地下工程施工设计大纲（DOC X页）.doc

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1、 FCD72040 FCD 水利水电工程 初步设计阶段地下工程施工设计大纲范本水利水电勘测设计标准化信息网1995年7月 水电站初步设计阶段地下工程施工设计大纲 主 编 单 位: 主编单位总工程师: 参 编 单 位: 主 要 编 写 人 员: 软 件 开 发 单 位: 软 件 编 写 人 员: 勘测设计研究院 年 月目 次1. 引 言 42. 设计依据文件和规范 43. 设计基本资料 54. 设计原则55. 设计工作内容及方法步骤 66. 地下工程掘进方式的比较选择 87. 施工设计计算158. 应进行的专题研究169. 应提供的设计成果 16附录A 岩石分级换算表17附录B “Q”系统38类

2、建议支护形式表19附录C 施工设计计算25附录D 地下厂房系统施工计算机模拟简介36附录E 国内地下工程部分先进施工技术范例简介381 引 言工程概况提示：(1) 简述本工程地下建筑物的组成。其地形、地质条件和围岩分类条件等；(2) 本工程可行性研究阶段审查意见及工期要求；(3) 如本工程有特殊或突出需要研究的专题时, 应予简述。2 设计依据文件和规范2.1 有关本工程文件(1) 工程可行性研究报告；(2) 工程可行性研究报告审批文件；(3) 工程初步设计任务书；(4) 工程专题研究报告。2.2 主要设计规范(1) 水工建筑物地下开挖工程施工技术规范(SDJ 212-83)；(2) 水利水电枢

3、纽工程等级划分及设计标准(山区、丘陵区部分)(SDJ 12-87)(试行)及补充规定；(3) 水工钢筋混凝土结构设计规范(SDJ 20-78)(试行)；(4) 水工混凝土施工规范(SDJ 207-82)；(5) 水利水电工程设计工程量计算规定1 据悉，水规总院于1993年3月对本规定提出了修订送审稿，并于1993年7月进行了审查，后又于1994年3月提出了“预可行性研究阶段”阶段系意见，其后一并报两部审批。请各设计单位注意新规定的发布动向编者按。 试行, (88)水规设字第8号文；(6) (8688)水利水电工程概预算定额；(7) 水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范(SDJ 211-83)

4、；(8) 水利水电工程施工组织设计规范(SDJ 338-89)；(9) 水利水电工程初步设计报告编制规程(DL 5021-93)；(10) 锚杆喷射混凝土支护技术规范(GBJ 86-85)；(11) 水工隧洞设计规范(SDJ 134-84)；(12) 钢结构设计规范(GBJ 17-88)。2.3 主要参考文献(1) 水利水电施工技术规范汇编上、下卷 国防工业出版社 1989年11月(2) 水利水电工程施工组织设计手册(2) 、(3)册 水利电力部水电建设总局 水利电力出版社 1990年12月 (3) 水利水电施工组织设计资料汇编 水利水电施工组织设计学组情报网 内部刊物 1992年(4) 国内

5、外地下工程施工机械汇编水电部北京院内部刊物 1992年12月(5) 工程机械使用手册(上、下册) 水利电力出版社 1983年8月(6) 水利水电建筑工程概算定额 水利电力部内部刊物 1988年9月3 设计基本资料3.1 地质(1) 围岩岩性 岩； (2) 地质纵、横剖面图、平面图；(3) 物理力学指标；(4) 地质报告；(5) 水文地质、地温、水温。提示：(1) 如本工程埋藏深度大, 地应力高, 需要提供本工程岩性及埋藏深度、垂直地应力、水平地应力等具体指标。(2) 为了进行施工计算, 需要根据岩石力学指标：将围岩评定为16级分类(见附录A)或巴顿分类(见附录B)以及水工隧洞设计规范分类的相应

