地铁5号线上水径停车场暗挖隧道工程施工方案(79页).docx
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编号:635838
2023-04-06
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1、目 录1 编制依据- 1 -2 工程概况、特点- 1 -2.1自然地理特征- 2 -地形地貌- 2 -地层情况- 2 -水文地质- 3 -特殊土与不良地质- 4 -气候条件- 4 -2.2、工程重难点分析及对策- 5 -2.3围岩级别及支护参数- 6 -3 施工安排- 6 -3.1总体安排- 6 -3.2施工队伍部署、任务划分- 7 -4 暗挖隧道开挖施工方案- 7 -4.1双线隧道三台阶开挖法- 8 -4.1.1成品保护开挖方案- 8 -三台阶开挖法- 9 -4.2单线隧道两台阶分部开挖法- 12 -4.3C型隧道开挖方法- 14 -5 隧道爆破施工设计- 21 -5.1爆破设计- 21 -2、5.2 A型断面台阶法爆破开挖- 24 -三台阶法爆破设计- 24 -成品保护段分部爆破- 34 -5.3 B型断面两台阶分部法爆破开挖- 37 -5.4 C型断面钻爆开挖- 42 -5.4.1 C型断面中隔壁六步钻爆开挖- 42 - C型断面双侧壁导坑法钻爆开挖- 46 -5.5各炮眼装药结构- 54 -6 开挖质量检验标准及技术保证措施- 54 -6.1质量检验标准- 55 -6.2成品保护防护措施- 56 -6.3管线保护措施- 60 -7 工期安排- 60 -7.1施工进度指标- 61 -7.2施工进度节点安排- 62 -8主要机械设备配置- 62 -9监控量测- 63 -10施工平安3、及火工品的管理- 66 -10.1平安生产保证体系- 66 -10.2平安管理制度- 68 -10.3开挖爆破作业平安措施- 70 -开挖支护平安措施- 70 -爆破作业的平安、起爆信号- 70 -10.4火工品存放与管理- 71 -10.5应急物资与设备- 73 -11事故应急预案- 73 -11.1依据- 73 -11.2目的- 74 -11.3职责- 75 -11.4应急响应预案- 76 -12附件- 77 -1 编制依据(1) xx地铁5号线上水径停车场暗挖隧道工程初步设计资料;(2)?上水径停车场暗挖隧道施工组织设计?;(3) 现场踏勘调查资料;(4)?地下铁道工程施工及验收标准?G4、B50299-19992003版;(5)?铁路隧道设计标准?TB10003-2005;(6)?铁路隧道喷锚构筑法技术标准?TB10108-2002;(7)?铁路隧道辅助坑道技术标准?TB10109-95;(8)?铁路隧道工程施工技术指南?TZ204-2021;(9)?铁路隧道施工标准?TB10204-2002。(10)?爆破平安规程?GB6722-2003(11)?爆破手册?冶金工业出版2 工程概况、特点xx地铁5号线上水径停车场出入场线暗挖区间,包括暗挖出入段线及暗挖牵出线。区间所在位置的地形、地貌为丘陵地带,地形起伏较大,地面高程103.00142.60m,场地东高西低,为斜坡地质单元,外5、表植被发育。正线设计起点里程为右SDK2+381.639,设计终点里程为右SDK2+684.364,区间全长302.725m。暗挖隧道起自停车场出入段线里程右SDK2+381.639,穿越地块内山岭地带后,进入停车场范围内。本区间所在区域地形起伏较大、但地势较开阔;地面条件相比照拟简单,无房屋拆迁。根据现场调查,位于隧道牵出线起点12m处正上方地表有一斜穿燃气管线。根据初勘报告的揭露,本区间所处地段地质条件较好。区间隧道采用马蹄形复合式衬砌结构,对牵出线考虑停车场内的工艺要求内净宽度为6.1m(详见隧道B型衬砌断面图;出入段线为普通地铁双线隧道,内净宽度为10.2m详见隧道A型衬砌断面图;牵出6、线与出入段线接口段为大断面三线隧道,隧道内净宽度19.5m,内净高度到达12.8m(详见隧道C型衬砌断面图)。停车场内线路纵坡均为0%,本出入段线线路最大纵坡为32.1牵出线纵坡为0。根据现有初勘资料,隧道断面主要穿越岩层。2.1自然地理特征地形地貌xx地铁5号线上水径停车场出入场线位于龙岗区布吉,起点位于上水径站至下水径站区间,止于上水径停车场,所在地区为丘陵地区,地形起伏较大、但地势较开阔;地面高程35.58164.70左右,地面条件相比照拟简单,无房屋拆迁。根据现场调查,位于隧道牵出线起点12m处正上方地表有一斜穿燃气管线,根据初勘报告的揭露,本区间所处地段地质条件较好。地层情况本区间场7、地范围内上覆第四系残积层Qel,下伏燕山期花岗岩53,主要地层概述如下:1砾质粘性土:黄褐色、褐黄色、砖红色,可塑坚硬,土质不均,含石英砾约20,由花岗岩、角岩风化残积形成,具有中等压缩性,该层分布于场地地表,厚度2.015.0m。1全风化花岗岩:褐黄色, 岩体呈土夹砂状,除石英外,各种矿物均已经风化为粘粒,手捏易散,浸水易软化,具中等压缩性。该层沿线路普遍分布,厚度2.0040.5m。2强风化花岗岩:褐黄色,岩体呈密实砂土状和土夹碎块状,风化不均,局部夹中等风化岩块,石英成分未变,遇水易软化崩解,原岩结构可辨,具中低压缩性。该层分布于全场地,厚度3.005.00m。3中等风化花岗岩:肉红色夹8、麻灰色,岩体呈碎块、短柱状, 节理裂隙发育,岩体较破碎,为较硬岩。最大揭露厚度28.00m,沿线路普遍分布。层顶高程17.62118.81m,层底高程0.0057.70m,层顶埋深5.0057.70m。4微风化花岗岩:浅肉红色夹灰白色,呈块状或巨块状,节理裂隙不发育,岩体完整,为坚硬岩。最大揭露厚度24.90m,沿线路普遍分布,层顶高程46.24100.55m,层底高程34.0985.55m,层顶埋深7.5050.00m。水文地质1地下水的类型、赋存、径流排泄xx市的气候属亚热带季风气候,热量丰富,日照时间长,雨量充分。气候和降雨量随冬、夏季风的转换而变化;每年5-9月为雨季。本场地地下水按赋9、存条件主要为孔隙水及基岩裂隙水。孔隙水主要赋存在冲洪积沙层、残积层、全风化花岗岩、全风化角岩中,基岩裂隙水赋存于强风化及中风化花岗岩、角岩中。本次勘察期间地下水位埋深1.010.2m,水位高程40.90110.58m,水位变幅1.03.5m。根据地形判断地下水总的径流方向为由北向南。地下水的排泄途径主要是蒸发和地下径流。主要补给来源为大气降水。2各岩土层的富水性及渗透系数本次初勘参考室内渗透试验,考虑不利因素,并结合地区经验综合分析确定k值。1砾质粘性土成分以全风化花岗岩残积为主,具弱透水性,建议取渗透系数k0.5m/d;1全风化花岗岩具中等透水性,渗透性从上向下逐渐增大,取渗透系数k=1.010、m/d。2强风化花岗岩具中等透水性,建议取渗透系数k=2.0m/d。3中等风化花岗岩具中等透水性,建议取渗透系数k=5.0m/d。3地下水的腐蚀性根据5号线临近工点取水样试验结果,根据?岩土工程勘察标准?GB 500212001表、12.2.2、12.2.4、12.2.5-1判定:地下水对混凝土结构无腐蚀性,对钢筋混凝土结构中钢筋不具腐蚀性,对钢结构具弱腐蚀性。特殊土与不良地质根据地调结果,基岩风化厚度不均。从相邻场地钻探结果结合地区经验可知花岗岩残积层和风化岩中存在风化差异,主要表现为残积层、全风化层中存在中等风化岩或微风化岩或中等微风化岩中存在全风化强风化花岗岩。气候条件xx市气候属亚热带11、季风气候,热量丰富,日照时间长,雨量充分。气候和降雨量随冬、夏季风的转换而变化。冬季无严寒,夏季湿热多雨,一年内有冷暖和干湿季之分。具有雨热同季,干凉同期的特点。但降水和气温的年季变化较大,灾害性天气也较多。年平均气温22.4,1月为14.3,7月为28.3;极端最高气温38.71980年7月10日;极端最低气温0.2。1957年2月3日。风向频率随季节和地形等不同也不相同,年平均风速2.6m/s ,极端最大风速402.6m/s。年平均降雨量为1933.3mm,雨季为59月,降雨量为1516.1mm;日最大降水量412mm1964年10月12日;年降水日数144.7天,连续最长降水日数20天。12、平均相对湿度79%;最小相对湿度11%。年平均雷暴日数73.9日/年1951年1985年。2.2、工程重难点分析及对策本暗挖区间重难点及对策见下表:表2.2-1 工程难点、重点及对策表序号施工难点重点对策、措施1成品保护,出入段线隧道衬砌已施工至掌子面,爆破开挖时对衬砌的保护是本工程的难点1在已施工衬砌砼的前搭设钢管排架挂双层竹笆,防止爆破飞石对衬砌的损坏。2为防止爆破震动对衬砌的破坏,距离衬砌20m的范围采用分部松动爆破;3控制单响装药量,控制爆破震动。2单洞三线C型隧道:跨度大、断面大,施工难度大1组织专业技术人员,对施工方案进行比拟、评审,提出最优的施工方法;2根据以往的施工经验,采用中13、隔壁法六部开挖,围岩破碎、地下水丰富时采用双侧壁导坑法开挖;3施工中遵循“短进尺,强支护,快封闭,勤量测,早衬砌的施工原那么。4加强监控量测, 动态跟踪,发现问题及时处理。3断面转换:断面变化大,扩挖技术难度大1采用上挑、拓宽,架设异型钢架,逐渐过渡到大断面;2缩短洞室台阶长度,实现初期支护尽早封闭。3加强监控量测, 动态跟踪,发现问题及时处理。2.3围岩级别及支护参数出入场线暗挖隧道围岩及支护参数见下表:序号隧道类型围岩级别长度(m)断面形式初期支护方式开挖方法1A型173.12单孔双线22砂浆锚杆+18#工字钢钢架1000mm台阶法三台阶2B型187.9单孔单线22砂浆锚杆+18#工字钢钢14、架1500mm两台阶分部开挖法3C型129.6单孔三线22砂浆锚杆+20b#工字钢钢架750mm中隔壁六步法双侧壁导坑法3 施工安排3.1总体安排根据本区间的工程内容和现场条件,暗挖隧道施工利用停车场出入段线2#斜井,进入出入段线隧道,由隧道大里程方向到达掌子面,然后向停车场方向继续A型隧道开挖。单洞双线A型隧道采用三台阶法开挖,单洞三线C型隧道采用中隔壁法围岩破碎时采用双侧壁导坑法开挖,单洞单线B型隧道采用台阶法开挖。先沿出入段线隧道掌子面继续开挖A型隧道,A型隧道开挖到距C型断面分界里程10m时,通过上挑、拓宽,架设异型钢架,逐渐过渡到大断面。C型隧道开挖至距出洞洞口20m时停止开挖,待出15、洞洞口加固后出洞;B型隧道通过施工横通道,进入B型隧道施工。断面转换扩挖局部采用混凝土和石粉渣回填。开挖顺序示意图见附图一。暗挖隧道采用钻爆法开挖,施工采用钻、爆、装、运、支护、衬砌机械化一条龙作业。