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隧道開挖施工方案(臺階法、預(yù)留核心土法與鉆爆法結(jié)合)（11頁）.doc

資源ID：504338 資源大小：120.50KB 全文頁數(shù)：11頁
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隧道開挖施工方案(臺階法、預(yù)留核心土法與鉆爆法結(jié)合)（11頁）.doc

1、隧道開挖施工中，堅(jiān)持“巖變我變，因地制宜”的原則，采取合理的施工方案，確保施工進(jìn)度及安全施工。采用簡易鑿巖臺架風(fēng)槍鉆爆作業(yè)。開挖后必須及時(shí)支護(hù)，避免圍巖長時(shí)間暴露，根據(jù)量測結(jié)果適時(shí)施作二次襯砌。隧道圍巖大部分、級，洞口段、斷層破碎帶地段及部分洞身淺埋地段為級，巖性主要為風(fēng)化巖。隧道開挖根據(jù)不同的圍巖級別和隧道斷面大小分別采用不同的開挖方法。隧道按照新奧法原理組織施工，級圍巖、停段采用臺階法施工；級、加強(qiáng)偏、加強(qiáng)圍巖、停采用環(huán)形預(yù)留核心土法開挖，級圍巖采用全斷面開挖，風(fēng)動鑿巖機(jī)鉆孔，非電毫秒雷管微差起爆，側(cè)卸式裝載機(jī)裝碴，自卸車運(yùn)送至棄碴場。待隧道出口方向掘進(jìn)施工20天左右，再向進(jìn)口方向開挖掘進(jìn)

2、，統(tǒng)一指揮，同步施工，進(jìn)、出口距離在100米內(nèi)時(shí)，采取淺眼低藥量控制爆破；以保證安全及避免雙向?qū)鷰r的影響。（1）臺階法級圍巖及停段采用臺階法開挖，即將設(shè)計(jì)斷面分兩次開挖，其中上臺階超前一定距離后，上下臺階同時(shí)并進(jìn)。施工工序見圖11；施工工藝流程見圖12。圖11 臺階法施工工序圖超前地質(zhì)預(yù)報(bào)拱部超前支護(hù)上臺階鉆眼裝藥爆破通風(fēng)初期支護(hù)監(jiān)控量測斷面檢查、爆破效果分析按規(guī)定處理并反饋信息爆破設(shè)計(jì)初噴后出碴裝碴運(yùn)輸上、下臺階測量放線下一循環(huán)施工下臺階鉆眼圖12 臺階法施工工藝流程圖施工要點(diǎn)：根據(jù)圍巖條件，合理確定臺階長度，當(dāng)頂部圍巖破碎，施工支護(hù)須緊跟時(shí)，可適當(dāng)延長臺階長度，減少施工干擾，以確保開

3、挖、支護(hù)質(zhì)量及施工安全。臺階高度應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況、隧道斷面大小和施工機(jī)械設(shè)備情況確定，其中上臺階高度暫定為4.5m，并在開挖掘進(jìn)過程中根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。上臺階施工鋼架時(shí)，應(yīng)采用擴(kuò)大拱腳或施做鎖腳錨桿等措施，控制圍巖和初期支護(hù)變形。下臺階應(yīng)在上臺階噴射混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%以上時(shí)開挖。當(dāng)巖體不穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)采取縮短進(jìn)尺，必要時(shí)上下臺階可分左、右兩部錯(cuò)開開挖，并及時(shí)施做初期支護(hù)和仰拱。施工中應(yīng)解決好上下臺階的施工干擾問題，下部施工應(yīng)減少對上部圍巖、支護(hù)的擾動。上臺階開挖超前一個(gè)循環(huán)后，上下臺階可同時(shí)開挖。（2）環(huán)形預(yù)留核心土法環(huán)形預(yù)留核心土適用于級、加強(qiáng)偏、加強(qiáng)圍巖、停。施工工序見圖13；施工流

