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1、泄洪洞隧洞開挖爆破及砂漿錨桿安裝安全專項施工方案編 制： 審 核： 批 準： 版 本 號: ESZAQDGF001 編制單位： 編 制: 審 核： 批 準： 二XX年X月目錄一、 隧洞開挖主要工程量4二、 隧洞開挖循環程序41、 施工方案41、1平洞開挖方案412、斜洞開挖方法513、 隧洞鉆爆參數設計714 隧洞開挖鉆孔作業1015、 隧洞開挖爆破作業1116 隧洞開挖出碴作業12四、工期安排：13五、機械設備及人員配備：1317 隧洞臨時支護和塌方處理措施15砂漿錨桿安裝的工藝流程15砂漿錨桿施工方法16臨時噴砼支護工藝流程17臨時噴砼施工機械17臨時噴砼施工方法17預防坍方的施工措施192、觀測法19一般量測法19隧洞坍方的處理措施20小坍方20大坍方20 處理坍塌需要準備的材料21六、 安全控制措施211、保證措施2111維護圍巖穩定的技術措施2112、爆破作業中的安全技術措施2213鉆孔、出碴及支護工程中的安全措施222、管理措施22七、工程質量管理231、隧洞開挖質量標準控制23（1）平均超挖值23（2）炮孔痕跡保存率23一、 隧洞開挖主要工程量平洞石方開挖：21600m3； 斜洞石方開挖：7200m3；二、 隧洞開挖循環程序隧洞開挖循環程序詳見下圖。三、洞內石方開挖施工方案1、 施工方案1、1平洞開挖方案隧洞施工中，開挖方法是影響圍巖穩定的重要因素之一。因此，在選擇開挖方3、法時，應對隧洞斷面大小及形狀、圍巖的工程地質條件、支護條件、工期要求、工段長度、機械配備能力、經濟等相關因素進行綜合分析，采用恰當的開挖方法。尤其應與支護條件相適應。隧洞開挖方法實際上是指開挖成形方法。按開挖隧洞的橫斷面分部情形來分，開挖方法可分為全斷面開挖法、臺階開挖法，分部開挖法。我項目部根據投入本工程的機械設備、勞動力和隧洞工程所處的地質條件隧洞斷面較小等條件分析判斷，決定采取分部開挖施工方法。標準斷面上部高度為4.3m,下部為4.2m,如圖1；進口大斷面分三層開挖，具體見圖2。用移動式排架（東風車上焊接排架操作平臺）鉆孔，非電毫秒導爆管雷管起爆，炸藥選用2#巖石硝銨炸藥或乳化炸藥，出口4、ZL40裝載機、進口用1m3液壓挖掘機裝車，5t自卸汽車運碴。12、斜洞開挖方法斜洞開挖方法的選擇：根據斜洞開挖斷面尺寸大小、從方便施工等方面綜合考慮，本工程斜洞開挖適合于采用先反井、后擴大開挖的方法。斜洞井底與平洞相通，先反井、后擴大的開挖方法，正是利用井底的平洞作為出碴通道，工效高，速度快。斜洞開挖方法示意圖：先反井、后擴大開挖斜洞的施工順序如下圖所示：(d)(c)(b)(a)先導井、后擴大開挖調壓井示意圖施工順序：首先打通井底平洞，作為出碴通道。從平洞內自下而上地開挖導井，即反井。反井貫通后，再自上而下地擴挖成斜洞，此時，反井落碴，經平洞出碴。從以上順序可見，斜井開挖的關鍵是自下而上地開5、挖反井。反井因反向獨頭開挖，作業條件差，為了使反井盡快貫通，反井的斷面尺寸不宜太大，根據本工程的斷面尺寸，適宜于采用直徑3.02.5m的城門斷面。導井開挖斷面詳見下圖所示。 13、 隧洞鉆爆參數設計（1）掏槽眼布置掏槽眼有直眼掏槽和楔形掏槽兩種，我公司分析了兩種掏槽方式，認為直眼掏槽較適合，即選擇直眼掏槽方式。槽口尺寸要與循環進尺、斷面大小和掏槽方式相協調，本工程槽口尺寸選擇1.2m2較為合適。本工程采用單空孔掏槽鉆孔布置。掏槽孔布置詳見下圖。 （2）輔助孔及崩落孔的布置輔助孔及崩落孔的作用是進一步擴大槽口體積和爆破量，并逐步接近開挖斷面形狀，為周邊眼創造有利的爆破條件。