隧道开挖
目 录
第一章 编制依据及原则 第二章 工程概况 第三章 爆破设计
第四章 爆破效果控制及质量控制 第五章 进度及安全保证措施
第六章 开挖进度与隧道整体施工协调关系
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第一章 编制依据及原则
1.1编制依据
1.1.1《铁路隧道施工技术指南》(TZ204-2008)
1.1.2《铁路隧道钻爆法施工工序及作业指南》TZ231-2007
1.1.3《客运专线铁路隧道工程施工质量验收标准》铁建设[2005]160号 1.1.4《新建高速铁路施工设计参考图》及相关通用图 1.2编制原则
1.2.1满足业主对质量、安全、文明施工等方面的规定和要求
1.2.2综合考虑隧道的规模、特点、难度和设计标准,充分发挥本企业的优势,做到科学、合理、经济、快捷。
1.2.3投入的机械设备、劳动力等资源考虑适度的富余。
1.2.4保证洞身围岩稳定,减少对围岩的扰动,防止塌方、滑坡,做到安全贯通。
1.2.5保护周边环境不被破坏,环水保服合规范要求。
第二章 工程概况
2.1地理位置及地质概况 2.2施工方法的选择
为保证施工的安全,隧道采用新奥法开挖,管段内隧道洞身范围石质主要为砂质板岩,岩质新鲜,质地较坚硬,性脆,岩层较单一,地下水较不发育,根据围岩等级不同,采用的具体施工方法如下表: 项目 辅助坑道 正洞洞身 Ⅳ 上下台阶法
2.3、总体施工原则
隧道采用新奥法施工,严格控制超欠挖,摒弃“宁超勿欠”思想,在开挖过程中实行“少超不欠”的原则。爆破方法采用光面爆破、预裂爆破,尽可能的减少对围岩的扰动,防止破坏围岩力学结构。
围岩级别 开挖方法 Ⅲ Ⅲ 全断面 全断面、上下台阶法 第三章 爆破设计
3.1钻爆设计
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3.1.1爆破设计原则
3.1.2采用光面爆破。根据地质条件,选择合理循环进尺。 3.1.3选择合理的直眼或斜眼掏槽形式。
3.1.4选择品种规格合适的炸药、非电毫秒雷管。 3.1.5合理选择周边眼间距E及最小抵抗线V。
3.1.5严格控制周边眼的装药量,采用间隔装药结构。 3.2火工器材的选择
3.2.1炸药:2#岩石硝铵炸药、乳化炸药。
3.2.2雷管:电雷管起爆,1~21段非电毫秒延期雷管。 3.2.3其它:导爆索 3.3掏槽型式
根据工人的熟练程度及设备配置,所有爆破开挖采用较灵活实用的斜眼法掏槽。
3.4钻爆参数选择 “钻爆主要参数表”,详见下表。
周边眼 周边眼周边眼装炸药 炮眼 围岩 相对距 间距E 抵抗线 药集中度单耗直径级别 E/V (cm) V(cm) q(kg/m) (kg/m3) (mm) 0.78~0.8~Ⅲ 40~45 55~65 0.20 42 0.82 1.0 0.75~Ⅳ 30~35 40~45 0.15 0.5 42 0.77 3.5装药结构与起爆方式 周边眼采用空气柱间隔不耦合装药结构。炮眼堵塞长度不小于20cm。 爆破采用孔内高段别微差爆破网络进行连接,排与排之间间隔时间50~100ms。相邻近的导爆管集成一束,每束导爆管不超过25根,各束之间用同段毫秒管进行连接。孔外用电雷管+起爆器引爆。起爆器距电雷管300米以上,用绝缘电缆连接起爆器和电雷管。 3.6爆破质量要求
3.6.1爆破振动、爆破噪音等爆破公害控制在安全规程要求之内。 3.6.2爆破循环进尺、爆破工序作业时间满足工程进度要求。 3.6.3炮眼利用率在90%以上,光爆炮眼留痕率在80%以上,平均线性超挖不大于7cm,最大不超过10cm,相邻两循环炮眼衔接台阶不大于10cm,局部欠挖面积小于0.1m2/m2,最大欠挖小于5cm。
横洞和斜井全断面爆破设计见附图《羊甲隧道横洞及斜井全断面爆破设计图》
横洞和斜井全断面爆破装药参数见表《羊甲隧道横洞及斜井Ⅲ级围岩全断面开挖爆破设计》