开挖采用自制多功能作业台车配合风动凿岩机钻眼,60型挖掘机装碴,小型四轮农业汽车运砟的出碴方式,PZ-5B型砼喷射机进行喷射作业,自制多功能综合作业平台车上进行挂网、喷锚、防水板和钢筋安装等作业。暗挖隧道衬砌采用10m长液压拱墙整体式钢模衬砌台车,HBF60型砼输送泵泵送入模。施工通风主要采用SDF(c)-N011.5轴流式通风机压入式通风。3.2施工队伍部署、任务划分根据停车场暗挖隧道工程量、隧16、道施工工期和组织安排需要,工程部下设1个隧道施工作业队,该作业队包含风枪班、出碴班、支护班、防水班、钢筋班及综合班6个作业班组,施工场地平面布置详见附图二。工程部设专业爆破作业队,隧道爆破火工品存放、装药专设平安人员专管,施工临时建筑用地规划时候设置火工品临时存放点,炸药、雷管的存放由工程部专职平安员与爆破公司专业爆破人员共同监管。使用时由专业爆破员装药、起爆、排炮。4 暗挖隧道开挖施工方案根据本区间的暗挖隧道断面形式和地质情况,单线和双线隧道采用台阶法爆破开挖,三线大断面隧道采用中隔壁法围岩破碎时采用双侧壁导坑法爆破开挖。坚持信息化动态施工管理,隧道地质超前预测预报采用全程地质素描、地质调查17、和局部地段TSP203预测预报系统、超前钻孔等多种方法相结合,超前探明地质情况;标准实施监控量测,科学选择施工方法、合理安排施工顺序。爆破采用毫秒雷管微差起爆、光面爆破技术,出碴采用PC60挖掘机装碴,农用自卸汽车运碴。施工通风采用管道压入式通风。4.1双线隧道三台阶开挖法成品保护开挖方案暗挖隧道出入场线在斜井进入单洞双线正洞施工时,开挖掌子面距离已完工的隧道二衬和中隔墙距离仅50cm,为减少开挖爆破对已成品二衬主体的影响,防止因爆破震动出现裂缝、端头剥落等现象,在双线隧道前10m范围内采用三台阶四部法松动爆破开挖,坚持“多打眼、少装药,控制爆破震动,加强对已完工成品的保护,并在爆破施工中在已18、完工二衬前方爆破影响区域搭设排架、挂竹笆等防护措施,详见本方案6.2章的防护措施,施工工序步骤图见右图: 图-1双线隧道成品保护段施工工序图施工步骤一、1上台阶、部钻设炮眼。2部掏槽区爆破掏槽,爆破完成后排除哑炮和危石,部剩余局部继续装药爆破。3部爆破完成后排除哑炮和危石,然后部掏槽区装药爆破掏槽,爆破完成后排除哑炮和危石,部剩余局部继续装药爆破。4清理工作面,施作、部周边的初期支护,即初喷4cm厚混凝土,架立钢拱架,并设锁脚锚杆。5钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度,完成初期支护。二、1在滞后于、部上台阶3m10m后,爆破开挖部中台阶。2清理出边墙开挖局部,初喷4cm厚混凝土,架立钢拱架,与19、部拱架底脚做好连接,并设锁脚钢管。3钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度,完成初支。三、1在滞后于部3m10m后,爆破开挖部。2初喷4cm厚混凝土,架立钢拱架。3隧底周边局部喷混凝土至设计厚度。四、灌筑仰拱及隧底填充。五、根据监控量测结果分析,待初期支护收敛后,利用衬砌模板台车一次性浇筑二次衬砌。三台阶开挖法区间暗挖隧道单孔双线A型断面,围岩为中等风化花岗岩,岩体呈碎块、短柱状,节理裂隙发育,锤击可碎,中粗粒结构,块状构造,为较硬岩,较破碎,岩体根本质量等级为级,隧道断面较大,采用三台阶法开挖。将整个开挖断面分为上中下3个施工局部,先开挖隧道上部,施作隧道钢拱架;再开挖隧道的中部,施作隧道钢拱20、架;最后施工隧道的的底部,将隧道钢拱架接到底板标高。(1) 施工工序见图-1 图-1 施工工序图2施工步骤 a.爆破开挖部上台阶;b.清理出需要支护的拱部,施作部周边的初期支护,即初喷4cm厚混凝土,钻孔安装径向砂浆锚杆,挂钢筋网,架立钢架,设锁脚锚杆;c.复喷混凝土至设计厚度。 a.在滞后于部3m10m后,爆破开挖部中台阶;b.清理出边墙开挖局部,初喷4cm厚混凝土,钻孔安装径向砂浆锚杆,挂钢筋网,架立钢架,设锁脚锚杆,与部拱架底脚做好连接;c.复喷混凝土至设计厚度。 a.在滞后于部3m10m后,爆破开挖部;b.清理工作面,初喷4cm厚混凝土,挂钢筋网,架立钢架;c.复喷混凝土至设计厚度。 21、灌筑仰拱及隧底填充。 根据监控量测结果分析,待初期支护收敛后,利用衬砌模板台车一次性浇筑二次衬砌。3三台阶法施工考前须知: 掘进过程中应坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测的原那么。 小炮开挖,严格控制装药量,尽量减少扰动围岩。 台阶高度可根据施工机具、人员安排以及现场实际情况进行适当调整,同时调整钢架尺寸。 钢架之间的纵向连接钢筋必须及时施作并连接牢固。 施工中,必须按照设计图及验标要求,进行监控量测,分析洞身结构的稳定,位支护参数的调整提供依据。必要时可设临时仰拱加设钢架封闭。三台阶法施工工艺流程图见图-2。超前地质预报测量放线上台阶开挖、出碴围岩监控量测上部初支中台阶开挖、出碴围22、岩稳定性评判、修正施工方案,确定二次衬砌施作时间围岩监控量测中部初支下台阶开挖、出碴围岩监控量测下部初期支护仰拱围岩监控量测仰拱填充施工下一工序图-2三台阶法开挖施工流程图4.2单线隧道两台阶分部开挖法区间单孔单线隧道B型断面滞后于单孔双线A型隧道,滞后距离不小于15m,开挖时为减少对隧道中间岩柱和地表燃气管线的震动,采用两台阶分部钻爆法开挖,即先爆破隧道上台阶右侧,再爆破左侧半边,在左侧爆破时右侧能形成一个自由面,以增加隧道围岩爆破时的临空面,减小周边围岩对爆破的夹制作用,减小爆破震动对两隧道中间岩柱的影响,同时在上台阶和下台阶开挖后、初支喷射砼封闭前,两隧道净距小于3m时沿隧道左侧径向钻设23、锚杆,锚杆钻透岩柱后一端在A型隧道边墙锚固,一端在B型隧道边墙锚固, 形成对拉受力作用以防护中间岩柱的稳定,详见本方案6.2节成品防护措施,两台阶分部开挖法施工步骤见以下图:图4.2-1 两台阶分部开挖法施工步骤图两台阶分部开挖法施工步骤说明(1) 上台阶、部钻设炮眼,爆破开挖部,排除哑炮和危石后,再装药爆破部;(2) 排除哑炮和危石后清理工作面,初喷后架立上台阶钢拱架,钻设锁脚、系统锚杆和对拉锚杆、挂网后喷C20早强混凝土至设计厚度;(3) 下台阶部钻爆开挖,清理工作面,初喷混凝土,架立钢拱架、钻设系统锚杆和对拉锚杆、挂网后喷C20早强混凝土至设计厚度; (4) 根据监控量测结果分析,待初期24、支护收敛后,灌注边墙根底与仰拱及隧底填充(仰拱与隧底填充分次施工)。利用衬砌模板台车一次性灌注衬砌(拱墙衬砌一次施作);施工工艺流程图如下:超前地质预报测量放线上台阶钻设炮眼上台阶右侧爆破上台阶左侧爆破围岩监控量测上台阶初支、出碴围岩稳定性评判、修正施工方案,确定二次衬砌施作时间下台阶钻设炮眼下台阶爆破围岩监控量测下台阶初支、出碴下步工序图4.2-2 两台阶分部开挖法施工工艺流程图4.3 C型隧道开挖方法双侧壁导坑法法双侧壁导坑法是先开挖隧道二侧导坑,及时施做导坑四周初期支护及临时支护,再根据地质条件、断面大小,对剩余局部采用二部或三部的开挖方法。施工时二侧壁导坑和中槽之间的开挖距离不小于1525、m,可独立同步开挖、支护,中槽部位采用台阶法,平行推进。临时支护根据监控量测情况分段撤除,一般一次撤除长度不大于15m,施工工序步骤见以下图:图4.3-1 C型隧道双侧壁导坑工法工序横断面示意图施工工序说明:1钻爆开挖两侧上导坑钻爆开挖隧道左右侧导坑上台阶部,右侧较左侧滞后15m以上,排除哑炮和危石,清理工作面,初喷4cm厚混凝土封闭掌子面;2 施工部初期支护 钻孔安装径向砂浆锚杆; 挂内侧钢筋网,安装钢架及水平横撑,焊连接筋,打设锁脚锚杆,挂外侧钢筋网,复喷混凝土至设计厚度;3钻爆开挖两侧下导坑钻爆开挖隧道两侧下导坑部,下导坑较上导坑滞后15m以上,右侧较左侧滞后15m以上,排除哑炮和危石,26、清理工作面,初喷4cm厚混凝土封闭掌子面;4施工部初期支护;挂内侧钢筋网,安装钢架,焊连接筋,挂外侧钢筋网,复喷混凝土至设计厚度;5钻爆开挖中洞上部中洞上部滞后两侧15m以上,注意对两侧导坑临时支撑的防护,清理工作面后初喷4cm厚混凝土封闭掌子面;6施工部初期支护 钻孔安装径向砂浆锚杆; 挂内侧钢筋网,安装钢架及水平横撑,焊连接筋,打设锁脚锚杆,挂外侧钢筋网,复喷混凝土至设计厚度;7爆破开挖中洞下部中洞下部滞后中洞上部15m以上,注意对本部位周边临时支撑的保护,防止因临时支撑变形拉动初期支护钢拱架变动,出碴清理工作面后,初喷4cm厚混凝土封闭掌子面;8施工部初期支护挂内侧钢筋网,安装钢架,焊连27、接筋,挂外侧钢筋网,复喷混凝土至设计厚度;9根据监控量测信息,初期支护稳定后撤除临时支护,一次撤除长度不得大于15m,并加强监控量测,施工边墙根底与仰拱及隧底填充(仰拱与隧底填充分次施工);10根据监控量测结果分析,待变形收敛后或根据需要,利用二衬台车一次性浇筑拱墙二次衬。施工工艺流程见图4.3-2图。图4.3-2 双侧壁导坑法施工工艺流程图双侧壁导坑法施工考前须知:1施工应坚持弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测的原那么;2开挖方式均采用弱爆破,爆破时严格控制炮眼深度及装药量;3工序变化处之钢架或临时钢架应设锁脚锚杆,以确保钢架根底稳定;4当现场导坑开挖孔径及台阶高度需要进行适当调整时,应28、保证侧壁导坑临时支护与主体洞身钢架连接牢固,并考虑侧壁导坑自身的稳定及施工的便捷性;5钢架之间纵向连接钢筋应按要求设置,及时施作并连接牢固;临时钢架的撤除应等洞身主体结构初期支护施工完毕并稳定后,方可进行;6施工中,应按有关标准及标准图的要求,进行监控量测,及时反应结果,分析洞身结构的稳定,为支护参数的调整、灌注二次衬砌的时机提供依据。中隔壁法中隔壁六步法是利用临时支护将大断面分成左右两个断面分别按三台阶法施工,其施工步骤类似于A型隧道三台阶开挖法。(1) 施工工序:施工工序见以下图4.3-3。 施工工序横断面图 施工工序纵断面图 施工工序平面图4.3-3中隔壁法施工工序图2施工步骤、弱爆破开29、挖部。施作部导坑周边的初期支护和临时支护,即初喷4cm厚混凝土,架设I20b钢架及I20b临时钢架,并设锁脚锚杆。钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。、弱爆破开挖部。导坑周边局部初喷4cm厚混凝土。接I20b钢架及I20b临时钢架,并设锁脚锚杆。钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。、在滞后于部一段距离后,弱爆破开挖部。接I20b钢架及I20b临时钢架。钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。、开挖部并施作导坑周边的初期支护和临时支护,步骤及工序同。、开挖部并施作导坑周边的初期支护和临时支护,步骤及工序同2。、在滞后于部一段距离后,弱爆破开挖部。安设I20b钢架使钢架封闭成环。钻设系统锚杆后复喷混凝30、土至设计厚度。、逐段撤除靠近已完成二次衬砌68m范围内中隔壁底部钢架单元。、浇筑仰拱及隧底填充仰拱及隧底填充应分次施作,接中隔壁底部I20临时钢架托换单元,使得钢架底支撑于隧底填充顶面。、根据监控量测结果分析,撤除I20b临时钢架。利用衬砌模板台车尽早一次性浇筑拱墙衬砌拱墙衬砌一次施作。(3) 中隔壁法工艺流程图中隔壁法施工工艺流程图见图4.3-4。 地质预测预报左上台阶超前支护左上台阶凿岩机钻眼,弱爆破开挖施作左拱、墙初期支护,I20b临时支护左下台阶凿岩机钻眼,弱爆破开挖施作左边墙初期支护,接长I20b临时支护左隧底凿岩机钻眼,弱爆破开挖施作左隧底边墙、仰拱初期支护,接长I20b临时支护右31、上台阶超前支护右上台阶凿岩机钻眼,弱爆破开挖施作右拱、墙初期支护右下台阶凿岩钻眼,弱爆破开挖施作右边墙初期支护右隧底凿岩机钻眼,弱爆破开挖施作右隧底边墙、仰拱初期支护,使初期支护封闭成环仪器准备材料、机具准备凿岩机、炸药、风、水、电准备型钢钢架、I20b临时钢架准备、锚杆、钢筋网、混凝土及机具准备凿岩机、炸药、风、水、电准备型钢钢架、I20b临时钢架准备、锚杆、钢筋网、混凝土及机具准备凿岩机、炸药、风、水、电准备型钢钢架、I20b临时钢架准备、混凝土及机具准备材料、机具准备凿岩机、炸药、风、水、电准备型钢钢架、锚杆、钢筋网、混凝土及机具准备凿岩机、炸药、风、水、电准备型钢钢架、锚杆、钢筋网、混32、凝土及机具准备凿岩机、炸药、风、水、电准备型钢钢架、混凝土及机具准备 图4.3-4 中隔壁法开挖施工流程图5 隧道爆破施工设计5.1爆破设计本区间隧道围岩为中、微风化花岗岩,属硬岩隧道,因此采用光面爆破。爆破作业应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、循环进尺和爆炸材料进行钻爆设计。钻爆设计应根据爆破效果不断优化爆破参数。光面爆破设计参数的选定,与围岩级别、岩体结构、岩性、断面尺寸和形状、爆破材料,以及施工机具密切相关,在现场试验和施工实践的根底上,不断优化,通过全过程的信息化监控,才能取得理想的效果。钻爆设计的内容包括炮眼掏槽眼、辅助眼、周边眼的布置、深度、斜率和数目,爆破器材、装药量和装药33、结构,起爆方法和爆破顺序,钻眼机具和钻眼要求等。钻爆设计图应包括炮眼布置图、周边眼装药结构图、钻爆参数表、主要经济指标和必要的说明。爆破参数应通过试验确定。当无试验条件时,可参照下表选用。表5.1-1 光面爆破参数岩石类别周边眼间距Ecm周边眼抵抗线Wcm周边眼密集系数E/W装药集中度qkg/m硬岩557060800.71.00.30.35中硬岩456560800.71.00.20.3软质岩355045600.50.80.070.12周边眼应沿隧道开挖轮廓线布置,保证开挖断面符合设计要求,硬岩开眼位置在轮廓线上,软岩可向内偏510cm。底板和仰拱底面采用预留光爆层爆破,辅助眼交错均匀布置在周边34、眼和掏槽眼之间,力求爆破出的石块块度适合装碴需要。周边炮眼与辅助炮眼的眼底应在同一垂直面上,掏槽炮眼加深1020cm。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。 图5.1-1 爆破网络连接图 (1)爆破器材及炮眼布置原那么爆破器材:根据隧道所穿围岩的巩固性系数f以及岩石纵波波速等,选用威力适中、匹配性好、防水性能好、易于切割分装成小卷的2#岩石乳化炸药,25光爆药卷。采用电雷管-导爆管混合网路,电雷管起爆。钻爆作业的主要机械设备和材料:钻孔凿岩以自制台架为主,配备YT28风钻42mm。 掏槽方式:隧道爆破开挖的关键是掏槽,掏槽成功与否直接影响爆破效果,并35、且掏槽的深度亦直接影响隧道掘进的循环进尺。根据所选用的钻孔机械不同而选用直孔掏槽型式。周边眼:根据光面爆破选定的周边眼间距,沿开挖轮廓线布眼,严格控制水平度外插角以保证光面爆破效果及减少超欠挖。内圈眼:内圈眼所在位置在周边眼抵抗线的边缘,内圈眼的孔距稍大于周边眼抵抗线(W)。扩大眼:掘进炮眼,其炮孔间距,视岩石坚硬程度、装运手段、岩石破碎程度的要求等因素而定,取0.81.2m,岩石巩固取小值,反之取大值。底板眼:底板眼沿开挖轮廓线布置,并适当增加药量起翻碴作用,使爆落的岩碴翻松,便于装载设备装碴。起爆顺序:掏槽炮辅助炮周边炮底板炮。间隔时间采用100毫秒,周边眼一次起爆。钻爆设计针对施工现象和36、围岩变化修正,优化爆破设计,每次爆破后,爆破效果评估,包括残眼率、炮眼利用率、药量大小、装药结构、爆破深度、抛碴距离及碴块大小等。通过统计、评估、优化爆破设计,尽可能发挥围岩的自承载能力,并检验超前支护效果。(2)钻爆法施工的一般方法劳力组织、设备安排:开挖劳力组织、设备安排根据工作工程及内容组织专业化施工班组进行专业化、机械化施工。布置炮眼:钻眼前,用红漆准确绘出开挖断面的中线和轮廓线,标出炮眼位置,其误差不超过5cm。先布置掏槽眼,然后根据地质情况及开挖断面的大小均匀布置辅助眼和周边眼;开挖断面较大时,可根据上稀下密,适当加眼,中部均匀分布的原那么布置辅助眼和周边眼。凿岩台车、台架钻眼要点37、:凿岩台车、台架就位要准确。事先设方案定区域,并按炮眼编号顺序进行钻孔,以免相互干扰和错钻、漏钻,有利于检查钻孔质量提高钻孔速度。钻孔时,严格按操作规程作业,力求要每个钻孔方向、位置满足设计要求,准确控制周边眼外插角。钻孔技术要求标准:钻孔按设计布眼钻孔,当受节理、裂隙影响时可稍稍移动孔位,但顶眼只能左右移动,帮眼只能上下移动,周边眼轮廓的放线误差控制在1cm,孔口开眼误差、级围岩深眼可从轮廓线偏移5cm,、级围岩可从轮廓线偏内10cm,周边眼外插角角度误差浅眼以3%的斜度外插方向度与轮廓线法线方向一致。直:先钻上方标准孔,插上炮杆,使侧墙孔在同一条垂线上。平:周边炮眼要相互平行。齐:使各炮眼38、底落在同一平面上,钻孔深度要根据掌子面的起伏“凸加,“凹减。5.2 A型断面台阶法爆破开挖三台阶法爆破设计A型断面采用台阶法开挖三台阶法,每台阶高度3m,方案每月进尺30m,工作天数为28天,即每个台阶进尺30m,每天一个循环,即每循环进尺=30328=3.2m,考虑到初期支护钢拱架纵向间距为1000mm,将每循环进尺调整为3.0m,炮眼直径按42mm,炮眼利用率按0.90计,炸药采用25mm 2#岩石乳化炸药。使用自制开挖台架,YT-28风动凿岩机打眼;挖掘机清理上台渣,ZL50C侧式装载机装渣,8t农用汽车运输。三台阶法施工时加强现场各个工序的协调控制,详细规定每个工序的作业时间防止出现窝39、工和相互干扰。 1上台阶光面爆破设计采用光面爆破,爆破器材选用乳化炸药、导爆管雷管、电雷管。周边眼采用25mm小直径药卷间隔装药。爆破参数设计如下:辅助眼深度计算:L=l/=3m0.90=3.3 L:炮眼深度l :方案要求进尺数:炮眼利用率取0.90周边眼长度:顶眼和帮眼底端外插5cmL= 3.3m周边眼参数:周边眼间距E取55cm,周边眼与辅助眼最小抵抗线W,根据参数E/W=0.750.85,取0.75,即抵抗线W=550.75=73cm,取75cm,周边眼采用空气柱间隔装药,底部两节药卷连续,最底部一节采用正向装药加强底部爆破效果。底板眼钻孔深度等于周边眼深度,垂直钻孔。炮眼总数计算:N=40、q s/=0.724.66/(0.550.5)=62.7个 取63个N:炮眼数q:单位岩石爆破用药量根据?铁路工程施工手册?并考虑修正系数取0.7kg/m3s:隧道上台阶开挖断面积为24.66m2:炮眼装填系数每米炮孔装药长度取0.55:每米炸药重量 0.5kg/m各类炮孔数量:周边眼:13.27m0.55m=25孔。底板眼:11m0.7m=15孔孔。辅助眼:63-25-15=23孔。每循环总用药量、各炮孔装药量:总用药量计算:Q=qsL=0.7kg/m23.0m24.66m20.9=46.6kg46.6kg0.08kg/卷=582卷 Q:总用药量q:单位体积岩石爆破需药量:取0.7kg/m341、s:断面积L:每循环进尺:炮眼利用率取0.90各孔装药量:隧道爆破中各个部位炮孔的装药量通常按照以下公式来计算:单孔装药量Qi=qaWL式中:Qi单孔装药量,kg。 q单位炸药消耗量,取0.7kg/m3 a炮孔间距,m W最小抵抗线,m L炮孔深度,m 炮孔所在部位系数,底板眼取1.1,周边眼取0.9,辅助眼取0.85。底板眼: 0.7kg/m30.7m0.75m3.01.1=1.212kg0.08kg/卷=15.16卷,取15卷;辅助眼: 0.7kg/m30.9m0.75m3.00.85=1.2kg0.08kg/卷=15卷;周边眼: 0.7kg/m30.55m0.75m3.00.9=0.7842、kg0.08kg/卷=9.7卷,取10卷。 表-1 上台阶爆破设计参数工程孔位孔数个装药卷数卷/孔雷管段数个雷管数量底板眼15151115发辅助眼23153723发周边眼2510925发总计6363以上参数在实际施工中要根据具体地质作局部调整,根据爆破效果和理论计算逐步完善爆破设计。上台阶爆破炮孔布置设计见以下图:2 中台阶光面爆破设计周边眼采用25mm小直径药卷间隔装药。爆破参数设计如下:辅助眼深度计算:中台阶的每环进尺距离同上台阶,即每环进尺3.0m,那么辅助眼深度L=l/=30.90=3.3, L:炮眼深度l :方案要求进尺数:炮眼利用率取0.90周边眼长度:顶眼和帮眼底端外插5cmL=43、 3.3m周边眼参数:周边眼间距E取55cm,周边眼与辅助眼最小抵抗线W,根据参数E/W=0.750.85,取0.75,即抵抗线W=550.75=73cm,取75cm,周边眼采用空气柱间隔装药,底部两节药卷连续,最底部一节采用正向装药加强底部爆破效果。底板眼钻孔深度等于周边眼深度,垂直钻孔。炮眼总数计算:N=q s/=0.535.07/(0.550.5)=63个 N:炮眼数q:单位岩石爆破用药量根据?铁路工程施工手册?并考虑修正系数取0.5kg/m3;s:隧道上台阶开挖断面积为35.07m2:炮眼装填系数每米炮孔装药长度取0.55:每米炸药重量 0.5kg/m。各类炮孔数量:周边眼:0.55m44、=12孔。底板眼:11.62m0.7m=16孔辅助眼:63-12-16=45孔。