輔助眼的布置原則：取E6、/W=0.60.8，并采用孔底連續裝藥。輔助眼由內向外逐層布置，逐層起爆。（3）光面爆破周邊眼布置光面爆破周邊眼設計參數詳見下表（4）炮眼布置圖本工程標準開挖斷面炮眼布置詳見下圖1；進口大斷面炮眼布置詳見下圖2。本工程標準開挖斷面炮眼布置詳見下表1；進口大斷面炮眼布置詳見下表2。表1 標準開挖斷面每一循環爆破作業炮孔一覽表序號炮孔炸藥用量名稱數目孔深(m)單孔（kg）合計（kg）1中空孔12.32掏槽孔42.32.5103輔助孔42.32.510崩落孔3021.236光爆孔2521.230部擴挖孔4821.257.6合計112143.6表2 進口大斷面開挖每一循環爆破作業炮孔一覽表序號炮孔炸藥7、用量名稱數目孔深(m)單孔（kg）合計（kg）1中空孔12.32掏槽孔42.32.5103輔助孔42.32.5104崩落孔4421.252.85光爆孔3021.236部擴挖孔4821.257.6部擴挖孔6821.281.6合計180248本文僅以理論計算為依據，實際炮孔位置和炮孔裝藥量根據具體的巖石條件，經現場試驗后確定。14 隧洞開挖鉆孔作業鉆孔是隧洞開挖中的主要工序，鉆孔的快慢直接影響工程進度。本工程隧洞洞徑較大，使用移動式操作平臺（東風車上焊接排架）鉆孔。本工程配置移動式操作平臺車1部。每一鉆孔深度以2m為宜。根據鉆孔數量和投入的機械設備，每一鉆孔循環約為35小時。標準斷面鉆孔所需時間為8、：最大鉆孔總長L92.3552131m風鉆單班生產率取40m/臺班，則鉆孔所需時間為131/403.3臺班，合1188min配置6把風鉆，則鉆孔時間為200min。進口大斷面鉆孔所需時間為：最大鉆孔總長L92.3742169m風鉆單班生產率取40m/臺班，則鉆孔所需時間為169/407.5臺班，合2700min配置8把風鉆，則鉆孔時間為340min。15、 隧洞開挖爆破作業炸藥品種選擇炸藥品種很多，我項目部根據本工程巖石情況和長期的施工經驗，最適宜于采用2#巖石硝銨炸藥或乳化巖石炸藥。起爆材料塑料導爆管的抗電、抗火、抗沖擊性能良好，起爆傳爆性能穩定，已成為地下工程中廣泛使用的起爆材料。非電雷管9、是與塑料導爆管配合使用的起爆材料，同樣是地下工程廣泛使用的起爆材料。本工程起爆材料即選擇塑料導爆管與非電雷管。導爆管發爆塑料導爆管采用8號火雷管起爆。16 隧洞開挖出碴作業出碴是隧洞施工的基本作業之一。出碴作業能力的強弱，決定了它在整個作業循環中所占時間的長短，因此，出碴作業能力的強弱在很大程度上影響施工速度。本工程出碴工程量大，持續時間長，適宜于采用機械出碴方式。根據本工程隧洞洞徑大小以及我公司長期的隧洞施工經驗，進口工作面決定采用1m3挖掘機1臺配合5t自卸汽車出碴，出口工作面采用ZL40裝載機配合5t自卸汽車出碴。部 位標準斷面進口最大斷面斷面積(m)3236585358方量（m3）5110、58938593本工程一循環最大出碴量為93 m3(進口)1 m3單斗挖掘機小時生產率：Ph48m3/h臺班生產率：P8PhKb8480.6230m3/臺班故裝完最大出碴量為93 m3需時間為：860194min，取200min。出口采用裝載機出碴所需時間為：每車裝料時間取10min,則每小時出碴62 m3/車12 m3。則出碴所需時間為：58/124.8，約合300min。綜合以上情況，配備5t自卸汽車5部足夠出碴要求。洞挖石方循環作業時間為12小時。四、工期安排：綜合上述，每天隧洞上半部開挖可進行兩個循環，每個循環進尺按1.8米計算,則每天的施工進度為3.6米,遂洞全長為360米,則完成其11、上半部的開挖需要120個工作日,遂洞下半部的開挖由于鉆孔少,工作環境好,預計在90個工作日內完成,隧洞石方開挖于2004年3月1日開始開挖,2004年9月30日完成。