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也送坡、同开坡、羊甲隧道Ⅲ级全断面爆破见附图《也送坡、同开坡、羊甲隧道正洞Ⅲ级围岩爆破设计图(全断面)》
也送坡、同开坡、羊甲隧道Ⅲ级全断面爆破装药参数见表《也送坡、同开坡、羊甲隧道Ⅲ级围岩全断面开挖爆破设计》
也送坡、同开坡、羊甲隧道Ⅲ级台阶法爆破见附图《也送坡、同开坡、羊甲隧道正洞Ⅲ级围岩爆破设计图(上台阶)》、也送坡、同开坡、羊甲隧道正洞Ⅲ级围岩爆破设计图(下台阶)》
也送坡、同开坡、羊甲隧道Ⅲ级全断面爆破装药参数见表《也送坡、同开坡、羊甲隧道Ⅲ级围岩台阶法开挖爆破设计》
也送坡、同开坡、羊甲隧道Ⅳ级台阶法爆破见附图《也送坡、同开坡、羊甲隧道正洞Ⅳ级围岩爆破设计图(上台阶)》、也送坡、同开坡、羊甲隧道正洞Ⅳ级围岩爆破设计图(下台阶)》
也送坡、同开坡、羊甲隧道Ⅳ级全断面爆破装药参数见表《也送坡、同开坡、羊甲隧道Ⅳ级围岩台阶法开挖爆破设计》
第四章 爆破效果控制及质量控制
4.1爆破效果检查项目主要有:断面周边超欠挖检查;开挖轮廓圆顺度,开挖面平整检查;爆破进尺是否达到爆破设计要求;爆出石碴块是否适合装碴要求;炮眼痕迹保存率,硬岩≥80%,中硬岩≥60%,并在开挖轮廓面上均匀分布;两次爆破衔接台阶不大于10cm。
爆破设计优化:每次爆破后检查爆破效果,当爆破效果与设计效果相差较大时,及时反映给工程部,以便分析原因及时修正爆破参数,提高爆破效果,改善技术经济指标。
根据岩层节理裂隙发育、岩性软硬情况,修正眼距、用药量,特别是周边眼。
根据爆破后石碴的块度大小修正装药参数。
根据开挖面凹凸情况修正钻眼深度,使爆破眼底基本落在同一断面上。 4.2开挖质量检验标准
4.2.1隧道开挖断面的中线和高程必须符合设计要求。
检验方法:采用仪器测量。
4.2.2隧道开挖应严格控制欠挖。当围岩完整、石质坚硬时,岩石个别突出部分(每1m2不大于0.1m2)侵入衬砌应小于5cm。拱脚和墙脚以上1m内断面严禁欠挖。
检验方法:采用自动断面仪测量等仪器测量周边轮廓断面,绘断面图与设计断面核对。
4.2.3洞身开挖中,每一次开挖后及时观察、描述开挖面地层的层理、节理、裂隙结构状况、岩体的软硬程度、出水量大小等,核对设计地质情况,判断围岩稳定性。
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4.2.4光面爆破钻眼前,应根据钻爆设计图准确标出炮眼位置,钻孔时应按钻爆设计要求严格控制炮眼的间距、深度和角度。掏槽眼的眼口间距和深度允许偏差为5cm。周边眼的间距允许偏差为5cm,外插角应符合钻爆设计要求,眼底不应超出开挖轮廓线15cm。
4.2.5隧底开挖轮廓和底部高程应符合设计要求。隧底范围石质坚硬时,岩石个别突出部分(每1m2不大于0.1m2)侵入衬砌应小于5cm。
检验方法:施工单位用仪器测量底部高程,绘断面图与设计断面核对;监理单位见证测量,核对开挖断面。
隧底开挖后应及时核对隧底地质情况。当需要进行加固处理时,应符合设计要求。
4.2.5光面爆破的炮眼痕迹保存率,硬岩不应小于80%,中硬岩不应小于60%,并在开挖轮廓面上均匀分布。
检验方法:对照钻爆设计资料,观察、计数检验炮眼痕迹保存率。 4.3保证开挖尺寸措施
保证施工时放样尺寸准确是隧道开挖施工的关键技术,为达设计要求特采用以下措施。
4.3.1加强测量工作:施工过程中严格测量工作的“复核制”,加强中线、水平以及断面的测量,做到开挖尺寸准确,符合设计要求。
4.3.2考虑变形:隧道开挖断面应以衬砌设计轮廓线为基准,考虑预留变形量、施工误差等因素适当放大。
4.3.3勤检查:在各道工序施作过程中,由现场领代班人员认真指导操作人员,发现问题及时纠正,最后由技术人员检查放样尺寸,结果是否符合设计要求,并作好详细检查记录。符合设计要求方可进入下一道工序,不符合设计要求则返工重做。 4.4开挖质量保证措施
