岩溶暗河施工组织设计1Word文件下载.doc
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开挖迂回涵洞
迂回涵洞衬砌
引流暗河水
主涵洞开挖
主涵洞衬砌
⒈工艺流程
⒉竖井施工
因暗河壁为页岩，透水性较好，为防止在竖井靠开挖中暗河水渗流，竖井距离暗河不少于10m。
因为暗河向小里程方向隧道基底为溶洞充填物（泥夹块石）；
向大里程方向隧道基底岩性较好，因此选择竖井位置为大里程方向一侧与河道净间距为10m。
竖井尺寸为2.0×
2.5m，每向下开挖2m施作一次壁护（如下图所示）。
竖井开挖深度比迂回涵洞基底深1m，一是便于集中抽水，二是便于放置提升设备。
如图：
竖井出碴采用电动葫芦垂直提升，自行加工1.0×
1.0×
1.0m3的钢板料斗，在竖井内并排放置两个。
料斗下方制作成活动开关，人工装碴，电动葫芦提升到井口上面后，沿工字钢轨道水平运输至停放在一侧的梭矿上，打开料斗下面的开关，将碴卸出。
提升装置布置如下图所示
⒊开挖衬砌：
为解决主题涵洞在流水状态中开挖及混凝土施工的问题，采取先开挖迂回涵洞的方案，并在迂回涵洞施工中，采取先贯通迂回涵洞下游，使迂回涵洞下游出口与暗河河道接通，再将迂回涵洞上游打开。
在迂回涵洞开挖过程中应注意做好支护，特别是平导下方为动载条件下的受力，应加强支护。
开挖支护完成后即可将暗河水拦截引入迂回涵洞内。
主体涵洞与迂回涵洞间距及高差如下图所示：
涵洞衬砌采用格栅钢架、组合钢模板衬砌，格栅钢架间距1.5m。
每两段作为一个循环，两段之间加沥青木板作为沉降缝。
四、施工进度安排
竖井开挖进度安排
断面方（m2）
5
开挖深度（m）
9.23
循环进尺（m）
0.7
打眼时间（h）
3
出碴时间（h）
交接班极吃饭时间（h）
4
每天进尺（m）
1.8
护壁
1天
工期天数
6天
开竣工时间
11·
7～11·
13
迂回涵洞进度安排
7.26
开挖长度（m）
上游
14
循环
进尺
2.2
下游
50
2.5
出碴虚方（m3）
出碴
车数
350
出碴时间
5.5h
通风时间（h）
0.5
交接班及
吃饭时间
每天循环次数
每天进尺4.4m
上、下游14m范围可平行作业
平行作业折减系数
28m开挖时间
8天
下游36m范围单独作业
每天进尺
4.4m
开挖时间
9天
衬砌时间
铺底时间
2天
迂回涵洞完成时间25天，开竣工时间11·
14～12·
10
迂回涵洞施工期间，主体涵洞清碴可平行作业，开挖深度按2m计算，还剩余2m，则开挖量为2.0×
7.0×
30=420m3，每天出渣量按70m3计算，需6天完成开挖。
涵洞基础每3m一个分段（中间加沥青木板），混凝土方量42m3。
基础每6
m作为一个循环（中间加设沥青木板），混凝土方量为84m3，基础施工至平导左壁，施工长度30m，每循环2天，5个循环需要10天。
涵身每6m为一循环，混凝土方量为（1.692+1.91×
2）×
3×
2=33m3，每循环2天，基础施工完两个循环后可安排涵身平行作业，实际涵身施工实际需要时间4天。
主体涵洞进度安排
基础施工
基础开挖
循环长度
6m
循环方量
84m3
开挖长度
30m
循环次数
5次
循环时间
主体涵洞基础完成时间共需要16天
涵身施工
33m3
平行作业时间
实际需要时间
第二部分武隆隧道泄水洞施工组织设计
一．工程概况
武隆隧道泄水洞位于横洞口向武隆方向约900m处，进口下穿武丰公路流入乌江，上游与D2K193+355右侧3#溶腔相接，长度为965m。
于XK0+600～+630及XK0+270～+300段设两处错车道。
泄水洞V级围岩段及洞口下穿公路段采用模筑衬砌，其余地段采用锚喷衬砌。
