斜井井底进入正洞施工方案(石咀沟).doc

新建兰州至重庆铁路 夏官营至广元段 LYS-3 标土建工程 石咀沟斜井井底 进入正洞施工方案 编 制： 审 核： 批 准： 中铁隧道集团兰渝铁路 LYS-3 标一工区 二九年十一月八日 1 目目 录录 一、工程概况2 二、交叉口施工方案3 1.正洞交叉口联接方案.3 三、斜井进正洞挑顶方案3 1.挑顶方法.3 2.挑顶施工步骤.4 3.小导洞施工方法.4 4.小导洞支护参数：.7 5.正洞支护参数：.7 6.斜井交叉口施工方法.8 7.正洞和斜井交叉口位置加强段处理.8 8.施工注意事项.8 四、风、水、电及防、排水方案 9 1.供高压风.9 2.供高压水.11 3.洞内供电.11 4.施工临时防、排水.14 五、施工通风方案17 1.通风设计标准.17 2.通风设计.17 六、资源配置汇总表19 七、质量保证措施21 八、安全保证措施22 1.安全生产管理.22 2.爆破作业安全措施.22 3.挖、装、运安全措施.23 4.用电安全措施.24 5.施工机械安全措施.24 6.防火安全措施.24 2 木寨岭隧道石咀沟斜井进入正洞施工方案木寨岭隧道石咀沟斜井进入正洞施工方案 一、工程概况一、工程概况 新建兰渝铁路木寨岭隧道位于甘肃省定西市漳县和岷县交界处，起于漳县大草滩乡酒店子 村漳河西岸，止于岷县梅川镇素子沟内杨家台村。木寨岭隧道设计为双洞单线分离式特长隧道， 隧道全长 19050m，全隧道共设 8 座辅助坑道，是全线控制性重点工程。其中我工区负责木寨岭 隧道进口、石咀沟斜井（981m 变更为 1122.2m） 、大坪斜井（1444m 变更为 1460m）的施工任务， 正洞左右线施工里程：DK173+280DK179+605（长 6325m，变更调整了洞口里程，DK179+605 为一工区与二工区暂定施工分界里程） 。 木寨岭隧道地质条件极为复杂，洞身穿越木寨岭高山区，最大埋深约 715m，最小埋深约 30m。特殊不良地质主要有湿陷性黄土、滑坡、泥石流、岩堆、炭质板岩及断层等；基岩节理、 裂隙发育，多“”型，特殊地质构造主要有 11 条断层破碎带（带宽均为 200m1000m） 、3 个背斜及 2 个向斜构造，属高地应力区。地下水属弱富水和中等富水,计算预测隧道单位正常 涌水量约 1000m3/d.km，最大涌水量约为 7000m3/d.km。 隧道除进口端为 5上坡外，其余为下坡；除兰州端洞口段位于7000的曲线上，重 庆端洞口段位于5000曲线上外，其余地段位于直线上。辅助坑道石咀沟斜井和大坪斜井 与正洞相接处均位于直线上。 石咀沟斜井位于线路右侧，与线路中线夹角为 411732，设计右线交点里程为 DyK176+700，通过 1 号施工横通道，设计左线交点里程为 DK176+740.421；根据实际情况，考 虑施工条件及下锚衬砌段等影响因素，将石咀沟斜井与线路中线夹角调整为 624627，右 线交点里程调整为 DyK176+558.98，通过 1 号施工横通道，左线交点里程调整为 DK176+580； 计划工期 2009 年 2 月 18 日至 2010 年 2 月 3 日，工期 11.5 个月，斜井全长 987.7m，其中级 围岩 291m，进度指标为 120 m/月；级围岩 676.6m，进度指标为 100 m/月；级围岩 20.1m；进度指标为 50 m/月；石咀沟斜井正洞副攻方方向向（兰州），施工起讫时间为：2010 年 3 月 21 日至 2011 年 11 月 17 日，工期 20 个月，共计完成开挖支护 1695m，其中级围岩 1695m，进度指标为 84 m/月。石咀沟斜井正洞主攻方向（重庆方向），施工起讫时间为：2010 年 2 月 20 日至 2012 年 6 月 2 日，工期 27.4 个月，共计完成开挖支护 1100m，其中级围岩 265m，进度指标为 120 m/月；级围岩 150m，进度指标为 60 m/月；级围岩 685m，进度指 标为 30 m/月。 3 二、交叉口施工方案二、交叉口施工方案 1.正洞交叉口联接方案正洞交叉口联接方案 根据工程特点，同时由于石咀沟斜井进入正洞后承担的施工任务量较大，结合实际施工经 验，斜井进入正洞的交叉口位置和斜井井身断面一致，采用双车道断面，使斜井底部两交叉口 位置形成双车道断面，从而形成良性通道，解决井底交叉口为洞内交通运输“瓶颈”的难题， 提高洞内运输能力，缩短工程工期。 