高速公路项目隧道围岩开挖工程施工方案(23页).doc
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编号:720756
2023-08-04
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1、xx高速公路怀集至三水段第十一合同段(YK42+750YK44+820)马头塘隧道IV级围岩开挖方案编 制: 复 核: xx集团第四工程有限公司xx高速公路怀集至三水段十一合同段项目经理部日期:xx年7月26日目 录一、编制依据- 2 -二、工程概况- 2 -三、施工管理组织机构框图- 3 -四、马头塘隧道IV级围岩的分布- 3 -五、施工进度计划安排- 4 -六、主要机械设备、仪器配置- 6 -七、人员配置- 6 -八、IV级围岩开挖主要施工内容- 7 -九、质量保证措施- 17 -十、施工安全保证措施- 19 -十一、安全应急预案- 21 -十二、环境保护与文明施工- 21 -附件:附图12、:质量保证体系框图附图2:安全保证体系框图一、编制依据1、公路隧道施工技术规范(JTJ042-94);2、公路工程技术标准(JTJ B01-2003);3、公路工程质量检验评定标准(JTG F80/1-2004);4、国家颁布与公路隧道施工相关的现行其他规范、规定等;5、两阶段施工图设计;6、实施性施工组织设计;7、工地现场施工调查;8、我公司的施工能力和类似工程施工经验。二、工程概况马头塘隧道为上下行分离式隧道,设计为单向三车道,跨度大,进口端位于四会市石狗镇田心屋村,出口端位于石狗镇马头塘村,最大埋深约103m。隧道左线:ZK42+905ZK43+940,长1035m,为长隧道。隧道右线:3、YK42+915YK43+867,长952m,为中隧道,左右线间距30m。隧道左线进、出口均为削竹式洞门,右线进、出口均采用台阶式洞门。隧道左线平面除进口段204.95m位于R=2700m的圆曲线上外,余均设为直线,纵断面设坡率+2.2% 和-0.52% 的双向坡;隧道右线平面除出口段309.72m位于R=3600m的圆曲线上外,余均设为直线,纵断面设坡率+2.2% 和-0.508% 的双向坡。隧道区内丘陵地貌,山丘叠起,较为连续,所穿越山体顶部最大标高147m,最大埋深96m。左右线进出口侧均有天然冲沟,且右线进出口段均存在浅埋、偏压等不良情况,出口地下水以股状泉眼出流。左、右线均分布有IV4、级围岩,稳定性差,处理不当会发生拱部坍塌,侧壁失稳,雨季有渗水或涌水。隧道区内分布有F2和F8两处断裂,受其影响,附近IV级围岩岩体较为破碎。其中左线IV级围岩分布长度为315m,占隧道总长的30.4;右线IV级围岩分布长度为263m,占隧道总长的27.6。马头塘隧道IV级围岩段主要为弱风化或微风化岩石,部分受F2、F8断裂带影响,岩体较破碎,不良地质引发的工程灾害主要有拱部无支护时可产生较大坍塌,侧壁有时失稳,雨季开挖时存有渗水或淋水等现象。项目经理:刘 俊项目副经理:吕成志总工程师:张奎工程技术部(刘光才)安全质量部(钮小祥)物资设备部(杨永平)财 务 部 (谢海斌)工地试验室(周宝玉)综5、合办公室(郑允灿)计划合同部(郑晓东)隧道一队隧道二队三、施工管理组织机构框图隧道工程师刘光才四、马头塘隧道IV级围岩的分布1、IV级围岩的分布如表1所示表1 IV级围岩分布位置表里程地质特征描述围岩等级主要支护类型备注隧道右线IV级围岩263m,占隧道总长的27.6YK42+972YK43+026拱部无支护时可产生较大的坍塌,侧壁时有失稳IVS4aYK43+082YK43+112岩体较破碎,呈碎石状压碎结构IVS4bF2断裂影响带YK43+140YK43+215岩体较破碎,拱部无支护可产生较大坍塌,侧壁有时失稳,雨季普遍渗淋水IVS4aYK43+676YK43+708雨季沿裂隙有小规模涌水I6、VS4bYK43+738YK43+810呈碎石状压碎结构,局部雨季时有涌水S4bF8断裂影响带隧道左线IV级围岩315m,占隧道总长的30.4ZK42+937ZK42+983拱部无支护时可产生较大的坍塌,侧壁有时失稳,局部有滴水,雨季小规模涌水。