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隧道洞身開挖施工工藝(10頁)
隧道洞身開挖施工工藝(10頁).doc
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上傳人:正*** 編號:884383 2024-01-12 10頁 1.76MB

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1、隧道洞身開挖施工工藝本標段隧道根據地質情況洞門、明洞段采用明挖法。暗挖段按新奧法原理組織施工,施工方法根據工程地質和水文地質條件,開挖斷面大小、襯砌類型、埋深、隧道長度、工期要求及環境制約等因素綜合研究確定。本標段隧道為雙線隧道,正洞洞身段級圍巖采用全斷面法,級圍巖采用臺階法施工,級圍巖采用三臺階法施工(土質地段采用三臺階臨時仰拱法),級圍巖深埋地段采用三臺階臨時橫撐(臨時仰拱)法施工,級圍巖土質地層、斷層破碎帶、偏壓帶、淺埋段采用三臺階臨時仰拱法施工。qYeiJ。施工時加強地質超前預報,提前采取各項開挖方法和支護措施。、級圍巖開挖采用光面爆破,、級圍巖開挖采用預裂爆破法或光面爆破,人工配合機2、械開挖,嚴格控制超欠挖。VWhdS。1、全斷面法施工全斷面法利用多功能作業臺車配合手持風鉆鉆孔,楔形掏槽,塑料導爆管非電起爆系統,毫秒微差有序起爆,應用光面爆破技術。全斷面開挖法施工流程示意圖見下圖:McExs。施工步驟:1全斷面開挖 2初期支護 3全斷面二次襯砌全斷面法施工示意圖2、臺階法施工 臺階法(或加臨時仰拱)開挖采用多功能作業臺車配合風鉆鉆眼,塑料導爆管非電起爆系統,毫秒微差有序起爆。上臺階由挖掘機扒碴,下臺階用裝載機裝碴,出碴采用無軌運輸,裝載機裝碴,自卸車運碴;隧道開挖后及時施作初期支護,仰拱施工緊跟。Qo1xQ。臺階法(或加臨時仰拱)施工示意見下頁圖。臺階法(或加臨時仰拱)施工3、工序示意圖施工工序:1)弱爆破開挖部;施作部周邊的初期支護:初噴混凝土,鋪鋼筋網,架立鋼架(設鎖腳錨桿),鉆設徑向錨桿后復噴混凝土至設計厚度;施作下一循環超前支護(僅用于有超前支護情況);iD51t。2)架設底部臨時橫撐(此步僅適用于臺階法加臨時橫撐);3)弱爆破開挖部;施作邊墻初期支護:初噴混凝土,鋪鋼筋網,架立鋼架(設鎖腳錨管或錨桿),鉆設徑向錨桿后復噴混凝土至設計厚度;JGvBe。4)弱爆破開挖部;施作隧底噴混凝土(僅適用于仰拱底部設計有噴混凝土時),必要時在墻腳處設置臨時橫撐(圖中未示)。wpr7D。3、三臺階法施工 施工順序:超前支護上臺階開挖上臺階初期支護中臺階開挖中臺階初期支護下4、臺階開挖下臺階初期支護仰拱開挖仰拱、填充拱墻襯砌。DWgaC。開挖方法:巖石地段采用多功能作業臺架風動鑿巖機鉆眼;黃土地段采用人工輔以銑挖設備開挖,必要時風鉆鉆孔弱爆破。施工時先開挖上臺階,待開挖達到一定長度后再開挖中臺階及下臺階,形成上中下三個臺階同時并進施工,及時進行支護,封閉成環。BviRA。施工步序見下頁“三臺階法施工工序示意圖”。-超前支護; 2-上臺階開挖; -上臺階初期支護; 4-中臺階開挖-中臺階初期支護; 6-下臺階開挖; -下臺階初期支護; 8-隧底開挖及支護;-仰拱混凝土; -填充混凝土; -拱墻襯砌混凝土246246仰拱棧橋58m612m58m6uhur。三臺階法施工工5、序示意圖4、三臺階預留核心土法施工施工順序:超前支護上臺階開挖上臺階初期支護上臺階核心土開挖、中臺階左側開挖中臺階左側初期支護中臺階右側開挖中臺階右側初期支護中臺階核心土開挖、下臺階左側開挖下臺階左側初期支護下臺階右側開挖下臺階右側初期支護下臺階核心土開挖仰拱開挖、初期支護仰拱、填充拱墻襯砌。z8CNP。開挖方法:巖石地段采用多功能作業臺架風動鑿巖機鉆眼;黃土地段采用人工輔以銑挖設備開挖,必要時風鉆鉆孔弱爆破。施工時先開挖上臺階,待開挖達到一定長度后再開挖中臺階及下臺階,形成上中下三個臺階同時并進施工,及時進行支護,封閉成環。b9kT9。施工步序見“三臺階預留核心土法施工工序示意圖”。