6、类别。3.2 水文地下建筑物进出口及各支洞进口处河道的施工期各频率洪水流量及相应水位。3.3 水工(1) 枢纽总布置图；(2) 单项地下工程布置图及结构图；(3) 地下厂房工程布置图及结构图；(4) 地下建筑物主要尺寸及工程量。4 设计原则4.1 地下工程施工(含方法、程序、设备选择、安全、进度、材料及劳力)设计, 应力求各项相互协调。重视围岩应力及变形监测, 并应积极采用和推广新技术、新材料、新工艺、新设备, 不断提高机械化施工技术水平和经济效果。4.2 根据施工总进度, 各类洞(室)长度(高度), 工程规模, 应尽量利用地下工程永久附属洞(如排风洞、交通洞和引水及尾水隧洞), 及勘探洞等兼

7、作施工临时场地和附属通道。4.3 在满足工期要求和各工作面承担的施工任务基本平衡的前提下, 选取支洞条数和开辟工作面个数, 以及地下厂房上、中、下部施工通道。4.4 所选附属通道工程量较小, 洞口岩体稳定, 明挖量少, 地质条件好。4.5 附属通道应保证:(1) 有足够的施工弃碴场地, 洞口距主要弃碴场地较近；(2) 洞内通风良好, 洞口不受洪水威胁, 有良好的交通道路；(3) 施工支洞与主洞交岔处岩石地质条件良好。4.6 隧洞进出口施工应“早进洞、晚出洞、加强支护, 尽量减少人为高边坡形成”。5 设计工作内容及方法步骤5.1 在分析研究基本资料和施工条件的基础上, 首先选择施工程序和施工方案

8、。5.2 根据上述施工程序和施工方案编制出施工组织和作业循环图表及施工进度计划。5.3 计算地下工程分层分部工程量及施工临建(附加)工程量。5.4 编制主要材料：炸药、木材、钢材、水泥、油料需求量。提出本工程所需的分年、分月(季)设备及其风、水、电和劳动力需求量。5.5 绘制施工图(包括总平面布置)含材料和设备存放场、渣场、砂石料加工筛分系统、混凝土拌和系统、交通道路、风、水管线、照明、动力线、排水系统, 以及各施工工区生产管理、生活区及辅助企业工区等, 并编写出本阶段设计工作的最终报告。5.6 施工组织设计步骤按图1顺次进行:枢纽总布置地质、水文及水工基本资料总进度工期要求 按照经验及工期要

9、求实拟工期 工作面数量选择洞口或施工支洞、辅助工程、各工作面的开挖、混凝土对交通、风、水、电及混凝衬砌、灌浆支护、清理的土布置及其工程量工期计算 资 源 及 工 期 计 算 各工作面的开挖、初砌施工方法、支护方式选择 编制开挖作业循环图和衬砌流程图编制施工进度计划和工程量、材料、施工设备、劳动力计划 绘制地下工程施工图 编制设计报告书图1 施工组织设计程序框图6 地下工程掘进方式的比较选择提示：根据本工程建筑物特点, 围岩状况及施工设备条件, 着重围绕地下建筑物掘进, 研讨掘进方式、洞口施工、附属通道、安全支护、混凝土衬砌、灌浆、通风、防尘、防水、排水及不良地段施工等项目。6.1 隧洞掘进及其

10、施工作业方式本工程为 断面隧洞, 相应围岩为 类, 参考 法及其适用范围、施工程序与施工特点选择 施工方案。提示：隧洞开挖方法基本可归纳为全断面法、台阶法、导洞幅射法、支撑拱法、核心开挖法等, 按照围岩分类、隧洞断面尺寸、机械设备能力、工程进度等综合因素考虑进行选择。本工程隧洞长 m, 断面 m2, 开挖尺寸为 m, 围岩 类, 采用 施工方法, 选择 施工作业方式。提示：隧洞施工作业方式有流水作业、平行作业、交叉作业三种方式。需根据隧洞断面尺寸, 围岩特性及施工方法、设备综合考虑。6.2 洞室本工程地下洞室为 型断面, 跨度 m, 高度 m, 相应围岩为 类, 结合顶部和中、下部施工特点及本

