引漢濟(jì)渭秦嶺0-1隧洞(施工進(jìn)度分析報(bào)告

1、引漢濟(jì)渭秦嶺0-1富水隧洞施工進(jìn)度因素分析一、秦嶺隧洞地質(zhì)情況概述目前，世界單項(xiàng)長度第一的隧洞為芬蘭赫爾辛基調(diào)水工程隧洞，總長120km，其最大埋深僅100m；世界單項(xiàng)埋深最大的隧洞是錦屏二級(jí)引水隧洞，最大埋深2525m，但其長度僅16.7km。因此，引漢濟(jì)渭工程的秦嶺輸水隧洞以長度和埋深的施工難度綜合排名世界第一毫不夸張。秦嶺隧洞區(qū)位于秦嶺褶皺系，地質(zhì)條件極其復(fù)雜，斷裂構(gòu)造極其發(fā)育。隧洞共通過3條區(qū)域性斷裂，寬度170190m不等，通過4條次一級(jí)斷層和33條區(qū)域性一般斷層，其施工及設(shè)計(jì)難度極大。秦嶺隧洞區(qū)水文地質(zhì)條件復(fù)雜，共通過貧水區(qū)、弱富水區(qū)、中等富水區(qū)和強(qiáng)富水區(qū)四個(gè)水文地質(zhì)單元。其中中等

2、富水區(qū)長度30680m，強(qiáng)富水區(qū)長度8225m，0-1號(hào)勘探試驗(yàn)洞均位于強(qiáng)富水區(qū)。此外，預(yù)測秦嶺隧洞施工中可能會(huì)出現(xiàn)高地應(yīng)力條件下的巖爆、高地溫及熱害、局部高地應(yīng)力條件下的軟巖塑性（主要是斷層破碎帶、炭質(zhì)千枚巖及炭質(zhì)片巖等）變形、圍巖失穩(wěn)、突涌（泥）水、有害氣體等各種地質(zhì)災(zāi)害。二、2015年上半年進(jìn)度完成情況2015年度秦嶺隧洞0-1號(hào)勘探試驗(yàn)洞年度目標(biāo)任務(wù)為隧洞開挖掘進(jìn)1270米，二襯拱墻882米，二襯仰拱852米。截至6月底，隧洞開挖完成397米，占年度目標(biāo)任務(wù)的31%；二襯拱墻完成542米，占年度目標(biāo)任務(wù)的61%，二襯仰拱完成542米，占年度目標(biāo)任務(wù)的64%?？傮w來看，上游隧洞二襯上半年

3、按進(jìn)度計(jì)劃超額完成，由于下游隧洞開挖中多次遇到洞內(nèi)大量涌水、圍巖變差等情況，進(jìn)度嚴(yán)重滯后。三、進(jìn)度滯后原因分析（一）圍巖情況復(fù)雜，影響進(jìn)度上半年共完成隧洞開挖397米，原設(shè)計(jì)為類類圍巖。在施工過程中，局部段落圍巖破碎、穩(wěn)定性差，為確保施工安全，對(duì)該段落支護(hù)參數(shù)進(jìn)行了調(diào)整。其中類變類圍巖7次，長度分別為2米、15米、4米、29米、10米、11米、19米，共計(jì)90米；類變類加強(qiáng)2次，長度分別為15米、23米，共計(jì)38米；支護(hù)調(diào)整長度占原設(shè)計(jì)長度的32%。由于圍巖的變化，局部破碎段在爆破過程中，爆破產(chǎn)生的能量釋放不均勻，造成掌子面局部位置存在欠挖，從而增加了補(bǔ)炮次數(shù)，增加了機(jī)械、人工排險(xiǎn)的難度。由于

