综合性水利工程施工技术总结.doc

第一章 施工概况第一节 工程概况1工程概述 右江百色水利枢纽位于xx右江干流百色市上游22km外，是一座集防洪、发电、航运、灌溉、供水等于一体的综合性水利工程，由一条导流隧洞、碾压砼大坝（高130m）、地下发电厂房（装机540mw）、两座副坝（高3050m）、一条航道等单位工程组成。导流隧洞位于右江右岸，是右江百色水利枢纽的关键工程、难点工程。本合同编号为xx，业主为xx右江水利开发有限现责任公司；工程监理为xx工程咨询有限公司百色项目监理部设计单位为xx水利电力勘测设计研究院；施工承包商为xx隧道工程局与xx水利水电闽江工程局联营体 。2设计概况 导流隧洞工程主体部分由进水明渠、进水塔、iv#沟明管和出明渠组成，其总长度为828m；施工辅助工程有一条施工交通支洞、一条排水洞等，施工交通支洞总长度126m，排水洞总长度287.77m。导流隧洞为承压（水压力）洞体，其衬砌后的净空形状，除进口k0+000k0+025段由长方形渐变成圆形外，其余地段均为圆形（直径13.2m）。主洞支护分三大类九种形式，即a、c三类和a1、a2、a3、b1、b2、c1、c2、c3、c4九种形式，其中a类适用于类围岩；b类适用于类围岩；c类适用于类围岩。开挖断面及支护参数为：a1型：圆形开挖断面，开挖直径14.4m。复合式衬砌，由22砂浆锚杆（l=3m、1.51.5）、8钢筋网（1515cm）、c20喷砼（th10cm）组成初期支护体系；二次衬砌为50cm厚模筑砼。a2型：圆形开挖断面，开挖直径13.215.2m，复合式衬砌，支护参数同a1型。a3型：圆形开挖断面，开挖直径14.5m，只设网喷、锚杆支护，支护喷砼厚度为15cm，锚杆和钢筋网同a1型。b1、b2型：圆形开挖断面，开挖直径14.7m。复合式衬砌，由拱墙25树脂锚杆（l=3m、1.51.5）拱墙钢筋网、喷砼（th=15cm）组成初期支护体系。二次衬砌为60cm厚模筑砼。c1型：圆形开挖断面，开挖直径14.8m。复合式衬砌，由钢筋网、喷砼（th=20cm）墙部管式锚杆（33.5、=3.25mm、l=5m、1.01.5m）结合拱部钢插管（42、=3.5mm、l=3.5m、0.42m）预注水泥浆和格栅钢架(1.0m)组成初期支护体系。二次衬砌为60cm厚模筑砼。c3型：圆形开挖断面，开挖直径15.7m。复合式衬砌，由钢筋网、喷砼（th=20cm）墙部管式锚杆（33.5、=3.25mm、l=5m、1.01.5m）结合拱部钢插管（42、=3.5mm、l=3.5m、0.42m）预注水泥浆和i20a钢架(1.0m)组成初期支护体系。二次衬砌为100cm厚模筑砼。c2型：为进口渐变段支护形式,城门型开挖断面。复合式衬砌，由钢筋网、喷砼（th=25cm）墙部管式锚杆（33.5、=3.25mm、l=5m、1.01.5m）结合拱部超前钢管（42、=3.5mm、l=10m、0.42m）预注水泥浆和i20a钢拱架(1.0m)组成初期支护体系。二次衬砌为190500cm厚模筑砼。c4型：为iv#沟明管段支护形式，城门型 盖挖断面。复合式衬砌，由钢筋网、喷砼（th=20cm）墙部管式锚杆（33.5、=3.25mm、l=5m、1.01.5m）组成初期支护体系。二次衬砌为150cm厚模筑砼。进口渐变段和iv#沟明管段施工方案为替代方案。3工程地形导流隧洞进口位于坝轴线上游约200m处，隧洞穿过坝肩山梁和iv#沟，出口位于v#沟口。沿导流洞轴线，坝肩山梁地面最大高程195m，iv#沟沟底高程134m，进口明渠段地面高程121m，出口明渠段地面高程为130140m。4工程地质导流隧洞穿过三个主要工程地质岩组，即坚硬的辉绿岩组、中等坚硬一坚硬的硅质岩及灰岩类组。辉绿岩体风化浅，沉积岩体风化较深。隧洞沿线主要构造有层间挤压断层f9、f10、f20等共8条，产状nw295335sw(4585)，以顺层或微切层为主。导流隧洞围岩分类围岩；类围岩342m，占导流隧洞总长的41.3%；类围岩233m，占30.6%。5水纹地质导流隧洞所处地域的地下水位高于河水水位，除进出口段外，水位线基本在洞体以上，地下水流向与岩层走向大致相同，层与层之间的水力联系，除风化层较为顺畅外，其余较弱。6气象 本工程所在地区属于亚热带季风气候，气候温和，雨量充沛。夏季盛行偏南风，冬季盛行偏北风，多年平均风速为1.2m/s，多年平均气温为22.1c，年内59月为高温季节。