石咀沟斜井交叉口处断面与斜井井底井身断面一致，交叉口段支护参数考虑加强。 图图 1 石咀沟斜井三岔口与正洞联接方式图见下图：石咀沟斜井三岔口与正洞联接方式图见下图： 斜井中线 9% 1.8% 2.3% 根据设计图纸，调整后石咀沟斜井和与正洞交叉口为级围岩，围岩自稳能力较差，正洞级 围岩设锚网喷，斜井与正洞交叉口 15m 范围内加强初期支护，采用立16 异形钢架，增强支 护交叉口地段。在施工过程中，必须按照设计图纸位置安设，保证立柱、横梁位置准确。采用 32 锁脚锚管，分别与立柱和横梁焊接牢固，锚管长度为 3m，必要时应进行注浆。同时按原 设计交叉口段的斜井进行衬砌封闭。 加强段初期支护参数如下： （1）喷砼：拱、墙喷射 C25 混凝土，厚度 23cm； （2）钢架：拱、墙架设 I16 钢架，间距 1.2 米/榀； （3）钢筋网：拱墙铺设 8 钢筋网，网片尺寸：2525cm； （4）纵向连接筋：采用 22 螺纹钢，环向间距 1.0 米/根。 （5）底板：铺设 C25 混凝土，厚度 30cm。 三、斜井进正洞挑顶方案三、斜井进正洞挑顶方案 1.挑顶方法挑顶方法 斜井进正洞采用小导洞沿正洞开挖轮廓线爬行开挖，形成上台阶操作平台，然后上台阶 按设计图纸要求进行初期支护后，向一侧进行上台阶开挖至 10 米长度后，进行另一侧上台阶 4 开挖，开挖 10 米后，进行中台阶开挖，开挖形成标准台阶长度后，进行下台阶开挖，开挖至 形成标准台阶长度，进入正常工序开挖施工。 2.挑顶施工步骤挑顶施工步骤 小导洞开挖至上台阶正洞上台阶支护向重庆方向开挖支护上台阶 10m向兰州方向 开挖支护 10m正洞中台阶开挖支护正洞下台阶开挖支护。 82 308 500 附注：本图尺寸以厘米计 图 2：斜井挑顶侧面图 3.小导洞施工方法小导洞施工方法 (1)、斜井交叉口施工：根据实际围岩情况，从斜井上台阶井拟采取向上爬行至正洞上台 阶进入正洞施工，与正洞成 624627角进入，宽度为 7.06m（如果围岩稳定性太差，先进 行井口段的底板衬砌，并将岔口横梁施做完成，达到一定强度后，再开始岔口开挖施工）在井 口正洞大跨处开始向上开挖，采用边向上掏口边进行锚喷支护，开口宽度按 6.8m 进行开挖， 进尺按 1.0m 进行控制。 (2)、开挖后及时架设工钢门架，间距按 1.2m 进行布置。边墙及时施作锚杆，竖向间距 按 1.0m 进行布置。 (3)、开挖时逐渐将底板抬高至大跨线标高，按正洞上断面开挖尺寸进行开挖，应按设计 5 要求进行锚网喷支护，将锚杆及钢筋网施作完成，并增设局部定位锚杆及系统锚杆，再喷射混 凝土封闭，形成锚喷支护。 (4)、待喷射混凝土达到一定强度并观察稳定后，进行正洞上断面的开挖支护，按正洞上 半断面先向重庆方向开挖 10m，然后向兰州方向开挖 10m。在每个开挖、支护面形成 10m 长的 工作面后再反方向开挖、支护，形成两个工作面施工。 （5）、小导洞进正洞施工步骤 1070610 10248 附注：本图尺寸以厘米计 图 3：步骤 1 小导洞开挖至正洞上台阶示意图（并进行锚网喷支护） 6 10706 258.0 1000 10 附注：本图尺寸以厘米计 图 4：步骤 2 向重庆方向开挖、支护示意图 706 258.0 10001000 附注：本图尺寸以厘米计 图 5：步骤 3 进正洞向兰州方向开挖、支护示意图 7 706 258 10001000 375 附注：本图尺寸以厘米计 图 6：步骤 4 进正洞后中台阶开挖、支护示意图 706 258 10001000 375 324 附注：本图尺寸以厘米计 图 7：步骤 5 进正洞后下台阶开挖、支护 4.小导洞支护参数：小导洞支护参数： 顶部喷砼采用 C25 砼，厚度 10cm，边墙厚度 10cm；钢筋网：网格间距 2020cm，8mm 盘条。 5.正洞支护参数：正洞支护参数： 初期支护由网喷混凝土+锚杆组成，锚杆拱墙布置，长 2.5m，环纵间距 1.2m，梅花状布 置，拱部采用 25 组合式中空锚杆，边墙采用 22 砂浆锚杆；拱部布置 6 钢筋网片，网格 尺寸 2525cm；拱、墙喷射 C25 混凝土，喷砼厚度均为 8cm。 