北門山洪溝治理工程施工設計總說明

北門山洪溝治理工程施工設計總說明一、基本情況巫溪縣位于重慶市東北部，處大巴山東段南麓，是典型的山區(qū)農(nóng)業(yè)縣。地處渝陜鄂三省交界，東連湖北省神農(nóng)架林區(qū)、竹溪縣，南接奉節(jié)縣、巫山縣，西臨開州區(qū)、云陽縣，北與城口縣和陜西省鎮(zhèn)坪縣接壤。地理坐標介于東經(jīng)108°44′～109°58′，北緯31°14′～31°44′之間，幅員面積4030km2。重慶市巫溪縣北門山洪溝治理工程位于巫溪縣寧河街道。本工程按20年一遇洪水標準設計，根據(jù)《水利水電工程等級劃分及設計標準》（SL252-2017）、《堤防工程設計規(guī)范》（GB50286-2013）的有關規(guī)定，確定本工程工程級別為4級，主要建筑物為4級，次要建筑物為5級，臨時建筑物為5級。本工程總工期為12個月（第一年12月～第二年11月），其中準備工期1個月，主體工程施工期10個月，完建期1個月。本工程新建排洪隧洞總長為690.00m，北門溝河道整治長87.00m，右岸新建C20埋石砼重力式擋墻長88.33m。二、設計規(guī)范《城市防洪工程設計規(guī)范》（GB/T50805-2012）；《防洪標準》（GB50201-2014）；《水利水電工程等級劃分及設計標準》（SL252-2017）；《堤防工程設計規(guī)范》（GB50286-2013）；《水利水電工程天然建筑材料勘測規(guī)程》（SL251-2015）；《堤防工程管理設計規(guī)范》（SL/T171-2020）；《堤防工程施工規(guī)范》（SL260-2014）；《城市道路設計規(guī)范》(CJJ37-2012)?！兜谭拦こ痰刭|勘察規(guī)程》SL188—2005；《建筑地基基礎設計規(guī)范》GB50007—2011；《水工隧洞設計規(guī)范》SL279—2016；《水工建筑物地下工程開挖施工技術規(guī)范》DL5099—2011；《巖土錨桿與噴射混凝土支護工程技術規(guī)范》GB50086-2015；《水工建筑物水泥灌漿施工技術規(guī)范》SL62—2014；《水電水利工程爆破施工技術規(guī)范》DL-T5135-2013；《水利水電工程施工測量規(guī)范》SL52-15；《水工擋土墻設計規(guī)范》SL/379—2017；《水工建筑物荷載設計規(guī)范》SL744-2016；《水利水電工程邊坡設計規(guī)范》SL386—2016；《水利水電工程設計工程量計算規(guī)定》SL328—2018；《水利水電工程施工組織設計規(guī)范》SL303-2017；《水利水電工程建設征地移民設計規(guī)范》SL290-2019；《水利建設項目經(jīng)濟評價規(guī)范》SL72-2013；工程建設標準強制性條文(水利工程部分)2020年版；重慶市巫溪縣北門山洪溝治理工程排洪隧洞并行北門公路隧道安全技術評價報告（中鐵長江交通設計集團有限公司）。施工組織設計（一）建筑材料（1）塊石料場本工程無可開采的石料場，需到巫溪縣福星采石廠高陽采石點購買，該石料場產(chǎn)碎、塊石，三疊系下統(tǒng)嘉陵江組（T1j）灰?guī)r，總儲量425萬m3，碎石料日產(chǎn)量可達700m3，灰?guī)r強度較高，飽和抗壓強為45-55Mpa，軟化系數(shù)為0.80～0.85，是良好的混凝土骨料，有公路到達，交通條件較好，至擬建工程起點約10km。