多年平均水温为22.3c。本地区主要受副热带高压、热带低压、台风及西南低涡气旋的影响，雨季暴雨天气频繁，多年平均降水量为1067.9mm，降雨多集中在69月份（汛期），约占全年降雨量的65%，11月份至次年4月为枯水期，降雨量占全年的20%以下。7主要工程量 洞挖石方14.1万方，衬砌砼6.8万方，钢筋制安4093t，喷砼0.96万方，锚杆26572根，灌浆1.34万方，土石方明挖31万方。8工期 合同总工期为20.5月，1999年11月25日开工，2001年年8月15日完工。施工计划工期19.5月，即2001年7月10日完工。9工程范围1）主体工程包括以下工程：1.1导流隧洞进口明渠工程1.2导流隧洞进水塔工程(包含闸门埋件)1.3导流隧洞洞身工程(包含iv#沟明管段)1.4导流隧洞出口明渠工程(包含跨洞顶公路)1.5右岸上坝公路(k0+0000+634.79段)2)临时工程包括以下工程：2.1施工交通支洞工程2.2施工排水洞及上游排水导洞工程(注:施工过程中采用超前排水孔及系统排水孔代替了上述排水导洞，并取得了良好的排水效果)2.3进口、出口临时围堰工程2.4风、水、电通讯工程2.5砂石砼拌和系统工程2.6临时房建工程2.7施工道路工程2.8施工场地工程2.9其他临时工程第二节 工程特性一、挖及支护断面多、跨度大。导流隧洞设计断面为圆形主洞，支护分三大类九种形式，即a、b、c三类和a1、a2、a3、b1、b2、c1、c2、c3、c4九种形式，其中a类适用于类围岩；b类适用于类围岩；c类适用于类围岩。洞室开挖半径从7.28.3m，跨度大。二、围岩地质条件差。导流隧洞穿过三种地质岩层：坚硬的辉绿岩组、中等坚硬的硅质岩及灰质岩组和软弱的泥岩类岩组。进口明渠以泥岩为主，遇水易软化。两条辉绿岩之间地质情况复杂，以到类围岩为主，地下水丰富。进口段及4#沟上游山体辉绿岩节理非常发育，强度高、岩体破碎。4#沟下游山体以泥岩为主。全风化，在植被保护下处下极限稳定状态。三、施工难度大。导流隧洞地质条件差，开挖断面大，地下水位高开洞顶30余米，、类围岩地段开挖大多靠人工配合风镐开挖完成，支护量大，开挖困难。四、技术要求高。本工程对开挖要求“限超不欠”，在如此差的地质条件下，超挖部分不仅得不到补偿（我方在合同中有承诺），而且还要补偿超填砼材料费。第三节 施工总体布置一、整个工程施工安排按“两部四区”的框架来部署：开挖部和砼衬砌部；进口工区、支洞工区、出口洞挖工区、出口明挖及公路工区；开挖由中铁隧道局施工，砼衬砌由中水闽江局施工。1、进口工区主要负责进口明渠明挖、进水塔明挖、进口渐变段洞挖、主洞k0+025k0+065段开挖支护；2、支洞工区主要负责施工支洞、支洞上游k0+300k0+504段的开挖及支护工作；3、出口洞挖工区主要负责主洞k0+828k0+504段开挖及支护工作；4、明挖及公路工区主要负责出口跨洞顶公路、出口明渠、右岸上坝公路明挖及辅助工程；二、洞挖总体施工方案施工方案采用上、下全断面法开挖。上半断面开挖时，对类围岩采用全断面、光面爆破开挖；类围岩采用中洞法开挖；类围岩采用预留核心土环形开挖，支护紧跟开挖。下半断面开挖时，对类围岩采用全断面、光面爆破开挖；、类围岩采用中间拉槽，两边错位开挖。第二章 主要施工方法第一节 进口渐变段洞挖改明挖方案一、导流洞进口渐变段原工程概况1、设计概况导流洞进口渐变段长25m，其中5m明挖，20m洞挖。明挖桩号0+000.000+005.00，明挖尺寸19.5m（宽）30m(高)；洞挖桩号0+005.000+025.00，尺寸17.5m(宽)21.4518.35m(高)。2、地质条件洞顶k0+0000+020因标前已形成145平台及平台以上覆盖层厚7.5510.75m，围岩处于类强风化破碎区，成洞条件差，且富含水。二、替代方案 拟采用替代方案：16m明挖，9m洞挖。同时，取消洞顶竖直加固锚杆，增加岩墙支护。在标高128.50米处设宽1.5m的马道，其变更设计详细情况为：a) 明挖：桩号0+0000+016，明挖段为明拱，明拱背后回填：0+0000+016用100#毛石回填；两侧岩墙支护采用管式锚杆（33.5、=3.25mm、l=5m、纵横间距11.5m，梅花型布置）、加强钢筋（16、间距21.5m）、双层钢筋网（8、间距1515cm）、及25mm厚c20喷砼。