下穿公路地段拱部采用Ф25超前锚杆及拱墙工字钢架加强支护，V级围岩段采用Ф42小导管及拱墙工字钢架加强支护。
超前锚杆或小导管环向间距30cm，纵向间距2m，每根长3m，工字钢架每米设一榀。
泄水洞下穿公路武丰公路段（XK0+000～+015）采用钢筋混凝土衬砌。
泄水洞施工采用全断面开挖，每循环进尺设计为2.3m。
采用LWL150扒碴机装碴，小型农用汽车运输。
喷射混凝土及模筑混凝土设备采用横洞工区的拌和站拌料、汽车运输至泄水洞使用。
三.临时设施布置
⒈临时用电
临时用电采用横洞口高压电网（川东电力公司），架设至泄水洞口，并根据用电量计算，在泄水洞口设置一台500KVA的变压器。
因泄水洞长度较大，且出碴设备为LWL150扒碴机电机功率为55KW，所以在进洞600m后，考虑高压进洞，高压进洞变压器采用250KVA的容量。
⒉施工用水
采用横洞工区高位水池，φ100钢管接长至泄水洞口，经计算高位水池与泄水洞口高差为67m，与泄水洞末端高差为49m，扣除管道摩阻、弯道及水阀阻力，完全满足高压用水的需要。
⒊高压供风
掌子面开挖断面约12.5m2，采用5台T28风枪钻孔，采用一台20m3空压机即可满足要求，但考虑到喷射砼同时作业及备用系数，从横洞工区下场设备中调两台20m3空压机使用。
压风管道的选择，应满足钢管终端的风压不小于6kg/cm2，工作风压不小于5kg/cm2，根据计算高压风管选择φ100钢管即可满足要求。
⒋风水管安装注意事项
a.管道敷设要求平顺、接头密封、防止漏风，凡有裂纹、创伤、凹陷等现象的钢管不能使用；
b.靠近空压机150米以内，风管的法兰盘接头宜用耐热材料制成垫片，如石棉衬垫等。
c.压风管道在总输出管道上，必须安装总闸阀以便控制和维修管道；
主管道上每隔300～500米应分装闸阀；
按施工要求，在适当地段（一般每隔60米）加设一个三通接头备用；
管道前端至开挖掌子面距离宜保持在30米左右，并用高压软管接分风器；
与分风器联结的胶皮软管长度不宜大于10米；
四.爆破开挖
搭脚手架
测量布孔
钻孔
清孔
装
药
清理现场
连线起爆
通风排烟
清理危石
加工爆破器材
1.工艺流程
3.
2.施工工艺
2.1爆破参数：
①炮眼数量：
掏槽眼（直眼掏槽）6个，辅助眼12个，周边眼18个；
②炮眼深度：
周边眼和辅助眼深度均为2.8m，掏槽眼深度为3.0m；
③周边眼间距：
取40~50cm；
④装填系数：
取0.7；
⑤装药量：
A型断面55kg；
⑥装药结构：
周边眼采用反向间隔不偶合装药，导爆索连接，导爆索用竹片和电工胶布与炸药绑在一起。
2.2炮眼布置及装药量详见附图4-1、4-2
五.初期支护
⒈喷射混凝土作业
喷射作业先从拱脚或墙脚向上堆喷，以防止上部喷射回弹料虚掩拱脚（墙脚）而不密实，以致强度不够，造成失稳；
先将凹洼部分找平，然后喷射突出部分，并使其平顺连接。
喷射作业应沿水平方向以螺旋形画圈移动，并使喷头尽量与受喷面垂直，喷射口至受喷面距离以0.6～1.0m为宜。
喷射混凝土表面应大致平整并呈湿润光泽,无干斑或滑移流淌现象。
⒉施作结构锚杆及钢筋网
锚杆安装前必须除去锚杆油污锈蚀并将钻孔吹干净，孔内灌注砂浆应饱满。
锚杆安装后外露长度不宜大于10cm。
钢筋网在洞外预先焊接绑扎成片，运至洞内铺设，钢筋网为φ8×
φ6钢筋焊接而成，网格为25cm。
钢筋网应随受喷面铺设，其间距不大于3cm，钢筋网应与锚杆体连接牢固。
喷砼后钢筋网片不外露，最小保护层厚度2cm。
⒊安装钢架
按照设计尺寸在平面上放出1:
1大样，并把整榀格栅钢架分成若干个单元（分节长度不得大于4m），并焊好连接法兰，法兰的焊接准确周正，孔眼对应。
钢架安装注意事项：
①为保证钢架置于稳固的地基上，施工中应在钢架基脚部位预留足够的坚实地基，架立钢架时挖槽就位。