8 6.斜井交叉口施工方法斜井交叉口施工方法 根据设计斜井交叉口段为级围岩段，围岩本身自稳能力比较差，隧道宽度加大对隧道 稳定更增加不稳定因素，计划对该段三岔口进行加强支护，加强支护参数前段已说明。由于考 虑到交叉口处通过两条 1.8 m 通风管，石咀沟斜井采用直墙净空断面为 6.8m（宽） 7.2m（高）。 7.正洞和斜井交叉口位置加强段处理正洞和斜井交叉口位置加强段处理 若围岩软弱破碎、易掉块时正洞 15m 范围采用加强支护，安设 I16 钢架，拱架间距 1.2m/榀；锚杆长度 2.5m，间距 1.21.2m；钢筋网采用 8 钢筋网，网片尺寸：2525cm； 纵向连接筋间距 1.0m，采用 22 螺纹钢。 斜井中线 9% 2% 附注：本图尺寸以米计 图 8：围岩差时，斜井与正洞交叉口加强段布置图 8.施工注意事项施工注意事项 小导洞采用人工开挖，挖机配合扒碴，装载机装碴，自卸汽车出碴，开挖循环进尺 1.0 米。 9 小导洞开挖时，注意控制拱顶标高，顶部初支内侧沿正洞开挖轮廓线布置，并预留 4cm 施工误差及沉降变形量。 小导洞采用矩形断面，断面内净宽 7.06 米，高度根据正洞开挖轮廓线标高计算进行控 制，拱脚严禁悬空，必须落在硬基础上。 小导洞顶部采用挂网满喷砼支护，两侧边墙采用素喷 58cm 厚砼进行封闭。 小导洞开挖过程中加强监控量测力度，根据量测数据指导施工，保证施工安全。 四、风、水、电及防、排水方案四、风、水、电及防、排水方案 斜井进入正洞后，洞内高压风、水、电是洞内正常施工的关键资源，如何保障洞内通风， 提高运输能力，是保证高速、优质的重要保障手段。 1.供高压风供高压风 高压风总供风能力必须满足洞内同时作业各种风动机具的最大耗风量和管道漏风系数等， 通过总耗风量的计算和实测确定。 (1)风动机具与耗风量 拟开四个工作面，向左线和右线方向各两个，考虑每个工作面拟使用 12 把 YT-28 型风钻， 工作面同时钻孔的可能性为 67%，另考虑仰拱捡底一个工作面 1 把风钻。即洞内同时工作的风 动凿岩机具为 36 把，每把需风量 3.0 m3/min。 同时工作的各种风动机具耗风量： (m3/min) 磨同 KKqNq 式中 N使用台数(32 台)； q每台耗风量，YT-28 耗风量为 3.0(m3/min) K同同时工作系数，取 0.80 K磨风动机具磨损系数，对凿岩机取 1.05； 计算得计算得 q=90.7(m3/min) 风动机具同时工作的耗风量总和： (m3/min) n qqQ 式中 qn-漏风系数；按管道长度小于 2000m 计，取 1.10。 计算得计算得 Q=99.8(m3/min) (2)总耗风量 10 (m3/min) m KKQQ 总 式中 -空压机使用安全系数(包括轮流定检，临时高峰负荷或故障处理等因素)，电动 空压机为 1.31.5，内燃空压机为 1.361.60，高原地区取上限，本斜井取 1.5； K-空压机本身磨损而引起效率降低的修正系数，一般采用 1.051.10，高原地区 取上限,本斜井取 1.1； Km-不同海拔高度增加高压风的耗风量修正系数，井口底面海拔 2242.71m，风压 0.6Mpa，取修正系数 1.08； Q风动机具同时工作的耗风量总和； 计算得计算得 Q总 总=177.8(m3/min) (3)空气压缩机的选择与数量 根据现有的空压机设备供风能力，主攻口考虑必要时配置 1 台移动空压机，型号 EPO1000IEC，供风量 27m3/min 功率 185KW；电动空压机计划配置 2 台，型号 LWJ-20/7-a1，供 风量 20m3/min 功率 110KW，总供风量达到 226m3/min。 (4)管道、管径的选择 高压风管道拟采用焊接钢管接法兰盘连接，管径根据计算的耗风总量(Q总)和允许的最大压 力损失来计算确定。一般情况下以掌子面所需的最低风压、用风总量和管道长度来确定。正洞 最长供风管道为左右线兰州向长 2200m，两个掌子面最大供风量 78m3/min 左右，考虑到斜井 长度只有分别为 1122 和 1460 米，随着开挖长度增加，通风距离增长，风量损失增加，采用直 接在洞内接近掌子面安设移动空压机，保证洞内供风。 图 9 正洞前期高压风布置图 (5)管道安装注意事项 a.