b) 洞挖：桩号0+0160+025，洞挖支护体系为复合式衬砌结合超前小管棚和钢拱架。支护参数：超前小管棚即锁口管式锚杆两排33.5、=3.25mm、l=10m、间排距0.50.5m；洞脸上部安装管式锚杆，l=10m、间排距1.01.0m；钢拱架：i20a型工字钢、纵向间距0.5m，纵向连接钢筋25、间距1.0m；网喷砼：双层钢筋网（8、网格1515cm；）；25cm厚c20喷砼。c) el145平台通道渐变段顶部el145平台上原设计道路，明挖期间暂改道上游进口围堰顶，待渐变段砼浇筑及回填结束后恢复。三、变更原因之所以要采用替代方案，主要考虑以下几个因素：a）工期问题若按原设计施工，则洞顶el145平台需先施作竖直加固锚杆405根，总长4848m，施作完后才能进入正洞开挖施工。洞顶地层加固工作至少要用两个月的时间，若2000年1月15日开工，则到2000年3月15日才能开始洞挖施工。这样就把宝贵的施工黄金时段（枯水期和旱季）白白地用在了地层加固上，既延长工期，出将对以后的施工安排带来极其不利的影响。同时出将影响到2000年12月底iv#沟上游段能否如期交大坝标的计划。b)施工难度及施工安全问题原设计的坚直锚杆伸入导流洞开挖轮廓线内，给施工带来极大困难。首先坚直锚杆伸入开挖面，开挖施工时爆破震动通过坚直锚杆直接传递给围岩，会对锚杆所贯穿的围岩带来更大、更直接的扰动和破坏，有造成坍方的可能，严重威胁到施工安全。c)锚杆伸入开挖面，而且密度较大，开挖钻孔时钻头如果遇到锚杆极易造成卡钻、断钎，既会延长施工时间和造成设备损坏，也将严重影响到施工人员的人身安全。d)该段由于管式锚杆伸入设计开挖轮廓线内，致使设计的钢拱架无法按设计进行施工。e)原设计管式锚杆平均长度12m，最大长度19.65m，钻孔较困难。四、替代方案的优越性1、解决了施工安全问题a) 替代方案取消了洞顶竖直加固锚杆，这样就消除了爆破震动竖直锚杆所造成的洞体坍方的可能。b) 替代方案取消了洞顶竖直加固管式锚杆，解决了开挖钻孔时钻头可能遇到锚杆而带来的一系列人人身、设备安全问题。c) 对桩号el145平台以上和以下围岩变形进行观测，每天观测一次，若发现围岩变形、位移、沉降、滑动等不安全情况，应采取必要应急措施，并报告监理工程师。2、缩短了该作业段施工时间替代方案取消了洞顶竖直加固管式锚杆，仅在主洞开挖线0.5m处设置一排5m长锁口管式锚杆,大大缩短了管式锚杆施作时间,明挖工序开始施工时间比原计划提前半个多月。洞挖施工开始时间比原设计提前近两个月。这样，旱季和枯水期被充分利用，有利于施工生产的安排，同时对保证工程如期完工也将十分有利。3、解决了10m以上长大锚杆施工效率低的问题。4、解决了边开挖边衬砌，后续衬砌台车无法通行的难题。5、由洞挖改为明挖，施工方法简单，资源投入少，降低了工程费用。6、缩短了开挖工期，可提前对渐变段进行衬砌，有利于进口高边坡的稳定。五、替代方案的具体施工方法1、总体施工方案 渐变段的明挖施工，由上而下分成六个台阶进行，各台阶高度为56m。下台阶开挖施工在上台阶开挖支护全部完成之后进行。洞挖采用中导洞法施工。均采用周边光面爆破或预裂控制爆破技术。利用明挖石碴及出口出碴修筑进口施工斜道。 明挖爆破孔采用潜孔钻机成孔，洞挖爆破孔采用人工手持风钻配合潜孔钻机成孔，下部锚杆孔采用三臂台车成孔。 上部台阶采用人工倒碴，下部台阶采用反铲从145平台修施工便道至下部台阶，反铲配合装载机倒碴到洞口，待渐变段开挖施工完成之后和砼衬砌之前，将碴运到弃碴场。 采用干喷机进行砼喷射。若遇有地下水，钻50的排水孔，插入pvc管并用砂浆封闭pvc管和孔口之间的空隙，集中排离作业面。 钢拱架架立采用人工配合反铲进行。临时支护拆除需根据量测资料在砼衬砌之前进行。2、施工程序施工程序见开挖施工程序框图六、施工要点及技术组织措施a) 开挖后，立即喷c20砼5cm厚进行岩面封闭。b) 明挖岩面设16、间距21.5m加强钢筋，加强钢筋同锚杆外露部分焊接在一起。c) 洞挖段开挖施工必须在通过锁口管式锚杆注浆对岩体加固之后进行，每个台阶的三部开挖在错开一定安全距离后（35m）可进行平行作业。d) 钢拱架架立、网喷砼后，用系统锚杆将钢拱架固定在岩体上。钢拱架需用连接钢筋纵向连接成整体，拱架脚部用托板支撑，以防止其下沉。e) 当洞挖由渐变段进入b1型支护段后，按类围岩开挖方法进行施工。