IVS4bZK43+104ZK43+132岩体破碎,围岩稳定性较差IVS4bF2断裂影响带ZK43+160ZK43+268拱部无支护时可产生较大的坍塌,侧壁时有失稳,雨季普遍有渗、淋水。IVS4a S4bZK43+668ZK43+700岩体较破碎,呈碎石状压碎结构,雨季时沿裂隙会有小规模涌水IVS4bF8断裂影响带ZK43+728ZK43+760岩体破7、碎,围岩稳定性较差IVS4bF8断裂影响带ZK43+830ZK43+899拱部无支护时可产生较大坍塌,侧壁时有失稳,局部有滴水,雨季有小规模涌水。IVS4a2、IV级围岩每延米工作量表如表2所示表2 每延米工作量表衬砌类型每延米主要工作量开挖(软石)C20喷砼(m3)6.5钢筋网(2020)KgD25中空注浆锚杆(m)仰拱砼(m3)填充(C10片石砼)(m3)拱部边墙砼(m3)S4a140.646.0570.57107.336.4012.4514.14S4b140.086.0370.4180.506.4012.4514.14五、施工进度计划安排马头塘隧道区域内经过围岩情况较为复杂,左线穿越六段8、IV级围岩段,右线穿越五段IV级围岩段,现将各段工期安排如下:1、 隧道左线ZK42+937ZK42+983段:共长46m,计划开工日期:xx年9月5日;计划完工日期:xx年10月5日。ZK43+104ZK43+132段:共长28m,计划开工日期:xx年11月25日;计划完工日期:xx年12月15日。ZK43+160ZK43+268段:共长108m,计划开工日期:xx年1月15日;计划完工日期:xx年3月10日。ZK43+668ZK43+700段:共长32m,计划开工日期:xx年2月17日;计划完工日期:xx年3月19日。ZK43+728ZK43+760段:共长32m,计划开工日期:xx年129、月15日;计划完工日期:xx年1月17日。ZK43+830ZK43+899段:共长69m,计划开工日期:xx年8月15日;计划完工日期:xx年10月1日。2、 隧道右线YK42+972YK43+026段:共长54m,计划开工日期:xx年9月15日;计划完工日期:xx年10月15日。YK43+082YK43+112段:共长30m,计划开工日期:xx年11月25日;计划完工日期:xx年10月5日。YK43+140YK43+215段:共长75m,计划开工日期:xx年12月25日;计划完工日期:xx年1月25日。YK43+676YK43+708段:共长32m,计划开工日期:xx年1月20日;计划完工日10、期:xx年2月15日。YK43+738YK43+810段:共长72m,计划开工日期:xx年10月15日;计划完工日期:xx年12月15日。每作业循环进度控制:S4a衬砌结构对应得浅埋偏压段IV级围岩开挖每一循环进尺控制在1.5m(即两榀拱架);S4b衬砌结构对应得浅埋偏压段IV级围岩开挖每一循环进尺控制在2.0m(即两榀拱架),各型围岩首循环进尺加深20cm。两天三个循环,每循环净耗时平均控制在16小时,即月进度S4a段60.0m,S4b段80.0m,各工序具体耗时控制如图1所示图1 IV级围岩开挖支护工序耗时示意图工 序时 间(小时)123456789101112141516测 量上台阶开挖11、支护左侧开挖支护右侧开挖支护核心土开挖仰拱部位开挖注:表中所示仅为各工序的耗用时长,不代表各工序连续进行,施工中根据现场具体情况合理调整,各掌子面错开在57m。测量仅仅标示主要控制时长,拱架安装及超欠挖监测未示。