（2）細骨料根據(jù)調查，本工程周邊無大型砂石場，在巫溪縣福星采石廠購買，細砂為石英中細砂，含泥量低，雜質少，石英純度較高，質量好，堆積密度為1.55-1.58g/cm3，有效儲量大于20萬m3，日產(chǎn)量為500m3以上，運距約10km，有公路到達，交通條件較好。（3）回填料本工程開挖的土石方主要由砂卵石及開挖的灰?guī)r及角礫巖組成，質量能夠滿足設計要求。（4）棄渣料本工程棄渣根據(jù)業(yè)主建議，棄渣運至隧洞進口附近及出口附近渣場統(tǒng)一堆存，綜合運距約為13.0km。臨時堆料應遵守“環(huán)保、經(jīng)濟、穩(wěn)定、利用”的原則。避免亂堆亂放，嚴禁造成環(huán)境污染。隧洞進口段出渣通道需保障北門隧洞進洞口處橋梁墩柱安全，渣土堆放區(qū)應遠離橋梁位置。（二）施工導流本工程設計標準為20年一遇，本工程主要河段整治建筑物及排洪隧道建筑物級別為4級，次要建筑物按5級設計。根據(jù)《水利水電工程施工組織設計規(guī)范》（SL303—2004）導流建筑物級別與導流建筑物洪水標準的劃分規(guī)定。根據(jù)《堤防工程施工規(guī)范》（SL260—2014）有關規(guī)定，本工程導流標準采用5年一遇洪水。根據(jù)《水利水電工程施工組織設計規(guī)范》（SL303-2004）有關規(guī)定，隧洞進出口段、河道治理段的導流標準為5年一遇。經(jīng)點繪巫溪站歷年各月最大流量散布圖，可以看出本地區(qū)洪水有明顯的季節(jié)變化規(guī)律。每年4月上旬開始，流域進入汛期，5～9月為主汛期，降雨量最豐沛，暴雨頻繁，洪水也大，年最大流量基本上發(fā)生在該期。10月至11月上旬為汛后過渡期，隨著降雨減少，洪水也小，11月中旬到次年3月是穩(wěn)定退水期。根據(jù)洪枯水變化規(guī)律和施工設計安排，將全年劃分為主汛期5月～9月，汛前過渡期4月，汛后過渡期10月，非汛期2月、3月、11月及時段12月～次年1月、11月～次年3月、11月～次年4月、10月～次年4月等10個分期，以供施工設計選用。經(jīng)流量比較，本次河道整治工程施工選擇導流時段為12月～次年1月，相應導流流量為0.93m3/s。擋水壩施工選擇導流時段為汛后過渡期10月，相應導流流量為14.26m3/s。排洪隧道出口結合大寧河水文相關資料，本次選擇導流時段為12月～次年4月，相應導流流量為879m3/s，水位高程為206.76m。隧洞出口段度汛流量10年一遇（大寧河）設計洪水流量3270m3/s，水位高程為211.27m。隧洞進口段度汛流量10年一遇（北門溝）設計洪水流量62.7m3/s，水位高程為231.44m。（三）施工度汛根據(jù)《堤防工程施工規(guī)范》（SL260-2014）有關規(guī)定，導流標準為3～5年洪水重現(xiàn)期，渡汛標準為5～10年洪水重現(xiàn)期。本工程度汛標準為10年一遇，根據(jù)施工總進度計劃安排，本工程河道整治施工在枯期完成施工，無需考慮度汛方案，若施工期間若發(fā)生超標洪水，機械人員應及時撤場，待水退后恢復工作面繼續(xù)施工。