b1段上部开挖终止里程为0+065，下部开挖终止里程为0+060。f) 准备足够的应急材料用于施工。g) 加强监控量测，作好信息化施工并确保安全与质量。第二节 iv#沟明管段井挖改洞挖方案一、地质条件 导流隧洞在iv#沟沟底处的覆盖层厚仅为1.3m，围岩处于类强风化破碎区，成洞条件极差，且富含水。 沟中有常流水，汛期施工困难，不安全。二、设计方案 iv#沟明管段为井挖设计，桩号0+244.000+256.80，开挖尺寸16.60m（宽）12.60m（长）18.00（高）。 坡体明挖初期支护为c20喷砼20cm、8钢筋网（1515cm）、管式锚杆（33.5mm、=3.25mm、间距1.01.0m、l=5m/10m），并用钢筋砼挡墙、锁口梁做永久支撑。 井挖岩壁支护为c20喷砼20cm、8钢筋网（1515cm）、管式锚杆（33.5mm、=3.25mm、间距1.01.0m、l=5m）。 明管段开挖砼衬砌后回填用c10毛石砼。三、替代方案 取消el131.3以下井挖部分，在el132.8处用200#钢筋砼盖板替代原设计的回填100#砼，封闭该管段，使导流隧洞在盖板下安全通过。挡墙及盖板梁上部结构不变。四、替代原因 之所以要采用上述第3条所述的替代方案，我们主要考虑了工期问题。明管段施工必须在雨季来临前完成。若按替代方案施工，工期将提前到2月底完成。若按原设计施工，则施工期较长，很难在3月底完成，存在着汛期施工的安全问题。五、替代方案的具体做法1、总体施工方案 明挖至el131.3后，再用石碴（厚度1.4m）、砂（厚度0.1m）回填至el132.8，回填层表面用水泥抹面涂脱模剂，然后施做钢筋砼盖板，最后施做挡墙和支撑。2、施工程序 明挖 支护 回填石碴 回填砂 砂浆抹面 涂脱模剂 盖板钢筋绑扎 立侧模 浇筑盖板砼 挡墙和支撑。3、施工要点及技术组织措施a) 施工之前，作好临时防排水，防止iv#购上游围堰集水漫流。b) 岩体支护可随岩体变化而定。c) 加强监控量测，作好信息化施工。d) 对已完工的明管段实施洞挖爆破作业时，要采用“短进尺、弱爆破”，避免对围岩及盖板扰动太大而损坏盖板基础至盖板的稳定。e) 当对明管段进行砼衬砌作业时，要预先埋设回填注浆管，对盖板以下，衬砌厚度以上部分进行回填注浆。第三节 、类围岩地段预留核心土施工方法一、施工方案及原则、类围岩地段：采用预留核心土环形开挖施工原则：预探测、超前支、短进尺（11.5m）、弱爆破、紧（强）支护、勤量测、善分析、随调整。二、施工方法 、类围岩地段开挖采用预留核心土环形开挖法（每循环进尺 1.01.5m）。在台车打钢插管时，空余的一个臂可以打部分进度眼，人工手持风钻利用简易作业台架或借助预留核心土打其余进度眼；周边孔眼距2030cm，隔孔装药，预裂或预留光面层爆破，最后人工用风镐或用反铲进行周边轮廓修整。周边眼线装药密度要严格控制在0.10.15kg/m，爆破通风找顶后初喷砼，反铲配合大车出碴，立拱架、挂网、喷砼；预留核心土预留长度一般35m较合适，具体视现场实际情况调整确定。三、施工程序四、注意事项 拱架架立时，为保证拱脚不下沉，拱脚一定要落在硬基上，若拱脚处围岩非硬岩，架立前务必先对拱脚进行浆砌或喷砼，使拱架有一个面大且稳固的支撑点，以并保证拱架稳定，网喷砼后及时施作锁脚锚杆、系统锚杆； 做好超前地质探测和超前排水，在遇到前方地质条件发生变化或发生大的涌水时要暂缓开挖，并做出应急措施； 做好掌子面后部排不工作，岩面打径向排水孔，及时将渗水疏导并排出洞外，避免积水浸泡拱脚而使拱脚失稳； 加强监控量测，根据对拱顶下沉、收敛量测、锚杆应力、拱架应力的量测数据及时对施工情况做出相应调整； 支护班要及时进行系统锚杆支护和拱架锁脚锚杆安设，锁脚锚杆一定要与拱架焊接牢固；系统学习并掌握管式锚杆、树脂张拉锚杆和喷砼、拱架架立施工工艺，确保支护质量； 要根据掌子面出露围岩具体情况适时调整开挖方案、爆破参数等相关技术指标，达到最佳施工组织； 强化劳动纪律，严格程序化、规范化作业，严禁违规作业；加强安全知识教育，提高职工安全素质和群防、自防、自防能力； 打锚杆孔时，司钻工要注意力高度集中，观察岩面情况，岩面有裂缝及其他异常情况时应及时将台车转移并向领导或值班工程师汇报；打眼部位的照明要充足； 