引水隧洞富水软弱、断层破碎带、顶管施工方案

引水隧洞富水软弱 断层破碎带 顶管引水隧洞富水软弱 断层破碎带 顶管 施工方案施工方案 导读 第一章一 编制依据编制依据 原则和范围1 河源 市区水源工程取水隧洞洞径调整设计报告及附图 2 河源 市区水源工程初步设计报告工程地质附图 3 本单位现有的 施工力量 小断面引水隧洞工程施工组织设计 水利工程 第一章一 编制依据编制依据 原则和范围1 河源市区水 源工程取水隧洞洞径调整设计报告及附图 2 河源市区水 源工程初步设计报告工程地质附图 3 本单位现有的施工力 量 技术水平 技术装备和机械化程度等 4 隧洞进口段现 场实际情况 二 编制原则精心组织 科学管理 合理安排施 工工序 正确选择经济合理的施工方案和 方法 贯彻执行国家 的各项基本建设 经济及施工政策 狠抓链锁工程及关键工 程 的施工 有计划有重点地组织人力 物力 确保各项技术经济 指标和建井工期 的实现 使用行之有效的先进经验 选用成熟配套的施工设备 提 高机械化程度 减轻劳动强度 加快施工进度 提高施工效率 降低工程成本 确保施工安全 坚持严格的质量标准 确保实现创优质工程的目标 三 编制范围 1 隧洞取水口段 K0 000 K0 090 富水软弱 带 断层破碎带 2 隧洞取水口段K0 000 K0 090 富水软弱带 断层破碎带 施工服务 所必须的 技术措施 临时设施 场内施工道路的改 建和维护 施工场地的平整 临时供风 及水电系统 混凝土生 产运输系统 临时生产 生活用房 可编辑修改1 第二章一 工程概况工程概况及工程特点分析河源市区水源 工程是由新丰江水库取水 通过隧洞引水及专用管道 将新 丰 江水库的水输送到河源市源城区的自来水厂 本工程是以生活 用水 生产用水 为主的城区自来水供水工程 原水自取水口进 入取水隧洞 隧洞长 1781 8m 桩 号 K0 000 K1 781 8 隧洞 过水断面为圆形 洞直径 3600mm 为有压过水隧洞 二 隧洞取水口段工程特点分析 1 工期分析 由于地理位 置限制 地质条件复杂 进水口段均为 V 类全风 化 抗冲刷 能力差 围岩极不稳定 隧洞取水口段控制闸室施工完成后才能采取 双头掘进 垂直 运输与出水口段平行实施施工 根据 施工组织设计方案 的工 期计划 取水口段主体及闸 室开挖计划在 2014 年 3 月 30 日开始实施 但前期由 于受诸多客观原因影响 取水口段主体闸室工程迟 迟未能实施 导致引水隧洞只 能单向掘进 需取水口控制闸 施工完成后才能进行取水口段 350 米 V 类全风化破 碎带隧洞 贯通施工 因此取水口段施工是隧洞施工的重点难点 是影响工期实现 的关键线路 本工程 2014 年 1 月 16 日正式开工 合同工期为 530 天 计划完工工期为 2015 年 6 月 29 日 隧洞进水口由于征地 和洞径增大等原因使得工期延误 至 10 月 31 日 320 天 现阶段隧洞开挖出口单向掘进施工与取水口控制闸施工完成 后 再进行隧洞双向掘进施工已不能满足总工期的要求 通过对整 体施工计划网络 图对比 对工期进行详细分析 增加工作井 可采用钢顶管施工工艺缩短总工期 150 天 详见 河源市区水源工程网络计划对比图 源 2014 年 8 月 7 日和 8 月 11 日 9 月 1 日 9 月 11 日 由业主 监 理 设计 可编辑修改 2 施工等单位多次联合召开 加快工程进度专题会议 经业 主 设计 监理 施 工等单位共同对工期 关键线路反复论证 同意 为确保工程顺利完成 须增加工 作井一座 或工作井 净空 8 2 米钢筋砼工作井 增加一个工作面 以确保 工期如 期实现 2 地质条件 安全性分析 考虑到隧洞进口段围 岩为 V 类全风化 表层约 有 2 3m 厚的坡积层粉质粘土 进口处有断层 F8 F23 F24 F26 通过 宽度 0 5 3m 不等 影响带宽约 2 4m 挤压破碎 石英脉充填 胶结较差 延伸 较 长 尤其是 F8 F23 F26 与洞线交角较小 对隧洞进口工 程地质条件影响较大 进口段围岩均为 V 类全风化 抗冲刷 能力差 围岩极不稳定 库区水位高 如不 采取堵水措施 进 口段隧洞开挖后裂隙水流失时带走裂隙里的泥砂 在水库水压 力的作用下 诸多裂隙就变成流水通道 水库水大量涌入隧洞 发生涌水事件和 隧洞塌方事件 存在严重安全隐患 同时进 口段进口处有多处断层 F8 F23 F24 F26 通过 宽度 0 5 3m 不等 地下水丰富 且水位较高 隧洞在水库水压力 地下水的作用下 隧道开挖施工容易发生坍塌 涌水等安全事 故 如不采取可靠 的安全技术措施 会导致由于山体滑坡而造 成巨大投资浪费 存在重大的安全隐 患 因此隧洞进口段施工 是施工质量 进度 安全控制重点 难点 根据富水软 