每循环总用药量、各炮孔装药量:总用药量计算:Q=qsL=0.5kg/m23m35.07m20.9=47.344kg47.344kg0.08kg/卷=592卷 Q:总用药量q:单位体积岩石爆破需药量:取0.5kg/m3s:断面积L:每循环进尺:炮眼利用率取0.90各孔装药量:隧道爆破中各个部位炮孔的装药量通常按照以下公式来计算:单孔装药量Qi=qaWL式中:Qi单孔装药量,kg。 q单位炸药消耗量,取0.5kg/m3 a炮孔间距,m。 W最小抵抗线,m。 L炮孔深度,m。 炮孔所在部位系数,底板眼取1.1,周边眼取045、.9,辅助眼取0.85。底板眼: 0.5kg/m30.7m0.75m3.01.1=0.866kg0.08kg/卷=10.8卷,取11卷;辅助眼: 0.5kg/m30.8m0.75m3.00.85=0.765kg0.08kg/卷=9.56卷,取10卷;周边眼: 0.5kg/m30.55m0.75m3.00.9=0.557kg0.08kg/卷=6.96,取7卷。 总量:0.866kg16孔0.765kg45孔0.55712孔0.9=49.47kg,设计总量47.344kg,装药总量根本符合。-2 中台阶爆破设计参数工程孔位孔数个装药卷数卷/孔雷管段数个雷管数量底板眼16111116发辅助眼451046、3745发周边眼127912发总计6363以上参数在实际施工中要根据具体地质作局部调整,根据爆破效果和理论计算逐步完善爆破设计。三台阶开挖法中台阶爆破炮孔布置设计见以下图:3下台阶光面爆破设计周边眼采用25mm小直径药卷间隔装药。爆破参数设计如下:辅助眼深度计算:下台阶的每环进尺距离同中、上台阶,即每环进尺3.0m,那么辅助眼深度L=l/=30.90=3.3。L:炮眼深度l :方案要求进尺数:炮眼利用率取0.90周边眼长度:周边眼底端外插5cmL= 3.3m周边眼参数:周边眼间距E取60cm,周边眼与辅助眼最小抵抗线W,根据参数E/W=0.750.85,取0.75,即抵抗线W=600.75=847、0cm,周边眼采用空气柱间隔装药,底部两节药卷连续,最底部一节采用正向装药加强底部爆破效果。底板眼钻孔深度等于周边眼深度,垂直钻孔。炮眼总数计算:N=q s/=0.528.66/(0.550.5)=52个 N:炮眼数q:单位岩石爆破用药量根据?铁路工程施工手册?并考虑修正系数取0.5kg/m3;s:隧道上台阶开挖断面积为35.07m2:炮眼装填系数每米炮孔装药长度取0.55:每米炸药重量 0.5kg/m。各类炮孔数量:周边眼底板眼:0.6m=23孔。 辅助眼:52-23=29孔。每循环总用药量、各炮孔装药量:总用药量计算:Q=qsL=0.5kg/m23.0m28.66m20.9=38.69kg48、38.69kg0.08kg/卷=484卷Q:总用药量q:单位体积岩石爆破需药量:取0.5kg/m3s:断面积L:每循环进尺:炮眼利用率取0.90各孔装药量:隧道爆破中各个部位炮孔的装药量通常按照下式来计算:单孔装药量Qi=qaWL式中:Qi单孔装药量,kg。 q单位炸药消耗量,取0.5kg/m3 a炮孔间距,m。 W最小抵抗线,m。 L炮孔深度,m。 炮孔所在部位系数,周边眼取0.9,辅助眼取0.85。周边眼: 0.5kg/m30.6m0.8m3.00.9=0.648kg0.08kg/卷=8.1卷,取8卷;辅助眼: 0.5kg/m30.8m0.8m3.00.85=0.816kg0.08kg/卷49、=10.2卷,取10卷;总量:0.648kg23孔0.816kg29孔=38.57kg,设计总量38.69kg,装药总量根本符合。表-3 下台阶爆破设计参数工程孔位孔数个装药卷数卷/孔装药重量kg雷管段数个雷管数量周边眼2347.4523723发辅助眼29511.832929发总计5219.28452以上参数在实际施工中要根据具体地质作局部调整,根据爆破效果和理论计算逐步完善爆破设计。三台阶开挖发下台阶爆破炮孔布置设计见以下图:成品保护段分部爆破暗挖隧道出入场线在斜井进入单洞双线正洞施工时,为减少开挖爆破对成品二衬主体的影响,防止因爆破震动出现裂缝、端头剥落、飞石撞击成品等现象,在双线隧道前150、0m范围内采用半CRD法分部爆破,采用毫秒延时爆破技术,坚持“多打眼、少装药,控制爆破震动,加强对已完工成品的保护。隧道分三台阶开挖爆破,每台阶高度3m,以隧道中线中隔墙为边线进行分部起爆,增加围岩自由面,加大后续起爆作业的临空面,引导爆破冲击波的方向,减少爆破对成品二衬的影响。1上台阶分部爆破上台阶采取中隔墙两侧对称分部爆破的方法(类似半CRD法),设计初期支护钢拱架纵向间距为1000mm/环,爆破时为方便施工,方案每循环进尺1m,炸药使用2#岩石乳化炸药,光面爆破主要参数有:炮孔直径d孔、炮孔间距E、光爆层厚度W光、不耦合系数D和线装药密度q,一般E=(0.50.7)m,W光=0.60.851、m,本隧道设计钻孔直径42mm,周边光面炮孔间距E取0.60m,光爆层厚度W光取0.70m,不耦合系数D一般取1.252.0,本设计取1.6,线装药密度q=0.10.2kg/m。爆破时左侧掏槽眼先起爆,采用3段非电毫秒雷管引爆,掏槽爆破因所受岩石夹制作用大,药量较大又相对集中,所引起的爆破地震最强烈,故掏槽位置应布置在开挖断面的中下部。然后起爆辅助眼,采用7段非电毫秒雷管引爆,最后爆破左侧周边眼,然后按左侧顺序爆破右侧,爆破设计及炮孔布置见图-1:图-1 A型隧道成品保护预裂爆破设计图预裂爆破设计参数及主要技术指标见下表:表-1 A型隧道上台阶预裂爆破设计参数表断面部位炮眼名称炮眼编号炮眼数量52、炮眼深度(m)单眼装药量(kg)起爆段别上台阶左侧掏槽眼141.30.48(6卷)辅助眼2、3171.10.294(4卷)掏槽眼1111.10.263(3卷)上台阶右侧辅助眼2、341.30.48(6卷)周边眼4191.10.294(4卷)掏槽眼1121.10.263(3卷)开挖断面m224预计循环进尺m1.0每循环耗药量kg20.5注:以上参数在实际施工中要根据具体地质作局部调整,根据爆破效果和理论计算逐步完善爆破设计。爆破参数设计如下:辅助眼深度计算:按每循环进尺1m,炮眼利用率取0.9,那么辅助眼深度为10.91.1m,周边眼深度等同辅助眼,底端斜角外插5cm,掏槽眼深于辅助眼20cm,53、深度1.3m。周边眼采用25mm小直径药卷空气柱间隔装药,周边眼斜角外插5cm,周边眼间距E为50cm,周边眼与辅助眼最小抵抗线W=70cm, 底板眼钻孔深度等于周边眼深度,垂直钻孔。各类炮孔数量:周边眼:23孔,掏槽眼:8装药孔+10空眼,辅助眼:36孔。每循环各炮孔装药量:隧道爆破中各个部位炮孔的装药量通常按照以下公式来计算:单孔装药量Qi=qaWL式中:Qi单孔装药量,kg。 q单位炸药消耗量,取0.6kg/m3 a炮孔间距,m。 W最小抵抗线,m。 L炮孔深度,m。 炮孔所在部位系数,周边眼取1.0,辅助眼取0.85。周边眼: 0.6kg/m30.60m0.70m1.10.95=0.254、63kg0.08kg/卷=3.3,取3卷;辅助眼: 0.6kg/m30.75m0.7m1.10.85=0.294kg0.08kg/卷=3.7卷,取4卷;掏槽眼:掏槽眼采取不间隔装药,每孔装药25mm药卷6卷,装药量为60.08=0.48kg。总量=0.263kg23孔0.294kg36孔0.488孔=20.5kg。 2成品保护段中、下台阶开挖爆破设计参照本方案中第节中第2、3爆破设计,实际爆破时为抬炮,可将进尺由3m缩短为1m,减少爆破对成品混凝土的震动冲击。5.3 B型断面两台阶分部法爆破开挖区间单孔单线隧道B型断面和单孔双线A型隧道边线净距离最大处4.85m,最近处距离仅2m,属于小间距隧55、道爆破施工,开挖时B型断面滞后于A型隧道,滞后距离不小于15m,为减小对隧道间岩柱的震动影响和确保地表燃气管线的平安,采用短台阶分部钻爆法开挖,每循环进尺1.5m,即先爆破隧道上台阶右侧,再爆破左侧半边,在左侧爆破时右侧能形成一个自由面,以增加隧道围岩爆破时的临空面,减小周边围岩对爆破的夹制作用,减小爆破震动对两隧道中间岩柱的影响,上台阶左右侧爆破完成后及时施做初期支护,下台阶在滞后上台阶310m爆破开挖。装药结构:周边眼采用空气柱间隔不耦合装药,导爆索连接。掏槽眼设计菱形直眼掏槽,连续装药,间隔炮孔装药,留有空眼,详见爆破设计图,其它采用集中装药。炮眼均用炮泥堵塞,长度不小于20cm。炮眼直56、径d取42mm。掏槽孔比其它孔深0.2m。选用25mm药卷长200mm,80g/卷。周边眼距E与抵抗线W,E取50cm,E/W一般为0.750.85。以上参数在实际施工中要根据具体地质作局部调整,完善爆破设计。起爆网路:采用电雷管-导爆管混合网路,起爆顺序为:掏槽眼掘进眼辅助眼周边眼。B型断面采用两台阶分部开挖,方案整洞每月进尺60m,那么单台阶需进尺120m/月,每月工作天数为28天,每循环进尺1.5m,那么每天循环数为:120m281.5=2.9,取3环,方案安排2个开挖掌子面,横通道小里程方向每天开挖1环,大里程方向每天2环.炮眼直径按42mm,炮眼利用率按0.90计,炸药采用25mm 57、2#岩石乳化炸药。辅助眼深度计算:每环进尺数:l=1.5m设计初期支护格栅纵向间距1500mm那么炮眼深度L=l/=1.5m/0.90=1.67m。L:炮眼深度l :方案要求进尺数:炮眼利用率取0.90周边眼长度:顶眼和帮眼底端外插5cmL= 1.67m掏槽方式及掏槽眼参数计算:掏槽爆破因所受岩石夹制作用大,药量较大又相对集中,所引起的爆破地震最强烈。故掏槽位置应布置在开挖断面的中下部。根据施工采用的机械和断面形式及围岩性质决定采用直孔菱形掏槽方式,掏槽眼布置按照梅花小直径中空直孔钻眼。根据经验参考和爆破效果要求,掏槽眼深度比其他炮眼超深20cm。L深=1.67m+0.2m =1.87m周边眼58、参数:周边眼间距E取55cm,周边眼与辅助眼最小抵抗线W,根据参数E/W=0.750.85,取0.75,即抵抗线W=550.75=73cm,取75cm,周边眼采用空气柱间隔装药,底部两节药卷连续,最底部一节采用正向装药加强底部爆破效果。炮眼总数计算不含掏槽眼:N=q s/=0.562/(0.550.5)=112.7个 取113个N:炮眼数q:单位岩石爆破用药量根据?铁路工程施工手册?并考虑大断面修正系数取0.5kg/m3;s:隧道断面积级围岩为62m2:炮眼装填系数每米炮孔装药长度取0.55:每米炸药重量 0.5kg/m。各类炮孔数量:周边眼:27.5m0.55m=50孔。掏槽眼:4孔 辅助眼59、:113-54=59孔。