②为增强钢架的整体稳定性，应将钢架与纵向连接筋、结构锚杆、定位系筋和锁脚锚杆焊接牢固。
③钢架平面应垂直于隧道中线，其倾斜度不大于2°
钢架的任何部位偏离铅垂面不应大于5cm。
④钢架连接接头要连接牢固。
拱脚部位易发生塑性剪切破坏，故该部位接头除螺栓连接外，还应四面帮焊，确保接头的强度和钢度。
⑤钢架尽可能与围岩贴靠紧密，当钢架和初喷层存在较大间隙时设楔形混凝土垫块顶紧围岩；
钢架与围岩的间距不应大于5cm。
4.超前小导管注浆
Ⅴ级围岩地段采用φ42超前小导管加强支护，长度为3.0米，导管中心环向间距30cm，纵向间距2m，每环间纵向搭接1.0米。
小导管的构造：
小导管前部钻注浆孔。
孔径为6～8mm，孔间距20～30cm，呈梅花形布置。
前端加工成锥形，尾部长度不小于80cm，作为不钻孔的预留止浆段，尾部焊有φ8mm钢筋弯成的铁箍。
小导管安装：
首先进行施工放样，在打孔的位置上做出标记，钻孔时应准确掌握钻进的倾角。
完成钻孔作业后，及时清孔，而后将小导管沿钻孔打入。
六.二次衬砌
泄水洞V级围岩地段及洞口下穿公路段采用模筑衬砌，其余地段采用锚喷衬砌，并设混凝土流水槽。
共设三种衬砌类型，其中C1型衬砌断面790m，C2型衬砌断面60m，D型衬砌断面85m。
模筑混凝土等级均采用C15混凝土。
模筑混凝土采用组合钢模板，自制钢拱架和衬砌台架浇注混凝土，混凝土输送泵入模，灌注过程一次成形，循环长度为6米。
要求平整度、尺寸、板缝均达到规范要求。
⑴立模及加固
①衬砌模板的加固应着重模板底部和两端，模板纵向加固采用刚性支撑（钢管）连接,两端必要时可采用在边墙内锚固钢筋，然后加螺栓紧固的方法。
台车的其余部位必须用刚性支撑顶紧，经检查合格后方可灌注混凝土。
②脱模后要认真进行清理，对模板表面的水泥浆、锈斑、污渍等用砂纸或磨光机打光，并均匀涂刷脱模剂（机油加适量柴油或专用脱模剂）。
⑵混凝土灌注
混凝土灌注过程中,边墙侧压力最大,为防止“跑模”,混凝土应水平分层进行灌捣，厚度应为30～40cm，且应一次连续灌筑。
且应控制边墙灌注速度，两侧交替灌注高度不超过1.0m。
若混凝土灌注过程中因故中断，需采取如下措施:
当温度达到30℃时，时间减至1.5h；
当温度减至10℃时，时间延长至2.5h。
如灌注时间超过上述时间,应停止灌注砼,且在24h后方可再灌注砼，且必须在旧砼接触面凿毛并用高压水冲洗干净。
⑶混凝土振捣
振捣是影响砼外观质量的重要因素。
振捣厚度一般以30～40cm为宜，振点间距20cm，与模板距离15cm，振动时间25～30s，但也应视震动棒性能略作调整。
应逐层平行振捣，快插慢抽、垂直振捣，做到不漏振不过振，以将砼中的气泡充分引出、把浆提出、砼不再下沉为标准，确保砼的密实性和表面的光洁。
⑷混凝土拆模
控制拆模时间。
砼强度达到2.5Mpa时可拆模。
如果需要提前拆模，可采用加热法。
拆模过程中应防止磕碰，对施工好的砼要做好防护。
⑸混凝土养护
拆模后应重视砼养护，确保砼内部水化热散发，避免局部出现干缩龟裂现象。
在衬砌地段洞内相对湿度＞90%时采用自然养生，60～90%时洒水养护7天，＜60%时洒水养护14天。
七.通风排烟
⒈选用通风机的计算参数
⑴泄水洞开挖断面积：
SC1=13.71m2；
SC2=21.18m2；
SD=19.18m2；
⑵一次开挖长度：
L=2.3m；
⑶一次爆破用药量：
A=55kg；
⑷隧道内最多作业人数：
n=15人；
⑸爆破后通风排烟时间：
t=30min；
⑹管道百米漏风率：
β=1.3%；
⑺泄漏系数：
P=1/（1-β）L/100。
⒉各种条件下的需风量计算：
⑴按洞内同时工作的最多人数计算:
Q=k×
m×
q=1.2×
15×