4、程見圖14。圖13 環(huán)形預(yù)留核心土施工工序圖超前地質(zhì)預(yù)報(bào)測量放樣超前支護(hù)上臺階部開挖上臺階部開挖上臺階部開挖上臺階初期支護(hù)開挖IV核心土及中槽下臺階左側(cè)開挖及支護(hù)下臺階右側(cè)開挖及支護(hù)仰拱開挖及支護(hù)仰拱回填施作防水及二襯下一循環(huán)圖14 環(huán)形預(yù)留核心土法施工流程施工時(shí)，先對隧道拱部采用超前加固，然后分部開挖。開挖時(shí)，為減輕對周邊圍巖的擾動，盡可能采用風(fēng)鎬或機(jī)械法開挖，確需爆破時(shí)，應(yīng)控制好裝藥量，采用弱震動爆破法開挖。各部位開挖后，及時(shí)按設(shè)計(jì)要求完成初期支護(hù)結(jié)構(gòu)，使各部位能及時(shí)封閉，提高其受力性能。開挖時(shí)，下臺階前后錯(cuò)開不少于20m的距離，當(dāng)開挖形成整體斷面后，要及時(shí)完成仰拱施工，并根據(jù)圍巖量測結(jié)果

5、盡早施作二次襯砌結(jié)構(gòu)。施工要點(diǎn)：各部開挖時(shí)，周邊輪廓應(yīng)盡量圓順，減小應(yīng)力集中。各部的底部高程應(yīng)與鋼架接頭處一致。每一步的開挖高度應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況確定。開挖形成全斷面時(shí)，應(yīng)及時(shí)完成全斷面初期支護(hù)閉合。下臺階左、右兩側(cè)施工時(shí)，縱向間距應(yīng)拉開不小于15m的距離。必須及時(shí)灌注二次襯砌。（3）鉆爆設(shè)計(jì)級圍巖、停段采用上下正臺階法鉆爆及機(jī)械配合施工。根據(jù)圍巖情況，臺階長度滿足機(jī)具正常作業(yè)要求，臺階法和環(huán)形預(yù)留核心土法采用風(fēng)動鑿巖機(jī)鉆孔。每次開挖進(jìn)尺根據(jù)圍巖情況而定。開挖主要采用爆破掘進(jìn)作業(yè)，嚴(yán)格控制超欠挖，盡量減小擾動圍巖。在施工中根據(jù)爆破設(shè)計(jì)結(jié)合現(xiàn)場地質(zhì)情況進(jìn)行爆破試驗(yàn)，不斷修正爆破參數(shù)，達(dá)到最優(yōu)爆破效

6、果，開挖后及時(shí)完成初期支護(hù)。本隧道采用光面爆破，爆破機(jī)理：向炮眼中一定位置注入一定量的水，炮口用專業(yè)設(shè)備加工成的炮泥填塞。由于炮眼中有水，在水中傳播的沖擊波對水不可壓縮，爆炸能量無損失地經(jīng)過水傳遞到炮眼周邊圍巖中，這種無能量損失的應(yīng)力波十分有利于巖體破碎，此外，還會產(chǎn)生“水楔”效應(yīng)，更有利于巖體破碎，同時(shí)水又會大大降低粉塵對環(huán)境的污染。裝藥結(jié)構(gòu)及封堵：周邊眼采用孔徑不偶合裝藥法，利用空氣達(dá)到間隔裝藥，導(dǎo)爆索連接，確保周邊眼炸藥起爆后衍生的切線方向的拉應(yīng)力大于兩個(gè)炮眼連線方向上圍巖的抗拉強(qiáng)度，使光爆層內(nèi)巖石被拉斷形成貫穿裂縫及光爆面。掏槽眼及輔助眼內(nèi)采用孔底或孔口注水，連續(xù)裝藥的裝藥方法，孔口采