六、主要机械设备、仪器配置IV级围岩开挖施工拟投入主要机械设备、仪器如表3 所示表3 主要机械设备、仪器表序号设备名称设备规格设备数量备 注1挖掘机PC2004台开挖、装车及找顶2装载机ZL-506台装车及上料3载重自卸汽车15T以上20辆运 土4推土机140KW4台弃土平场5混凝土搅拌运输车6m38辆仰拱、填充和边基浇筑6空压机20m3/min6套供送高压风7混凝土喷射机HP401012、套喷射混凝土8运输汽车5T8辆运输材料及喷砼料9作业台架自制12套钻孔及喷砼平台(各型共计)10轴流通风机110KW6套作业面通风11风 镐24套开挖及修整12手持风钻YT2872把造孔(根据围岩情况调整)13钢筋加工设备6套调整、弯曲及焊接等14全站仪索 佳3套测量放样及检查15精密水准仪苏光DSZE+FS1平板测微器1套量测拱顶下沉及地表下沉16收敛仪JSS30A型数显式1套量测水平收敛七、人员配置IV级围岩开挖作业采用工序循环,单洞一个开挖支护作业循环(开挖开始初支结束)的人员配置如表4所示表4 每作业循环施工人员配置表序 号岗 位数量(人)备 注1施工员1施工组织2质检员1质量检查3试13、验员1试验控制4安全员1安全管理5调度员1现场协调6测量员4放样及量测7队 长1现场负责8班 长2现场管理9风钻工24据围岩情况调整10爆破工6据围岩情况调整11砼喷射工1212电 工213焊 工614钢筋工815司 机1416其 它15合 计99八、IV级围岩开挖主要施工内容结合设计图纸,IV级围岩穿越地段以软石为主,为此IV级围岩拟定以爆破法(如本节第11点 所述)开挖为主,结合超前地质预报结果及现场掌子面岩石揭露情况,采用光面爆破或预裂爆破等控制爆破技术,尽量减小对周边岩体的扰动。局部软弱及F2、F8断裂影响带,辅以机械开挖人工修整的方法予以挖除。由于IV级围岩岩体破碎,岩体风化严重,节14、理发育、自稳时间短,加之洞室开挖跨度大,IV级围岩地段采用上下台阶(留核心土)法开挖施工,并保证初期支护尽早落底,充分发挥初期支护体系的承载能力。二次衬砌承担上部土压力覆土荷载,支护结构是按照承载结构设计,因此当围岩趋于基本稳定,周边位移量和拱顶下沉量达到要求后,按设计要求及时施作二次衬砌,二衬与掌子面不超过50m,注意在初期支护落底后及时施作C25钢筋混凝土仰拱和C10片石混凝土仰拱回填。主要工作包括:上台阶(拱部)开挖与支护、下台阶左右侧(预留核心土)开挖与支护、预留核心土开挖、仰拱开挖与支护、监控量测和超前地质预报等。1、洞口平面布置及风、水、电供应在进出口适当位置各设置3台20m3/m15、in电动空压机,提供洞内施工的高压风,用150无缝钢管送至掌子面;在左线进出洞口左侧、右线进出洞口右侧10m外各安设1台110KW轴流通风机,挂设1200mm通风筒,向洞内施工掌子面压入新鲜空气。在山坡高出进出口洞口55m左右,用浆砌片石各砌筑1个50m3的高山水池,用高压水泵抽取山底集水坑内水至水池;从水池至洞口用150钢管;从洞口至掌子面用100钢管。将10kIV高压线路接至洞口,在隧道两端各设置1组500kIVA+400kIVA变压器组,采用三相五线制供电系统,在变压器输出端设总动力箱,施工点设分动力箱,另设2套250kW发电机组备用。洞内动力供电线路采用三相五线橡皮套电缆线,照明供电系16、统采用铝芯橡皮缘线。洞内每20m布置一盏200W照明灯,未衬砌地段采用36IV低压电。在进、出口端各设置一套混凝土拌和站,配置1台HZS1000搅拌机,负责供应隧道初期支护喷射混凝土及二次衬砌模筑混凝土,并在拌和站附近适当位置设置材料库、临时堆料场、钢筋棚、木工房等,以满足IV级围岩开挖与支护施工需要。2、IV级围岩开挖支护原则IV级围岩的开挖施工,在超前注浆小导管的保护下进行。在进行掌子面开挖前,必须提前做好,超前注浆小导管的施工,以保证在开挖施工拱部无掉块、无坍塌确保施工的安全,设计支护参数及施工方法等参见超前支护施工技术方案相关内容所述2.1、S4a衬砌结构段落的拱部及边墙开挖预留变形量17、计12cm,S4b衬砌结构段落的拱部及边墙开挖预留变形量计10cm,施工中可根据监控量测数据分析显示的实际围岩变形情况做适当调整,在施工放样中即予以考虑。