排洪隧洞進口及出口段度汛標準為10年一遇，隧洞出口段在枯水期完成大寧河10年一遇設計洪水位高程211.27m以下施工，若施工期間若發(fā)生超標洪水，機械人員應及時撤場，待水退后恢復工作面繼續(xù)施工。隧洞進口段度汛標準為北門溝10年一遇（北門溝）設計洪水高程，若施工期間若發(fā)生超標洪水，機械人員應及時撤場，待水退后恢復工作面繼續(xù)施工。（四）導流建筑物設計河道整治段施工選擇導流時段為12月～次年1月，相應導流流量為0.93m3/s?？菟谑┕r在北門溝施工河段設置土石圍堰以及迎水面增設土工布防滲處理以防止水流進入基坑。經(jīng)布置，土石圍堰斷面為梯形斷面，梯形底寬1.5m，高0.5m,兩側坡比1:1.0。實際施工過程中應根據(jù)現(xiàn)場具體情況選擇一定數(shù)量的抽水設備。隧洞施工與河道整治段施工可同時進行，隧洞出口段設置一橫向土石圍堰及迎水面增設土工布防滲處理以防止水流進入基坑，經(jīng)布置，土石圍堰斷面為梯形斷面，梯形頂寬2m，圍堰高6.0m，堰頂高程為208.00m，迎水面坡比1:2，背坡坡比1:1.5。實際施工過程中應根據(jù)現(xiàn)場具體情況選擇一定數(shù)量的抽水設備。隧洞進口段設置一橫向土石圍堰及迎水面增設土工布防滲處理以防止水流進入基坑，經(jīng)布置，土石圍堰斷面為梯形斷面，圍堰高2.6m，堰頂高程為232.34m，梯形頂寬1.0m，堰頂高程為北門溝10年一遇洪水高程+安全超高，迎水面坡比1:1.5，背坡坡比1:1。擋水壩施工在隧洞施工完成后施工，采用全斷面圍堰施工，橫向土石圍堰及迎水面增設土工布防滲處理以防止水流進入基坑，經(jīng)布置，土石圍堰斷面為梯形斷面，圍堰高2.0m，梯形頂寬1m，迎水面坡比1:1.5，背坡坡比1:1。（五）基坑排水本工程施工時河床水位較低，滲水量不大，堤腳開挖后沿線分段設置集水井抽排。在堤防工程的施工期水流控制過程中，每個基坑內積水深度均在0.5m以內。經(jīng)估算，排水量最大的基坑排水強度為28m3/h，設備配置容量為31.2m3/h，選用移動式IS65-50-125B型清水水泵抽水，各施工點按需布置。實際施工過程中應根據(jù)現(xiàn)場具體情況選擇抽水設備數(shù)量。（六）隧洞施工排水排洪隧洞采取每200m距離設置一個集水坑(集水坑尺寸2×1.5×1m)，采用水泵向外連續(xù)接力將集水坑水排至洞外，每個集水坑各設置一臺IS65-50-125B單吸泵（水泵具體根據(jù)隧洞滲水情況確定），并與排水系統(tǒng)連接，巖體滲水及施工用水通過底板排水溝導入集水坑，再由水泵將積水逐級抽排至洞外的污水池，經(jīng)處理達標后排放。測量放樣本工程應根據(jù)設計控制線進行放線。施工單位應根據(jù)圖紙復測平面和高程控制點，據(jù)此定出其余高程。控制點測量的精度，應符合國家有關標準和規(guī)范的規(guī)定。施工前應對控制坐標、尺寸進行全面復核，精度滿足規(guī)范規(guī)定要求，發(fā)現(xiàn)問題及時與有關方面溝通協(xié)調。施工測量主要精度指標見表4-1。工程基線的永久標石、標架埋設必須牢固，施工中須嚴加保護并及時檢查維修，定時復核校正。在施工過程中，測定水工建筑物的位置和標高，并經(jīng)檢查校驗后，方可開挖、立模、填筑等施工。