打眼时，要将台车三个臂平面摆开，不能上下在一个竖直面上，上下错开一定安全距离，当遇到坍塌落石等险情，应及时摆臂，并撤离至安全地带；六、劳动力组织序号工种单位数量主要工作内容1风钻工名7司钻（每人一把）、打眼、挂网、喷砼、立拱架、装药放炮等2领钻工名7协助风钻工定位打也，换领钎、装药放炮、平台就位、网喷等3杂工名3扶腿、开风水、领料、领、运、加工炸药等杂活4电工名1照明、通风、排水及本班电务工作等5工班长名1本班全面管理工作，特别是安全工作七、机械设备配置 序号机械设备名称单位数量用 途1液压台车台1打锚杆孔和钢插管及部分进度眼2yt28风钻把10顶层1把，中层1把，下层2把，核心土部位2把打进度眼，3把备用3简易台架台2打眼、装药、挂网、喷砼等450c装载机台2装碴518t自卸汽车台6运碴，6台为每次保证出碴车数。（综合调用）6反铲台1找顶、清底碴（综合调用）7喷砼机台2初喷，复喷砼8农用车台2运输喷砼料，倒运材料3、施工方法 中槽（宽度9.0mm）开挖；在成孔好的围岩地段，打眼利用手风钻，装药；在成孔差地段，中槽开挖要连续进行（装碴时从上部打眼装药，装碴完后即可爆破）。 边墙开挖：人工手持风钻利用台架两边错位打眼（地质条件差的一边比另一边超前35m），光面爆破，初喷砼，出碴，（立拱架），网喷砼至设计厚度、锚杆及排水孔施做。 出碴采用两台装载机装碴，六台铁马大车运碴三、注意事项1） 拱架架立时，为保证拱脚稳固、不下沉，拱脚一定要落在硬基上，若拱脚处围岩非硬岩，架立前务必先对拱脚进行浆砌或喷砼，使拱架有一个面大且稳固的支撑点，以并保证拱架稳定，同时及时施做锁脚固定锚杆和系统锚杆且各拱架间必须用25以上连接筋连接；（确保拱架不悬空的主要手段就是保证台阶开挖时底部尽量不超挖）。2） 注意台阶拱架与台阶拱架的连接质量，确保拱架连接牢靠。3） 做好掌子面后部排水工作，岩面打径向排水孔，及时将渗水疏导并排出洞外，避免积水浸泡拱脚而使拱脚失稳；4） 要及时进行系统锚杆支护和拱架锁脚锚杆安设，锁脚锚杆一定要与拱架焊接牢固；5） 要根据掌子面出露围岩具体民政部适时调整开挖方案、爆破参数等相关技术指标，达到最佳施工组织；6） 严格控制超欠挖，特别是上、下断面交界处和下半断面的底部，必须采取控制超欠挖的特别措施，确保支护质量；7） 各工区要相互协调，充分发挥机械设备的作用，争取最佳经济效益；8） 强化劳动纪律，严格程序化，规范化作业，严禁违规作业；9） 加强安全知识教育，提高职工安全素质和群防、互防、自防能力；四、劳动力组织（成孔好地段）序号工种单位数量主要工作内容1风钻工名11司钻（每人一把）、打眼、挂网、喷砼、立拱架、装药放炮等2领钻工名4协助风钻工定位打也，换领钎、装药放炮、平台就位、网喷等3杂工名3扶腿、开风水、领料、领、运、加工炸药等杂活4电工名1照明、通风、排水及本班电务工作等5工班长名1本班全面管理工作，特别是安全工作劳动力组织（成孔差地段）序号工种单位数量主要工作内容1风钻工名6司钻（每人一把）、打眼、挂网、喷砼、立拱架、装药放炮等2领钻工名2协助风钻工定位打也，换领钎、装药放炮、平台就位、网喷等3杂工名4扶腿、开风水、领料、领、运、加工炸药等杂活4电工名1照明、通风、排水及本班电务工作等5潜孔钻司机名1从上部打垂直孔6工班长名1本班全面管理工作，特别是安全工作五、机械设备配置序号机械设备名称单位数量用 途1液压台车台1打锚杆孔部分进度眼2yt28风钻把16中槽部位（成孔好地段）：上层4把，下层3把打进度眼，3把备用；两边墙：4把，2把备用3台架台4打眼、装药、挂网、喷砼等450c装载机台2装碴518t自卸汽车台6运碴，6台为每次保证出碴车数。（综合调用）6反铲台1找顶、清底碴（综合调用）7喷砼机台2初喷，复喷砼8农用车台2运输喷砼料，倒运材料9注浆机台2锚杆注浆10小型机具台2按需要量配置11空压机台2二台25m3/min（座式）12抽水机台2抽排掌子面渗水13潜孔钻台1在成孔差地段从上半断面打垂直孔第三章 施工质量及施工安全第一节 施工期的监控量测一、量测目的 对导流隧洞在施工期间的工作状态进行监测，对监测数据进行回归分析，及时反馈指导施工，进行隧洞施工日常管理，评估施工安全性，保证导流隧洞的施工安全，验证并改进设计。二、量测项目1、 拱顶及地表下沉量测；2、 收敛量测；3、 锚杆轴力、应力量测；4、 钢拱架应力量测；5、 进口145平台高边坡稳定性观测；三、量测时间间隔 地表下沉量测：开挖面距量测断面前后30m时，每天两次；开挖面距量测断面前后3080m时，每天一次，开挖面距量测断面前后80m时，每周一次。