管道敷设要求平顺、接头严密、防止漏风，凡有裂纹、创伤、凹陷等现象的钢管不得 11 使用； b.在靠近空压机 150m 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 300500m 应分装闸阀；为满足施工需要，每隔 4060m 设置 4050 支管备用；管道 前端至开挖面距离宜保持在 30m 左右，并用高压软管接分风器；分部开挖法通往工作 面的软管长度不宜大于 50m，与分风器联结的橡胶软管不宜大于 15m； d.主管道长度大于 1000m 时，应在管道最低处设置油水分离器，定期放出管中聚积的油 水，以保持管道内的清洁与干燥。 e.管道安装前应进行检查，钢管内不得留有残杂物和其它脏物；各种闸阀在安装前应拆 开清洗，并进行水压强度试验，合格后方能安装； f.管道在洞内应敷设于电缆、电线的另一侧，如与水沟同侧时不得影响水沟排水； g.管道的使用，必须有专人负责接长、检查、养护。 2.供高压水供高压水 洞内施工必须具备足够的水源以满足施工的需要，同时还要考虑水质和水压要求。施工用 水主要为湿式凿岩、喷雾降尘、注浆、衬砌养生和混凝土拌和及机械循环水等。洞内高压供水 管道采用 80 优质无缝钢管进行敷设。 a.管道敷设要求平顺、直、弯头少，线路短，干管管径尽可能一致，接头严密不漏水。 b.管道沿正洞、线外侧敷设，在线过线穿越横通道时，尽可能走拱部跨越。 c.高压水池的输出管应设总闸阀，干管管道每隔 200300m 安装闸阀一个，以便控制和 维修管道。管道闸阀布置尚应考虑一旦发生管道故障(如断管)能够暂时由水池供水的布 置方案。 d.给水管道应安设在电线路的异侧，不应妨碍运输和行人并设专人负责检查养护维修， 一般与高压风管共同组织一个维修、养护工班。 e.管道前端至开挖面的距离一般保持为 30m 左右，用直径 50mm 的高压软管接分水器， 中间每隔 4060m 预留的设置异径三通备用。 3.洞内供电洞内供电 因隧道机械化程度高，施工用电有以下特点：1)耗电量大；2)负荷比较集中；3)供电的可 靠性要求高。针对供电可靠性要求高这一特点，隧道供电线路应有两路电源线路，以保证任一 路电源线路发生故障时，另一路电源线路继续担负施工用电，同时还必须设自发电站，以保 12 证网电停电后，仍能保证隧道施工重要设备负荷的用电需求，特别是保证洞内排水用电的需求。 地下水属弱富水和中等富水,计算预测隧道单位正常涌水量约 1000m3/d.km，最大涌水量约为 7000m3/d.km。斜井按 2 倍最大可能涌水量设置一处泵站，泵站安设在，正洞主联和副联之间， 兰州方向正洞为上坡开挖，涌水沿水沟自然排入泵站，然后用水泵抽到洞外，重庆方向为下坡 开挖，由抽水机抽入泵站内或直接抽到洞外。三台排水设备其中正常运转二台、备用一台，泵 站运转总功率 198KW，当网电停电后，拟采用 2 台 250KW 的内燃发电机供电。 (1) 洞内可能同时用电设备计算 a.照明：斜井 400m，每 10m 一盏，每盏 60W，总耗电量 2.4KW；正洞每 15m 一盏，每 盏 200W，按 7500m 计算耗电量 99.5KW，照明总耗电量 Pb =101.9KW。 b.高压供风：洞内预计安设 8 台空气压缩机，按每台空压机 150KW，其中 6 台可能同时 运转，计 900KW。 c.通风：斜井段安装台(其中 55KW2 台、37KW1 台)射流风机，正洞安装 4 台 2110KW 轴流风机，计 1027KW。 d.排水设备：正洞泵站预计安装 4 台 132KW 多级离心泵，按最大排水量计算，可能正常 运转 3 台，重庆方向两个掌子面反坡排水及集水井各按 40KW 排水功率计算，则排水 总能耗 476KW。 e.电焊设备：洞内同时作业电焊机按 10 台计算，每台功率 10KW，计 100KW。 f.混凝土输送泵及振捣设备：洞内实际混凝土浇筑作业面仅 1 个，总功率 100KW。 g.喷浆设备或注浆设备：洞内按三个工作面同时喷浆作业考虑，每个掌子面 3 台喷浆机， 以 TK500 湿喷机为例，电机功率 7.5KW，则能耗为 67.5KW。 