11、工程所选用设备, 选择 法开挖顶部, 法开挖中、下部的施工方案。提示：(1) 地下洞室施工方法选择主要根据围岩稳定、交通运输道及支护方式等条件确定。(2) 根据国内外经验, 一般先开挖和衬砌顶拱(I、II类及部分III类围岩), 或先开挖和衬砌边墙(由下而上)后再开挖和衬砌顶拱。顶拱开挖可采用中心导洞法、支撑拱法和核心支撑法等。中、下部用台阶法、多导洞幅射孔法。6.3 斜、竖井本工程 井长(高) m, 断面 形, 开挖尺寸为 m m, 围岩为 类, 上部通道为 洞, 上部通道为 洞, 拟选择 施工开挖方案。提示：(1) 选择斜、竖井施工方法时, 必须考虑围岩稳定性, 上、下有否通道, 开挖断面

12、尺寸, 顶部结构型式, 下部扩大开挖后对上部结构的施工影响等。(2) 斜井开挖前需作好井口安全支护, 斜井视断面大小、坡度、出碴条件, 自上而下或自下而上全断面掘进, 或先开挖导井, 然后再自上而下扩挖, 利用导井溜渣；(3) 竖井施工方法除与上述因素有关外, 还与其施工方式有关。故需先确定施工方式, 然后根据已选用的方式来选择合适的施工方法。6.4 洞口施工方案选择。提示：隧洞进洞有由内向外或由外向内两种方案。本工程洞口明挖量 m3, 出渣运距 m, 洞口地质条件 且为 型断面, 洞内外施工干扰 , 故宜选用 进洞方式。提示：洞口若选在稳定和基本稳定的I、II类岩体中, 进洞前应预先打超前锚

13、杆及锚杆支护洞脸边坡, 进洞后进口段需进行柔性锁口(喷锚支护(加固, 再行二次衬砌。若选在III、IV类岩体中, 进洞前需进行适当加固, 如搭设明拱棚架、混凝土明拱、喷锚支护洞脸边坡等, 进洞后进口段需进行刚性锁口(钢筋混凝土薄衬砌支护)加固, 再进行二次衬砌。6.5 施工附属通道类型选择由于本工程为 , 故宜选取 类型施工附属通道。提示：(1) 根据工程进度、施工条件等先确定施工通道条数及其合理位置, 然后进行施工支洞断面进行；(2) 施工附属通道类型一般可分平支洞, 平行支洞, 斜、竖井支洞, 根据主洞(室、井)的具体布置和施工条件, 地形、地质条件等综合考虑选取。6.6 附属通道断面选择

14、与技术要求提示：下面列出了四种附属运输通道方案, 应根据工程的具体情况选用。6.6.1 无轨运输:(1) 主洞(室)开挖强度, 开挖与衬砌是否采用平行流水作业；(2) 施工机械及专用设备(为钢模、钢管、台车等)通过所需最小净空尺寸；(3) 辅助设施(如通风、排水及供水等) 所需占用空间。提示：施工支洞最大纵坡按照施工规范SDJ338-89, 规定限制坡度为i14%, 参照国外工程施工经验, 在地形地质条件和设备优良的条件下, 局部地段可提高至i=15%。6.6.2 有轨运输。(1) 施工支洞断面选用拱形或梯形。(2) 洞宽或有效直径大于4.2m的主洞, 施工支洞选双行道。提示：施工支洞纵坡系根

15、据机车运输要求, 排水等决定, 一般为310。6.6.3 平行支洞。(1) 平行支洞与主洞的净距根据地形、地质条件和开挖洞径确定, 一般为1520m。两洞口间距可适当加大或呈斜交进洞。(2) 平行支洞与主洞间用横通道连接, 交角40以上。(3) 横通道间距一般不小于120m, 当距洞口500700m时, 间距可适当放大。(4) 平行支洞一般应设在地下水流向主洞的一侧。提示：平行支洞纵坡通常与主洞一致, 洞底高程一般低于主洞底高程0.20.6m, 横通道坡度为1015。6.6.4 斜、竖支洞。(1) 斜井支洞。提示：(1) 斜井支洞多采用拱形断面, 有二轨单行道, 三、四轨双行道两种； (2)