三臺階預6、留核心土法施工工序示意圖5、三臺階臨時仰拱法施工施工順序:超前支護上臺階開挖上臺階支護、臨時仰拱中臺階開挖拆除臨時仰拱、中臺階支護下臺階開挖下臺階支護、臨時仰拱仰拱開挖、支護拆除臨時仰拱仰拱、填充拱墻襯砌。eqyNh。開挖方法:采用人工輔以銑挖設備開挖,必要時風鉆鉆孔弱爆破,臺階長度35m;各臺階開挖后及時封閉掌子面,噴、網、錨及鋼架聯合支護作業,施作臨時鋼架橫撐;量測要及時緊跟,及時分析反饋,指導施工。施工步序見下“三臺階臨時仰拱法施工工序示意圖”。BMkfY。-超前支護; 2-上臺階開挖; -支護、臨時鋼架; 4-中臺階開挖;-拆除臨時仰拱、支護; 6-下臺階開挖; -支護、臨時鋼架; 87、-隧底開挖、支護-拆除臨時仰拱 -仰拱、填充; -拱墻襯砌246246仰拱棧橋35m610m35m88bd5St。臺階臨時仰拱法施工工序示意圖6、雙側壁導坑法施工雙側壁導坑法開挖,堅持“弱爆破、短進尺、強支護、早封閉、勤量測”的原則進行施工。雙側壁導坑法施工示意見下頁圖。雙側壁導坑施工工序示意圖施工工序:1)弱爆破開挖部;噴8cm厚混凝土封閉掌子面(必要時);施作部導坑周邊的初期支護和臨時支護,即初噴4cm厚混凝土,鋪設鋼筋網,架立初支型鋼鋼架和I18臨時鋼架,并設鎖腳錨管;安裝I18橫撐;鉆設徑向錨桿后復噴混凝土至設計厚度;施作部導坑周邊下一循環的超前支護。V8mWn。2)在滯后于部一段距離8、后,弱爆破開挖部;噴8cm厚混凝土封閉掌子面(必要時);導坑周邊部分初噴4cm厚混凝土,鋪設鋼筋網;接長型鋼鋼架和I18臨時鋼架,設鎖腳錨管;鉆設徑向錨桿后復噴混凝土至設計厚度,側壁導坑封閉成環。D1mqI。3)在滯后部一段距離后,弱爆破開挖部并施作導坑周邊的初期支護、臨時支護及下一循環超前支護,步驟及工序同1。fMAeM。4)自滯后于部一段距離后,弱爆破開挖部并施作導坑周邊的初期支護和臨時支護,步驟及工序同2。5)弱爆破開挖部;噴8cm厚混凝土封閉掌子面;導坑周邊初噴4cm厚混凝土,鋪設鋼筋網,架設拱部型鋼鋼架,鉆設徑向錨桿后復噴混凝土至設計厚度。VxRfQ。6)在滯后部一段距離后,弱爆破開9、挖部。7)在滯后部一段距離后,弱爆破開挖部。8)在滯后部一段距離后,弱爆破開挖部。9)在滯后部一段距離后,弱爆破開挖部;隧底周邊部分初噴4cm厚混凝土,架設仰拱型鋼鋼架,使整個襯砌鋼架封閉成環。BmLPe。7、正洞鉆爆設計1)參數選擇隧道采用光面爆破。光面爆破綜合地質條件、開挖斷面、開挖進尺及合理選擇爆破器材等方面進行設計,選用乳化炸藥,塑料導爆管非電起爆,毫秒微差有序起爆,激發針引爆。鉆爆設計根據光面爆破效果不斷優化爆破參數。ebBEH。各光面爆破參數如周邊眼間距(E)、最小抵抗線(W)、相對距(E/W)和裝藥集中度(q)等,采用工程類比或根據爆破漏斗及成縫試驗確定,在無條件試驗時,可選用下10、表參數。洞口附近爆破施工嚴格控制單段裝藥量,降低震速,確保周邊民房及其他構筑物的安全。wt20U。光面爆破參數 參數 巖石類型 飽和單軸抗壓限強度Rb(MPaa)裝藥不偶合系數D周邊眼間距E(cm)周邊眼最小抵抗線W(cm)相對距E/W周邊眼藥集中度q(kg/m)硬 巖601.21.5.557070850.81.00.300.35中硬巖30601.502.00456060750.81.00.200.30軟 巖302.002.50305040600.50.80.07 0.15注:1)表中所列參數適用于炮眼深度1.04.0m,炮眼直徑4050mm,藥卷直徑2025mm。 2)當斷面較小或圍巖軟弱、11、破碎或對曲線、折線開挖成形要求較高時,周邊眼間距E取較小值。 3)周邊眼抵抗線W值在一般情況下均大于周邊眼間距E值。軟巖在取較小E值時,W值適當增大。 4)E/W:軟巖取小值,硬巖及斷面小時取大值。(1)掏槽孔Q1=L r式中:炮孔裝藥系數,取=0.9;L孔深,LIII=3.2m、LIV2.2m、LV1.1m;r每米長度炸藥量,r=0.78kg/m8R6hZ。經計算QIII=2.24kg,取2.2kg QIV、V=1.54kg,取1.5kg QV=1.19kg,取1.1kg3Y1oQ。