2.2、隧道为三车道,跨度大,IV级围岩较破碎,自稳能力低,自稳时间短,隧道爆破施工对周边围岩的稳定影响较大,施工中提高施工工艺技术水平,严格坚持“弱爆破、短进尺、强支撑、勤量测”的原则,合理确定施工开挖步骤和循环进尺,严格爆破设计,采用中空孔聚能及大楔形掏槽,结合岩石产状合理选择掏槽方式,光面爆破、预裂爆破等控制爆破技术,力争避免欠挖,尽量减小超挖,严禁盲目冒进,大开挖放大炮。2.3、隧道各部位的初期支护,紧跟开挖掌子面的推进及时进行,严格18、依照设计图纸要求,上台阶开挖完成,及时做好初期支护并施作好锁脚锚杆,完成两侧壁开挖后及时接长拱架,尽早落底,两侧拱架底部必须置于坚实的基础之上,或用钢垫板支垫,不得用片石或碎石支垫。2.4、IV级围岩为分部开挖,存有多个掌子面,施工中根据现场及资源配置情况合理安排生产进度,适时调整各工序,保证掌子面之间的距离错开57m,具体间距参考监控量测数据分析结果显示上台阶围岩无异常变形时,确定可进行下部台阶左右侧边墙部位开挖,力保隧道开挖施工安全。下台阶开挖时,左右侧交错开挖支护,一侧支护完成后再开挖支护另侧,循环进尺与上台阶相同。2.5、施工中根据开挖支护的实际进度情况,按照监控量测技术方案、设计图纸19、及隧道施工技术规范要求及时做好拱顶下沉及水平收敛等监控量测的埋点和现场数据采集工作,以利设计与施工密切配合,及时发现施工过程中出现的问题。2.6、施工中加强超前地质预报工作,做好各个台阶开挖前的超前探孔施工工作。上台阶开挖及先行侧壁(隧道)开挖中严格进行地质素描,及时进行数据分析,推测后继开挖掌子面前方围岩状况,即后开挖部分(隧道)的地质产状及其构造特征及渗漏水情况,以利做好后继开挖的施工准备工作,并对施工方法做合理调整。2.7、下台阶开挖,在上台阶开挖推进在810m后,监控量测数据分析显示上台阶支护体系及围岩趋于稳定时进行。2.8、仰拱可与核心土一起开挖,当单独开挖时,仰拱开挖在核心土开挖完20、成后及时进行,开挖完成后必须及时施作仰拱衬砌混凝土浇筑及片石混凝土填充施工。2.9、下台阶左、右侧开挖尽量避免同时开挖,左右侧中首先选择岩体相对较差的开挖,拱架落底,初期支护完成并具有一定承载能力后,再进行下台阶另侧的开挖支护施工。2.10、格栅拱架支护在开挖修整完成后及时施工,各段连接牢固,连接板处不得有大的缝隙,否则以满焊予以加强,锁脚锚杆施工规范,保证进行下台阶两侧开挖支护施工过程中无大的变形或坍塌;侧壁开挖后及时支护落底,拱脚必须坚实,否则做加强处理;注浆锚杆按径向打入,严格按照设计进行钻孔、安设及注浆施工;钢筋网片满足设计规格要求,周边必须搭接充分,与格栅拱架、锚杆外露端焊接牢固;喷21、射混凝土厚度及施工工艺必须满足设计及规范要求。3、施工工序流程3.1、IV级围岩施工工序如图2所示图2 IV级围岩上下台阶法施工分部分序示意图3.2、施工工艺流程如图3所示图3 IV级围岩地段施工工艺流程图()拱墙部二衬浇注量测分析满足二衬时机施工组织准备上台阶开挖(I)上台阶拱部初支下台阶两侧开挖()下半断面两侧初支核心土开挖仰拱二衬混凝土浇筑地质素描监控量测地质素描监控量测超前地质预报测量放样4、测量放样4.1、测量前对测量仪器及各控制基准点进行复核检查,满足施工规范要求后使用。4.2、开挖前测放上台阶开挖轮廓线,开挖后测放拱架位置控制点。4.3、测放下台阶左、右侧壁开挖轮廓线,开挖后测放22、拱架位置控制点。4.4、开挖核心土测放仰拱开挖深度控制点。4.5、测量标示出隧道顶部的超前注浆小导管的位置及孔位布置和隧道轮廓线上超前小导管的位置。5、监控量测及超前地质预报拱顶下沉及上台阶第一条水平收敛测线在上台阶开挖支护完成后及时布设,拱腰部位第二条测线在侧壁开挖支护完成及核心土挖除后及时埋设。超前地质预报的浅孔钻探在作业循环完成后的合理时机及时进行,深孔钻探参照设计图纸在F2、F8断层影响带附近并结合现场地质情况合理布置。监控量测及超前地质预报详细方法参见已上报的监控量测及超前地质预报方案。6、上台阶开挖上台阶开挖以钻爆法,采用底部中空聚能孔(以超前地质探孔兼做)配合大楔形掏槽,炮孔以拱23、衬中心线对称布置,周边采用预裂爆破或光面爆破控制开挖轮廓线,尽量杜绝欠挖,避免过大超挖,局部欠挖辅以人工使用风镐修整找顶,钻爆、锚杆施工作业平台采用自制台架,前几循环施工借助主隧道全断面作业台架进行施工,当上台阶开挖一定距离后,改用上断面开挖专用台架进行施工。