16、净空尺寸根据提升设备外形、管线布置、人行道宽度和设备间隔等要求确定。一般单行道净宽取2.3m, 三、四轨双行道净宽取3.053.65m, 高度由设备最大高度及通风管管径等决定。(3) 斜井支洞较长时, 要求井身每隔3050m设避车洞, 洞宽12m, 深11.5m。(2) 竖井支洞。由于本工程已选取了 类型施工附属通道, 故相应其施工支洞断面宜选为 运输方式断面, 其相应的尺寸长宽高为 m m m。提示：竖井横断面尺寸由提升间、管道间和梯子间所占空间用图解法确定。在围岩较为稳定时, 竖井支洞断面一般选用矩形； 当围岩压力较大时, 则选用圆形。6.7 安全支护型式选择地下工程掘进中的安全支护与围岩

17、类别及其稳定密切相关。施工中支护结构要求有足够的承载力和稳定, 其型式应与地质条件和施工方法相适应, 要求占据空间小, 结构简单, 并力求将永久支护提前兼作临时支护。建议的支护形式可参见附录B。根据本工程洞(或洞室、井)围岩为 类, 跨度为 m, 边墙高度为 m, 选用 支护类型。提示：(1) 锚喷、钢拱架及锚喷网、钢支撑、钢筋混凝土预制件、混凝土临时衬砌、木支撑等, 为常见掘进中选择的支护型式。(2) 围岩稳定性较差时, 支护应紧跟掌子面与其平行或交叉作业, 以减少围岩暴露时间； 围岩稳定性较好时, 支护可延后进行。(3) 锚喷支护适用于各种围岩的洞(或洞室、井)、交叉口、边墙；钢拱架及锚喷

18、网联合支护适用于IVV类围岩大、中、小型洞室；钢支撑适用于IIIV类围岩及断层破碎带, 支撑后不能拆除的隧洞(室、井)；钢筋混凝土预制件适用于中小型石质差及土质隧洞；混凝土临时衬砌适用于IV-V类围岩中小型隧洞、洞口及洞室交叉口的锁口及锚固；木支撑适用于中小隧洞及地质变化地段, 以及石质差拟进行分部开挖的隧洞。6.8 混凝土衬砌施工程序选择6.8.1 隧洞。提示：隧洞衬砌作业可与开挖作业顺序进行或与其平行交叉进行。根据本工程围岩为 类, 断面为 断面, 长度 m, 选择 法施工程度较为合适。提示：混凝土浇筑分段主要根据围岩条件、混凝土供应(包括拌和站供应)、运输能力、浇筑速度和模板结构, 以及

19、水工结构要求等综合分析确定。本工程为 型断面洞(室), 选用 m为浇筑段, 由于工程选用 型设备, 宜采用 方式进行浇筑。提示：小型隧洞浇筑段一般为612m, 大型隧洞为915m。(1) 全断面一次衬砌适于要求浇筑速度快、地质条件良好的中、小型隧洞。地质条件差时, 全断面衬砌可采用先行喷锚支护或薄衬, 再进行二次衬砌；(2) 当隧洞断面大、地质条件差或模板结构复杂, 施工浇筑能力有限时, 可采用先边顶拱后底拱的分块型式, 反之, 可采用先底拱后边顶拱的分块型式。6.8.2 斜、竖井。根据围岩稳定条件、衬砌结构形式及浇筑方法确定斜、 竖井衬砌分段高度。由于本工程围岩条件为 的 井, 且其断面为

20、, 故拟采用 形式的衬砌方法。提示：(1) 围岩稳定性差的斜、竖井宜分段开挖、分段衬砌；(2) 在结构形式变动处, 宜分段浇筑；(3) 滑模浇筑及有钢板衬砌的斜、竖井, 可按浇筑能力确定分块长度；(4) 特大断面的斜、竖井, 采用普通模板浇筑时, 根据模板结构、混凝土拌和及运输能力, 分成对称块号, 分奇、偶数块分别浇筑。6.8.3 洞室。提示：(1) 地下厂房为大型、特大型洞室, 开挖与浇筑宜交叉进行。顶拱混凝土及设有岩壁混凝土吊车梁的厂房, 一般在开挖完上部(拱部)后, 即行浇筑。(2) 稳定性差或具有高倾角节理的洞室, 可先衬砌边墙, 也可采用锚杆或预应力锚索加固。围岩极差的洞室, 可将