7、用炮泥填塞緊密。爆破要求：結(jié)合設(shè)計(jì)文件及施工規(guī)范的要求，爆破效果需滿足：炮眼利用率大于90；半眼痕保存率大于80（整體性良好的堅(jiān)硬巖石）；爆破后圍巖面應(yīng)圓順平整，無欠挖，平均線性超挖面不超過20cm，且圍巖面上無粉碎巖石和明顯裂隙，以減少對圍巖的施工擾動。周邊眼間距E、最小抵抗線W周邊眼間距E是直接控制開挖輪廓面平整度的主要因素，借助于經(jīng)驗(yàn)公式EKid，一般情況下E=(812)d（d為炮眼直徑）；根據(jù)經(jīng)驗(yàn)抵抗線W（1.01.5）E。初步設(shè)計(jì)炮眼間距E=500mm，炮眼直徑d=35mm，最小抵抗線W=65mm，滿足對E、W值的要求，施工過程根據(jù)爆破效果和具體巖層適當(dāng)調(diào)整。周邊眼每米裝藥長度L、裝

8、藥集中度qL=2m2.8c/(V00)1.4L1.4滿足條件：每米裝藥長度L的精度達(dá)到0.005m；m:不耦合系數(shù),mD/d35/251.4；0:炸藥密度，采用2巖石炸藥，00.95g/cm3；c:巖石抗壓強(qiáng)度，弱風(fēng)化砂巖，c140MPa=1400kg/cm3；V0:標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，每克炸藥生成氣體的體積，查表取8000cm3/g；q（d2/4）0L3.22/40.950.02610.2kg/m；符合2巖石炸藥對裝藥集中度q值的經(jīng)驗(yàn)值范圍。炮眼數(shù)量N的確定炮眼數(shù)量計(jì)算根據(jù)下列公式計(jì)算：N=S0/E+CSS0：開挖面周長（m）；E：周邊眼間距（m）；C：掏槽眼和擴(kuò)大眼系數(shù)，中硬巖取1.5（m）；S：

9、開挖隧道斷面積（m2）；每循環(huán)裝藥量QQ=qVq：單位巖石炸藥用量，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)0.91.2kg/m3。V：單循環(huán)爆破巖石體積（m3）。按此公式計(jì)算，Q=289.2kg。各炮眼藥量分配:圍繞光面爆破關(guān)鍵技術(shù)，遵循藥包對殉爆距離的要求，通過多個(gè)循環(huán)爆破效果對比分析，優(yōu)化炮眼中炮泥回填堵塞長度的最佳比例，后對各部位炮眼進(jìn)行藥量分配，掏槽眼及底眼采用大直徑藥卷，連續(xù)裝藥；輔助眼及內(nèi)圈眼采用大直徑藥卷，連續(xù)裝藥，其裝藥量按照遞減的原則進(jìn)行分配；周邊眼采用小直徑藥卷，各炮眼裝藥量詳見鉆爆設(shè)計(jì)圖。炮眼堵塞:堵塞作用是使炸藥在受約束條件下能充分爆炸，以提高能量利用率，堵塞長度因炮眼不同而不同。最小堵塞長度不小于

10、20cm。采用炮泥機(jī)現(xiàn)場加工炮泥，要求堵塞密實(shí)，不能有空隙或間斷。爆破器材:炸藥采用2巖石銷銨炸藥，周邊眼采用25mm小藥卷，其它采用20cm長，直徑32mm標(biāo)準(zhǔn)藥卷，每卷0.15kg炸藥;雷管采用火非電毫秒雷管，共10種段別。周邊眼采用導(dǎo)爆索不耦合裝藥。裝藥連線網(wǎng)路:裝藥時(shí)，每2人一組，分片按照鉆爆設(shè)計(jì)圖確定的裝藥量自上而下進(jìn)行裝藥，起爆網(wǎng)路采用復(fù)式聯(lián)結(jié)網(wǎng)路，每一簇即“一把握”，導(dǎo)爆管在自由端15cm以上處，安裝2個(gè)引爆雷管，各簇導(dǎo)爆管在自由端10cm以上處安裝2各引爆火雷管，各聯(lián)結(jié)均采用黑膠布包扎，以保證起爆的可靠性和準(zhǔn)確性。聯(lián)結(jié)時(shí)應(yīng)注意：導(dǎo)爆管不能打結(jié)和拉細(xì)；各炮眼雷管連接次數(shù)應(yīng)相同；網(wǎng)