表4-1施工測量主要精度指標序號項目精度指標說明內容平面位置中誤差（mm）高程中誤差（mm）1混凝土輪廓點放樣±（20～30）±（20～30）相對于鄰近基本控制點2土石料輪廓點放樣±（40～50）±（30～50）相對于鄰近基本控制點施工技術要求土石方開挖基礎開挖程序為：由上至下，分段逐層開挖。在進行土方開挖前，先應對開挖邊線進行測量放樣。為避免超挖和欠挖，削坡開挖前，必須按設計邊坡坡比，采用網(wǎng)格法進行施工測量放線，測量確定各網(wǎng)格交點的坐標位置與開挖（回填）高度。對已開挖邊坡應經(jīng)常進行觀測，做好邊坡保護措施，確保穩(wěn)定。開挖施工應避免對已建建筑物穩(wěn)定造成影響。土石方開挖主要施工機械為0.5m3、1.0m3單斗挖掘機配10t自卸汽車運輸，開挖棄土按照材料分區(qū)的要求運至臨時堆渣場或運至渣場統(tǒng)一堆放。石方開挖主要為基礎石方開挖和砼、砌體拆除，采用人工開挖、膠輪車出渣。土石方回填本工程所采用的土石料質量，應符合《水利水電工程天然建筑材料勘測規(guī)程》（SL251-2000）的要求。本工程土石方填筑必須保證填筑質量，堤身填筑材料采用開挖利用料可以滿足要求。開挖利用材料用0.5/1.0m3挖掘機挖裝，10t自卸汽車轉運，推土推平料，人工灑水，蛙式打夯機碾壓。坡面處鋪設粒徑較小的砂礫料，超填寬度不小于0.3m，削坡后并用蛙式打夯機進行碾壓，鋪料厚度和碾壓遍數(shù)等施工參數(shù)應在填筑開始前，對填料進行碾壓試驗確定?；炷翝仓┕せ炷潦┕稀端せ炷潦┕ひ?guī)范》(SL677-2014)的相關要求?；炷潦┕さ囊话闶┕ち鞒蹋簻y量放樣→模板安裝→澆筑→拆模。模板安裝：模板安裝按照放樣、立模、支撐加固、吊正找平、尺寸校核、堵塞縫隙及清倉去污的程序進行，并注意與砼澆搗等工序的配合。模板設計制作和安裝必須使砼得以正常澆筑和搗實，使其形成準確的形狀尺寸和位置，模板拆除后應使砼表面光滑美觀。模板及其支撐必須有足夠的強度和剛度，能承受砼澆筑和搗固的側壓力和振動力，模板的安裝位置必須準確、牢固、不變形、不移位，模板在拆除后必須清理、涂油，變形的模板須校正后才可使用，模板別作安裝的允許偏差不得大于技術規(guī)范的要求。模板拆除時，不承重的模板在砼強度能保證其表面及棱角不因拆模而受損壞時拆除，拆除時盡可能避免損傷砼構件表面及模板本身。模板拆除后及時加以清理、修整，按模板種類及尺寸堆好，以便重復使用。砼振搗：砼入倉每層厚度控制在30cm左右，用電動插入式振搗器振實，振搗時要快插慢拔，插點間距不大于50cm，振搗器距模板不應小于15cm，每一位置振搗時間以砼不再顯著下況，不出現(xiàn)汽泡，并開始泛漿為準。一般在10～30秒。對于水平薄層砼振搗采用平板式振搗器振搗密實。振搗時應注意以下幾點：對構件的具體情況，振搗前應做好詳細的技術交底，組織專人分段負責；加強邊角部位的人工振搗和機械振搗；砼入倉稍作整平后即可進行振搗，每層砼未振實前不得覆蓋上層砼。砼養(yǎng)護：砼澆筑后根據(jù)氣候情況及時灑水養(yǎng)護，灑水養(yǎng)護時間不少于14天。同時應保護其不受日曬、風吹、冰凍、雨水、流水、溫度變化、污染或機械損傷的影響。當氣溫低于5℃時應覆蓋保溫，不得向砼面或覆蓋物灑水，覆蓋物采用塑料膜加蓋兩層草袋保溫；天氣炎熱或干燥情況下，養(yǎng)護時間應不少于28天，并有保溫措施。