21、顶拱分成左、中、右三块衬砌。边墙一般采用自底部向上分段衬砌, 特殊情况时, 边墙也可自顶拱向下衬砌。本工程将采用 种方法进行衬砌。6.9 混凝土浇筑方法选择6.9.1 隧洞混凝土浇筑。提示：隧洞混凝土机械化施工, 按其运输方式分有轨和无轨两种。隧洞混凝土入仓方式, 一般多用泵送。圆形隧洞根据断面大小, 可采用全断面施工, 或边顶拱混凝土及底拱混凝土浇筑机械化配套方式。由于工程开挖采用的是 型运输方式, 故混凝土浇筑亦沿用该方式进行。6.9.2 斜、竖井混凝土浇筑。6.9.2.1 竖进混凝土浇筑。提示：(1) 当井深在15m以内时, 采用直接利用缓降筒输送混凝土入仓。较大断面竖井, 可在顶部搭设

22、分料平台。(2) 当井深为15100m时, 采用振动溜管输送混凝土至下部架设的浇筑平台, 再经缓降筒入仓；(3) 井深过深时, 或混凝土拌和站布置于井下时, 采用吊罐输送混凝土。6.9.2.2 斜井混凝土浇筑。提示：(1) 当斜井倾角在30以内时, 采用开口溜槽输送混凝土入仓。溜槽直径为最大骨料粒径的46倍, 两节槽搭接1520cm；(2) 当斜井倾角3045时, 溜槽加盖并每隔58m加一金属挡板, 溜槽尾亦设挡板以防止混凝土分离；(3) 当斜井长度较大时, 应采用斗车或箕斗送混凝土至浇筑仓顶部, 再用溜槽入仓；(4) 当斜井倾角在50时, 应先在斜井底部安装两条轨道, 从下弯段一直向上延伸到

23、斜井上弯段, 用轻便的混凝土输送车衬砌, 施工由下至上进行, 上、下弯段用多功能模板浇筑, 斜井直线段用滑模施工。本工程 井井深达 m, 倾角达 , 宜选取 方式进行衬砌。6.9.3 地下厂房(洞室)混凝土浇筑。提示：当地下洞室采用开挖与混凝土衬筑交叉作业, 为便于施工架立模板支撑顶拱混凝土及岩台(锚)吊车梁混凝土(设岩壁吊车梁者), 应在中部开挖前进行浇筑。根据本工程地下厂房实际情况, 顶拱及边墙选用 混凝土运输方式, 中、下部一、二期混凝土选用 入仓方式进行混凝土浇筑。6.9.4 模板。提示：地下工程混凝土浇筑常使用的模板有拆装式模板及移动式模板两种类型可供选择。根据本工程洞(或洞室、井)

24、设计断面、建筑物尺寸及混凝土对模板结构的要求, 选用 类型模板。提示：(1) 拆装式模板有由木、钢木结构制成的桁架式横梁顶撑的平面或曲面模板, 以及利用锚拉木、钢结构模板。曲面模板适用于喇叭口、闸下段、渐变段、叉管段、顶拱或其它曲面结构。锚拉模板适用于洞(洞室、井)边墙衬砌。(2) 移动式模板有钢模台车、针梁模板、滑模、拉模等。分别适用于圆型隧洞、规则断面的竖井及其底板拱或45以上的斜井。6.10 不良地质段施工方法选择提示：不良地质段施工方法很多, 系根据围岩自稳程度, 洞(室)、井断面尺寸、, 地下水活动程度以及本工程选用设备等综合考虑。下面列出了五种加固围岩的方法, 根据工程的具体情况选

25、用。6.10.1 从工作面加固围岩。提示：从工作面加固围岩主要使用超前支护方法即插入锚杆、钢管(有时兼作灌浆管), 钢板或木板, 以防止掘进时顶拱围岩失稳坍塌。若常规支护不能满足开挖要求, 可用盾构法。6.10.2 从施工洞加固围岩。(1) 从施工洞加固主洞周边围岩, 再进行主洞开挖。提示：适用于破碎和软弱岩及粘土岩等。加固范围根据本工程地质条件决定, 只加固拱顶或只加固洞室周边。加固措施视具体状况选用锚杆、板桩或钻孔桩等。(2) 从施工洞向主洞室设置预应力锚杆(索)。锚杆(索)在主洞室分层开挖时，随开挖设置。提示：适用于地下厂房及软弱和破碎岩体。6.10.3 综合加固围岩(新奥法)。在开挖过