3m3/min=54m3/min
⑵按稀释一次爆破炸药量所产生的有害气体需风量计算:
Q=7.8/t×
3√A·
S2·
L2=7.8/30×
3√55×
13.712×
1502=553m3/min
⑶按汽车出碴产生的废气计算：
Q=ni×
A=30×
3=90m3/min
⑷按洞内允许最小风速计算需风量：
QC1=60·
V·
SC1=60×
0.15×
13.71=123m3/min
⒊选择风机风量：
采用压入式通风，稀释爆破产生的有害气体是所选通风机的最大风量：
Q压=Q供/（1－β）L/100=553/（1－0.013）965/100=627m3/min。
⒋风压计算：
系统阻力计算表
取用计算式
参数意义
φ=0.8m
φ=1.0m
φ=1.2m
动压（Pa）
Hd=
ρ:
空气密度，1.2kg/m3；
1.2
V:
管口末端风速（4Q/πD2）；
18.34m/s
11.7m/s
8.15m/s
Hd:
动压。
201.8Pa
82.13Pa
39.85Pa
静
压
摩擦阻力
h=
hf=0.1h
hs=h+hf
λ:
管道摩擦系数,0.019；
0.019
L:
通风距离,965m；
965m
d:
风管直径；
0.8m
1.0m
1.2m
V0:
管内平均风流速度
[（Qa+Q）/（2×
60）]/（π/4×
D2）；
19.56m/s
12.52m/s
8.69m/s
h:
摩擦阻力；
5261.1Pa
1724.4Pa
629.3Pa
hf:
局部阻力；
526.1Pa
172.4Pa
69.2Pa
hs:
静压。
5787.2Pa
1896.8Pa
761.5Pa
系统风压（Pa）H=Hd+hs
H:
系统风压
5989Pa
1979Pa
801.4Pa
由上表可见，选用φ0.8m的风筒不能满足通风的需要，选用φ1.2m直径的风筒，风压损失是φ1.0m风筒不到一半，而成本不会增加很多，因此风筒直径选用1.2m。
综合上述风量，风压计算结果，选用天津通创生产的SDA63B-2T22风机即可满足要求，其主要参数如下表。
通风机参数表
型号
厂家
风量
风压
功率
SDA63B-2T22
天津通创
825～1500
400～2200
2×
22
八.施工进度及工期安排
泄水洞长度965米,开工日期为2002年11月20日，计划在2002年5月1日结束开挖，并衬砌完毕。
工期为5个月，月进尺为200米。
泄水洞开挖进度安排
开挖断面
13.71m2
炮眼数量
风枪数量
5台
打眼时间
2.5h
装药连线
0.5h
通风时间
出碴方量
57m3
出碴车数
汽车容量
40min
往返次数
2
往返时间
50min
施工进度及工期安排
项目
开挖、支护（米/月）
衬砌（米/月）
Ⅱ级C1型
Ⅱ级C2型
Ⅴ级D型
横洞
220
无
300
泄水洞
180
90
武隆隧道泄水洞横洞自2002年11月20日开工，要求在2003年雨季来临之前完工，施工工期为5个月。
九.机械及劳动力配置
武隆隧道泄水洞主要设备表
序号
名称
规格
功率（kw）
数量
产地
主要用途
1
风动凿岩机
YT28
81L/S
20
天水
挖装机
LWL-150
150m3/h
55
南昌
装碴
汽车
南骏
4m3
通风机
SDA125
12
天津
通风
砼喷射机
PZ-5K
5.5m3/h
7.5
郑州
喷射砼
6
压风机
20m3/min
130
压风
7
搅拌机
JZC350
10～14m3/h
砼搅拌
泄水洞的人员配置，主要为武隆隧道横洞工区的下场人员，人员比较充足，计划上场人员为28人，前期主要为开挖和支护，衬砌在2003年雨季之后施做。
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