上台阶爆破所产生的石渣,前两循环直接采用挖掘机扒渣,将石渣扒出上台阶,在下台阶核心土部位修筑机械爬坡道,以满足上台阶的施工材料与弃渣的清运。爬坡道的修筑避开左右侧壁开挖施工范围,以后各施工循环产生的炮渣,均采用挖掘机扒渣出上台阶,再用装载机装车,适宜于路基填筑的石料运至填方地段予以利用,余料运至弃渣场。上断面开挖过程中,每一循环掌子面垂直24、平整严禁出现反坡,在下台阶开挖前一个循环,可将掌子面做成斜面,以保证在下断面施工过程中掌子面稳定,确保施工安全。掌子面倾斜度控制在仅使一榀拱架悬空,最后一榀格栅拱架尽量落底支垫坚实,若悬空过高不能支垫时,左右侧各增设一组(两根)锁脚锚杆,锚杆规格及施作方法同图纸锁脚锚杆设计。当上台阶向前开挖延伸至810m后,监控量测数据分析显示,拱部围岩无变形异常时,及可进行下台阶左(右)侧壁的开挖与支护。上台阶开挖时,配备一套专用作业台架,YT28风钻1012台,专业风钻工12人,辅助人员10人;专业爆破人员5人,警戒人员2人。爆破产生的石渣采用1台反铲扒渣找顶,一台装载机配合装车,8辆15T自卸载重汽车直25、接出渣。7、左右侧壁开挖左右侧壁开挖分两部分进行,首先进行上部分的开挖,上部开挖底高程控制在拱架地板高程以上10cm,拱架基础部位采用人工风镐修整至设计高程,以保证拱架基底坚实不被爆破破坏。以下部分的开挖在完成核心土开挖后并入仰拱开挖一次完成。左右侧壁开挖支护,在上台阶开挖延伸810m后进行,开挖采用爆破法,开挖轮廓线布设光面爆破孔。爆破采用双掏槽设计,顶部临空面采用水平钻孔向上V字形掏槽,在拱下腰部以下采用楔形掏槽,尽量增加临空面,减小核心土与侧壁围岩对爆破的夹持影响。与核心土分界线上采用32mm药卷,装药结构与周边光爆孔相同,以保持核心土的稳定性,给上台阶开挖提供稳定的施工平台。一侧开挖时26、采用一套专用自制作业平台,配备YT28钻机68台,专业风钻工8人,辅助人员10人;专业爆破人员3人,警戒人员2人。爆破产生的石渣采用1台反铲扒渣找顶,一台装载机配合装车,5辆15T自卸载重汽车直接出渣。8、核心土开挖核心土的挖除,采用爆破法施工,原则上将核心土与仰拱部位的岩体一次性挖出,爆破设计见第11点所示。结合施工实际进度等情况,也可分成两部分进行,上部底面高程控制与左右侧壁相同,以下部分在施作仰拱时一次性挖除,具体开挖方式见第9点所示。上部核心土开挖时,具有三个临空面,爆破利用核心土中部掏槽增加临空面,整体采用松动爆破设计,增加爆破分段数,尽量减小爆破振动对隧道围岩及支护体系的扰动破坏,27、保证隧道施工安全。上台阶开挖时,配备一套自制专用作业台架,YT28风钻1012台,专业风钻工12人,辅助人员10人;专业爆破人员5人,警戒人员2人。爆破产生的石渣采用1台反铲扒渣找顶,一台装载机配合装车,10辆15T自卸载重汽车直接出渣。9、仰拱部位开挖当根据现场情况将仰拱部分岩体保留,待核心土开挖一段距离后一次性挖出时采用以下方式进行施工。将仰拱部位岩体预留出来单独开挖,以方便隧道施工,增强隧道开挖施工的连续性,预留长度以满足设计隧道仰拱施作的安全距离为准,并尽量紧跟掌子面。仰拱预留岩体的最大开挖深度位于拱衬中心线位置,为1.95m左右。该部分岩体的挖除采用水平光面爆破与立面钻孔相结合方式进28、行爆破。当一次开挖距离在3m以下时采用水平光面爆破予以爆除,具体布置形式如图4所示;当一次开挖范围长度超过3m时采用竖向钻孔爆破开挖,具体布置形式如图4所示。仰拱开挖的两种钻爆设计形式均遵循多打孔,少装药的理念,通过增加爆破分段数,达到同样的爆破效果前提下,实现减少单孔装药量和降低单响药量的目的,对靠近拱架底板位置少钻孔,避免导致拱脚失稳,拱架移位,由此产生的局部欠挖,采用人工持风镐予以清除干净。采用图4中示意图2所示。爆破钻孔:仰拱部位施工采用一次性挖出,水平钻孔时,配备5把YT28手风钻,专业钻工5人,辅助人员6人,两套空压机;采用竖向钻孔时,配备10把YT28手风钻,专业钻工10人,辅助29、人员12人,三套空压机。