各工序所需時間如下表：部位工 序測量放樣（min)準備（min)鉆孔（min)爆破（min)危石處理（min)出碴（min)合計（min)進口工作面40203406030200690出口工作面40202006030300650五、機械設備及人員配備：根據工期安排，我項目部將配備足夠的施工設備及人員，確保每個施工分段能按作業循環計劃完工，最終如期完工。機械設備配備見表，勞動力配備見表。表1.主要施工設備表設備名稱型號及規格數量制造商12、設備狀況進場時間電動空壓機12m3/min1臺南京空壓機廠良好已進場電動空壓機6m/min1臺南京空壓機廠良好已進場柴油空壓機12m/min1臺滁洲空壓機廠良好已進場柴油空壓機3m/min4臺滁洲空壓機廠良好已進場風鉆268臺沈陽鑿巖機械股份有限公司良好2004.05風鉆氣腿式6臺沈陽鑿巖機械股份有限公司良好已進場潛水泵1526222臺（3臺）蚌埠潛水泵廠良好2004.03（2004.04）裝載機401臺廈門工程機械廠良好2004.03挖掘機1m31臺合肥日立挖掘機廠良好已進場自卸汽車5t8輛第二汽車制造廠良好已進場鼓風機223臺良好2004.03砼噴射機301臺（1臺）揚州建筑機械廠良好2013、04.03（05）錐式攪拌機1臺（1臺）揚州建筑機械廠良好2004.03（06）表2.勞動力計劃表 工種人數月份管理干部技術干部技術工人后勤人員普 工合 計人 數人工工日數3 月62050127015848984 月62050127015847405 月62080128019861386 月62080128019859407 月62050127015848988 月62050127015848989 月6205012701584740總 計3625217 隧洞臨時支護和塌方處理措施 因隧洞局部地段經過Anz-Gn+w巖層，其抗風化能力差，對圍巖穩定不利，施工過程中可能需要采取錨噴臨時支護措施。14、 臨時錨噴支護臨時錨噴支護措施的具體做法是：若洞室穩定性相對較好時，可以僅噴一層5cm厚的砼，作為臨時支護措施；若洞室穩定性相對較差時，根據巖石的走向布置一定數量的錨桿，同時噴上砼，作為隧洞的臨時支護措施；若洞室穩定性更差時，則采取錨桿支護與鋼筋網噴砼支護的支護措施。 臨時錨桿支護施工方法砂漿錨桿安裝的工藝流程砂漿錨桿安裝工藝流程詳見下圖。鋼筋在使用前需進行矯直和除銹等處理，并按所需長度截斷。水泥應新鮮無結塊，砂子應過篩，粒徑小于3mm。鉆孔要按錨桿的設計要求進行，保證錨桿的方向、深度和間距準確。孔眼在注漿前必須清洗干凈。鋼 筋 灰 漿 制 作鉆 孔除銹水泥黃砂布孔鉆孔切斷洗孔砂漿攪拌插桿注漿15、封口砂漿錨桿安裝工藝流程砂漿錨桿施工方法（1）鉆孔采用風鉆鉆孔。孔徑要與桿徑配合好。孔位偏差控制在15mm50mm之間。孔深偏差控制在50mm之內。鉆孔方向適當調整盡量與巖層主要結構面垂直。錨孔鉆好后用高壓水將孔眼沖洗干凈。（2）注漿粘結砂漿要拌和均勻，并調整其和易性，隨拌隨用，一次拌和的砂漿在初凝前用完。注漿管插到孔底，開始注漿后，徐徐均勻地將注漿管往外抽出，并始終保持注漿管口埋在砂漿內，以免砂漿中出現空洞。注漿體積略多于需要體積，將注漿管全部抽出后，立即迅速插入桿體，可用錘擊或通過套筒用風鉆沖擊，使桿體強行插入鉆孔。 臨時噴砼支護施工方法臨時噴砼支護工藝流程本工程臨時噴砼工程量較小，噴砼支16、護措施可采用干噴施工方法。速凝劑干噴工藝如下：細骨料攪拌機噴槍干式噴射機粗骨料水水泥壓縮空氣干噴工藝流程圖臨時噴砼施工機械（1）干噴砼機：轉體式噴射機2臺。