实际可能同时用电量总和：实际可能同时用电量总和：2772 KW (2) 总用电量的估算 隧道施工用电，含动力和照明要求的总量，一般按下式估算： )( 121 KPKK A P Kp b a 式中 P总用电量(KVA)； K电线路能力损耗系数，采用 1.051.10； A全部电力功率因数，采用 0.50.6； Pa动力用电总量； Pb照明用电总量； 13 电动机及其他动力之效率，采用 0.830.88； K1同时用电系数，通风机的同时用电系数为 0.80.9，施工电动机械同时用电系 数 0.650.75 K2动力负荷系数，为 0.751.0； 依据洞内可能同时用电设备总能耗经计算得 P=1.052772/(0.50.83)0.650.75+102 0.65=3489KW (3) 供电线路 隧道供电线路采用三相四线制，供电电压为 400/230V。洞内照明电压：作业地段(含衬 砌对台车、钢筋安装位置)不大于 36V，成洞和不作业地段采用 220V。 为解决长隧道供电电压降过大的问题，采用高压电缆直接将 10KV 电压由斜井引入正洞， 根据砼输送泵和移动空压机位置确定变压器位置。 主导线采用塑料绝缘铝绞线规范架设，开挖及未衬砌地段移动式手提灯应使用铜芯橡 皮绝缘电缆。导线在选用断面时必须保证末端电压降不超过额定电压的 10%和国家对经济电 流额度的规定。 在隧道施工中，不宜采用加大导线截面的办法来减少电压降和增加送电线路的距离。 输电干线或动力、照明线路宜安装在同一侧，但必须分层架设，其原则是：“高压在 上，低压在下；干线在上，支线在下；动力线在上，照明线在下” 。洞内电线路必须架设在 风水管路相对的一侧。电线悬挂高度距人行地面：400V 以下，不小于 2m，10KV 不小于 3.5m。 根据隧道作业特点，电线路架设分两次进行，在进洞初期，先用橡胶绝缘电缆装设临 时电路，随着掌子面的推进，在成洞地段用胶皮绝缘线架设固定线路，换下电缆供继续前进 工作面使用。 10KV 电缆线路尽可能选用铠装电缆，电缆的终端应装有密闭和绝缘性能良好的接线盒。 电缆两端垂直高差在 15m 或以上时，应采用不滴流电力电缆。如果使用充油的电缆则应在 中间接头处分段堵油，避免油压叠加。 洞内敷设的高压电缆，在洞外与架空高压线连接时，应安装相同电压等级的阀型避雷 器一组及开关设备。 架设进洞的低压线路，在洞口的电杆上，应安装低压阀型避雷器一组。 不允许将通电的多余电缆盘绕堆放，以免引起电缆过热发生燃烧和增加线路电压降。 (4) 变电站 14 洞内变电站应设置在专用设备洞室或干燥的避车洞或不用的横通道内，变压器与周围 及上下洞壁的距离不得小于 30cm，同时按规定要求设置安全防护设施。 洞内高压变电站应采用井下高压配电装置或相同电压等级的油开关柜，不宜使用跌落 式熔断器。低村侧最好采用成套组全电器和带负荷调压变压器，或采用带有空气断路器的井 下低压配电盘，或临时装设自动空气开关。 变压器容量的确定： (KW) cos KP B n m 式中 Pn配属机械的总容量(KW)； K各台电动机的同时用电系数，取 0.7； cos电动机功率因素，取 0.90； 电动机效率，取 0.86； 经计算得 Bm=34890.7/(0.90.86)=3155KW，参照总用电量的估算结果，正洞内应安 装两台 1250KVA 和一台 500KVA 变压器，保证洞内所有设备用电。 4.施工临时防、排水施工临时防、排水 4.1 正洞防、排水原则 (1) 正洞兰州向为顺坡排水，直接通过两侧边沟将水汇流至正洞井底泵站；正洞重庆向为 反坡排水，必须使用潜水泵将水流抽至集水井或泵站排除洞外。集水井间距视汇流情 况酌情开凿。集水井宜设在隧道断面外，其容积视涌水量和水泵的排水能力确定，但 深度应不小于 1m。 (2) 通过大面积渗漏水地段，应尽可能采用钻孔将水集中汇流，经管、槽排入水沟。钻孔 的部位、数量、孔径和水量等应详细记录，作为二衬设置墙背排水设施的依据。 (3) 当隧道下坡施工，掌子面开挖涌水量较大时，必须设置反向水沟，以利于掌子面排水； 反向水沟坡度应大于 2%，深度应小于 70cm，分段长度以 20m 为宜，且挖沟要紧跟掌 子面。 (4) 集水井自动化 因集水井在洞内设置较多，不可能每个井都设置专人进行排水作业，这就要求每个集 水井都必须设置自动化排水装置，以方便及时、有效的排除积水。当集水井水深达到一定 高度，水泵自动注水启动；水位降到一定高度，水泵自动停止。