隧洞工程施工本項目排洪隧洞施工前應先對北門隧道襯砌裂縫、附屬設施松動等隱患進行排查；排洪隧洞施工期間應對既有北門隧道實施監(jiān)測；本項目排洪隧洞爆破施工時爆破振動速度不得大于7cm/s，施工期間應嚴格跟爆破振動速度控制值來設計爆破方案，對爆破振動速度進行數(shù)據(jù)監(jiān)測，隨時接受公路主管部門抽查；施工期間應進行第三方監(jiān)測，重點對北門公路隧道結構變形情況及爆破振動速度等指標進行監(jiān)測；項目施工前應核實地質參數(shù)，加強監(jiān)控量測，做到信息法施工；隧洞進口段出渣通道需保障北門隧洞進洞口處橋梁墩柱安全，渣土堆放區(qū)應遠離橋梁位置。排洪隧洞施工可從上下游兩個工作面同時施工，在汛期時段，從上游工作面向下游工作面施工，枯水期時段上下游兩個工作面可以同時施工。圍巖地段開挖爆破采用“隧道全斷面開挖光面爆破工法”技術，其優(yōu)點是能有效地控制周邊眼炸藥的爆破作用，減少對圍巖的擾動，保持圍巖穩(wěn)定；有效地控制超欠挖，提高工程質量和進度，確保施工安全。在爆破施工過程中遵循“短進尺，弱爆破”的原則，隧洞施工爆破震動速度不得大于7cm/s，減少爆破施工對周邊房屋、建筑物產(chǎn)生影響。隧洞進口段長度約150m范圍為防止爆破震動對已建房屋及建筑物影響，采用水磨鉆施工。隧洞爆破施工應根據(jù)爆破震動速度要求制定專項施工方案。爆破器材炸藥：根據(jù)巖石強度選用不同猛度爆速的炸藥，有水地段及周邊眼用乳化炸藥，其余均用硝銨炸藥，周邊眼用Ф25×200小藥卷，不偶合裝藥，其余炮眼用Ф32×200藥卷。雷管：采用塑料導爆管非電起爆。鉆爆設計圍巖采用光面爆破全斷面一次開挖。鉆孔作業(yè)程序測量放線：用經(jīng)緯儀準確繪出開挖輪廓線及周邊眼、掏槽眼和輔助眼的位置，并用激光鉛直儀控制邊線。距開挖面50米埋設中線樁，每100米設臨時水準點。每次測量放線時，要對上次爆破效果檢查一次，并及時將結果告知技術主管和爆破人員，技術人員將測量數(shù)據(jù)輸入計算機處理后，及時修正爆破參數(shù)，以達到最佳爆破效果。鉆孔作業(yè)：炮眼位置及數(shù)量嚴格按照光爆設計圖施作。特別是周邊眼和掏槽眼的位置、間距及個數(shù)，未經(jīng)主管技術工程師的許可不得隨意改動；準確定位臺車液臂，鉆孔位置誤差不大于5厘米，方向平行，嚴禁相互交錯；周邊眼鉆孔外插角度控制在4°以內；同類炮眼鉆進深度要達到設計要求，眼底保持在一個沿垂面上。裝藥爆破成立光爆小組，實行定人、定位、定標準、定段別的崗位責任制，不準亂裝藥。裝藥前，仔細檢查炮孔的位置、深度、角度是否符合設計要求，有不正確者采取補救措施或廢棄重鉆。同時認真進行清孔，將所有炮孔中的殘碴積水排除干凈，用高壓風吹凈塵沫。裝藥時嚴格按照設計的裝藥結構和裝藥量施作。掏槽眼和輔助眼采用連續(xù)裝藥，周邊眼采用不偶合裝藥，炮眼直徑42mm，藥卷直徑采用Φ25mm的小直徑藥卷，用塑料翼片擴張式套管將藥卷固定在炮孔中央部位，底部裝加強藥卷。無論采取何種形式的裝藥結構形式，都必須堵塞密實。堵塞炮孔所用的材料，結合現(xiàn)場條件使用黃泥堵塞，堵塞長度不小于最小抵抗線。嚴格按設計的聯(lián)接網(wǎng)絡實施起爆，注意導爆索的連接方向和聯(lián)接點的牢固性。臨時支護臨時支護設計方法步驟調查隧洞工程地質和水文地質情況，分析圍巖的穩(wěn)定條件和圍巖分類，用“新奧法”理論指導開挖和支護施工。