隧道净空位移收敛量测和拱顶下沉量测，开挖后115天每天二次，16天1个月每二天一次；13个月每周二次，以后每周一次；锚杆应力轴力量测在锚杆注浆后第二天开始测读，距开挖面1.52倍洞径内每天一次，距开挖面大于25倍洞径每周二次；大于5倍洞径每周一次。四、量测管理基准值 围岩及支护的稳定性应根据开挖工作面的状态、净空水平收敛值及拱顶下沉、地表下沉的大小和速率及锚杆、钢拱架应力值的变化综合判断，并及时反馈于施工。根据有关规定并结合现场具体施工情况，确定量测管理基准值为：地表下沉30mm。净空水平收敛值29.6mm(开挖宽度的0.2%)，拱顶下沉18mm（净空水平收敛值的60%）。五、量测结果1、 隧道拱顶下沉量测隧道拱顶下沉最大下沉值为13mm，开挖后58天达到最大值，2328天后下沉趋于稳定。下沉值均在管理基准值以内。2、隧道水平收敛量测 隧道水平收敛量测值为8.5mm，开挖后2528天停止收敛。收敛值均在管理基准值以内。3、锚杆应力量测利用焊接于锚杆上的四个焊接式钢片电阻应变式变计（锚杆长5m，应变计间距1m）用单点式手持型应变仪（cx-420a）和兆欧表（500m/500v）测三个月。实测结果表明，初期1015天锚杆应力增长较快，然后逐渐减缓，2025天后趋于稳定。锚杆最大拉应力为55.00mpa，出现在1m位置，锚杆最大压应力为36.50 mpa，出现在2m位置，3m位置的拉应力均大于4m位置的拉应力，从锚杆各段受力情况可看出：锚杆受力呈正弦曲线形态。4、钢拱架应力量测 利用焊接于内外主筋上的十个焊接式钢片电阻应变式应变计用单点式手持型应变仪cx-420a测三个月。实测结果表明，初期13天主筋轴力增长较快，然后逐渐减缓，2528天后趋于稳定。主筋最大轴力为-30.2mpa，出现在拱顶内侧主筋上，最小轴力为3.5 mpa，出现在拱脚部位，两侧对称部位轴力相差较小，表明该支护体系具有较发好的荷载传递及自调节能力，并且最大轴力为材料屈服强度的8%，钢架在安全范围内工作。5、进口145平台高边坡变形观测 进口高边坡观测从2000年1月30日至2001年6月2日止，累计沉降值为3mm，累计位移值为5mm，边坡处于稳定状态。第二节 洞身下卧前的加固措施一、加固目的： 保证下卧时洞身上部稳定，消除安全隐患。二、加固措施1、拱脚锁固措施 在台阶安设拱架地段，拱架脚两边各安两根内插22钢筋的管式锚杆（33.5，l=5m）和一根向台阶倾斜45角的斜向管式锚杆（33.5，l=5m），并以10kg/cm2的注浆压力向台阶边墙进行预注浆，加固拱脚部位，水灰比控制在3:10.5:1。2、在岩石破碎、地下水位高、渗水量大的地方打一些孔深810m的临时排水孔，保证上半拱的排水安全。3、在地下水丰富、有岩石破碎带、断层的地方用随机锚杆进行局部加强加固，具体位置及数量由监理工程师在现场确定。4塌方段（k0+3700+380，k0+4050+410，k0+0650+075） 为确保塌方段回填砼与上部松散体形成整体式支撑，对塌方段从底板至拱顶180范围内按33m间距，打5m深藻浆孔（梅花形布置）进行灌浆加固，采用管式锚杆进行灌浆，按固结灌浆要求进行封孔，注浆时注浆压力控制在0.30.5mpa，浆液浓度3：10.5：1，浆液中渗速凝剂，灌浆时压力慢慢升高，浓度先稀后稠，若发现压力突然变大或变小时，须停机，查明原因后再继续作业，灌浆期间要加强围岩变形量测，确保加固灌浆时发生塌方。灌浆过程中要做好详细记录。5、类围岩地段加固灌浆 在类围岩地段k0+066k0+088、k0+2560+283、k0+3100+425段上半拱拱脚用管式锚杆进行灌浆，每侧两个孔，沿洞轴线方向间距2m，深度5m，（灌浆孔布置及注浆程序见附图）。拱部按3m间距施打灌浆孔，注浆压力要严格控制，注浆压力10kg/cm2，具体地现场由工程师确定，要防止压力过大而压垮围岩。钻孔用三臂台车。浆液浓度为3：10.5：1，浆液注入速度控制地901/min内。注浆参数在现场根据围岩情况随时调整。在注浆过程控中应注意观察岩面有无裂缝，若发现有裂缝出现，马上停止注浆并采取相应加固措施。6、安全和质量保证措施a） 施工原则：严格注浆、施工监测、加强支护；b） 保证钻孔顺直、角度准确，防止孔壁塌孔、卡钻；c） 管式锚杆与孔壁灌浆前要封闭好，防止漏浆d） 注浆前，必须对连接好的管路进行压水试验，栓查管路有无泄漏，注浆泵运转是否正常以及岩面是否渗水等情况。