控制开挖深度,以不超过3榀拱架为准。光面爆破孔按照测量放样的开挖轮廓线均匀布置,间距不大于60cm,钻孔方向向下倾斜,倾斜度以孔底超挖不大于5cm为准,施工时根据拟开挖深度经计算确定,孔底适当超钻,一般不超过10cm,现场参考岩体可暴性与钻机排渣情况适当调整,以保证每循环进尺;每循环各部位的钻孔深度应统一均匀,以使下一循环开挖掌子面平整。采用竖直钻孔时,水平面纵横向间排距采用1.0m1.0m,梅花形布置。钻孔深度由测量放样控制,首先测量队在隧道初期支护左右侧,每间隔不大于10m,在同一里程断面上,测放水准三角点,再采用拉线控制钻孔深度,钻孔时与水平面纵向呈60角,以尽量30、减少底面形成的岩坎;超钻深度不大于5cm,尽量减小超欠挖,同时亦可降低爆渣大块率,提高出渣效率。 药量控制:水平钻孔时,一般爆破孔采用32药卷,均匀装药,装药集中度,单耗药量参考第11点结合岩石揭露状况确定;周边光爆孔采用25药卷,均匀不偶合装药,线装药密度,单孔药量参考第11点结合岩石揭露状况确定。采用竖向钻孔时,中部炮孔采用32药卷底部集中装药,减少爆破岩埂,两侧采用25药卷底部集中装药,减小对拱架基础及侧壁的扰动,单耗药量参考第11点结合岩石揭露状况确定。爆破组网:采用水平预裂爆破时,以拱衬中心线对称,从中部布置水平V字形掏槽增加两侧岩体临空面,减小对两侧岩体的夹持影响;采用竖向钻孔时,31、采用纵向V字形掏槽,增加两侧岩体临空面,减小对两侧岩体的夹持影响,提高爆破效果。10、初期支护设计图纸对IV类围岩采用S4a、S4b两种复合式衬砌结构,其中初期支护主要内容包括:格栅钢拱架(含锁脚锚杆)、D25中空注浆锚杆、6.5钢筋网片和C20喷射混凝土。各项初期支护措施的支护参数及其施工方法详见隧道复合式衬砌专项方案。11、爆破施工设计该部设计适用于将隧道直接分成上台阶、下台阶左侧壁、下台阶右侧壁和下台阶核心土(含仰拱部位)的情况。设计原则:IV级围岩开挖采用光面爆破或预裂爆破等控制爆破技术。爆破法施工时根据工程地质条件,开挖断面、开挖进尺、爆破器材等条件编制爆破设计。严格坚持“弱爆破、短32、进尺、强支撑、勤量测”的原则,合理确定施工开挖步骤和循环进尺,严格爆破设计,采用中空孔聚能孔,结合岩石产状合理选择掏槽方式,严禁盲目冒进,大开挖放大炮。钻爆参数的为动态参数,根据围岩变化和爆破效果及时调整爆破参数,进行动态管理。11.1、根据围岩特点合理选择周边孔间距及周边孔的最小抵抗线,辅助炮孔交错均匀布置,周边炮孔与辅助炮孔孔底在同一垂直面上,掏槽炮孔适当加深。11.2、严格控制周边孔的装药量,采用间隔装药,使药量沿炮孔全长均匀分布。11.3、选用低密度低爆速、低猛度炸药,本工程采用乳化炸药,塑料导爆管非电毫秒雷管起爆。11.4、采用毫秒微差,跳段使用,有序起爆,周边孔采用导爆索起爆,以减33、小起爆时差。11.5、组网时每起爆分段采用环状闭合组网,避免出现哑炮,威胁施工安全。爆破的参数设计如下:钻爆参数的选择:通过爆破试验确定爆破参数,试验时参照表5所示。表5 光面爆破参数表周边孔间距E(cm)周边孔最小抵抗 W(cm)相对距E/W单耗kg/m3周边孔装药参数(kg/m)50600.830.8350.165孔径:炮孔直径d取42mm。孔深:炮孔深度L=2.1m(循环进尺)+10cm(超钻深度),掏槽孔比其它孔适当加深20cm。装药结构:根据经验周边孔不偶合系数在1.52.0范围爆破效果最好。据此周边孔选用25mm药卷(长0.85mm,40g卷),加工时每卷分成两截后均匀间隔装药,药34、包间形成空气柱。其它部位炮孔选用32mm药卷(长100mm,重75g卷),集中装药。其它孔单孔装药量:按公式q=kawL计算其它孔孔距a:取a=1825d以上参数在实际施工中,根据现场揭露掌子面地质产状情况,经现场爆破试验作局部调整,逐渐加以修正,以完善爆破设计。掏槽方式:采用中空聚能孔(以超前地质探孔兼做)大楔形掏槽(具体掏槽方式可根据掌子面围岩产状及裂隙发育情况现场确定)。