4、、類圍巖開挖輪廓存在較大差異，調(diào)整支護(hù)參數(shù)后，需要對(duì)原開挖輪廓進(jìn)行二次測量、擴(kuò)挖、出碴、排險(xiǎn)，工序的增加，使得每循環(huán)施工時(shí)間也隨之大大增加。在噴護(hù)過程中，需要將二次擴(kuò)挖超挖部位噴平，極大延長了噴護(hù)時(shí)間。年度目標(biāo)任務(wù)是按照原設(shè)計(jì)為類圍巖的情況進(jìn)行編制，但在實(shí)際開挖過程中、類圍巖卻交替頻繁出現(xiàn)，圍巖的頻繁變化，造成現(xiàn)場單循環(huán)所耗費(fèi)的時(shí)間已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出設(shè)計(jì)類圍巖施工時(shí)間，甚至超出單獨(dú)按IV類圍巖施工，很大程度上制約了施工進(jìn)度。（二）強(qiáng)富水段落，涌水頻繁，影響進(jìn)度秦嶺0-1號(hào)洞主洞下游已開挖K13+950K15+659（1709米），屬于巖溶裂隙水強(qiáng)富水區(qū)（），在開挖過程中股狀涌水高達(dá)50余處，途徑多個(gè)小

5、斷層帶，每經(jīng)過斷層帶都伴有大量涌水。本年度共出現(xiàn)主要涌水點(diǎn)、段落33處，均為獨(dú)立涌水，涌水衰減極為緩慢，其中21處涌水量1000m3/d，5處涌水量>5000m3/d。2015年6月19日，K15+659掌子面左側(cè)拱腳4個(gè)炮孔鉆至1.5m時(shí)出現(xiàn)突發(fā)性涌水，大量涌水從炮孔中噴出，噴射距離約67m，涌水量達(dá)到11350m3/d，為確保施工人員及機(jī)械設(shè)備安全，洞內(nèi)被迫暫時(shí)停止施工。目前，秦嶺0-1號(hào)洞日涌水量為32000m3/d。涌水影響進(jìn)度主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1、鉆孔時(shí)，大量涌水從炮孔涌出，裝藥時(shí)，藥卷多次被涌水沖出，大大增加了裝藥時(shí)間。2、涌水造成路面局部段落大量積水，造成小型車輛無法

6、通過，只能通過裝載機(jī)運(yùn)送人員、材料至掌子面施工，延誤了大量施工時(shí)間。3、涌水延長了各工序銜接時(shí)間，測量開挖、出碴、排險(xiǎn)、支護(hù)等工序間均夾雜了掌子面抽排水工序，而且所需時(shí)間不固定，造成各工序不能及時(shí)銜接。（三）埋深較大，排水難度大，影響進(jìn)度秦嶺0-1隧洞支洞全長1513米，支、主洞交匯段高程536.73米，洞口高程695米，排水揚(yáng)程達(dá)160米。洞內(nèi)設(shè)置了五級(jí)大型泵站，對(duì)洞內(nèi)涌水進(jìn)行逐級(jí)抽排。400排水管道總長度達(dá)4500米，配置了200kw水泵4臺(tái)、160kw水泵12臺(tái)、132kw水泵2臺(tái)、11kw水泵16臺(tái)、7.5kw水泵32臺(tái)，水泵總功率達(dá)3400kw。為了解決排水電力不足的問題，先后3次對(duì)

7、變壓器進(jìn)行增容，目前現(xiàn)場變壓器總?cè)萘扛哌_(dá)4050KVA，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出其他施工單位，每月電費(fèi)基本為4755萬元，成為施工單位最大的一項(xiàng)費(fèi)用支出。涌水情況的頻頻發(fā)生，且涌水衰減速度緩慢，洞內(nèi)涌水點(diǎn)逐漸形成常流水，對(duì)洞內(nèi)抽排水系統(tǒng)造成極大壓力。在面臨大量涌水的同時(shí)，各級(jí)水泵長時(shí)間不間斷運(yùn)行產(chǎn)生了極大磨損，水泵維修保養(yǎng)頻次也大幅增加，延長了抽排水時(shí)間，進(jìn)而影響了施工進(jìn)度。秦嶺隧洞各工區(qū)變壓器容量、抽水量及水價(jià)統(tǒng)計(jì)表類型椒溪河0號(hào)0-1號(hào)1號(hào)4號(hào)7號(hào)出口變壓器容量（KVA）2300193040503800245031501500日排水量（m3/d）694510000320006000600013000500