(2)輔助孔QIII=L r=0.83.10.78=1.93kg 取QIII=1.9kgQIV、V=L r=012、.82.10.78=1.31kg 取QIV、V=1.3kg QIV、V=L r=0.71.60.78=0.87kg 取QIV、V=0.9kg(3)光爆孔通常為輔助孔的1/31/4,取QIII0.6,QIV、V=0.4kg ,QV=0.3kg輔助眼裝藥從提高循環進尺、減少拋擲量和降低炸藥單耗等方面考慮,采用空氣柱裝藥。底板眼裝藥參考輔助眼裝藥布置。裝藥布置如下圖所示。aXshE。空氣柱裝藥結構示意圖周邊眼裝藥量及裝藥布置:因為本隧道采用1#巖石乳化炸藥,現場施工裝藥情況,截中分開。采用空氣間隔裝藥,裝藥布置如下圖所示。Qm1Ib。空氣間隔裝藥結構示意圖2)施工工藝與方法光面爆破施工工藝流程圖見下13、頁圖。(1)測量測量是控制開挖輪廓準確度的關鍵。每一循環都由測量技術人員在掌子面標出開挖輪廓和炮孔位置,在直線段安設激光導向儀,以減少測量時間及確保開挖輪廓線精度。eLlvs。(2)鉆孔鉆孔用采用YT28風槍,并按以下要求鉆孔。a)按照炮眼布置圖正確對孔和鉆進;b)掏槽眼比其它眼深10cm,眼口間距誤差和眼底間距誤差不得大于5cm;c)輔助眼眼口排距、行距誤差不大于10cm,周邊眼眼口位置誤差不得大于5cm,眼底不得超出開挖斷面輪廓線15cm;eJiZZ。d)周邊眼位置在設計斷面輪廓線上,要嚴格控制外插角,外斜率不得大于5cm/m;e)開挖面凹凸較大時,按實際情況,調整炮眼深度,力求所有炮眼(14、除掏槽眼外)眼底在同一垂直面上;f)鉆眼完畢,按炮眼布置圖進行檢查,有不符合要求的炮眼重鉆,經檢查合格后,才能裝藥起爆。光面爆破設計測量放線臺車或臺架就位鉆 孔鉆孔質量驗收裝藥與堵塞連接起爆網路起 爆通 風危石處理清理鉆孔裝藥計算與裝藥結構爆破器材準備爆破網路檢查設置警戒準備塞材料光面爆破效果與質量檢查光面爆破施工工藝流程圖PgOW7。(3)清孔裝藥清孔25鋼管輸入高壓風吹出孔內殘渣和泥漿進行清孔。裝藥按照自上而下順序填裝,雷管要分段對號入座。周邊孔裝藥量較小,采用小直徑藥卷間隔裝藥,用竹片固定藥卷,用導爆索、非電毫秒雷管起爆;輔助孔和掏槽孔采用連續裝藥,非電毫秒雷管起爆。mFCsF。(4)堵15、塞按照爆破設計裝藥,堵塞炮泥60厘米。所有炮眼裝藥完畢后,連線起爆。(5)聯結起爆網路為了保證起爆準確可靠,采用塑料導爆管傳爆雷管復式網路,即每處傳爆雷管都用2發。連線時導爆管不打結不拉細;聯結的每簇雷管個數基本相同且不超過20個。傳爆雷管用黑膠布纏好。網路聯好后由專人檢查驗收,無誤后方可起爆。網路連接見下圖。ogVzq。ABA詳圖B詳圖激發針引爆導爆管導爆管雷管爆破網路連接圖3)光爆效果評價(1)光面爆破或預裂爆破的炮眼痕跡保存率,硬巖不小于80%,中硬巖不小于60%,并在開挖輪廓面上均勻分布。zrfoE。檢驗數量:施工單位每一開挖循環檢查一次。檢驗方法:對鉆爆設計資料,觀察、目測炮眼痕跡保16、存率。(2)隧道開挖斷面允許超挖值和檢驗方法符合下表。各級圍巖允許超挖值 圍巖級別開挖部位檢測數量檢測方法拱部平均線性超挖10平均線性超挖15平均線性超挖10每一開挖循環檢查一個斷面激光斷面儀、全站儀測量周邊輪廓線,繪斷面圖與設計斷面核對最大超 挖值20最大超挖值25最大超 挖值15邊墻平均10平均10平均104)光面爆破設計(1)爆破設計原則a)炮孔布置要便于機械鉆孔;b)盡量提高炸藥能量利用率,以減少炸藥用量;c)減少對圍巖的破壞,采用光面爆破,控制好開挖輪廓;d)控制好起爆順序,提高爆破效果;e)在保證安全前提下,盡可能提高掘進速度,縮短工期。5)臺階法光面爆破設計爆破前在掌子面根據爆破設計布點,以確保達到光面爆破效果;并根據圍巖情況調整爆破設計。施工中若遇頂部圍巖破碎、施工支護需緊跟時,可適當延長臺階長度,減少施工干擾。當圍巖破碎時,采用微振控爆,降低洞內爆破振動效,以確保施工安全。FfbM4。
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