若集水井汇水量较大时， 集水井应设置最少两台水泵，在第一水位时，二台水泵自动轮换工作。一台工作水泵出 15 故障，自动切断电源，另一台水泵自动投入工作。当水位上升到第二水位时，二台水泵自 动启动，同时投入工作。 (5) 超前探水及成孔设备 正洞地质、水文条件较差，当掘进工作面接近断层、裂隙发育的破碎岩层或在钻孔过 程中发现岩层变松或粘土量增多，或沿钻杆向外流水超过正常凿岩供水量或出现其它涌水 征兆，如空气变冷、发生雾气、有水声、顶板淋水、底板流水加大等情况时，应立即停钻， 进行超前探水钻孔作业。 超前探孔当钻出较大水量时，应根据泵站排水能力来控制放水眼的流量，防止淹井。 放水眼流量的控制主要通过对孔眼孔口进行加固，设置套管安装水阀来实现。见下图 3。 图 10 套管安装水阀 日常超前探孔采用 5m 长钎进行，布设于上断面，但当掌子面已有渗、涌水时，宜布 置在渗、涌水部位。 4.2 注浆堵水 注浆堵水的作用是封堵裂隙，隔离水源，堵塞水点，以减少洞内涌水，改善施工条件。 注浆材料很大程度上直接影响到堵水防渗和固结效果，并关系到压注工艺、工期和工程费 用。针对正洞断层带岩性和地层条件及同类施工经验，注浆堵水拟采用双液浆进行，其优 点在于渗透系数低，结石率高，凝结时间可控，在动水条件下注浆，被水冲走或稀释或排 挤变位的程度较小，不致于对注浆浆液的凝固产生大的影响，效果好且便于操作。 4.3 排水设备选型与配套原则 (1) 经济角度考虑：价格适中。 (2) 最大日排水量考虑：根据经验，安装水泵总排量应是设计最大日排水总量的 1.52 倍。 (3) 水泵特性：水泵要强耐磨、耐腐蚀，使用时间长。 泵站排水设备为固定设备，功率大而笨重，不易移动，因此，一旦选定，不容更改。同时， 泵站设备在选型上必须充分考察市场，保证货优价廉。 4.4 设备选型及水力计算 16 斜井输送距离 400m，斜井综合坡度 2.68，高差 11m，使用 159mm(内径 150mm)的管 路，选用 IS1125100200 型水泵，在流量 Q=155m3/h 时，管路损失计算过程如下： V=Q/F=Q/r2=155(3.14x0.0752x3 600)=2.44m/s V2/2g=2.442(2x9.81)=0.3 H沿损失=x L/D xV2/2g=0.024000.150.3=16m H局损失=（止回阀 2 个，约 1%，+90弯头 3 个，约 9%）=1110%=1.1m H总损失=16+1.1=17.1m 其中 V：流速，Q：流量，F：管路截面积，：系数，L：管路长度，D：管路直径。 根据以上计算，水泵扬程应大于 11m+17.1m=28.1m，选用 IS1125100200 型泵，流量 Q=155m3/h 时，扬程 H=50m，配用电机：N=45kW/380V，每条管路每天可排水： 155m3/hx24h=3720m。 现正常涌水量为 100m3/d 左右。 正洞施工期间泵站排水能力与 1.5 倍最大涌水量对比： 37202=7440m31.53846+50=5819m3 IS1125100200 型排水设备选型，在计算上满足排水要求。 4.5 管路布置 (1) 排水布置图见下图 4 斜井中线 9% 图 11 正洞排水布置图 (2) 依据正洞涌水量及排水能力要求，排水管拟布置两条 159 管路，原斜井施工期间有 排水管路 1 条，用于正洞泵站的排水。原斜井高压供风管在进入正洞后，由井底高压 风站供风，将利用第二条排水管路，用于正洞泵站的排水，两条 159 管路满足正洞 最大涌水的排水要求。 17 4.6 排水资源配置表 排水资源配置表排水资源配置表 序 号 名 称型 号 功率 (KW) 流量 (h/m3) 扬程 (m) 数量 (台) 生产厂家使用位置 1污水泵WQ-65-16-5.55.5651610湖南衡阳 2污水泵WQ-65-16-7.57.5852010湖南衡阳 掌子面或 集水井 3 多级离心污水 泵 IS1125100 200 45155503正洞泵站 五、施工通风方案五、施工通风方案 隧道施工通风的目的是供给洞内足够的新鲜空气，并冲淡、排除有害气体和降低粉尘浓度， 以改善劳动条件，保障作业人员身体健康。 1.