8、水價(jià)（元/m3）0.951.60.351.993.072.74注：出口標(biāo)段投標(biāo)無抽水報(bào)價(jià)，現(xiàn)正申請(qǐng)?jiān)黾映樗M(fèi)用變更（四）電網(wǎng)供電不穩(wěn)，影響進(jìn)度由于電網(wǎng)供電不穩(wěn)定，斷電次數(shù)頻繁，常常因?yàn)橥ｋ妼?dǎo)致工作面被水淹沒。2015年至今因電力局檢修、碴場高壓線改等原因累計(jì)停電5次，共計(jì)27小時(shí)。每次電力供應(yīng)恢復(fù)后都要花至少三倍的時(shí)間用于抽排水后才能正常施工，嚴(yán)重影響了施工進(jìn)度。特別是6.29日洪水導(dǎo)致的停電時(shí)間長達(dá)（五）抽排水系統(tǒng)因素，影響進(jìn)度秦嶺0-1號(hào)洞支洞原有兩條400排水管道，排水能力在3000031000m3/d。6月19日掌子面發(fā)生突發(fā)性大涌水后，總最大涌水量達(dá)到4100042000m3/d，遠(yuǎn)

9、超出管道排水能力，導(dǎo)致主洞下游水位持續(xù)升高，現(xiàn)場被迫停止施工。主洞下游原排水系統(tǒng)為多臺(tái)小泵逐級(jí)抽排，能夠滿足施工需要，但抽水強(qiáng)度大，水泵故障頻發(fā)，造成抽水效率低，成本大，且無法保證一旦出現(xiàn)大涌水后的施工安全。停止施工后，現(xiàn)場采取了增設(shè)管道、水倉、水泵、電力擴(kuò)容、架設(shè)電纜等一系列措施。目前支洞第三條400排水管道安裝完成，并已投入使用；主洞內(nèi)400排水管道安裝完成；主洞新增5#水倉正抓緊實(shí)施。截止7月26日，洞內(nèi)積水已抽完，下游具備開挖條件。本次停工共38天。四、下游剩余開挖段落地質(zhì)條件0-1號(hào)勘探試驗(yàn)洞主洞下游K15+659K16+934.226，長度1275.226m，尚未開挖施工, 屬于巖

10、溶裂隙水強(qiáng)富水區(qū)（）。對(duì)0-1號(hào)主洞下游未開挖段的涌水量進(jìn)行預(yù)測：該段隧洞正常涌水量15325m3/d，可能出現(xiàn)的最大涌水量30650m3/d。0-1號(hào)勘探試驗(yàn)洞主洞尚未開挖段處于秦嶺褶皺系中的南秦嶺印支褶皺帶，褶皺發(fā)育。區(qū)內(nèi)發(fā)育兩條斷層:1.f4:為一逆斷層，斷層產(chǎn)狀N80°E/30°50°S，斷層帶物質(zhì)主要為碎裂巖，斷層破碎帶寬度約50m。2.玉皇廟陳家壩斷層（f5）：斷層?xùn)|西延伸約24km，為一南西方向傾斜的正斷層。斷層產(chǎn)狀N75°80°W/70°S，斷層帶物質(zhì)主要為碎裂巖、斷層角礫及少量斷層泥，斷層破碎帶寬度約100m。0-1

11、號(hào)勘探試驗(yàn)洞主洞通過斷層一覽表斷層編號(hào)斷層產(chǎn)狀斷層性質(zhì)斷層帶主要物質(zhì)組成K方案通過洞身位置長度（m）f4N80°E/30°50°S逆斷層碎裂巖K15+720K15+77050f5N75°80°W/70°S正斷層碎裂巖、斷層泥礫K16+560K16+6601000-1號(hào)勘探試驗(yàn)洞主洞尚未開挖段巖性為大理巖，受地質(zhì)構(gòu)造作用影響,節(jié)理裂隙發(fā)育，大理巖線狀溶隙和溶洞較發(fā)育，該地層地表調(diào)查發(fā)現(xiàn)有8處溶洞，其大小程度各地不一，小者僅為幾十厘米，大者12m，最大可見深達(dá)8m左右，寬5m，高2m，其中2個(gè)為有水溶洞，后溝上游有水溶洞測得流量約700m