4.4.1施工前对要使用的测量控制点进行复测,确认无误后方可进行施工测量放样。
4.4.2测量人员定出隧道中线和开挖轮廓线,用红油漆按钻爆设计图画出炮眼位置,经检查符合设计要求后方可钻眼。
4.4.3在钻孔过程中,设专人负责指挥钻孔位置和角度,提高钻孔质量,炮眼的深度和角度应符合设计,掏槽眼眼口问距误差和眼底间距误差不得大于5cm。当开挖面凹凸较大时,应按实际情况调整炮眼深度,使周边眼和辅助眼眼底在同一垂直面上。
4.4.4钻眼完毕,按炮眼布置图进行检查并做好记录,对不符合要求的炮眼应重钻,经检查合格后方可装药。
4.4.5爆破后检查爆破效果,分析原因及时修正爆破参数。根据岩层节理裂隙发育、岩性软硬情况以及爆破后石碴的块度,及时修正眼距、用药量。
第五章 进度及安全保证措施
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5.1进度保证措施
5.1.1对洞身段施工的各个工序进行详细的分析,合理安排施工顺序、科学组织施工。
5.1.2根据实际施工需要配齐各种机械设备和工具,特别是要配齐大型施工机具,提高机械化施工水平,保证施工速度,平时加强机械维修和保养,保证施工机具的完好率。
5.1.3对工程进行动态控制。牢牢抓住关键工序的管理与施工,合理安排施工时间,控制循环作业时间,减少工序搭接时间,提高施工效率。优化施工方案,提高施工进度。
5.1.4加强监控量测,在开挖前制定出相应具体的对策和措施,施工中及时调整施工方法和支护措施,避免延误施工时间。 5.2安全保证措施
5.2.1每个开挖作业面设专职安全员1名,兼职安全员2名,对各开挖面定期检查,不定期抽查。
5.2.2开挖平台搭设必须牢固可靠。电路由专职电工检查和负责使用。 5.2.3特殊工种必须持有特种作业证书,并经过培训后才能上岗。
5.2.4起爆电源应使用直流电或低电压大电流起爆器,起爆器应保持干燥,并不得用湿手操作。
5.2.5爆破作业时,所有人员应撤至不受有害气体、振动及飞石伤害的安全地点。安全地点至爆破工作面的距离,在独头坑道内不应小于是200m。 5.2.6高处作业人员所使用的工具应随手装入工具袋,上下传递料具时,禁止抛掷,大型工具要放在稳妥的地方,所用的材料要堆放平整、稳固,防止掉落伤人。
5.2.7隧道爆破、通风后,应立即对工作面暴露围岩进行初喷混凝土。采用分部开挖时,应在初期支护喷射混凝土强度达到设计强度的70%及以上时进行下一部分的开挖。
5.2.8当两相对开挖工作面相距40m 时,两端施工应加强联系,统一指挥。当两开挖工作面间的距离剩下30~50m时,应从一端开挖贯通。
5.2.9 每次开挖,提前隧道断面的左右角、拱顶位置打3个5米深的超前探孔,探测前方的地质情况,遇到涌水、突泥、空洞、不明气体喷出、卡钻等情况需要增加超前探孔数量进一步确认。遇到炮孔涌水、突泥、空洞、不明气体喷出需要立即停止施工,上报隧道施工管理人员进行地质勘测。如有明显的大面积卡钻现象应缩小开挖进尺,减小装药量,防止前方有大的断层、堆积体、破碎带等不良地质,避免引起掌子面坍塌。
第六章 开挖进度与隧道整体施工协调关系
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为确保隧道各环节施工安全,协调隧道施工整体进度,遇到以下情况需要停止开挖或减慢开挖进度。
6.1 仰拱距掌子面距离,Ⅲ级围岩不超过90米,Ⅳ级围岩不超过50米,Ⅴ级围岩不超过40米。
6.2二衬距掌子面距离,Ⅲ级围岩不超过120米,Ⅳ级、Ⅴ级围岩不超过90米。
6.3在二衬和仰拱施工进度不能满足施工进度要求时,可以跳跃式施工二衬和仰拱,跳跃距离必须满足以上规定。
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