每循环总用药量、各炮孔装药量:1总用药量计算Q=qsL=0.5kg/m31.5m62m20.9=41.85kg41.85kg0.08kg/卷=523卷 Q:总用药量q:单位体积岩石爆破需药量:取0.5kg/m3s:断面积L:预计每循环进尺:炮眼利用率取0.902各孔装药量隧道爆破中各个部位炮孔的装药量通常按照以下公式来计算:单孔装药量Qi=qaWL式中:Qi单孔装药量,kg。 q单位炸药消耗量,取0.5kg/m3 a炮孔间距,m。 W最小抵抗线,m。 L炮孔深度,m。 炮孔所在部位系数,掏槽眼取1.5,周边眼取1.2,辅助眼取0.95。掏槽眼:0.5kg/m30.5m060、.75m1.71.5=0.478kg0.08kg/卷=6卷;辅助眼:0.5kg/m30.7m0.75m1.50.95=0.374kg0.08kg/卷=4.7卷,取5卷;周边眼:0.5kg/m30.55m0.75m1.51.2=0.371kg0.08kg/卷=4.6卷,取5卷。 总量:0.478kg4孔0.374kg59孔0.37150孔=42.528kg,设计总量41.85kg,装药总量根本符合。表5.3-1 两台阶爆破设计参数工程孔位孔数个装药卷数卷/孔装药重量kg雷管段数个雷管数量掏槽眼461.91214发辅助眼59522.073959发周边眼50518.5591350发总计11342.561、3113注:以上参数在实际施工中要根据具体地质作局部调整,根据爆破效果和理论计算逐步完善爆破设计。两台阶分部爆破炮孔布置设计见以下图:图5.3-1 B型隧道台阶法爆破设计图5.4 C型断面钻爆开挖区间C型隧道断面跨度大,开挖宽度达21.8m,开挖高度为15.2m;开挖方量多,断面方量达270m2,施工难度大;隧道围岩根本为微风化花岗岩,等级为级。C型断面视掌子面实际裂隙发育和围岩破碎程度分两种钻爆开挖方法,当掌子面围岩裂隙不发育,围岩完整性较好时采用中隔壁六步钻爆开挖法;当掌子面裂隙较发育,渗漏水多,围岩较破碎时采用双侧壁导坑法钻爆开挖。5.4.1 C型断面中隔壁六步钻爆开挖C型断面开挖宽度接62、近22m,为减小开挖造成的围岩变形量,将C型断面分成左右两侧依次开挖,并在断面中部设置弧形中隔壁作为临时支护。考虑C型断面开挖高度为15.2m,一般机械施工作业范围有限,又将两侧各自分为三个台阶逐步进行开挖。炸药使用2#岩石乳化炸药,光面爆破主要参数有:炮孔直径d孔、炮孔间距E、光爆层厚度W光、不耦合系数D和线装药密度q,一般E=(0.50.7)m,W光=0.60.8m,本隧道设计钻孔直径42mm,周边光面炮孔间距E取0.65m,光爆层厚度W光取0.75m,不耦合系数D一般取1.252.0,本设计取1.6,线装药密度q=0.10.2kg/m。 因隧道开挖高度较高,左右两侧各自分为三台阶开挖,先63、开挖上台阶,中、下台阶在滞后310m距离后开挖,开挖爆破时上台阶掏槽眼先起爆,采用3段非电毫秒雷管引爆,掏槽爆破因所受岩石夹制作用大,药量较大又相对集中,所引起的爆破地震最强烈,故掏槽位置布置在开挖断面的中下部,用直眼掏槽。然后是掏槽眼外侧掘进眼依次爆破,最后爆破周边眼;中、下台阶爆破时,上方已有临空面,不再设置掏槽眼,面层辅助眼先爆,依次为下层辅助眼、底板眼、周边眼,爆破设计参数及主要技术指标见下表:表-1 C型隧道中隔壁左侧爆破设计参数表断面部位炮眼名称炮眼编号炮眼数量炮眼深度(m)单眼装药量(kg)起爆段别左上台阶掏槽眼142.71.04(13卷)3辅助眼2、3、4362.50.92(164、2卷)5、7、9周边眼5252.50.658(8卷)11左中台阶辅助眼2、3、4552.50.92(12卷)5、7、11周边眼5162.50.658(8卷)9左下台阶辅助眼2、3、4372.50.92(12卷)5、7、11周边眼5262.50.658(8卷)9开挖断面m2上台阶:32.9中台阶:53.3下台阶:41.2预计循环进尺m2.25每循环耗药量kg上台阶:53.7中台阶:61.1下台阶:51.2表-2 C型隧道中隔壁右侧爆破设计参数表断面部位炮眼名称炮眼编号炮眼数量炮眼深度(m)单眼装药量(kg)起爆段别右上台阶掏槽眼142.71.04(13卷)3辅助眼2、3、4392.50.92(165、2卷)5、7、9周边眼5192.50.658(8卷)11左中台阶辅助眼2、3、4522.50.92(12卷)5、7、11周边眼582.50.658(8卷)9左下台阶辅助眼2、3、4382.50.92(12卷)5、7、11周边眼5202.50.658(8卷)9开挖断面m2上台阶:35.8中台阶:52.0下台阶:44.1预计循环进尺m2.25每循环耗药量kg上台阶:52.3中台阶:53.1下台阶:48.1注:以上参数在实际施工中要根据具体地质作局部调整,根据爆破效果和理论计算逐步完善爆破设计。爆破设计及炮孔布置见图-1和5.4.1-2:图-1 C型断面左侧三台阶钻爆设计图图-2 C型断面右侧三台阶66、钻爆设计图爆破参数设计计算如下:辅助眼深度计算:按每循环进尺2.25m,炮眼利用率取0.9,那么辅助眼深度为2.250.9=2.5m,周边眼深度等同辅助眼,底端斜角外插5cm,那么周边眼长度L= 2.5m掏槽眼深于辅助眼20cm,深度2.7m。周边预裂眼采用25mm小直径药卷空气柱间隔装药,周边眼斜角外插5cm,周边眼间距E为65cm,周边眼与辅助眼最小抵抗线W光=75cm, 底板眼钻孔深度等于周边眼深度,垂直钻孔。各类炮孔数量:1左上台阶:周边眼:25孔,掏槽眼:4装药孔+5空眼,辅助眼:36孔。2左中台阶:周边眼:16孔,辅助眼:55孔。3左下台阶:周边眼:26孔,辅助眼:37孔。4右上台67、阶:周边眼:19孔,掏槽眼:4装药孔+5空眼,辅助眼:39孔。5左中台阶:周边眼:8孔,辅助眼:52孔。6左下台阶:周边眼:20孔,辅助眼:38孔。每循环各炮孔装药量:隧道爆破中各个部位炮孔的装药量通常按照以下公式来计算:单孔装药量Qi=qaWL式中:Qi单孔装药量,kg。 q单位炸药消耗量,取0.6kg/m3 a炮孔间距,m。 W最小抵抗线,m。 L炮孔深度,m。 炮孔所在部位系数,掏槽眼取1.5周边眼取1.0,辅助眼取0.9。周边眼:0.6kg/m30.65m0.75m2.25m1.0=0.658kg0.08kg/卷=8.2,取8卷;辅助眼:0.6kg/m30.85m0.8m2.25m0.68、9=0.918kg0.08kg/卷=11.5卷,取12卷;掏槽眼:掏槽眼采取不间隔装药,每孔装药25mm药卷13卷,装药量为130.08=1.04kg。总装药量为:左上台阶=0.658kg/孔25孔0.918kg/孔36孔1.04 kg/孔4孔=53.73kg;左中台阶=0.658kg/孔16孔0.918kg/孔55孔=61.13kg;左下台阶=0.658kg/孔26孔0.918kg/孔37孔=51.15kg;右上台阶=0.658kg/孔19孔0.918kg/孔39孔1.04 kg/孔4孔=52.54kg;右中台阶=0.658kg/孔8孔0.918kg/孔52孔=53.11kg;右下台阶=0.69、658kg/孔20孔0.918kg/孔38孔=48.12kg;5.4.2 C型断面双侧壁导坑法钻爆开挖双侧壁导坑法是先开挖隧道二侧导坑,及时施做导坑四周初期支护及临时支护,再根据地质条件、断面大小,对剩余局部采用二部或三部的开挖方法。施工时二侧壁导坑和中槽之间的开挖距离不小于15m,可独立同步开挖、支护,中槽部位采用台阶法,平行推进,在开挖至距隧道出口20m处,停止开挖,等出口洞口超前支护管棚施做完毕前方可从出口或小里程掌子面一边单独开挖。本隧道施工中中槽爆破时对两侧导坑的初期支护和临时支撑的防护及初支钢拱架的连接控制是难点,要做到中槽开挖时尽量少的扰动侧壁的临时支撑,临时支撑的撤除要根据监控70、量测的情况施工,一次性撤除长度不大于15m。本断面隧道方案每月整洞开挖初支进尺20m,分两侧壁导坑和中槽开挖3个施工部位,即侧壁或中槽每月进尺60m。1侧壁导坑爆破开挖侧壁导坑采用光面爆破,设掏槽眼,方案每月进尺60m,每月工作天数28天,每天一循环,那么每循环进尺长度为:60m/28天=2.14m,本断面设计初期支护钢拱架为750mm/环,为方便施工,将每循环进尺调整为0.753环=2.25m,即每次爆破开挖深度为3环钢拱架,两侧壁导坑开挖错开距离不小于15m。炸药使用2#岩石乳化炸药,光面爆破主要参数有:炮孔直径d孔、炮孔间距E、光爆层厚度W光、不耦合系数D和线装药密度q,一般E=(0.571、0.7)m,W光=0.60.8m,本隧道设计钻孔直径42mm,周边光面炮孔间距E取0.65m,光爆层厚度W光取0.75m,不耦合系数D一般取1.252.0,本设计取1.6,线装药密度q=0.10.2kg/m。 因隧道开挖高度较高,侧壁导坑分上下两个导坑开挖施工,先开挖上导坑,下导坑在滞后310m距离后开挖,开挖爆破时导坑掏槽眼先起爆,采用3段非电毫秒雷管引爆,掏槽爆破因所受岩石夹制作用大,药量较大又相对集中,所引起的爆破地震最强烈,故掏槽位置应布置在开挖断面的中下部,用直眼掏槽。然后是掏槽眼外侧掘进眼依次爆破,最后爆破周边眼;为防止下导坑爆破时候损坏上导坑的临时支撑,下导坑也设掏槽眼,以减小爆72、破时候围岩的夹制作用,增加下导坑爆破围岩临空面;两侧导坑爆破设计对称镜像,爆破设计参数及主要技术指标见下表:表-1 C型隧道两侧壁导坑爆破设计参数表断面部位炮眼名称炮眼编号炮眼数量炮眼深度(m)单眼装药量(kg)起爆段别上导坑掏槽眼142.71.04(13卷)3辅助眼2、3、4422.50.92(12卷)5、7、9周边眼5282.50.658(8卷)11下导坑掏槽眼142.71.04(13卷)3辅助眼2、3、5292.50.92(12卷)5、7、11周边眼4232.50.658(8卷)9开挖断面m2上导坑:40.2小导坑:37.5预计循环进尺m2.25每循环耗药量kg上导坑:61.14小导坑:73、45.916注:以上参数在实际施工中要根据具体地质作局部调整,根据爆破效果和理论计算逐步完善爆破设计。爆破参数设计计算如下:辅助眼深度计算:按每循环进尺2.25m,炮眼利用率取0.9,那么辅助眼深度为2.250.9=2.5m,周边眼深度等同辅助眼,底端斜角外插5cm,那么周边眼长度L= 2.5m掏槽眼深于辅助眼20cm,深度2.7m。周边预裂眼采用25mm小直径药卷空气柱间隔装药,周边眼斜角外插5cm,周边眼间距E为65cm,周边眼与辅助眼最小抵抗线W光=75cm, 底板眼钻孔深度等于周边眼深度,垂直钻孔。爆破设计及炮孔布置见图-1:图-1 C型断面两侧壁导坑钻爆设计图各类炮孔数量:上导坑:周74、边眼:28孔,掏槽眼:4装药孔+5空眼,辅助眼:42孔。