装药结构:周边孔采用空气柱间隔不耦合装药,光爆药卷每隔一定距离绑扎在定位竹片上,具体间距根据现场爆破试验确定,并结合实际开挖掌子面揭露围岩情况做适当调整,导爆索连接,装药结构如图5所示。其它孔采用32mm大药卷连续装药方35、式,底部加强。堵塞方式:所有装药炮孔用炮泥堵塞,周边孔堵塞长度不小于20cm。起爆网路:雷管跳段使用,孔内微差延时控制爆破,火雷管激发起爆,微差时差用121段非电毫秒雷管控制,起爆顺序为:掏槽孔主爆孔辅助孔周边孔。炮孔布置详见图6所示图6 级围岩钻爆设计示意图 12、施工注意事项:12.1、隧道开挖严格按爆破设计施工,必须由专职爆破员装药、组网、引爆及进行爆后安全检查,严格控制单孔装药量和单响药量。12.2、洞内爆破作业,必须统一指挥,进行爆破时所有人员撤至不受有害气体、振动及飞石伤害的地点,爆破后必须经过通风排烟,才准进入工作面且其相距时间不得少于5分钟,经过安全员安全检查后确定无危险后,其36、它工作人员才能进入工作面。12.3、做好软岩的防坍措施,加强喷锚支护,按设计喷足厚度、安设计要求施作锚杆,保证初期支护的承载能力,确保施工安全。九、质量保证措施1、质量管理组织机构针对本项目工程特点和质量目标的要求,成立以项目经理刘俊为组长、总工程师张奎和副经理吕成志为副组长的质量管理领导小组,明确各级管理职责,管生产必须管质量,建立严格的考核制度,将经济效益与质量挂钩。质量管理组织机构如图7所示。质量保证体系如附图1所示。图7 质量管理组织机构框图组长:项目经理副组长:副经理副组长:总工程师质量检查部工程管理部工地试验室测 量 组质检工程师工程队长专职质检员2、施工技术保证措施2.1、开工前37、进行中线、水平基桩闭合复测,并随时校正测量仪器的误差,确保测量工作的准确性。2.2、隧道洞身施工采用新奥法技术,遵循“先预报、管超前、严注浆、短进尺、强支护、快封闭、紧衬砌”的施工原则,减少超欠挖及对围岩的扰动。2.3、对隧道施工中可能出现的不良地质现象,采取超前地质预报措施,采用40m管棚钻机进行超前水平钻孔。制定针对性施工方案,备足相应的设备和材料,对围岩变形进行监测,作好原始记录,及时反馈,以便分析处理,采取补救措施。2.4、开挖进洞时,采取钢支撑紧贴洞口开挖面支护,并用水平钻孔探明前方地质,保证隧道掌子面施工安全。2.5、光面爆破施工质量保证措施:1)、炮孔的深度、角度、间距应符合以下38、要求a、掏槽孔:孔口间距误差和孔底间距误差不得大于5cm;b、辅助孔:孔口排距、行距误差均不得大于5cm;c、周边孔:沿隧道设计断面轮廓线上的间距误差不得大于5cm,周边孔外斜率不得大于5cm/m,孔底不超出开挖面轮廓线10cm,最大不得超过15cm。d、内圈炮孔至周边孔的排距误差不得大于5cm;e、当开挖面凹凸较大时,应根据实际情况调整炮孔深度并相应调整装药量,确保除掏槽孔外的炮孔孔底在同一垂直面上。2)、装药前应将孔内泥浆,石屑吹洗干净,已装药的炮孔应及时用炮泥堵塞密封,周边孔的堵塞长度不宜小于20cm。3)、爆破后开挖断面应符合下列要求: a、严格控制超欠挖,开挖区IV级围岩多为中硬岩、39、软岩,允许岩石个别突出(每项1m2内不得大于0.1 m2)欠挖但隆起量不得大于5cm,拱、墙脚以上下1m范围内严禁欠挖。b、允许超挖值(cm)见表6所示表6 隧道开挖允许超挖值表(单位:cm)开挖部位超挖值拱 部平均15最大25边墙、仰拱、隧底平均10c、炮孔痕迹保存率满足:半孔率85% ,周边孔在开挖轮廓面上均匀分布。十、施工安全保证措施1、安全保证措施建立以项目经理为首的安全保证体系如附图2所示。项目经理部和各作业队分级负责,以加强施工作业现场控制和职工的安全生产教育为重点,开展创建安全标准化工地活动,确保本标段工程的施工安全。2、施工安全技术措施2.1、进洞施工应完成对风、水、电路等设施40、的统一安排,各洞口设专职电工,洞内电线严禁乱扯乱挂或与钢制品搭接。同时,进洞前先做好洞口工程,稳定好洞口的边坡和仰坡,做好天沟、边沟等排水设施,确保地表水不危及隧道的工程安全。