弱带 断层破碎带此类岩体对隧道工程的稳定性 非常不利 其对工程的影响主要 包括 风险性大 易于出 现突水等灾难性事故 施工进度慢 施工方法复杂 通常还 要带水施工 需要特殊的支护和超前预支护手段 需采 取特殊的防排水方案和技术措施 可编辑修改 3 3 进口段 250 米隧洞工程造价对比分析 1 锚喷构 筑法施工 洞径变更为 3 6 米洞身破碎带 V 类围岩每延米工 程造价 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 工程或费用名称 级岩石石 方洞挖 开挖断面 17 隧洞衬砌 C25 混凝土 开挖断面 17 3 型 50cm 厚 洞内喷 C25 砼 厚度 15cm 洞内锚杆 3 型 断面 22 系统锚杆 L 3m 洞内回填灌浆 钢筋网 钢筋 25 联系钢筋 细部构造 单位 m3 m3 m3 根 m2 t t t m3 t 根 t 根 根 m m m2 m2 m3 m3 m3 m3 数量 22 06 8 75 3 88 5 00 7 22 0 07 1 00 0 07 12 63 0 64 3 30 0 08 14 08 5 00 23 00 1 00 11 40 11 31 1 10 0 44 1 02 0 10 单价 234 43 502 38 623 57 105 35 65 55 5436 39 5500 11 5500 11 13 84 7596 16 132 28 8000 00 275 05 900 00 264 06 10969 24 53 40 44 50 120 77 110 33 407 89 139 35 合计 5171 53 4395 83 2416 96 526 75 473 27 405 90 5497 91 377 90 174 74 4876 73 436 52 603 57 3872 70 4500 00 6073 38 10969 24 608 97 503 28 132 85 48 55 416 05 13 94 52497 49 备注 10 钢拱架 20 11 22 系统锚杆 L 3m 12 连接钢板 13 超 前锚杆 25 L 6m 14 进口段管棚 15 超前灌浆 16 钢管 DN3600 2mm Q235B 17 管道外防腐 环氧煤沥青玻 璃布 0 6mm 厚 18 管道内防腐 环氧饮水舱 0 3mm 厚 19 隧 洞底硬化片石垫层 20 硬化石粉垫层 21 硬化 C25 混凝土垫层 22 硬化碎石 合计 每延米隧洞造价可编辑修改 4 2 顶管法实施施工 DN3600 50mm Q235B 钢顶管 每延米工程造价序号 1 2 3 4 5 6 7 8 合计 工程或费用名称 顶套 管 钢管 DN3600 50 Q235B 级岩石石方洞挖 出土 管道外防腐 环氧煤沥青玻璃布 0 6mm 厚 管道内防腐 环氧饮水舱 0 3mm 厚 后靠背砼 C30 后靠背钢筋 洞内回填 灌浆 顶管进退场费 每延米隧洞造价 单位 m m3 m2 m2 m3 t m2 项 数量 1 10 17 11 40 11 3 0 5408 0 0295 14 44 1 单价 41201 49 378 95 53 40 44 50 449 50 5500 11 65 55 30000 00 合计 41201 49 3853 92 608 91 503 23 243 09 162 25 946 42 150 00 47669 31 30000 元按 200 米摊销 按 200 米 摊销 按 200 米 摊销 备注三 技术处理对策措施根据进口处有多处断层 F8 F23 F24 F26 通过 V 类全风化 抗冲刷能力 差 围岩 极不稳定 库区水位高 容易发生坍塌 涌水安全事故 从工期 造价 安全性 土质情况 地下水位 施工要求等 在保证工程质量 施工安全等的前 提下 合理选用顶管机型等 方面综合考虑 我部未雨绸缪 根据以往成功的施工 经验制定 相应的技术对策 1 我方拟定为手掘式机械顶管 DN3600 钢 管厚度 5cm 施工 解决坍塌 水涌安全 问题 2 K0 090 增设工作井 在工作井实施完成后 立即对引水 隧洞 K0 000 取水口可编辑修改 5 段增加一个钢顶管工作面 采取平行施工作业 取水口段顶管实施完成后 立即 往出水口段实施钢顶管施工 3 隧洞取水口段 K0 000 K0 090 高喷墙进行止水处理 由于 地质条件和地理 环境的影响下 新丰江水库施工期和施工期月 平均水位 113 68m 且隧洞进口段地 下水丰富 而且地下水位较 高 地下水位高于隧洞底 27 42m 在 K0 060 隧洞 桩号 K0 020 处地下水位标高为 113 0m 隧洞底标高为 85 82m 高 差为 