下导坑:周边眼:23孔,掏槽眼:4装药孔+5空眼,辅助眼:29孔。每循环各炮孔装药量:隧道爆破中各个部位炮孔的装药量通常按照以下公式来计算:单孔装药量Qi=qaWL式中:Qi单孔装药量,kg。 q单位炸药消耗量,取0.6kg/m3 a炮孔间距,m。 W最小抵抗线,m。 L炮孔深度,m。 炮孔所在部位系数,掏槽眼取1.5周边眼取1.0,辅助眼取0.9。周边眼:0.6kg/m30.65m0.75m2.25m1.0=0.658kg0.08kg/卷=8.2,取8卷;辅助眼:0.6kg/m30.85m0.8m2.25m0.9=0.918kg0.0875、kg/卷=11.5卷,取12卷;掏槽眼:掏槽眼采取不间隔装药,每孔装药25mm药卷13卷,装药量为130.08=1.04kg。总装药量为:上导坑=0.658kg28孔0.918kg42孔1.044孔=61.14kg。下导坑= 0.658kg23孔0.918kg29孔1.044孔=45.916kg。2中槽爆破开挖单洞三线C型隧道采用双侧壁导坑法钻爆开挖,隧道中槽采用光面爆破,设掏槽眼,方案每月进尺60m,每循环进尺2.25m,即每次爆破开挖深度为3环钢拱架,中槽开挖掌子面距离后一个侧壁开挖面不小于15m。炸药使用2#岩石乳化炸药,光面爆破主要参数有:炮孔直径d孔、炮孔间距E、光爆层厚度W光、不耦76、合系数D和线装药密度q,一般E=(0.50.7)m,W光=0.60.8m,本隧道设计钻孔直径42mm,周边光面炮孔间距E取0.65m,光爆层厚度W光取0.75m,不耦合系数D一般取1.252.0,本设计取1.6,线装药密度q=0.10.2kg/m。 因隧道中槽开挖高度较高,所以将中槽以隧道起拱线为节点分上下两局部,上部中槽因高度较大分上下两个台阶开挖施工,先开挖上台阶,下台阶在滞后310m距离后开挖,下部中槽再滞后310m施工;开挖爆破时掏槽眼先起爆,采用3段非电毫秒雷管引爆,掏槽爆破因所受岩石夹制作用大,药量较大又相对集中,所引起的爆破地震最强烈,故掏槽位置应布置在开挖断面的中下部,用直眼掏77、槽。然后是掏槽眼外侧掘进眼依次爆破,最后爆破周边眼;为防止下部中槽爆破时候损坏上部中槽和两侧壁的临时支撑,下部中槽也设掏槽眼,以减小爆破时候围岩的夹制作用,增加爆破时围岩临空面。中槽爆破后,要及时的将中槽的初期支护钢拱架和临时支撑安装连接,所以爆破控制效果直接影响到初期支护对接的准确性,在实际施工中,要加强观察,针对每一循环的爆破效果及时调整爆破参数,爆破过程中尽可能小的影响已完工的支撑体系。爆破设计参数及主要技术指标见下表:表-2 C型隧道中槽爆破设计参数表断面部位炮眼名称炮眼编号炮眼数量炮眼深度(m)单眼装药量(kg)起爆段别中槽上部上台阶掏槽眼142.71.04(13卷)3辅助眼402.78、50.78(10卷)周边眼5152.50.658(8卷)9.11中槽上部下台阶辅助眼402.50.78(10卷)中槽下部掏槽眼142.71.04(13卷)3辅助眼.5292.50.92(12卷).11开挖断面m2上部中槽上:33,下:29.3,下部中槽:41.6预计循环进尺m2.25每循环耗药量kg上部中槽上:45.15,下:31.12,下部中槽:47注:以上参数在实际施工中要根据具体地质作局部调整,根据爆破效果和理论计算逐步完善爆破设计。爆破设计及炮孔布置见图-2:图-2 C型断面中槽开挖钻爆设计图爆破参数设计计算如下:辅助眼深度计算:按每循环进尺2.25m,炮眼利用率取0.9,那么辅助眼深79、度为2.250.9=2.5m,周边眼深度等同辅助眼,底端斜角外插5cm,那么周边眼长度L=2.5m掏槽眼深于辅助眼20cm,深度2.7m。周边预裂眼采用25mm小直径药卷空气柱间隔装药,周边眼斜角外插5cm,周边眼间距E为65cm,周边眼与辅助眼最小抵抗线W光=75cm, 底板眼钻孔深度等于周边眼深度,垂直钻孔。各类炮孔数量:中槽上部上台阶:周边眼:15孔,掏槽眼:4装药孔+5空眼,辅助眼:40孔。中槽上部下台阶:辅助眼:40孔。中槽下部:掏槽眼:4装药孔+5空眼,辅助眼:55孔。每循环各炮孔装药量:隧道爆破中各个部位炮孔的装药量通常按照以下公式来计算:单孔装药量Qi=qaWL式中:Qi单孔装80、药量,kg。 q单位炸药消耗量,取0.6kg/m3 a炮孔间距,m。 W最小抵抗线,m。 L炮孔深度,m。 炮孔所在部位系数,掏槽眼取1.5周边眼取1.0,辅助眼取0.9。周边眼:0.6kg/m30.65m0.75m2.25m1.0=0.658kg0.08kg/卷=8.2,取8卷;辅助眼:0.6kg/m30.8m0.8m2.25m0.9=0.778kg0.08kg/卷=9.7卷,取10卷;掏槽眼:掏槽眼采取不间隔装药,每孔装药25mm药卷13卷,装药量为130.08=1.04kg。总装药量为:中槽上部上台阶=0.658kg15孔0.778kg40孔1.04kg4孔=45.15kg。中槽上部下台81、阶= 0.778kg40孔=31.12kg。中槽下部=0.778kg55孔1.04kg4孔=47kg。5.5各炮眼装药结构隧道爆破炮孔中的炸药有正向和反向起爆,研究说明:掏槽孔的首段应该采用正向装药起爆,其他孔采用反向装药起爆。1周边眼周边眼采用空气间隔不耦合装药,光爆药卷每隔一定距离绑扎在定位竹片上,导爆索连接。底部两节药卷连续,最底部一节不与导爆索连接,采用殉爆起爆,为增加底部爆破效果最后一节药卷采用正向装药,及药卷聚能穴朝向孔内。炮孔部位用炮泥堵塞,堵塞深度不小于20cm,如以下图:2辅助眼、掏槽眼均采用连续装药结构,毫秒延时导爆管雷管起爆,雷管位于倒数第二节炸药上。为加强爆破效果,最后82、一节炸药采用正向装药,其他炸药采用反向装药。如以下图: 起爆网路:采用电雷管-导爆管混合网路。微差时间用315段非电毫秒雷管控制,起爆顺序为:掏槽眼辅助眼周边眼。6 开挖质量检验标准及技术保证措施6.1质量检验标准超欠挖:隧道应按设计尺寸严格控制开挖断面,爆破后的围岩面应圆顺平整,不得欠挖,其允许值应符合下表规定:表6.1-1 隧道允许超挖值mm隧道开挖部位岩层分类爆破岩层土质和不需爆破岩层硬岩中硬岩软岩平均最大平均最大平均最大平均最大拱部100200150250150250100150边墙及仰拱100150100150100150100150注:超挖或小规模塌方处理时,必须采用耐腐蚀材料回填83、,并做好回填注浆 隧道超欠挖的测定用激光隧道限界测量仪测定,其由免棱镜激光断面仪和电脑组成,对开挖工作面或任一断面测量,直接打印出设计断面与实际断面,并标出设定点的超欠挖值。对围岩的破坏程度:爆破后围岩上无粉碎岩石和明显的裂缝,也不应有浮石,炮眼利用率大于90%。施工时严格执行光面爆破的内控指标,争取爆破质量到达更高的标准,光面爆破的内控指标详见表6.1-2。表6.1-2 光面爆破内控指标围岩平均线性超挖量最大线性超挖量两茬炮间最大台阶周边眼痕留存率局部欠挖量炮眼利用率硬岩10 cm20 cm15 cm854 cm92中硬岩10 cm20 cm15 cm653 cm94软岩8 cm16 cm184、5 cm603 cm98光面爆破时,炮眼的位置、角度、装药量等是衡量光爆效果的前提,应认真按爆破设计进行布眼、钻眼,并对钻爆操作人员进行岗前培训,强化管理,确保光爆效果良好。 隧道采用光面爆破开挖,根据围岩情况及时调整爆破参数,控制超、欠挖;将超前地质预测预报工作纳入工序管理中,采用超前地质钻孔、TGP206或TSP203地质预报、地质雷达、红外线探水以及地质素描等综合手段进行地质预测预报,并将预报结果及时反应给设计部门,修正设计参数,指导施工;软弱围岩地段,坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测的原那么;加强监控量测,根据量测结果调整支护参数,及时施作隧道衬砌。大断面隧道采用超前注浆小85、导管、大管棚等进行超前支护,加固围岩;分步开挖,弱光面爆破,减少对围岩的扰动;在有水地段,初期支护背后进行充填注浆,确保初期支护密实,减弱因不密实造成渗、漏水,引起围岩失稳;加强监控量测,根据量测结果及时调整支护参数,确保围岩稳定。6.2成品保护防护措施1已完工隧道衬砌的保护暗挖隧道出入场线在斜井进入单洞双线正洞施工时,在紧邻初始掌子面前有已完工的隧道二衬和中隔墙,为防止开挖过程中因爆破、开挖主要是爆破等工序对成品造成损害,隧道前10m开挖范围内采取分部开挖爆破施工,详见本方案中和5.2.2章节中的成品保护开挖爆破方案,另为防止爆破中飞石对二衬混凝土、防水卷材预留搭接段的冲击损害,在隧道开挖前86、20m爆破施工时,在已成品二衬混凝土和初期支护前搭设钢管排架,排架搭满隧道断面,中间留有工作通道,在排架上沿隧道二衬轮廓挂双层竹笆,竹笆固定在钢管排架内外两侧,隧道仰拱部位采取堆码沙袋遮掩防护二衬、仰拱及防水卷材,以遮挡爆破冲击波和飞石,详见图6.2-1隧道爆破成品防护断面图和图6.2-2隧道爆破成品防护平面图:图6.2-1隧道爆破成品防护断面图图6.2-2隧道爆破成品防护平面图成品防护要求:防护排架采用扣件式钢管脚手架搭设,脚手架要满足平安和使用要求,钢管使用483.6m钢管,单排搭设,立杆横距为100cm,水平杆间距120cm,底脚20cm处设扫地杆,背后设斜撑,斜撑顶端用扣件与立杆连接,87、间距同立杆,底端顶在隧道仰拱填充混凝土上,混凝土面打膨胀螺栓,用以固定斜撑,详见图6.2-1。水平杆设置在立杆内侧,单根杆长度不应小于3跨,两根相邻的水平杆接头不应设置在同跨内,并错开距离不小于50cm,水平杆搭接长度不小于100cm,应等间距设置3个螺旋扣件固定。当立杆采用对接接头接长时,立杆的对接扣件应交错布置,两根相邻立杆的接头不应设置在同跨内,且两个相隔接头在高度方向错开的距离不小于50cm,当采用搭接接长时,搭接长度不应小于100cm,并用不小于2个旋转扣件固定。防护排架和竹笆在第一循环爆破装药之前必须搭设安装完成,以后在每循环排除哑炮和危石时检查排架的平安性,加固变形的支架,清理炸88、烂的竹笆,在装药之前恢复排架原貌。排架的搭设必须平安、牢固,不影响正常施工,爆破后损毁的钢管和竹笆要及时撤除,以防掉落,爆破变形的排架最迟在下一循环爆破装药前必须恢复,以复原其防护功能。隧道预留防水卷材搭接段,可卷起塞进二衬外露钢筋保护层内,外面塞以麻絮或成卷蛇皮袋,将防水卷材防护起来。2小间距隧道中间岩柱的保护区间单孔单线隧道B型断面和单孔双线A型隧道之间净距离仅5m,其中最小处缺乏2m,远小于2倍的隧道跨度,属小间距隧道,隧道采用钻爆开挖,爆破时产生的震动对两隧道中间岩柱的冲击是开挖的控制难点,除制定专项的爆破方案外,详细措施见本方案中4.2和5.3章节中隧道开挖爆破施工方案,同时,为加强89、中间岩柱的强度和稳定性,两隧道间净距小于3m时采取沿两隧道边墙径向设置岩柱对拉锚杆的措施,加固岩柱围岩,增加围岩的承受力。