e） 在浆液中渗入一定剂量的速凝济，使浆液凝胶时间控制在30min内；f） 注浆时先用低压高流速注入，逐步调整为高压低流速注浆，水灰比应根据现场民情况适时调整，一般按先稀后稠的原则进行；g） 经常观察注浆泵压力表变化过程，发现压力表过高或过低等异常现象要采取相应措施，并注意观察掌子面封闭层及孔口注浆管承压情况，以防止发生意外。注浆时要密切注意支护变形，做好围岩变形观测，同时将人员、设备置于安全地段，确保施工安全；h) 当压力逐渐上升，流量逐渐减小，达到设计终压，即可结束该孔注浆注浆过程中，不能任意停水、停电，要保证施工的连续性，如有特殊情况时提前通知; i) 注浆时要做好详细的原始施工记录，注浆结束后，需根据注浆施工记录进行分析，确认注浆效果良好后，方可开挖，必要时打检查孔进行注浆效果检验。 j) 对类围岩地段注浆加固期间，量测人员要一直坚守在现场对锚杆和拱架的受力情况进行检控量测，当岩面产生裂纹或锚杆或拱架应力变化超标时，及时通知现场人员停止注浆撤离危险区并向领导报告，采取相应加固措施。其他部位根据具体地质条件由工程师确定加固方式。 7对导流洞上半拱进行塌落拱范围试验和灌浆范围影响试验。注浆工艺流程图第三节 质量评定百色水利枢纽单元工程质量评定表统计文件名称分部工程名称单元工程名称单元工程个数合格单元工程个数合格率优良单元工程个数优良率进口明渠已建完工程项目质量评定表1进口明渠和进水塔工程开挖工程-jkkw010551100%480%锚喷支护jkzh-010330100%3100%排水孔jkps-010330100%3100%小计111100%1091%洞身支护质量评定表2洞身工程开挖工程-dskw01018187100%1161%洞身排水质量评定表2洞身工程锚喷支护dszh-01018181100%1794%洞身开挖质量评定表2洞身工程排水孔dsps-01018181100%1794%小计549100%4583%出口明渠边坡及底板开挖质量评定表3出口明渠工程开挖工程ckkw-010990100%9100%出口明渠边坡支护质量评定表3出口明渠工程锚喷支护ckzh-010661100%583%小计151100%1493%浆砌石工程质量评定表6路基工程排水工程ljps-01012122100%1083%6路基工程砌筑工程lj010332100%133%涵洞工程质量评定表6路基工程涵洞工程ljhd-01022200%上坝公路边坡开挖及底基层筑质量评定表6路基工程岩石边坡开挖lj-010261583%7路面工程底基层lmdj-010441375%小计2781970%合计107198882%第四章 重大设计变更及处理第一节 k0+4870+504段塌方项目工程处理一、塌方项目工程概述 2000年9月7日4：00时，导流隧洞已完成支护的k0+4870+504段由于在k0+4800+487出现一条宽78m的断层带，造成地质条件发生变化突然发生大面积塌方。塌方段正处于上、下游两面三刀条断层挤压带之间，岩体破碎，为碎裂结构分布的岩组为d3l9层上部，主要岩性为薄层灰灰黑色碳硅质岩和薄层极薄层碳质泥岩，几乎成互层状，因受层间挤压作用，岩层小褶曲发育，硅质岩破碎成35cm3的碎裂岩块，碳质泥岩多呈鳞片状碎岩屑状软弱夹泥，强度低。无自稳能力，稍经扰动，便函自行塌落。 从该塌落物质看，大部分属上部强风化的黄色硅质岩、硅质灰岩、风化泥夹碎岩块，裂隙发育，岩体松散，强度低，可见该处强风化层深度较大。 另一方面，该处位于隧洞弯道处，岩层走向与洞轴线交角30多度，交角较小，软弱松散岩体，在开挖范围出露面积大，易产生大的变形。二、塌方发生的原因（一）、k0+4870+504段发生塌方的地质条件描述1、塌方部位所处的地形地貌 塌方段正位于变电站平缓冲的沟脑部位，地面标高218222m，上覆盖层厚度8588m。2、地层岩性 塌方地层为泥盆系上统榴江组d3l9岩性层上部的灰黑色薄层含碳硅质岩夹薄层极薄层碳质泥岩。岩性软、硬相差悬殊、不均一。因受构造作用，层间挤压严重，层间夹泥层发育，薄层硅质岩多呈碎裂结构，开挖时自稳能力极差。风化深度大，岩体十分破碎，在地形上形成冲沟缓坡。3、地质构造 主要表现为断层和层间挤压破碎带，从标书地质图中可知，全洞共有10条断层，其中有两条走向ne3840倾北西，倾角6085，断层带宽1.0m左右，其余8条均系原沿层间发育和岩层产状一致。