26、程中逐步加固围岩, 使支护与围岩共同形成承载结构。提示：分别按设超前锚杆、光面爆破、控制循环进尺1m； 爆破后喷一层5cm厚的混凝土、安设径向系统锚杆、挂网后进行第二次喷射, 喷厚1012cm； 第三次喷15cm厚的混凝土顺序进行施工。6.10.4 混合地层加固围岩。当掘进隧洞进入软土层及其影响范围时，应适当减少炸药用量，降低循环进尺，修改施工方法。提示：混合地层系指不同地层交叉处； 风化岩体夹层； 砂、砂砾石或淤泥填充的古河床； 大断层带等围岩。6.10.5 灌浆加固围岩和止水。根据不良地质地段的工程地质及水文地质情况, 灌浆可达到加固、止水及止水兼加固三种目的。6.11 隧洞灌浆, 通风、

27、防尘方式及防、排水措施选择。提示：(1) 回填灌浆对各种类型衬砌的水工隧洞都是必要的, 而固结灌浆仅在设计认为需要时才进行。(2) 施工通风必需满足施工人员的正常呼吸需要, 并能满足冲淡排除爆破及施工机械所产生的有害气体和粉尘。(3) 为使施工顺利进行, 必须根据地下水情况, 选择一种经济可行的防、排水措施。6.11.1 隧洞灌浆。提示：隧洞灌浆有回填、固结灌浆和钢衬接触灌浆。下面所列灌浆种类, 根据工程的具体需要选用。本工程按水工设计要求需进行 灌浆及 灌浆。6.11.1.1 回填灌浆。回填灌浆一般在整个隧洞衬砌完成的, 并待其强度达到70%以上时进行。提示：(1) 一般分2序或3序, 并争

28、取逐渐加密的办法；(2) 分序办法有二种。一为逐孔钻孔, 逐孔灌浆； 一为同序孔一次钻出后再由低端向高端推进灌浆。6.11.1.2 固结灌浆。一般在钢筋混凝土和钢板衬砌中预留灌浆孔, 灌浆前在预留孔中钻孔并冲洗后进行。提示：(1) 将间隔排上的全部孔, 或每排上的间隔孔划为同序；(2) 单孔灌注从最低孔始, 后两边交替对称灌注。6.11.1.3 钢衬接触灌浆。一般在混凝土浇筑7d后进行。当要求兼灌微细缝隙时, 应待混凝土冷却达到稳定温度后进行。6.11.1.4 灌浆孔封填。回填灌浆、固结灌浆及检查孔要求灌浆完成后进行封填。提示：(1) 灌后没有涌水孔：吹送干硬性水泥砂浆, 孔口加填环氧沙浆；(

29、2) 灌后有涌水孔：用灌浆法封孔。封孔灌注时间2h。6.11.2 通风、防尘及防、排水。6.11.2.1 通风。根据本工程开挖中, 洞(或洞室、井)的布置特点, 选用的施工程序及施工方法, 洞(或洞室、井)的长度、断面尺寸, 使用施工设备等因素, 选择适宜而有经济效益的通风方式。提示：(1) 自然通风：l50m洞、井优先考虑；(2) 机械通风：分压入式、吸出式和混合式；(3) 巷道式通风：利用支洞、导井或钻孔进行机械与自然通风。利用平行导洞进行机械与自然通风。利用已开挖的厂房永久通风洞进行自然通风与机械通风。6.11.2.2 防尘。提示：根据本工程开挖洞(或洞室、井)的规模(断面大小)及采用的

30、开挖、浇筑设备, 分别从钻孔防尘(湿式钻孔作业)、爆破防尘(水封爆破、喷雾、压力水及风水雾器、水幕净化)、出渣防尘(掌子面冲洗、装渣洒水)、喷混凝土防尘(湿喷、水泥裹沙)等多种措施中选择适宜、经济的防尘措施 。通风防尘应达到的规范规定的指标:(1) 工作面最小风速115dB、有害气体容许浓度rco230mg/m3、rNo25mg/m2、rSO215mg/m2、rH2S10mg/m3；(3) 洞、室、井施工场所风源含尘量, 不得超过规定容许浓度的30%。6.11.2.3 防、排水。根据本工程开挖洞(或洞室、井)水文地质资料中, 预计可能出现的地下水情况, 分别从排、截、堵措施中, 选择适宜的主要