11、路連接好后，要有專人負(fù)責(zé)檢查。炮眼布置原則:掏槽炮眼布置在開挖斷面的中部采用直眼掏槽，炮眼方向在巖層層理或節(jié)理明顯時(shí)，不得與其平行，應(yīng)呈一定角度并盡量與其垂直。周邊炮眼沿設(shè)計(jì)開挖輪廓線布置，以保證爆出的斷面符合設(shè)計(jì)要求。輔助眼交錯(cuò)均勻布置在周邊眼和掏槽眼之間，力求爆下的石碴塊度適合裝碴的需要。周邊眼與輔助眼的眼底應(yīng)在同一垂直面上，以保證開挖面平整，但掏槽炮眼應(yīng)s加深10-20cm。炮眼布置數(shù)量視隧道開挖斷面的大小和圍巖情況而定。控制要點(diǎn):采用光面爆破技術(shù)和微震控制爆破技術(shù)，嚴(yán)格控制裝藥量，以減小對圍巖的擾動，控制超欠挖，控制洞碴粒徑以利于挖堀裝載機(jī)裝碴。隧道開挖每個(gè)循環(huán)都要進(jìn)行施工測量，控制開

12、挖斷面，在掌子面上用紅油漆畫出隧道開挖輪廓線及炮眼位置，誤差不超過5cm。并采用激光準(zhǔn)直儀來控制開挖方向。鉆眼必須按設(shè)計(jì)指定的位置進(jìn)行。鉆眼時(shí)掘進(jìn)眼保持與隧道軸線平行，除底眼外，其它炮眼口比眼底低5cm，以便鉆孔時(shí)的巖粉自然流出，周邊眼外插角控制在34以內(nèi)。掏槽眼嚴(yán)禁互相打穿相交，眼底比其它炮眼深20cm。裝藥前炮眼用高壓風(fēng)吹干凈，檢查炮眼數(shù)量。裝藥時(shí)，專人分好段別，按爆破設(shè)計(jì)順序裝藥，裝藥作業(yè)分組分片進(jìn)行，定人定位，確保裝藥作業(yè)有序進(jìn)行，防止雷管段別混亂，影響爆破效果。每眼裝藥后用炮泥堵塞。起爆采用復(fù)式網(wǎng)絡(luò)、非電起爆系統(tǒng)，聯(lián)接時(shí)，每組控制在12根以內(nèi)；聯(lián)接雷管使用相同的段別，且使用低段別的雷管。雷管聯(lián)接好后有專人檢查，檢查雷管的連接質(zhì)量及是否有漏聯(lián)的雷管，檢查無誤后起爆。開挖過程中注意觀察石質(zhì)的變化情況及爆破效果，及時(shí)調(diào)整鉆爆設(shè)計(jì)。控制隧道底超欠挖，保證底面平順。保持臨時(shí)排水系統(tǒng)暢通，防止積水浸泡圍巖。不同圍巖鉆爆設(shè)計(jì):根據(jù)地質(zhì)情況，不同圍巖采用不同的爆破方法，在施工中根據(jù)光面爆破設(shè)計(jì)結(jié)合現(xiàn)場地質(zhì)情況進(jìn)行爆破試驗(yàn)，不斷修正爆破參數(shù)，達(dá)到最優(yōu)爆破效果，開挖后及時(shí)完成初期支護(hù)。級圍巖臺階法開挖見爆破見圖15,級圍巖臺階法開發(fā)見圖16，級圍巖臺階法開挖見圖17。

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