27 2m 根 据 钻 孔 ZK18 现 场 注 水 试 验 全 强 风 化 岩 体 渗 透 系 数 1 46E 5cm s 1 54E 5cm s 属弱 透水性 富水软弱带且存在多处断层 根据粉质粘土 下伏 基 岩为相对隔水的泥岩特性 K0 000 K0 090 段采取高压旋喷 桩固结形成高喷墙 进行止水处理 止水范围以隧道中线向两侧 延伸 3 0m 设置高压旋喷桩并与闸门井 灌注桩连接 形成有效 止水带 圈 解决顶管掌子面人工开挖涌水的安全重大 隐患 详见 引水隧洞K0 000 K0 090 高压旋喷桩断面 平面图 4 加强洞内排水 工作井施工完成后实施主隧洞双向开挖 施 工排水用水无法排放 必须解决 施工排水问题 本段断层破碎 带围岩破碎 软弱 地下水丰富 围岩长时间浸泡 易造成围 岩和支护坍塌和失稳 本着 堵排结合 的方法 将渗水引致 边墙处的 排水沟排 集水井 用两台 4KW 抽水泵抽水 减少 渗水对围岩和支护的危害 以上核增工程量及费用四方确认 四 主要工程量工作井主要工程数量表序号 1 项目名称挖土 石方单位 m3 可编辑修改工程数量 3421 262 备注 6 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 护栏 排水沟 龙门 吊基础混凝土 C25 护栏 排水沟 龙门吊基础混凝土模板 护 栏 龙门吊基础钢筋 预埋钢板 下井楼梯栏杆钢材角钢 下井楼 梯钢材栏杆方管 预埋钢板 300mm 300mm 10mmm t t t t kg t t t t kg t t 台 t t t t t t m3105 309 110 42 2 701 0 55 0 119 0 657 113 04 0 181 0 649 0 264 2 42 433 152 0 199 0 113 63 425 2 4 087 1 848 0 762 0 279 1 033 0 184 349 45 1025 951 116 029 4 15 6 798 1168 444 15 835 21 113 2 835 50 40 50 3 399 4 032 1 504 504 14a 槽钢做斜撑 休息平台 14a 槽钢 25 休息平台钢筋 20a 槽钢楼梯斜梁 5mm 厚楼梯热轧花纹钢板 隔墙 40 厚 2 5mm 钢管 隔墙角钢 隔墙彩钢板 10 吨电动 葫芦 30a 龙门吊立柱工字钢 25a 龙门吊横梁工字钢 25a 龙门吊工字钢滑梁 20a 龙门吊工字钢斜撑 80 80 6mm 斜角钢 60 60 2 5 方管龙门吊屋顶龙骨 屋顶 侧墙彩钢板 护壁 C30 砼 护壁钢筋 人工拆除护壁钢筋 人工拆 除后靠背钢筋 工作井护壁模板 底板 C15 垫层 底板 C30 砼 底板钢筋网 后靠背 C30 砼 人工拆除护壁 C30 砼 人工拆除后 靠背 C30 砼 后靠背钢筋 集水池挖运石方 出口段安装止水圈 注浆孔 球阀 t t t m m m2 33t m m m3 3 3t m 套 个 个可编辑 修改 7 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 高压泥浆管 45 DN3600 钢管 壁厚 50mm 注浆 枕木 集水池模板 集水 池 C20 砼 集水池盖板钢筋 排水沟挖运土石方 井外排水沟模 板 井外排水沟 C20 砼 沉淀池挖运土石方 沉淀池模板 沉淀池 基础 C20 砼 沉淀池 C20 砼 沉淀池盖板钢筋 沉淀池盖板 C25 砼 临时施工道路 临时仓库 生活营地 大型机械设备进退 场费 场外供电工程 弃渣场填土 弃渣场覆绿 VV22 YJV22 4 120 1 70 平方铠装铜芯 工作井护栏钢管 42 厚 3mm 护 栏绿网 包括下井楼梯 工作井部分引水隧洞拱顶加固 20a 工 字钢 工字钢连接钢筋 22 钢筋 工字钢 25 锁脚锚杆 C25 砼混凝土回填 钢筋网 工作井回填土 挖装运填 抽水台 班 机械挖土石方 检修楼梯栏杆钢材角钢 检修楼梯钢材栏杆方 管 5mm 厚楼梯热轧花纹钢板 20a 槽钢楼梯斜梁可编辑修改 m t m m t m m m m m t m 569 688 1109 205 2904 5 172 638 6 4 2 208 0 0156 36 432 80 96 28 336 148 8 66 6 7 92 0 291 2 392 150 110 135 1 1 1750 3500 300 0 0531 350 3 4 653 0 465 52 52 899 0 0337 2983 976 三方现场签认 7395 8 0 023 0 142 236 88 0 2978m 项 项 m m t t t 根 m t m 台班 m t t k