31、措施和辅助措施。提示：(1) 防、排水一般应以排为主； (2) 隧洞长大的反坡段及斜(竖)井, 如涌水量较大时且有补给水源时, 应以堵为主, 先堵后排；(3) 反坡向开挖, 利用排水沟自流排水；(4) 施工前作好洞顶预防排水准备工作；(5) 遇强含水层时, 应考虑采用超前灌浆堵水措施；(6) 隧洞通过高压水的不透水层或与河流、湖泊等相通的断层裂隙发育破碎岩层、溶洞、含水断层等地段, 应采取超前探测排水。7 施工设计计算7.1 开挖针对本工程地下洞(或室、井)的断面进行钻爆参数计算(包括炮孔数量、单位装药量, 炮孔深度, 最小抵抗线, 炮孔间、排距), 钻孔机械选择和数量确定, 以及采用光爆或预

32、裂时, 其参数的选定。最终计算出每循环进尺中所需的钻孔时间。7.2 出渣按照洞(或室、井)断面大小及一次循环深度, 计算每循环进尺的出渣量。根据选定的施工方法和设备计算所选设备的出渣机械生产率或提升机械生产率, 从而计算出每循环进尺中所需的出渣时间。7.3 安全支护按照本工程施工方法所选定的支护方式, 计算每循环进尺中支护作业所需时间。提示：如支护作业与开挖、出渣时间平行, 不占循环进度时间, 可不计算。7.4 混凝土衬砌按照本工程施工方法、浇筑方式及混凝土分块的仓面大小, 机械设备生产率, 分别计算立模、扎筋、浇筑、养护、拆模等时间, 并进行跳仓计算, 求出每月实际能浇筑的块数(或长度)。7

33、.5 开挖作业循环根据上述计算的钻孔、出渣、支护、衬砌等工序所占循环时间, 再加上辅助作业(安全检查, 通风散烟、装药放炮、钻机进入、退出, 轨道敷设等)时间求出整个开挖作业循环时间。7.6 主要材料、设备主要材料为水泥、木料、火工材料、油料、钢材(钢筋、钢管、钢板铁件)五大类。需提供分年度需要量。按照上述开挖出渣、支护、衬砌所用的设备提供分年度(或分月)设备配置量。7.7 劳动力按照已编制的施工进度提供本工程所需劳动力, 劳动力应包括直接生产及间接生产人员。计算原则应满足施工组织设计规范SDJ338-89中第7.8.3条的要求。提示：为便于设计者进行施工设计计算, 已将施工计算的计算方法、公

34、式、表格、设备选择等资料列于附录A、B、C中, 供参考使用。8 应进行的专题研究提示：当工程处于特殊自然环境条件时, 必要时还应进行针对特殊环境的某些专题研究, 如:(1) 深埋地下工程：当工程处于深埋地下, 地应力、地温高者, 需进行高地应力及地温升高时对施工不利条件的专门处理和预防岩爆专题研究；(2) 塌方及地下水充裕工程：如工程地质条件极差, 极易塌方, 且地下水极其丰裕时, 需进行专门的防止坍塌及处理塌方和过地下水丰裕段的施工专题研究；(3) 独头长隧洞工程：特长隧洞当无施工支洞条件时, 有必要研究平行导洞或TBM施工。独头长距离隧洞, 应专门研究施工通风问题。TBM施工应有专门与钻爆

35、法施工比较论证；(4) 覆盖层掘进隧洞及隧洞穿越断层、冲沟段工程； 当工程需要在覆盖层内掘进或需要穿过断层、冲沟段时, 应专门进行灌浆加固、管栅、超前灌浆、短进尺循环、钢支撑等施工方法的专题研究；(5) 喀斯特溶洞工程：地下工程如遇见岩溶喀斯特地质时, 应专门研究如何处理溶洞暗河等方法, 制订此类问题的专题研究方案。本工程需对 进行专题研究。9 应提供的设计成果9.1 说明书(报告)9.2 计算书9.3 主要设计图纸包括开挖、衬砌施工方法示意图, 施工附属通道布置图, 施工总平面布置图及施工进度图表, 施工网络图及施工关键路线图等。9.4 主要附表包括工程分层分块(部)工程量表, 施工开挖、衬