2.2、加强隧道监控量测工作,严格按照规范要求进行,确保数据准确无误,为隧道实现动态设计与施工的提供依据,并及时发现和处理安全隐患。2.3、隧道施工应建立完善的交接班制度,并记录施工、安全等情况。进入隧道工地的人员,必须按规定配带安全帽及防护用品,遵章守纪,听从指挥。2.4、开挖作业时,应首先检查工作面是否处于安全状态,并检查支护是否牢固,顶板是否稳定,如有松动的土石或裂缝,应先予以清除或支护。2.5、采用风钻钻孔时,应41、先检查机身各部件和绝缘装置是否良好,工作面内不得拆卸、修理风钻,严禁在残孔中继续钻孔。2.6、各类进洞车辆必须处于完好状态,制动有效,严禁人料混载。所有运载车辆均不准超载,超高运输。凡停放在接近车辆运行界限处的施工设备与机械,应在其边缘设置低压红色闪光灯,显示界限,以防止运输车辆撞碰。2.7、机械装碴时,坑道断面应满足装载机械的安全运转,装载的回转范围内不得有人通过。进出隧道的人员应走人行道,不得与机械或车辆抢道,严禁扒车或强行搭车。2.8、洞内喷锚支护,支护到开挖前面的距离一般不得超过3m;如遇石质破碎、风化严重和土质隧道时,支护工作面应紧贴掌子面。2.9、随着隧道各部开挖工作的推进,应及时42、进行衬砌或压浆,特别是洞口建筑的衬砌必须尽早施工,地质不良地段的洞口必须首先完成。衬砌用的脚手架、工作平台、跳板、梯子等应安装牢固,不得有露头的钉子或尖角突出。靠近通道的一侧应有足够的净空,保证车辆行人能安全通过。2.10、结合安全管理目标,开展安全技术教育。教育职工确立“安全第一”的思想,开展定期安全技术学习,实现各工种、特别是特殊工种培训后持证上岗。认真建立安全教育台帐,实行“一人一卡”制度,使安全教育不留死角。2.11、建立定期和不定期的安全检查制度,定期检查制度项目经理部每周一次,作业班组每天班前、班中、班后各一次。每次检查均记录备查,检查中发现的事故隐患由检查人员填发整改通知单,做到43、定人、定措施、定时间进行整改,要害部位由检查人员现场蹲点督促整改,整改后用书面反馈。2.12、各种运输车辆,必须限速行驶。转弯、陡坡及高路堤地段必须设立标识牌,对实际加以提醒。2.13、洞内施工必须备有充足的照明设施。2.14、爆破施工必须加强安全警戒工作,提前30分钟发出爆破警报,并疏散施工人员,撤出施工机械,对不能搬移的物件采取有措施予以保护,爆破完成后及时通风散烟5分钟后,由专业爆破技术人员进行爆破安全检查,检查确定无危险时,解除警戒,后续施工人员方可进入爆破区域。十一、安全应急预案鉴于IV级围岩特性,F2、F8两段破碎带的裂隙发育,雨季施工很可能出现突泥涌水等灾害性事故。在施工过程中,44、特别需要重视安全应急预案工作的开展。IV级围岩施工过程中必须做好以下应急预案:1、爆破应急救援预案。2、坍塌事故应急救援预案。3、突泥突水应急救援预案。4、机械伤害应急救援预案。5、安全生产应急救援预案。6、施工现场始终保证有足够的应急物资储备,结合本合同段实际地质情况,必须储备高压力注浆设备、大马力抽水机、大直径通风管、200300焊接钢管、超细水泥、轻质填充材料、方木、钢材、防水、防渗材料和编织袋,在任何情况下不得随意挪作它用,一旦发生险情,及时启动应急响应预案,及时控制事故现场,避免事故损失进一步扩大,并积极组织事故的善后处理。7、严格执行地面、洞内的监控量测,发现异常情况立即施作加强支护措施,如采用注浆加固、挂双层钢筋网片、复喷混凝土等措施,增加初期支护刚度,防止围岩局部突变引起坍方。十二、环境保护与文明施工1、洞内生产用水应挖临时排水沟集中引排,不得污水四溢,排除洞外的污水必须经沉淀和除油处理后方可排放,未经处理不得直接排放入溪沟或农田污染下游水源。2、施工机械的废气油料,不得随意倾倒于附近农田,污染土壤和水体。3、运输道路必须经常洒水降尘,避免扬尘污染空气。4、现场施工机械布置,运输车辆停放整齐有序,中间休息或工序完工,应做到场地彻底清理。5、施工中废渣除部分施工自用外,统一调配,杜绝随意堆放。附图1 质量保证体系框图