隧道施工组织设计

隧道施工组织设计

3.1编制依据

3.1.1招标单位提供的四川南桠河冶勒水电站引水隧洞工程招标文件及补充文件（第01号）；

3.1.2招标单位组织的现场考察所得资料；

3.1.3国家有关行业标准及水利部现行标准及规范；

3.1.4我单位施工类似工程的相关经验；

3.2工程概况

3.2.1设计概况

冶勒水电站位于四川省西部的冕宁县和石棉县境内，为南桠河的龙头水库暨引水式发电站。电站枢纽由沥青砼心墙堆石坝、左岸泄洪洞、左岸放空（兼导流）隧洞、引水隧洞、双室式调压井、压力管道、地下厂房等建筑物组成，总装机容量240MW。大坝位于冕宁县冶勒乡，厂房在石棉县栗子坪乡南桠村，距坝址约11Km。

一、标段范围

本标段工程起于（引）0+000，止于（引）6+300。

（一）进水口为竖井式，位于坝轴线上游左岸480m的岸坡处，上设固定式拦污闸。

（二）闸门竖井位于进水口下游161.00m，井深64.5m，设4×4m（宽×高）的平板工作闸门、检修闸门和井顶固定式启闭机。

（三）本标段引水隧洞长6300m（隧洞总长7118.755m），洞身净空采用4.6×4.6m马蹄形断面，过水断面18.89m2。主洞与支洞交叉段及IV、V类围岩段采用钢筋混凝土衬砌，断层带地段采用钢板衬护，其余洞段边墙与拱顶采用锚喷混凝土，底板为现浇混凝土。隧洞埋深一般为240～370m，洞线在平面上设二个转折点，并设二个施工支洞。

（四）主要工程项目包括：

1、进水口、闸门竖井、引水隧洞（0+000～6+300）工程的土石方明挖、石方洞挖开挖、喷混凝土、混凝土浇筑、钢筋制安、钢衬安装和接确灌浆、各类围岩的固结和回填灌浆及Ⅰ#施工支洞封堵等项目的施工；

2、引水隧洞局部地段的钢板衬护安装及波纹管位移补偿器的安装；

3、标段内观测设备的检验、安装、调试与施工期的观测；

4、Ⅱ#施工支洞为永久进人门的土建及金属结构安装工程；

5、标段内的闸门、起闭机、拦污栅等金属结构设备的运输、保管、安装、埋设及调试；

6、Ⅰ#、Ⅱ#施工支洞及其它临时设施的施工；

二、主要工程数量如下表：

主 要 工 程 数 量 表

序号 工 程 项 目 单 位 数 量 备 注

一 临时设施

1 Ⅰ#施工支洞 延米 600m

2 Ⅱ#施工支洞 延米 420m

二 引水隧洞工程 延米 6300

1 明挖覆盖层/石方 m3/ m3 111210/90480

2 洞挖覆盖层/石方 m3/ m3 2190/141160

3 井挖石方 m3 5989

4 竖井C20混凝土 m3 3369

5 C20隧洞衬砌混凝土 m3 18710

6 C20隧洞喷锚段底板混凝土 m3 2760

7 C20支洞封堵混凝土 m3 2183

8 C20喷射混凝土 m3 5876

9 钢筋制安 T 1946

10 锚杆（Φ=22mm，L=3m） 根 22590

11 锚杆（Φ=25mm，L=4m） 根 170&

12 回填灌浆 m2 15060

13 固结灌浆 M 17990

三 钢衬安装 T 544

四 金属结构设备安装工程

1 进水口工作闸门（175t/套） 套 1

2 进水口检修闸门（65t/套） 套 1

3 进水口拦污栅（19.5t/套） 套 3

4 进水口工作门启闭机(2500KN) 套 1

5 进水口检修门启闭机(400KN) 套 1

三、交通运输

（一）冶勒水电站大坝坝址距成昆铁路乌斯河车站为147km，距泸沽车站123Km。

（二）大坝距栗子坪乡国道108线约7km，栗子坪下行至泸沽约105km，西昌158km，上行至石棉36km，雅安242km，成都389km。国道108线基本为三级公路，部分为四级和等外级公路。

（三）由栗子坪桥上行侧起，沿楠桠河左岸，经电站厂房至坝址，为泥结碎石三级公路。场区内交通较为方便。

3.2.2工程地质及水文情况

一、工程地质

引水隧洞布置在南桠河左岸，沿线山体雄厚，地形陡峻，海拔高度在3000～3700m，三岔河冰川“U”型呈北北西向深切其间。区内岩石以晋宁期石英闪长岩为主，并有少量细晶花岗岩脉及辉绿岩脉穿插，其中以三岔河F3断层（安宁河两支断层）为界，两侧为灰绿色致密块状石英闪长岩，东侧为混染状石英闪长岩，具混合岩体特征，岩性单一，岩石致密坚硬。工程场地地震基本烈度为Ⅷ度。