对拉锚杆钻孔直径为42,钻孔机械使用YT28风动凿岩机,沿B型隧道左侧边墙布置,纵向间距100cm,每环4根,上下布置,锚杆使用25 HRB335螺纹钢筋,类型为全长粘结端头锚固型锚杆,锚杆两端开丝,配有螺帽和垫板,锚固后外露螺栓局部长度不小于5cm,两端螺栓锚固后一端注浆,浆液为1:1水泥浆,详见图6.2-3小间距隧道中间岩柱加固图,施工工序如下:区间A型隧道初期支护完成后,B型隧道滞后15m开挖,先开挖上台阶,在完成钢拱架安装之后,在钻设系统锚杆和锁脚锚杆的同时钻设对拉90、锚杆孔位,钻孔深度以钻通岩柱后通过A型隧道初期支护为准,孔位布置详见图6.2-3小间距隧道中间岩柱加固图;孔位钻设完成后,及时安装锚杆,两端用垫板和螺栓加固,其中A型隧道一端预留有注浆孔,安装锚固完成后进行B型隧道初支喷射砼,B型隧道一端锚杆那么被砼包裹封闭;在B型隧道初支砼终凝后,在锚杆的A型隧道端注浆孔注1:1水泥浆液,全段锚固锚杆和加固围岩;在B型隧道下台阶开挖时候重复以上3道工序完成整环对拉锚杆的施工。图6.2-3小间距隧道中间岩柱加固图6.3管线保护措施本段暗挖隧道牵出线B型隧道起点12m处,有一道高压天燃气管线,位于隧道拱顶正上方,管线距离隧道拱顶约20m,管道东北西南走向斜穿过隧91、道,隧道围岩为级,在爆破开挖过程中,会对燃气管线产生一定的扰动,为保证施工期间燃气管道的平安、减少爆破震动对管线的影响,拟采取以下措施通过本段施工:1单洞单线B型隧道在管线下方的两侧各15m范围内采取两台阶分部钻爆破法开挖。2采用毫秒延时爆破技术,控制爆破振动的量值大小。3坚持“短进尺、弱爆破、多循环、强支护的爆破开挖施工的根本原那么。4控制单响药量和一次起爆药量降低爆破振动。5爆破施工全过程进行平安实时监控,全面、超前掌握围岩和地表管线的平安动态。6监测措施 在隧道施工至管线保护范围以前,根据管线埋深、走向,每5m开挖一个探坑,将监测点布设在燃气管道中间上方,布设完毕后将探坑回填,监测点以P92、VC管保护起来,要求监测时铟瓦尺可以直接放置在管道监测点上,能够精确的观测出管线的沉降,并在地面做好管线标示和观测点的保护。7其他保护措施 由管道相关单位设立警示标识,施工过程中合理保护设施警示标识。 对在控制范围和保护范围内的施工,提前24小时函告供气单位,施工作业需超出正常施工作业时间以外,以及施工工期发生变更时,提前24小时以书面形式将变更告知相关联系人并签收确认。 施工作业方案发生变更需,将修改后的方案经监理和承建单位审核确认后函告供气单位。 工程开工后,协助供气单位人员进行现场巡查,当施工作业在控制范围内按2次/天的频次进行巡查,当施工作业在保护范围内时,按1次/天的频次进行巡查,高93、压燃气管线进行旁站监护。7 工期安排开工日期2022年9月01日,完工日期2022年12月31日,隧道开挖初支总工期16个月。详见附件三施工进度横道图。7.1施工进度指标根据我公司以往类似工程施工经验、现场施工条件,制定施工进度指标,主要施工进度指标详见表7-1。表7-1 主要施工进度指标工程名称根本工期参数月备注暗挖隧道单洞单线围岩60米/月工作面开挖初支单洞双线围岩30米/月工作面开挖初支单洞三线围岩20米/月工作面开挖初支单洞单线二次衬砌100米/月工作面衬砌台车单洞双线二次衬砌60米/月工作面衬砌台车单洞三线二次衬砌50米/月工作面衬砌台车7.2施工进度节点安排表7-2施工节点分划表序94、号工程名称围岩分级工期开工日期完工日期1施工准备52d2A型隧道开挖初支163d3C型隧道开挖初支275d4B型隧道开挖初支100d8主要机械设备配置拟投入本工程的主要机械、试验设备仪器根据施工进度和工程施工需要,按“配备合理、性能稳定、有方案、分批次的原那么进场。以施工机械化保障施工进度。配备专业设备维修人员,备足易损配件,在各作业队设配件库,建立机修车间,加强对设备的维修和保养,确保设备始终处于完好状态。保障水、电供给,架设必要临时电力线,并配备足够的运输车辆,排水及备用发电设备。表8-1 机械设备表序号名 称规格型号数量台/套备注1变压器500kVA12凿岩台架1自制3气腿式凿岩机YT-95、28124空压机4L-20/825装载机ZLC50D1装碴用6通风机SDF(c)-N011.517挖掘机PC601开挖用8自卸车8t8租用9栈桥L=12m1过厦深铁路隧道10强制搅拌机JS500111砼喷射机PZ-5B312双液注浆泵FBY-30/12D113电焊机BX3-300514钢筋弯曲机GJBT-40115钢筋调直机116钢筋切断机117衬砌台车7.5m318插入式振动棒BS50619砼输送泵HBT80120防水板铺设台车1自制21离心式水泵IS50-32-160522超前地质探测系统TSP20319监控量测1量测工程洞内及洞外观察观察内容:a 地层的工程特性及其描述,包含开挖面地质描96、述和掌子面预测探孔的地质描述;b 地下水类型、渗漏水状况、涌水量大小、位置、水质气味和颜色等;c 开挖面的稳定状态,有无剥落现象;d 初期支护完成后对喷层外表的观察、裂缝状况及渗漏水状况的描述,同时记录喷射混凝土是否剥离;e 与施工段相应的地表和建构筑物状况。隧道净空收敛根据变形值、变形速度、变形收敛情况等用以判断土层的稳定性、初期支护设计、临时支护设计和施工方法的合理性及施作二次衬砌时间。拱顶沉降监视拱顶绝对下沉值,了解断面变化情况,判断拱顶的稳定性,防止塌方。地表沉降判断隧道开挖对地表产生的影响及防止沉陷措施的效果,推测作用在隧道上的荷载范围,判断地下管线的平安情况。2 量测手段及方法洞内97、外的观察在每个工作面上进行。断面开挖后立即核对地质情况,绘出地质断面图,记录开挖面稳定状态,即拱部有无土体剥落和坍塌现象,记录渗水、涌水情况和水质情况。假设遇特殊不稳定情况时,应派专人进行不间断的观察;对已进行支护地段,观察是否有锚杆被拉断,喷混凝土是否发生裂隙和剥离或剪切破坏,格栅钢架有无被压曲变形等一系列不利情况。对地表下沉、开裂、滑移等平安状况进行观察。初期支护结构拱部沉降每断面13个测点。初期支护结构拱顶沉降测点与地表测点应相互对应,以便进行比照分析。初期支护净空收敛每断面13根基线,在隧道拱脚处全断面开挖时或拱腰处台阶法开挖时布水平收敛线,监测断面与地表和初期支护结构拱顶沉降量测断面98、相互对应。监测断面应尽量靠近开挖工作面,测点一般设置在距离开挖面2m的范围内,并在开挖12小时内获取初读数。地表下沉量测测点尽量设在隧道中线上,并宜与洞内净空收敛、拱顶下沉测点设在同一断面上。下沉点按普通水准基点埋设,并在破裂面以外34倍洞跨处设假设干水准基点,作为各测点高程量测的基点,下沉量测应在开挖面前23倍BB为毛洞宽度处开始进行,知道开挖面前方35倍B,地表下沉根本停止处为止。表9-1 施工监测工程、方法序号工程名称量测类别测量方法测点布置监测频率1洞内外观察必测地质预探、描述,拱架支护状态,地表建筑物及管线的变形、开裂、下沉等情况观察及描述每一开挖环一个断面开挖后立即进行2初期支护结99、构净空收敛必测收敛计每20m一个断面,每断面13根基线开挖面距量测断面前后02B时,12次/天,0.5mm/d;开挖面距量测断面前后25B时,1次/2天,0.10.5mm/d;开挖面距量测断面前后5B时,1次/周,0.1mm/d;根本稳定后1次/月;发现情况异常时,应加大频率3拱顶沉降必测精密水准仪每20m一个断面,每断面13根基线4地表沉降必测精密水准仪每530m一断面,每断面711个测点5地下管线沉降必测水准仪地下管线每515m一个测点,管线接头处、位移变化敏感部位3量测数据整理与信息反应对量测资料应认真检查、审核和计算,每次量测结束后,应及时将量测结果整理、填入有关图表, 各类数据均应及100、时绘制成时态曲线,同时注明开挖方法和施工工序及开挖面距监测断面的距离等信息。当监测时态曲线呈收敛趋势时,应根据曲线形态选择适宜的函数,对监测结果进行回归分析,以预测该测点可能出现的最终位移值和预测结构和建构筑物的平安性,据此确定施工方法及判断施工方法的适应性。当实测数据出现任何一种预警状态时,监测组应向施工主管、监理、建设和其他相关单位报告,获得确认后立即提交预警报告。量测数据整理结果应配合地质、施工等各方面信息,再与由经验和理论所建立的标准进行比拟,对于设计所确定的结构形式、支护衬砌设计参数、预留变形量、施工方法和工艺及各工序施作时间等进行检验,以作为验证设计或作为修改设计、改变施工方法、调101、整施工作业时间的依据。数据异常时,应根据具体情况及时采取加厚喷层、加密或加长锚杆、增加格栅钢架等加固措施。隧道施工中出现以下情况之一时,应立即停工,采取措施进行处理:a 周边及开挖面塌方、滑坡及破裂;b 量测数据有不断增大的趋势;c支护结构变形过大或出现明显的受力裂缝且不断开展;d围岩位移速率长时间没有变缓的趋势;e 地下管线、建筑物构筑物等变形超过其相关规定允许值。区间监控量测点位见附图四。10施工平安及火工品的管理10.1平安生产保证体系施工中严格贯彻执行?中华人民共和国平安生产法?、?建设工程平安管理条例?、?爆破平安规程?(GB6722-2022)及有关施工平安管理的规定。建立健全平安102、生产责任制度、平安教育培训制度、作业人员平安保障措施及平安技术制度,配备专职安检机构和人员。主动接受业主和监理单位的平安监督和检查。建立以工程经理为首的平安保证体系见图10.1-1。与建设单位签订平安生产协议书,坚持“平安第一、预防为主和坚持“管生产必须管平安的原那么,明确承当平安施工的责任和义务。重要的平安设施必须坚持与主体工程“三同时原那么,即:同时设计、审批,同时施工,同时验收,投入使用。经理部和作业队分级负责,以加强施工作业现场控制和职工的平安生产教育为重点,开展创立平安标准工地活动,确保工程的施工平安。图10.1-1 施工平安保证体系框图10.2平安管理制度1建立健全各项平安制度根据103、本工程特点,制定具有针对性的各项平安管理制度。包括平安生产责任制;平安生产奖惩方法;平安生产教育培训制度;平安生产检查制度;平安技术措施交底制度;平安生产资金保障制度;生产平安事故报告处理制度;消防平安责任制度;爆炸物品平安管理制度;文明施工管理制度;特种作业人员管理制度; 临时用电管理制度; 平安防护设施及用品验收、使用管理制度;各工种及机具平安操作规程;生产平安应急预案等。2平安生产教育与培训制度开工前,对所有参建员工进行上岗前的平安教育。对从事电气、起重、高空作业、焊接、爆破、机动车驾驶等特殊工种的人员,经过专业培训,取得执业资格证后,再获得?