口段位于全风化带,为类围岩,洞线大部分位于强风化岩体中,沿线断层发育,与洞线交角较大,为类围岩。工程地质条件较差,施工时应及时进行支护。2.4.2输水支线改造隧洞工程地质概况某某供水网络某某取水口输水支线从3#副坝下通过,由于兴建3#副坝需将管线改造,管线向右侧山体偏移,改为隧洞埋管。改线支管洞线由库内通向库外,出洞口经检查井连入某某供水网络原支线。输水支线改造隧洞进洞口山坡坡度36,出洞口山坡坡度35,山顶高程131
16、m,山体较雄厚,植被茂盛。沿线地层岩性为石炭系测水组C1c(Sq)、C1c(Sch)片理化砂质岩、片岩、砂岩、泥质砂岩等。岩体风化深厚,全风化带厚2.1m29.3 m,底板高程50.72m86.96m,进洞口钻孔ZK286未揭穿底板;强风化带厚2.1m3.3 m,底板高程50.72m83.06m;弱风化带未揭穿,顶板埋深6.8m30.3 m,顶板高程50.72m83.06m。此外,山体表层分布有1m3.7m厚坡积层(Qdl),出洞口沟谷边存在厚1m左右路基填土(Q5)。沿线未发现大规模的断层通过,在钻孔ZK283高程66.03m64.93 m和58.68m57.98 m揭露有小断层f4、f5,
17、断层f4为角砾岩、构造片岩,全风化状,对隧洞围岩稳定影响较大;断层f5为构造片岩、弱风化状,对隧洞围岩稳定影响不大。在ZK284高程56.76m55.76 m揭露一小断层f1,为硅化岩、碎裂岩,弱风化状,胶结较好,对隧洞围岩稳定影响不大。沿线地下水位一般60m80m,埋深0.5m3.1 m。断层f1、f4、f5受NE向区域构造影响,推测断层产状与区域构造基本一致,为N50E走向,倾向NW,断层与输水支线夹角小,对管线围岩稳定较为不利。根据钻孔压、注水及室内试验,全风化带一般具弱中等透水,局部具强透水;强风化带具强中等透水;弱风化带一般具弱透水,局部呈中等透水。输水支线改造的隧洞进、出洞点位于全
18、风化带内,为类围岩,工程地质条件差;洞线大部分位于弱风化岩体中,未发现大规模断层通过,洞线与围岩产状除局部交角较大外,大部分交角较小,顺洞向节理裂隙发育,局部夹有软弱夹层,对围岩稳定不利,工程地质条件差,大部分洞段分为围岩,在隧洞施工时应及时对围岩进行支护。进、出洞口边坡较陡,根据可研阶段库岸边坡安全稳定计算成果,在动水工况下,进洞口山坡稳定性差,建议做削坡处理。进、出洞口明管段基础置于全风化带上部,全风化土遇水易软化、抗水流冲涮能力差,工程地质条件差,应对基础进行工程处理措施。检查井位于全风化带内,工程地质条件差,应对基础进行加固处理。2.5工程施工条件2.5.1 工程位置及对外交通某某水库
19、位于广东省某某市横岗街道以东约4km处。深(圳)惠(州)高速公路、机荷(某某机场至荷坳)高速公路、惠(州)盐(田)高速公路和横(岗)坪(山)公路(正在改建)等为横岗街道的主要对外公路。横坪公路从某某水库南面库岸经过。广州至某某盐田港铁路穿过横岗街道。盐田港距主坝公路里程约15km。本工程对外交通便利。2.5.2工程特点及施工场地地条件(1)工程位于经济发达地区,处于水源保护区边缘,土地资源有限,人群活动密集,环境保护和水土保持要求高,坝址处施工条件复杂,需充分考虑当地国土、水务、电力、环保以及交通等部门对本工程施工的要求(如施工期间需保证下游水厂的供水要求、库内不允许弃渣等),充分合理利用主体
20、建筑物自身开挖料和当地可能提供的修配加工能力,尽可能地减少工程施工用地和对当地环境的影响。(2)某某市经济发展速度快,工程施工期施工条件将不断发生变化(如横坪公路的改建和沙荷路的建设等),施工中需充分考虑可预见的变化情况,进行合理的施工组织安排;(3)施工期间,水库所在河道无通航及过木要求。2.5.3 气象水文条件某某市地处南亚热带海洋性季风气候区域,夏季长,气候温和,雨量丰沛,产流量大,湿度高,日照时间长,蒸发量大,且台风频繁。本工程水文气象诸要素中,以气温、降雨对露天施工影响较大,尤以降雨对风化土心墙石渣坝施工影响大。(1)降雨某某市多年平均降雨量为1925mm,雨量较为丰沛,但年内分配不
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