36、砌强度表、施工通道特性表、分年度材料、设备计划、施工劳动力用表等。附录A 岩石分级换算表岩石实体岩石净 钻 时 间 min/m极限抗压强 度MPa强度系数f级别岩 石 名 称自然湿度时的平均容置kg/m3用30mm合金钻头, 手风钻打眼(气压4.5)用30mm淬火钻头, 手风钻打眼(气压4.5)用25mm钻杆人工打眼V砂藻土及软的白垩岩硬的石炭纪的粘土胶结不紧的砾岩各种不坚实的页岩155019501900220020003.530201.52VI软的、有孔隙的、节理多的石灰岩及贝壳石灰岩密实的白垩岩中等坚实的页岩中等坚实的泥灰岩12002600270023004(2.54.5)45(3060)

37、204024VII水成岩卵石经石灰石胶结而成的砾石风化的节理多的粘土质砂岩坚硬的泥质页岩坚实的泥灰岩22002200280025006(4.57)78(6195)406046VIII角砾状花岗岩泥灰质石灰岩粘土质砂岩云母夏岩及砂质页岩硬石膏230023002200230029006.8(5.77.7)8.5(7.110)115(96135)608068IX软的风化较甚的花岗岩、片麻岩及正长岩滑石质的蛇纹岩密实的石灰岩水成岩卵石经硅质胶结的砾岩砂 岩砂质石灰质的页岩240025002500250025008.5(7.89.2)11.5(10.113)1.57(136175)80100810X白云

38、岩坚实的石灰岩大理岩石灰质胶结的质密的砂岩坚硬的砂质页岩2700270027002600260010(9.310.8)15(13.117)195(176215)1001201012XI粗粒花岗岩特别坚实的白云岩蛇纹岩火成岩卵石经石灰质胶结的砾岩石灰岩胶结的坚实的砂岩粗粒正长岩28002900260028002700270011.2(10.911.5)18.5(17.120)240(216260)1201401214XII有风化痕迹的安山岩及玄武岩片麻岩、粗面岩特别坚实的石灰岩火成岩卵石经硅质胶结之砾岩270026002900260012.2(11.613.3)22(20.125)290(261

39、320)1401601416 附录A 岩石分级换算表岩石级别岩 石 名 称实体岩石自然湿度时的平均容置kg/m3净 钻 时 间 min/m极限抗压强 度MPa强度系数用30mm合金钻头, 手风钻打眼(气压4.5)用30mm淬火钻头, 手风钻打眼(气压4.5)用25mm钻杆人工打眼fXIII中粒花岗岩坚实的片麻岩辉绿岩玢 岩坚实的粗面岩中粒正长岩31002800270025002800280014.1(13.414.8)27.5(25.160)360(321400)1601801618X IV特别坚实的细粒花岗岩花岗片麻岩闪长岩最坚实的石灰岩坚实的玢岩3300290029003100270015

40、.5(14.918.2)32.5(30.140)1802001820X V安山岩、玄武岩、坚实的角闪岩最坚实的辉绿岩及闪长岩坚实的辉长岩及石英岩31002900280020(18.324)46(40.160)2002502025X VI钙钠长石质橄榄石质玄武岩特别坚实的辉长岩、辉绿岩、石英岩及玢岩33003000246025025注：(1) 强度系数(f)值=R/10, R岩石极限抗压强度, Mpa (2) 本表摘引自部颁概预算定额 附录 B “Q”系统38类建议支护形式表支护分类号RQD/JNJr/Ja跨度/ESRmQ支 护 形 式注 解1#8#1001000sb(Vtg)9202010040sb(Vtg)B(Vtg)2.53m1012#3030B(tg)23mB(tg)1.52m+CLm13101010101.51.51.51.5sb(Vtg)B(Vtg)1.52mB(Vtg)1.52mB(Vtg)1.52m+S23cmIIII14101015151010