平安操作合格证?后,方准持证上岗。3平安生产104、检查制度开工前的平安检查主要内容包括:施工机械设备是否配齐平安防护装置,平安防护设施是否符合要求,施工人员是否经过平安教育和培训,施工平安责任制是否建立,施工中潜在事故和紧急情况是否有应急预案等。定期平安生产检查每月组织平安生产大检查,积极配合上级进行专项和重点检查;施工班组每日进行自检、互检、交接班检查。经常性的平安检查质检工程师、平安员日常巡回平安检查。检查重点:石方爆破施工、炸药库设置及危爆物品管理、施工用电、机械设备、钢筋、钢架场地加工等。专业性的平安检查针对施工现场的重大危险源,对施工现场的特种作业平安、现场的施工技术平安、现场大中型设备的运用、运转、维修进行检查。季节性、节假日平安105、生产专项检查在季节变化和节假日安排专职平安检查员对各项生产设施和施工机械进行全面检查,对工程施工过程中的平安设施和平安隐患进行全面检查,同时对所有员工进行专项平安教育。4平安事故报告制度建立平安事故报告制度,我方如发生重伤、死亡、重大死亡事故后,经理部负责人用快速方法包括 、洞内无线对讲、电传等方法立即向建设单位及上级有关部门逐级报告,最迟不得超过24小时。报告内容包括事故发生单位、时间、地点、伤亡情况、初步分析事故的原因等。对弄虚作假、隐瞒伤亡事故的单位和个人,追究经理部领导和当事人的责任,并严厉处理。5平安奖惩制度通过经济与行政手段的有效结合,将平安生产与干部职工的切身利益紧密挂钩,各部门106、制定平安生产奖惩方法,定期考核兑现,使干部全面加压、职工全员负载,到达施工现场平安生产有序可控。真正做到建制先行,检查全程,奖罚清楚。10.3开挖爆破作业平安措施开挖支护平安措施隧道开挖过程中,设专职地质工程师,做好地质描述、超前地质预报,提出对策和措施,每个开挖工班配一名工程师跟班,确保各种措施、技术交底的落实,保证标准化作业。开挖过程中,配备有经验的地质工程师,24h轮流值班,及时发现地质变化,监控指导现场施工。隧道通过不良地质地段,施工前根据设计提供的工程和水文地质情况,结合现场实际,制定有关施工技术要求,并采用超前地质预报、加强施工地质工作,加强监测,根据监测和地质情况及时调整爆破参数107、,保证爆破平安,同时,针对实际情况按先治水、管超前、短进尺、弱爆破、早支护、快封闭、勤量测的原那么组织施工,力求稳步前进,严防塌方,快速通过。对于软岩变形地段开挖后及时施作系统注浆锚杆及隔栅钢架,网喷混凝土进行封闭支护,减弱其变形量。爆破作业的平安、起爆信号执行爆破作业平安规那么,设专人进行监督检查,确保爆破和爆破器材平安。各施工班组间,各道工序间,应建立完善的交接班制度。在交接班时交班人应将本班组工作情况及有关平安措施向接班人详细交待,并做好交接班记录。施工时严格按爆破设计要求控制用药量。装药工作由施工负责人指定有爆破操作合格证的爆破工执行;严禁无证人员参加爆破作业。装炮区内严禁吸烟点火,装108、炮完毕检查并记录装炮个数、地点,以便起爆后核对有无瞎炮,并进行技术处理。爆破前按警戒距离划定警戒区,设置防护人员,疏散施工人员,撤离施工机具到平安地点,并由专人负责检查,根据爆破技术参数设计、防护措施及周围环境确定警戒范围人员撤离距爆破体200m以上,当符合平安要求并在防护工作一切就绪后,方可发出起爆信号。爆破作业必须由专人统一指挥,划定平安区,布设警戒岗哨,设置警标。爆破作业分3次警戒信号,使用人工吹哨发出信号,第一次为爆破前应发预警信号,待危险区内人员撤离后再发连续紧促爆破信号。最后一声哨响为排除危险后警戒解除信号,爆破作业出现哑炮时,应按照既定方案进行处置,不准擅自草率处理,经检查确认平109、安后,方可解除警戒。发生瞎炮后严禁掏挖或在原眼内重装炸药。10.4火工品存放与管理本段隧道开挖主要为钻爆开挖,需要使用大量的炸药、雷管等爆破器材,因xx市公安部门不允许施工现场设置临时炸药库,所以只能设置一个临时火工品存放点,存放点的选点、建设标准要符合本地公安部门的要求,爆破物品的存放、使用、运输、保管要符合国家?爆破平安规程?规定的要求。火工品的采购、运输、储存、使用的各种认证手续及许可证件要在专业爆破公司的协助下在xx市公安部门申请办理。为严格爆炸物品的管理,预防被盗,丧失和爆炸等平安事故的发生,保障施工现场和人民生命财产平安,本工程所用爆炸物品严格遵守?中华人同共和国民用爆炸物品管理条110、例?,?广东省民用爆炸物品管理实施细那么?,?xx市公安局行政许可实施方法?,?中铁上海工程局一公司物资管理方法?等有关规定。(1) 临时存放点的设定火工品临时存放点选定在施工场地较为宽阔的地方,符合?爆破平安规程?的有关规定和要求,火工品存放点周围要有明显的平安标识,要安装视频监控和配备足够的消防设施,要与材料加工棚、配电房、电焊设备、临时居住点保持规定的平安距离。存放点设专人看守,存放点要平安牢固,配置防盗锁,实行双人双锁,有防火防盗设施,并严禁阳光直接暴晒。(2) 爆炸物品的存放管理对已到的爆炸物品,由专职平安员负责验收、保管、发放和统计工作,必须建立和填写收、发、退台帐,与爆破公司办理111、好数量签收手续,每天爆破作业结束后对施工现场剩余的爆炸物品,必须于当日清点登记,及时办理退库。爆炸物品不允许在工地过夜存放,禁止将爆炸物品带回工棚,宿舍或随意存放,严格禁止私藏私用,赠送他人。库管员、押运员、爆破员、平安防护员必须接受过平安培训,持证上岗, 其中库管员、押运员必须是企业内部职工。接受爆破公司管理人员对现场爆破技术的指导和帮助,对不平安隐患及时整改。物机部和安监部做到从爆炸物品的购置、运输、加工、保管、发放和退库等各个环节上的平安,建立建全爆破器材的验收、保管、发放和退库制度。认真做好统计工作,做到日清月结、帐目清楚、手续齐全、账物相符。 3爆炸物品的领用管理爆破工必须经过xx市112、公安局培训,考试合格后取得了“爆破人员平安作业证后才能持证上岗。无证人员不得从事爆破作业。专职平安员和协作队伍有权领料人对进场的爆破器材的领用进行登记,签字。爆破器材搬运和爆破作业人员,严禁穿着化纤衣物。进入爆破物品储藏库,严禁任何火种带入,建立消防系统,防爆救灾。使用爆炸物品时,应由施工班组提出当日使用的申请方案,物机部门审核后,开具发料单,经现场负责人和专职平安员签字后,由指定的领料员领取。发料后,要填写“爆炸物品每日消耗签记表和“爆炸物品使用追踪卡,并由领料人员签字。对当日未使用完的剩余爆炸物品,应清点后由爆破工及时退还配送单位并登记造册。严禁私存、截留、藏匿、出售、转让、私用、倒卖和以113、物易物。10.5应急物资与设备为预防隧道施工中出现坍塌、涌水、有毒有害气体等事故,在隧道地面生产区域和隧道洞内设置应急物资与设备,应急物资包括方木、钢管、沙袋、铁锹、消防砂等,应急设备包括水泵、灭火器、急救包、氧气罐、担架等,存放在洞口地面指定区域和洞内主体已完工段即斜井进入正洞的左侧,洞内沿隧道边墙设置应急照明灯、逃生通道指示灯、有线 、灭火装置等,应急物资与设备严禁挪用。11事故应急预案11.1依据根据国家和有关部门公布的?建筑平安生产管理规定?、?平安生产法?、?特种设备平安监察条例?等法律法规的要求,施工单位、工程施工工程部应当根据工程施工的特点、范围对施工现场的部位环节进行监控,制定114、施工现场生产平安事故应急救援预案,建立应急救援组织,备应急救援人员、器材、设备、并定期进行演练。应急预案演习时应急预案内容应通告全体职工,并且所有现场人员都要参加应急演习,以熟悉应急状态后的行动方案。11.2目的为了保证在施工期间,在发生隧道坍塌等险情时,能够及时组织人员进行抢险救灾,最大限度降低伤亡伤害程度,最大限度阻止意外情况的进一步扩大,为此制定伤亡伤害应急响应预案,成立应急响应预案领导小组。领导小组见图11.2-1组长:宣荣誉副组长:朱永安副组长:工程部安监部质检部物资部办公室钻眼班组开挖班组爆破班组财务部支护班组副组长:李兴鹏图11.2-1防坍塌应急组织机构图24小时值班 : 075115、52对外求助部门及 :应急小组办公室 联系 5xx市急救中心 联系 120xx市消防局 联系 110布吉应急指挥中心 联系 辖区医院 联系 辖区供电抢修 联系 9 辖区供水抢修 联系 0 辖区燃气抢修 联系 911.3职责应急小组职责成立应急领导小组,该小组在施工过程中一直有效。小组由工程经理任组长,组员由办公室、工程部、物资部、 合约部、财务部、安监部、质检部负责人组成。应急小组负责应急预案制定、演练、应急抢救物资的保障,应急物资见表11.3-1。表11.3-1 应急物资清单序号应急物资设备应急功能和作用数量物资设备状态1担 架抢救伤员2套完好2急救箱急救药品1套完好3装载机紧急运送、抢险1116、辆完好4应急灯停电照明3套完好5编织袋回填800个完好6方木支撑200根完好7水泵应急抽水3个完好8雨衣雨裤紧急抢险30套完好9雨鞋紧急抢险30双完好10塑料布紧急抢险400 m2完好11铁锹紧急抢险30只完好12防水电缆紧急抢险300m完好13手推车紧急抢险10辆完好组长职责应急领导小组组长在预案发生并实施中负责总调度指挥。组长在日常工作中负责组织方案的制定、预演和学习。带着小组成员检查方案预备物资的准备和保管情况,并在施工现场检查各种危险源,发现问题及时催促整改。在需要时可以责令停工整顿。办公室设置应急预案小组日常工作设在办公室。办公室设应急报告 0755 。11.4应急响应预案呼救当工地117、发生坍塌时,最先发现情况的人员应大声呼叫,呼叫内容要明确:某某地点或某某部位发生某某情况!将信息准确传出。听到呼叫的任何人,均有责任将信息报告给与其最近的工程管理人员、抢救小组成员,使消息迅速报告到应急领导小组组长处。应急响应小组现场总指挥负责现场组织工作。报警报警员负责打急救 120,报揭发生伤亡伤害的地点、伤害类型,同时必须告知工程附近醒目标志建筑,以利急救中心迅速判断方位。平安员负责将伤亡伤害情况及时报告公司安质部。接车接车员迅速到路口接车,引领急救车从具备驶入条件的道路迅速到达现场。坍塌自救发生坍塌后,应先检查坍塌处是否还有可能的坍塌危险,当确认无危险后,方可实施抢救,如还可能造成二次坍塌,那么必须采取有效措施控制。清理坍塌土方不可使用机械,应人工去除,防止对伤员的二次伤害。受土石方坍塌伤害的人员可能造成内伤、脊柱伤害和骨折,不可急速摇动或移动伤员。应多人平托住伤员身体,缓慢将其放至于平坦的地面上。保护现场现场总指挥在组织自救的同时,应派人保护现场,为事故调查提供真实依据。12附件附图1:上水径停车场暗挖隧道平面示意图;附图2:2#斜井施工现场平面布置图;附图3:暗挖隧道施工进度横道图;附图4:暗挖隧道监控量测点布置图。