（2）空氣壓縮機：南京壓機廠生產的10m3/分空壓機：2臺。臨時噴砼施工方法（1）噴射角度和距離噴槍與受噴面的角度，一般應垂直并稍微向剛噴射的部位傾斜約10度左右，這樣砼回彈量最少。噴嘴（混合料出口處）與受噴面的最佳距離是按噴砼的最小回彈率和最高的強度來確定的。根據我公司長期噴射砼的施工經驗，一般為0.81.0m較好。（2）噴射區段和次序噴射砼時應分段、分部、分塊，自下而上地進行。遇巖面有較大的凹坑應先噴射補平。噴射砼時須將噴槍反復緩慢地作17、螺旋形移動。這樣，可防止濺落的灰漿粘附于未噴的巖面上，而不會影響噴射的砼與巖面間的粘結力；使噴射的砼均勻、密實而平整；并可使已噴部分支持上部剛噴砼下垂的重量，增加一次噴射的厚度。螺旋形移動的轉動直徑約30cm左右，并須一圈壓半圈地移動；拱頂按縱向噴射，并作蛇行。第小段長度以24m為宜。噴射第二行時，要按次序從第一行始點開始，行與行間再搭接23cm。分段長度主要是根據速凝劑效果而定，我公司長期使用的紅星牌速凝劑，一般可將三個小段作為一個基本段，這樣噴第二行時，第一行始點砼已終凝，不會造成沖擊破壞。（3）一次噴射厚度一次噴射砼厚度應根據噴射效率、回彈損失、砼顆粒間的凝聚力和噴層與巖面間的粘結力等因18、素確定。（4）噴射砼的養護因噴砼的水泥用量較大，凝結硬化速度快，為使砼強度均勻增長，防止收縮裂縫，必須設專人認真做好養護工作。一般情況下，砼噴完后24小時內即開始噴水養護；噴水次數以保持砼具有足夠的濕潤狀態為度；噴水養護時間，一般不少于14晝夜。 塌方處理措施隧洞工程中的坍方事故是圍巖失穩的一種具體表現，是隧洞工程施工中需要處理的重大技術問題。從招標文件的地質資料中了解到，本工程部分洞段巖石較破碎，施工過程中有可能會出現掉塊和坍塌等巖體失穩現象，需要采取切實可行的處理措施。針對本工程中可能出現的情況，我公司將采取以下一些切實可行的技術措施：預防坍方的施工措施（1）預防坍方的方法選擇安全合理的施19、工方法和措施至關重要。在掘進到地質不良圍巖破碎地段，應采取“先排水、短開挖、弱爆破、強支護、早襯砌、勤量測”的施工方法，制訂出切實可行的施工方案及安全措施。（2）加強坍方的預測為了保證施工作業安全，及時發現坍方的可能性及征兆，并根據不同情況采用不同的施工方法及控制坍方的措施，需要在施工階段進行坍方預測。預測常用的幾種方法：觀測法a、在掘進工作面采用探孔對地質情況或水文情況進行探索，同時對掘進工作面應進行地質素描，分析判斷掘進前方有無可能發生坍方的超前預測。b、定期和不定期地觀察洞內圍巖的受力及變形狀態；檢查支護結構是否發生了較大的變形；觀察是否巖層的層理、節理裂隙變大，坑頂或坑壁松動掉塊；噴射20、砼是否發生脫落；以及地表是否下沉等。一般量測法按時量測觀測點的位移、應力，測得數據進行分析研究，及時發現不正常的受力、位移狀態及有可能導致坍方的情況。通過上述預測坍方的方法，發現征兆應高度重視及時分析，采取有力措施處理隱患，防患于未然。（3）加強初期支護，控制坍方：當開挖出工作面后，應及時有效地完成噴錨支護或噴錨網聯合支護，并應考慮采用早強噴射砼、早強錨桿和鋼支撐支護措施等。這對防止局部坍塌，提高隧洞整體穩定性具有重要的作用。隧洞坍方的處理措施（1）隧洞發生坍方，應及時迅速處理處理時必須詳細觀測坍方范圍、形狀、坍穴的地質構造，查明坍方發生的原因和地下水活動情況，經認真分析，制定處理方案。（2）21、處理坍方的方法小坍方小坍方，縱向延伸不長、坍穴不高，首先加固坍體兩端洞身，并抓緊噴射砼或采用錨噴聯合支護封閉坍穴頂部和側部，再進行清碴。大坍方大坍方，坍穴高、坍碴數量大，坍碴體堵住洞身時，宜采取先護后挖的方法。