12、3/d，在下游有水溶洞測得流量320774m3/d。嶺南發(fā)現(xiàn)的3個(gè)下降泉，均出露于大理巖地層中，其中有2處泉水流量較大，流量分別為254m3 /d及870m3 /d。隧洞設(shè)計(jì)劃分圍巖類別詳見下表。秦嶺隧洞0-1號(hào)主洞下游隧洞設(shè)計(jì)圍巖類別表序號(hào)起迄里程長度（m）設(shè)計(jì)圍巖類別支護(hù)形式備注1K15+659K15+72061-DM2K15+720K15+77050-DMf4斷層3K15+770K16+390620-DM4K16+390K16+560170-DM5K16+560K16+660100-DMf5斷層6K16+660K16+71050-DM7K16+710K16+934.226224.226-

13、DM五、目前進(jìn)行的工作針對(duì)秦嶺0-1號(hào)洞項(xiàng)目面臨的困難，研究制定了“超前預(yù)報(bào)、超前減排、以排為主、排堵結(jié)合，克服困難，拼搶進(jìn)度”的方針。1、增加超前水平鉆。新調(diào)入CCM600潛孔鉆1臺(tái)，鉆孔直徑80mm，最大鉆孔深度40米。在類似富水區(qū)域開挖施工前，根據(jù)超前預(yù)報(bào)分析，在掌子面施作超前探水孔，根據(jù)涌水水壓、水量等情況適當(dāng)調(diào)整探水孔數(shù)量及位置，超前水平孔深度30米，對(duì)掌子面前方的富含水圍巖進(jìn)行減壓、排水，杜絕大量涌水的異常情況發(fā)生，保證施工安全。實(shí)施一次超前水平鉆孔減排措施，基本可以保證10d左右的施工不受涌水影響。2、增加洞內(nèi)排水設(shè)備，提高排水能力。強(qiáng)有力的排水措施是保證施工的前提。施工單位要保

14、證電力供應(yīng)，配置足夠的抽排水設(shè)備，及時(shí)增加管路，備足抽水設(shè)備，加強(qiáng)抽排水管理，隨水排水、及時(shí)排水、杜絕因?yàn)橛克赡墚a(chǎn)生的施工場面被淹現(xiàn)象的發(fā)生。3、增加注漿堵水。對(duì)已開挖完成涌水段落，按照設(shè)計(jì)堵水方案進(jìn)行24小時(shí)不間斷徑向注漿堵水，股狀涌水進(jìn)行局部注漿，對(duì)較大范圍的面狀滲水采取徑向注漿堵水措施，盡最大限度的減少排水壓力。對(duì)于開挖的涌水特殊段落，可采用帷幕注漿堵水措施，繼而達(dá)到降低排水成本的目的，也為后期的二襯施工創(chuàng)造良好的條件。4、加強(qiáng)地質(zhì)超前預(yù)報(bào)，做好應(yīng)急預(yù)案。設(shè)計(jì)院要針對(duì)0-1的特殊地質(zhì)情況，加大地質(zhì)超前預(yù)報(bào)的頻次，為施工單位做好參謀，提供良好的技術(shù)服務(wù)，對(duì)可能發(fā)生的涌水施工單位要根據(jù)預(yù)報(bào)