在圍巖分類的基礎上，用工程類比法設計臨時支護類型及設計參數(shù)；對臨時支護進行受力分析和結構計驗算，并提出施工要點、施工工序及施工注意事項；支護施工過程中，一要掌握好地質情況的多變和突變情況，二要在施工現(xiàn)場進行監(jiān)控量測，及時根據(jù)信息反饋修改設計參數(shù)、變更臨時支護施工工序等；及時總結經(jīng)驗，改進臨時支護設計與施工。重視掌握巖體變形、坍塌的規(guī)律，并在適當?shù)臅r間，采用合適的方法，把臨時支護做好，確保施工人員和機械設備的安全。洞內臨時支護洞內臨時支護主要包括隨機錨桿、噴混凝土等常規(guī)支護形式和超前錨桿、鋼支撐等特殊支護形式。實際施工中，為適應地質條件和結構條件的變化，將各種支護方式合理組合進行聯(lián)合支護。超前錨桿支護超前錨桿沿開挖輪廓線，以稍大的外插角，向開挖面前方安裝錨桿，形成對前方圍巖的預錨固，在提前形成的圍巖錨固圈的保護下進行開挖、出碴等作業(yè)，超前錨桿根據(jù)長度可采用錨桿臺車或多臂鉆施工。錨桿主要采用直徑22早強砂漿錨桿，普通砂漿短錨桿采用錨桿臺車施工，鉆孔、安裝和灌注一次完成，桿體采用Ф22螺紋鋼筋，長度3m。掛網(wǎng)噴射混凝土洞內噴混凝土采用TK961混凝土濕噴機施工，噴射混凝土作業(yè)應分段分片依次進行，噴射順序自下而上，一次噴射厚度按規(guī)定數(shù)據(jù)選用；分層噴射時，后一層應在前一層混凝土終凝后進行，若終凝1h后再行噴射，應先用風水清洗噴層面：噴射作業(yè)應緊跟開挖工作面，混凝土終凝至下循環(huán)放炮時間不應少于3h。鋼支撐鋼支撐，采用“I14”鋼筋拱架或工字鋼制作，緊貼巖面布置。鋼支撐安裝間距1m，鋼支撐在鋼筋場按設計規(guī)格和尺寸下料，運至施工現(xiàn)場進行安裝、拼接和加固。主要建筑材料要求（1）鋼材“”表示HPB300鋼筋，禁止使用HPB235；“”表示HRB400鋼筋，禁止使用HRB335；普通鋼筋：普通鋼筋采用HPB300和HRB400鋼筋，鋼筋應符合《鋼筋混凝土用鋼第一部分：熱軋光圓鋼筋》（GB1499.1-2017）和《鋼筋混凝土用鋼第二部分：熱軋帶肋鋼筋》（GB1499.2-2018）的規(guī)定。凡鋼筋直徑≥10mm者，采用HRB400熱軋帶肋鋼；凡鋼筋直徑<10mm者，采用HPB300(A3)鋼，圖中另有規(guī)定除外。表面防裂用冷軋帶肋鋼筋焊接網(wǎng)應符合《鋼筋混凝土用鋼第三部分：鋼筋焊接網(wǎng)》（GB/T1499.3-2010）的規(guī)定。（2）碎石料碎石墊層所用碎石碎石墊層所用碎石外購堅硬、質地較好的新鮮灰?guī)r料，單軸飽和抗壓強度不小于28MPa；最大粒徑＜20cm，dmin≥5mm。（3）塊石所用塊石堅硬、質地較好的新鮮灰?guī)r料，單軸飽和抗壓強度不小于30.0MPa；級配連續(xù)，上下面大致平行，厚度不小于20cm，寬度和長度為厚度的1-1.5倍及1.5-3倍，尖邊薄邊厚度不小于7cm。（4）砂砂的質量應參照《普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準》（JGJ152-2006）中砂的質量要求。（5）水工建筑物填筑要求粘性土回填壓實度不小于0.91，無粘性土填筑相對密度不小于0.65，