可采用管棚法或注漿固結法穩固圍巖體和碴體，待其基本穩定后，按先上部后下部的順序清除碴體，采取短進尺、弱爆破、早封閉的原則處理坍方。（3）排水措施坍方往往與地下水活動有關，治坍應先治水。防止地表水滲入坍體或地下，引截地下水防止滲入坍方地段，以免坍方擴大。（4）現代隧洞工程基本上是采用新奧法施工，若有條件，要按照新奧法的要求加設量測點，增加量測頻率，根據量測信息及時研究對策。 處理坍塌需要準22、備的材料處理坍塌需要根據圍巖穩定情況確定，我公司根據長期的施工經驗，準備必要的處理坍塌所需的材料。處理坍塌的措施有：坍塌規模較小時，采用錨噴支護措施；坍塌規模較大時，除采用錨噴支護外，再加上超前錨桿；斷層處巖石十分破碎時，除采用錨噴支護、超前錨桿外，再增加由“工”字鋼彎曲而成的鋼拱架支撐。這是我公司在隧洞工程中常用的有效、可靠的處理坍塌措施六、 安全控制措施1、保證措施11維護圍巖穩定的技術措施講求開挖方法。根據圍巖性質和洞室開挖尺寸，合理確定開挖方法，以控制圍巖應力不能增長過大、增長過快。支護緊跟開挖，及時約束圍巖變形，縮短圍巖暴露時間。特別是本工程中的破碎段，圍巖穩定性較差，支護必須跟上。23、講求爆破技術，控制爆破應力，本工程采用光面爆破技術，可以減輕對圍巖的破壞。對有嚴重滲漏水，并可能危及施工安全的地層或地段，施工前應先治水。加強對圍巖狀態和臨時支護的觀察。觀察圍巖，注意不同圍巖失穩有不同的征兆，及時預防可能出現的坍塌事故。12、爆破作業中的安全技術措施所有爆破器材均應具有合格證及技術說明書，并按規定進行檢查和試驗。炮孔中裝藥需用木榻或竹榻作炮棍。炮孔出水嚴重時，采用防水藥卷。炮爆后15分鐘內不得進入工作面，須吹散炮煙，并經檢查爆破效果及處理危石和瞎炮后，其它人員才能進入。按規程處理瞎炮，嚴禁違章作業。產生瞎炮后，要分析情況，查明原因，然后確定排除方法。13鉆孔、出碴及支護工程中24、的安全措施經常維修機械設備，對于轉動部件、震動大的部件、控制儀表、安全閥閘等尤其要注意檢查和保養。運輸道路、供風、動力、照明等管線設施，應符合有關技術規程和規定要求。建立健全行車信號、調車標志、合理組織調車。洞內運輸控制車速，保持一定距離。嚴格遵守操作規程，嚴禁違章作業。2、管理措施21、項目部按照總公司制定的安全目標進行分解，責任到組、到人。總公司安技處定期或不定期進行檢查、督促、并按時考核、兌現，從而保證項目安全生產目標的實現。22、強化項目自身管理，總公司安技處監督，保證施工現場抓有序化、基礎管理的標準化、安全管理的程序化、資料管理的規范化。23、加強安全生產責任制管理，認真落實各項安全25、文明管理制度。加強安全教育培訓、安全技術交底、班組班前活動，安全隱患整改及違章處罰力度。加強施工機械設備、機具的安全設施的檢查驗收。加強安措經費的投入，做到計劃合理、落實有力。24、夏、冬兩季分別有防暑降溫和防寒保暖勞動保護措施。25、洞內作業要有嚴格的勞動保證措施。26、安全管理做到“二嚴三及時四不放過”。二嚴：一是嚴肅認真，一絲不茍；二是嚴格按規程和制度辦事。三及時：一是及時檢查；二是及時匯報；三是及時研究處理。四不放過：一是不放過任何情況下的違章；二是不放過任何理由下的改變措施；三是不放過任何形式下的不安全狀態和行為；四是不放過任何程度的異常情況。七、工程質量管理1、隧洞開挖質量標準控制為保證本工程質量能達到優良工程標準，我公司盡量做到少超挖、不欠挖。我公司制定的質量偏差允許值規定如下：（1）平均超挖值20。（2）炮孔痕跡保存率完整巖石：60以上。較完整和完整性差的巖石：50以上。2、嚴格執行三檢制，即班組自檢、質檢員復檢、終檢工程師終檢制度，在上一道工序合格后方能進行下一道工序的施工。