15、做好應(yīng)急預(yù)案，做到沉著、妥善應(yīng)對(duì)，有備無患。對(duì)今年主洞下游進(jìn)行物探預(yù)報(bào)TSP2次，紅外探水2次，地質(zhì)雷達(dá)1次，較準(zhǔn)確預(yù)測了巖體完整程度、圍巖穩(wěn)定性及基巖裂隙水出露情況。六、建議1、由于秦嶺0-1號(hào)洞地質(zhì)情況復(fù)雜、涌水量大，面對(duì)施工進(jìn)度嚴(yán)重滯后的被動(dòng)局面，項(xiàng)目部已在主洞下游增加了一個(gè)開挖方量為2000m3大型水倉、一條1500米400排水管道、大型水泵及供配電設(shè)施，總投資470余萬元。但其抽水費(fèi)用較低，每方水虧損約1.6元，每月虧損上百萬。此項(xiàng)費(fèi)用項(xiàng)目部短期運(yùn)轉(zhuǎn)方可接受，長期運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)擔(dān)勢必加重，可能引起停工事件。為了保證工程后期的順利開展，結(jié)合合同條款，建議將主洞內(nèi)增加的水倉、水泵、管道等費(fèi)用予以

16、考慮，解決實(shí)際問題，推進(jìn)工程進(jìn)度。2、根據(jù)秦嶺0-1號(hào)洞目前涌水情況及設(shè)計(jì)院預(yù)測的后期涌水情況，建議有針對(duì)性的優(yōu)化施工方案。掌子面開挖前，利用潛孔鉆進(jìn)行超前探水，提前探測水量，釋放水壓，為調(diào)整施工方案、增加抽排水設(shè)備投入爭取時(shí)間。如水壓較大，建議采取帷幕注漿，將前方涌水封堵在開挖輪廓線以外，保證施工安全、進(jìn)度。3、與其他標(biāo)段投標(biāo)價(jià)格相比，秦嶺0-1號(hào)洞抽排水單價(jià)為最低，且排水量、資金投入最大。該項(xiàng)目招標(biāo)排水總量為1463萬方，抽排水單價(jià)為0.35元/m3。之前有說是施工單位不平衡報(bào)價(jià)，導(dǎo)致水價(jià)偏低，但據(jù)了解，實(shí)際情況并非如此。報(bào)價(jià)時(shí)總價(jià)限定，假如水價(jià)多報(bào)1元，則報(bào)價(jià)為1.35元/m3，換算為石

17、方洞挖總量19.5萬方，則開挖單價(jià)每方需下調(diào)75元，但該項(xiàng)目投標(biāo)時(shí)開挖、支護(hù)、二次襯砌等項(xiàng)目單價(jià)與其他標(biāo)段相比均處于平均水平。由此可見，該項(xiàng)目投標(biāo)時(shí)并未考慮非平衡報(bào)價(jià)。建議綜合考慮秦嶺0-1號(hào)洞洞內(nèi)存在的諸多客觀因素及該項(xiàng)目抽排水方面承擔(dān)的巨額虧損，酌情予以提升抽排水單價(jià)。4、加快徑向注漿堵水施工進(jìn)度。K15+581處在開挖完成后初期涌水量達(dá)8000m3/d，衰減后正常涌水量6200m3/d。7月24日，施工單位該處進(jìn)行了徑向注漿，目前該段出水表現(xiàn)為流水、滴水，可見注漿效果明顯。因此，建議加快徑向注漿堵水施工進(jìn)度，同時(shí)擴(kuò)大注漿堵水范圍，對(duì)洞內(nèi)股狀涌水段予以注漿，緩解抽排水壓力，最大限度的降低或避免因涌水造成的進(jìn)度延誤。5、目前，秦嶺0-1號(hào)洞支洞為雙高壓、雙低壓進(jìn)洞，因斷面狹小，電纜線均布設(shè)在洞室左側(cè)，且相互交叉，存在很大的用電風(fēng)險(xiǎn)。建議該項(xiàng)目用電安全應(yīng)視為重中之重，加強(qiáng)用電安全管理，避免觸電事故發(fā)生。6、據(jù)統(tǒng)計(jì)，秦嶺0-1號(hào)洞工程量清單中工程量與設(shè)計(jì)圖紙實(shí)際工程量存在巨大偏差，導(dǎo)致工程量清單總額與實(shí)際計(jì)量差額高達(dá)2087.7萬元。建議在我公司利益不受損失的前提下，投資總額不變，結(jié)合工程量清單與設(shè)計(jì)圖紙工程量修正部分單價(jià)，提振施工單