通风设计标准通风设计标准 在隧道施工过程中，由于钻爆、装运、喷砼产生有害气体和粉尘及开挖揭露地层释放的有 害气体使隧道内作业环境受到污染，必须采用机械通风的方法向洞内供给新鲜空气，以稀释有 害气体降低粉尘浓度，隧道内施工作业环境要达到下列卫生标准： (1)隧道中氧气含量按体积计不得小于 20%，温度不宜高于 30。 (2)粉尘浓度，含 10%以上游离二氧化硅的粉尘，每 m3空气中不得大于 2mg；。含游离 二氧化硅在 10%以下时，每 m3空气中不得大于 4mg。 (3)有害气体浓度： a. 一氧化碳最高容许浓度为 30mg/m3，在特殊情况下施工人员必须进入工作面时可为 100mg/m3，但工作时间不得超过 30min。 b. 二氧化碳，按体积计不得大于 0.5%。 c. 氮氧化物（换算成 NO2）为 5mg/m3以下。 d. 隧道内噪声不宜超过 90dB。 2.通风设计通风设计 (1) 通风管道布置、设备选型及布置 根据在净空允许的情况下，尽可能采用大直径风管配大风量通风机，以减少能耗损失的原 则。斜井正洞前期通风将采用压入方式。在斜井口设四台 SDF（C）-No12.5 型轴流风机，并在主 联井底和副联井底各安装一台射流风机向洞外引导污风排出，后期在左线兰州方向靠近掌子面 正洞处安设一台射流风机将右线污风引导排向左洞，正洞右线两掌子面选用直径 1.7 米的通风 软管，左线两掌子面选用直径 1.5 米的通风软管，按最长通风距离 2600 米计算。 通风机工作 18 风量为 2550 m3/min，风压为 3600 Pa。通风距离 2600 m 时出风口风量 1540m3/min，基本可以 满足通风量的需要。通风设备及数量见下表。 斜井通风设备表 技术参数 名称型号 速度 （r/min ） 风压（Pa） 风量 （m3/min） 功率 （KW ） 数量 高速13785355155029121102 中速629244510521968342 轴流 风机 SDF（C）-No12.5 低速35513758401475162 4 台 拉链式 软风管 PVC1700PV C1500 平均百米漏风率 0.02，摩阻系数 0.02，每节长 度 20m/节或 10m/节。 射流 风机 SLF 系列55KW2 台 射流 风机 SLF 系列37KW1 台 (2) 通风保证措施 由专业技术人员进行通风技术及工、机、料的管理，风管吊装必须做到平直、顺，并拉紧 吊稳，避免褶皱，以减小管路沿程阻力和局部阻力，在与横通道交接处要避免死弯。 为减少阻力，当外径不同的风机与风管连接时，应以大小头铁皮管节过渡，过渡节长度以 35m 为宜。 风机应设专人值班，根据具体情况开关风机和调节风机的风量，以达到节约用电的目的。 通风的每个阶段均应进行一次系统的测试，测试内容包括气象条件、管路风量和风压、作 业区段的有害气体和粉尘浓度以及风机安设位置对各断面风速的影响等。以便及时对通风系统 作局部调整，满足施工需要。 为了保证风机能够正常启动和运转，必须为风机提供合适的供电设备。 加强日常通风检测，保证足够的风量和风压，并且要爱护通风管路，避免对通风管路的破 坏，降低漏风率。 19 图 12 独头压入式通风布置示意图 图 13 斜井巷道式通风布置图 图 14 巷道式通风布置示意图 洞口风机需要安设在距离洞口 20m 以外的上风向，避免发生污风循环；风管出风口距开挖 工作面的距离不许超过 40m。 因为所选择的风管直径较大，必须保证隧道有足够的净空，避免发生过往车辆和机械刮破 风管而影响施工。 采用无轨运输时，运输车辆的尾气排放口必须安设净化装置，以降低对隧道内施工环境的 污染程度。 采用水幕降尘器降尘、湿式凿岩，出碴前用水淋湿全部石碴等措施降低粉尘浓度。 