据实际开挖验证：层间断层远超过8条。在塌方段上游k0+4800+487有一条较大的层间断层和层间挤压破碎带，带内石英脉富集，石英脉最厚达20cm，一般12cm。且构造夹泥层发育，薄层碳质泥岩被错碎为鳞片状、碎屑状，薄层含碳硅质岩被错碎呈35cm3的碎岩块，石英脉受后期挤压错动严重大都呈碎屑状和粉粒状，手扒易分散，构造夹泥层一般为软型状，强度低。下游k0+4980+515正处于d3l9d3l10之间的挤压破碎带，此次塌方正是沿这一层间断层和挤压带发生。4、产生塌方的地质原因 根据地质条件分析，此次塌方与下列因素有关： k0+4800+487层间大的断层与挤压带的存在是构成大塌方的主要原因之一。该构造挤压带规模较大，而且构造夹泥层发育，岩体破碎，强度低，围岩自稳能力差或无自稳能力； 强弱风化层深度较大，根据塌方下落的物质看大部分为黄色强风化碎岩块、岩屑、泥土。而在洞室开挖过程中暴露的围岩则为灰黑色炭硅质岩夹薄层炭质泥岩，但从塌落物可看出洞顶以上约2.03.0m左右即为强风化的碎岩块，实际强风化深度可达8386m，远大于标书图纸中的70余米。根据zk237钻孔柱状图上也可自出：孔深94。66同以上岩芯获得率基本为零，岩体波速也未测到，说明岩体相当破碎，这也是可能造成塌方的原因之二； 该塌方段正位于导流隧洞转变处，岩层走向300310，倾向南西，倾角5962，与洞轴线交角较小，松散软弱岩体体分布范围大，不利构造面（层面、节理面、构造夹泥层、挤压镜面等），出露长度大，频率高，对围岩稳定不利，易造成大的变形和坍塌； 围岩类别划分偏高（原设计为类），根据实际情况应为标准类围岩。虽已按指令将支护型式改变为c1型支护，但已带来了局部初期支护强度的不足，难以承受岩体的破坏应力而产生岩体失稳垮塌； 位于地下水位以下，对于构造夹泥层和碳质泥岩强度影响较大，对洞室稳定不利。但对于软弱岩石（碳质泥岩、构造夹泥层）仅采取一般的排水措施是很难凑效的，而应以综合工程措施来解决。（二）塌方前k0+5040+487段除核心土部位系统锚杆无法打孔尚未施作外，其他所有支护均已按设计和承包商要求的及工程师批准的加强支护指令完成。（三）监控量测（收敛量测、拱顶下沉量测、锚杆应力量测、拱架应力量测、水压力量测）一直按规范及设计要求进行。三、大塌方处理经过1、9月7日塌方发生后，承包商及时采取了有效、得当的临时加固措施，扼止了塌方继续发展，并警戒和保护现场，与此同时承包商通知了驻地监理工程师到达现场，并将情况用电话向监理办、发包方、设代领导作了汇报！2、自2000年9月7日上午至9月8日，发包方、设代、监理部及承包商就此次塌方原因及塌方处理措施分别在导流隧洞施工现场右江公司百色办二楼会议室召开三次会议，会上各方对塌方原因进行了分析并讨论通过了塌方处理方案。3、9月8日出口端正式开始处理。先利用台车、反铲在塌体内安高级固结用注浆管，由于塌体何苦，注浆管安装相当困难，42，=3.5，l=7.010m钢管极易弯曲变形，从而造成注浆管材料的极大浪费。注浆管安设情况为：塌体注浆管间距为1.01.0m，塌腔内注浆管安设三排，一排超前管棚，一排与洞轴线交角成15，一排与洞轴线交角成30。注浆管安设后，喷砼封闭塌体表面，以提高松散体固结效果。9月10日，注浆管安设及其他注浆前准备工作基本完成，为尽快把塌方处理好，即用四台注浆泵全天24小时不间断注浆，由于塌体结构松散，注浆量特别大。注浆时，先行固结塌体中部及两边墙，后注拱部及塌腔，拱部注浆分三序进行：先注与洞轴线交角成15的注浆管，待一定时间后，再注与洞轴线交角成30的注浆管，从而保证塌腔内注浆高度达到57m，最后再进行拱部钢插管注浆，以进一步提高拱部注浆效果，有利地保证了以后开挖工作的顺利进行，如此注浆以后，从开挖出的掌子面可以看出注浆效果非常好。9月13日22时，塌体及拱部预注浆基本完成，待浆液达到强度要求后开挖。由于受塌方影响k0+5100+504段已不稳定， k0+4760+487段亦受出口端挤压带影响，需用钢支撑、锚喷支护及岩体固结灌浆联合方式进行加强支护（k0+5100+504段由于已完成全部支护，故经设计修改，此段加强钢拱架在原支护断面基础上架立并可侵入设计净空内）对塌体的开挖仍采用预留核心土环形开挖法开挖，边挖边支、支护采用洞身180范围内打安51，=3.5，l=5.0m钢插管（内插25