分段地质描述如下表：

引水隧洞分段地质情况表

里程及分段

项 目 进水口～三岔河段 三岔河段 三岔河～f1段

0+000～+161 0+161～1+890 1+890～3+740 3+740～6+300

长度（m） 161 1729 1850 2560

埋深（m） 260～425 570～900

围岩类别 IV～V IV、II（主） III（主）、IV、V Ⅲ(主)、Ⅳ、Ⅴ、Ⅱ

地 质 条 件 1、坡积块碎石层，结构松散；

2、第四岩组弱胶结卵砾石层；

3、晋宁期石英闪长岩；

1、致密坚硬石英闪长岩，偶有辉绿岩脉穿插；

2、晋宁期石英闪长岩；

3、为现块状结构。 1、三岔河冰川“U”型谷，上覆冰（水）块碎石土厚74m；

2、基岩由石英闪长岩组成，节理裂隙较发育，岩体较破碎； 1、混染状石英闪长岩组成，伴有少量细晶花岗岩脉及辉绿岩穿插，岩石新鲜较完整；

2、岩体呈块状～整体状结构；

主 要 裂 隙 ①N15～20°W/NE∠40～50°

②N40～60°W/SW∠50～70°

③N30～50°E/NW∠70～80°

④N50～70°E/SE∠35～50° ①N10～20°W/NE∠45～55°

②N35～50°E/NW∠70～80°

裂隙间距≥1m

①N10～20°W/NE∠70～85°

②N35～50°E/NW∠73～85°

③N50～70°W/NE∠40～45°

④N50～60°W/SW∠35～45°

裂隙间距一般0。4～0.8m ①N30～40°W/NE∠60～75°

②N50～60°E/NW∠65～75°

裂隙间距≥1m

不良地质情况 小断层破碎带宽0.2～0.4m，岩石弱风化，呈碎裂结构，地下水以滴状渗出为主。 F3断层北段在2+740～+840附近通过，主破碎带宽约50～80m，并形成控水构造，岩体破碎，地下水较丰富。 隧洞埋深大，岩体完整，自重应力和构造应力均较高，局部岩爆。f1、f5断层，主断层带及影响带。

二、水文地质

南桠河是大渡河的一级支流，干流自西南向东北流，于石棉县城注入大渡河，流域属高原温带川西山地湿润气候区。冶勒地区（1986～1993）多年平均气温6.5℃，极端最高气温27.5℃，极端最低气温-20℃，全年无夏季，冬季长达6～7个月，平均年降水量1872.8mm，年降水天数230天，5～10月为雨季，平均相对湿度86%，最大风速20m/s，平均水温6.2℃，坝址处多年平均流量14.2m3/s，年最大流量发生在6～9月（汛期），1～3月为枯水期。

3.3工程重点及难点

3.3.1工程重点

前期施工中重点是Ⅰ#、Ⅱ#施工支洞开挖及进水口覆盖层明挖，此项工作直接影响正洞施工进度；中期施工中的重点是引水隧洞主洞的掘进和衬砌；后期施工重点是如何确保金属结构设备的安全运输和正确安装。

3.3.2工程难点

一、Ⅰ#支洞口至Ⅱ#支洞口洞长5.8km，平均独头通风距离长2.9km，施工中通风及出碴问题是本项目的一大难点；

二、0+000～0+090段覆盖层段为卵砾石层，围岩稳性极差，顺利通过该覆盖层是本项目的一大难点。

三、引水隧洞约在引2+740～2+840处穿越F3断层，安全通过断层带的施工是本项目的又一大难点。

四、钢板衬砌段的钢管安装技术难度大。

3.4 施工平面布置图

3.4.1 施工总平面布置图

3.4.2 洞口车场及洞内轨道布置图

3.4.3 洞内水、电线管线布置图

3.4.4 洞内通风布置图

3.4.5 临时工程数量表

临时工程数量表

编 号 项 目 单 位 进口及

1#支洞 2#

支洞 项目

经理部 合计

4101 施工交通

4101-1 公路

（1） 新建便道 Km 0.5 0.5

（2） 公路养护 Km/月 18 18

4101-2 轨道工程

（1） 新铺拆24Kg 762mm轨道 Km 10.765 10.765

（2） 新铺9#道岔 付 61 61

（3） 浮放道岔 付 2 1 3

（4） 拆铺762mm轨道 Km 3 0.72 3.72

（5） 铺拆1.8m轨距轨道 Km 3 0.72 3.72

（6） 埋设1.8m轨距砼支墩钢管定位轨道 Km 0.3 0.2 0.5

4102 风、水、电、通讯

4102-1 高压风供水

（1） 20m3电动空压机安装基础砼 m3/台 50/5 40/4 90/9

（2） 循环水池40T 座 2 1 3

（3） φ100高压风管安拆（洞内外） Km 3.6 3.72 7.32

4102-2 供水