20 六、资源配置汇总表六、资源配置汇总表 数量说 明 序号项目名称、部门规格单位 拟配 一劳力资源 1隧道作业队 -1开挖分队 人 开挖工 人75 包括仰拱开挖 立拱工 人45 喷浆工 人45 -2衬砌分队 人 木工 人16 防水工 人10 混凝土工 人18 台车工 人20 钢筋工人27 杂工 人15 2综合作业队 人 装载司机 人8 挖机司机人8 农用车司机 人4 砼运输车人12 管道工 人8 电工 人9 修理工人8 抽水工 人4 杂工 人 3钢材加工厂 人 电焊工 人15 钢筋工 人15 4混凝土拌合站 人 搅拌司机 人3 杂工 人24 装卸工 人10 小计 379 二设备资源 1空压机台8 2装载机 台4 3挖掘机 台4 4混凝土运输车 台4 5倒料汽车 台8 6通风机 2110 台2正洞 4 个面左右线各 1 台 7射流风机55台2横通道段增加风速使用 21 序号项目名称、部门规格单位 数量说 明 拟配 37台1井身段增加污风排放速度使用 8钻机川桑豹台1 小计 30 三机料及料具 1喷浆机 台12 2风钻 台45 3抽水机 台6 4潜水泵 台10 10 千伏台31250KVA 3 台 5变压器 0.4 千伏台2 进洞 1250KVA 2 台、500KVA 1 台 6配电柜 套6 7开挖台架 个4 8衬砌台车 台4 9防水板台架 个4 10修补台架 个4 11通风管1700mmm6760按 1.3 损耗 通风管1500mmm6760按 1.3 损耗 219mmm800 12高压风管 159mmm4000 13高压水管80mmm4500 14电缆60mmm3000 15电线26mmm5500 16电焊机 台20 七、质量保证措施七、质量保证措施 1、严格按照技术交底施工，遵守施工规范，掌握施工技术标准、质量检查及验收标准。 不符合要求时返工并追究负责人的责任。 2、控制好上下断面连接处施工质量，边墙严禁有欠挖。 3、严格执行现场值班制度，及时解决施工中发生的问题。 4、施工中认真进行地质素描和观察，加强隧道开挖后变形收敛量测，收集信息，及时反 馈指导施工。 5、锚喷支护做到喷浆料随拌随用，时间不超过规定，厚度较大时分层喷射，严格掌握水 压、风压和喷射距离，做到厚度符合设计和安全要求，表面平顺。 6、钢架施工时做到加工正确，架立间距、倾斜度和垂直度符合要求。钢架的拱脚必须落 在稳定的基础。接头板密贴，连接螺栓上齐拧紧，连接牢固。 22 7、确保结构尺寸要符合设计要求，由值班人员、测量工程师及质检工程师负责。 8、严格按照工区制定的质量计划和工序的作业指导书、技术交底进行施工。 八、安全保证措施八、安全保证措施 1.安全生产管理安全生产管理 （1）建立以岗位责任制为中心的安全生产逐级负责制，制度明确、责任到人，奖罚分明。 （2）严格执行工区编制的安全操作规程、细则、制度及安全技术措施，组织逐条落实。搞 好“五同时”（即在计划、布置、检查、总结、评比生产的同时，计划、布置、检查、总结、 评比安全工作）和“三级安全教育”。 （3）每一工序施工前，做好全面的安全隐患排查，并在施工过程中督促检查，严格坚持特 殊工种持证上岗制度。 （4）进行定期和不定期的安全检查，及时发现和解决不安全的事故隐患，杜绝违章作业和 违章指挥现象，同时加大安全教育及宣传力度，对重点作业面、危险区设安全警示牌、防火须 知牌、防爆警示牌、安全用电警示牌等。 （5）坚持每周一安全活动日的安全学习制度。严格执行交接班制度，坚持工前讲安全、 工中检查安全、工后评比安全的“三工制”活动。 2.爆破作业安全措施爆破作业安全措施 （1）爆破物品实行专人专管。 （2）爆破物品分类存放，库房二十四小时设爆破物品看守员看守，避免库房内爆破物品 的流失。库房设置警铃警报器等装置，防止爆破物品的被盗。 （3）库房周围严禁烟火，爆破物品运输有爆破物品押运员押运。 （4）爆破物品的领用需经班组长、安全员和工地安全责任人确认签字后，库房方可发放 爆破物品。 （5）各班组指定专人（爆破工）领取、加工和使用爆破物品，且各环节均制订详细的制 度，并严格执行。 （6）当班未使用完的爆破物品要立即退还库房，并做详细登记和检查。 （7）加强对爆破物品管、运、用各环节的监督。每周进行库房存量的核实和检查，使用 爆破物品的全过程安全员进行监督，发现隐患及时消除。 （8）爆破物品的管理和使用，符合爆破安全规程的有关规定和要求。爆破用品在使 23 用前根据规定要求，严格进行质量检验。每炮使用的引线长度根据燃烧速度决定。燃烧速度分 批分卷进行试验，引线与雷管的连接，根据当时所需数量在加工房或指定地点进行。连接时必 须使用雷管钳，严禁用牙咬。 （9）连接导火索和雷管，必须在专用加工房内。房内不准有电气、金属设备，无关人员 不得如内。 （10）切割导火线火导爆索，必须用锋利小刀，禁止用剪刀剪断或用石器、铁器敲断。导 火索长度不得小于 1 米，导