信定洞身开挖文档格式.docx
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采用路堑式明挖施工;
自卸汽车配合挖掘机,预裂弱爆破施工。
开挖前,按设计位置及仰、边坡坡度,测设边、仰坡边线以及洞顶截、排水沟位置,预先挖好截、排水沟并沿设计开挖边线1.0米外与边沟连通。
边仰坡开挖自上而下作业,及时施作洞口路基段排水沟工程,使仰坡顶、边坡顶排水、截水设施与路堑排水系统相通。
二、洞身开挖作业施工方法
1.洞口段和Ⅰ、Ⅱ类围岩地段施工
洞口段围岩较破碎,覆盖层薄,围岩稳定性较差地质属Ⅰ、Ⅱ类,是施工的薄弱环节。
当明洞按设计开挖到位后,进行边仰坡加固施工,并在进洞之前先施工超前小导管,超前小管采用φ42热轧无缝钢管,钢管长4m,管壁四周钻四排φ6mm孔,尾部焊接φ8加劲箍,纵向相邻两排锚杆应有不小于100cm的搭接长度,尾部焊于钢支撑上,环向间距40cm。
方法是:
使用锚固工程钻机沿洞身的纵向开挖轮廓线以外,以5~10°
外插角钻孔,穿入φ42mm超前小导管,注浆加固围岩,先护后挖。
待超前支护完毕后,以短台阶法进行上、下部开挖,采用人工配合机械开挖,必要时使用风镐辅以钻爆。
洞口段和Ⅰ、Ⅱ类围岩地段台阶法施工上断面分三步:
一、开挖上导弧形导坑,开挖高度距离拱顶2~3米,采取弱爆破,循环进尺控制在0.5m左右,中央留取核心土。
二、爆破作业完成后,派人工清渣,初喷3~4cm砼后,立即架立I16型钢支撑,挂布刚筋网,进行锚喷支护。
三、开挖清除中央核心土,但至少保留中央核心土4~6米。
施工流程:
测量放线→注浆导管超前支护→上台阶机械开挖,(必要时风镐钻爆开挖)→初喷砼→打入Φ22药包锚杆→挂网→再喷砼→出碴→安装工字钢架→纵向连接钢筋(将其与钢架、锚杆焊连在一起)→喷射砼至设计要求厚度→下台阶开挖支护(仰拱开挖)
下台阶施工,为尽量减少对上导施工的影响,分两次,一次一半,每次进持3~4米,及时支护。
应特别注意I16钢架组拼符合设计要求,位置正确,不偏斜,同时应形成闭合支撑,连接整体承受围岩压力。
2.Ⅲ类围岩地段施工
采用短台阶法开挖,台阶长度不少于30m。
超前支护采用Φ22mm超前锚杆,开挖采用光面控制爆破,上断面一次性开挖,每3~4密进行初期支护一次,下断面开挖同Ⅰ、Ⅱ围岩施工方法相同,机械出碴。
施工流程为:
测量放线→打设超前锚杆→上台阶钻爆开挖→初喷砼→安装Φ22mm药包锚杆并挂钢筋网→出碴→安装钢格栅→纵向钢筋、锚杆与钢架之间焊连→复喷至设计要求厚度→下台阶开挖支护
3.Ⅳ、Ⅴ类围岩地段施工
Ⅳ、Ⅴ类围岩开挖采用全断面法,每循环进尺平均2.8~3.0m。
测量放线→钻孔→装药→爆破→通风→找顶→初期支护→出碴→安装Φ22mm药包锚杆→挂网→复喷至设计要求厚度
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类围岩地段采用台阶法施工,Ⅳ、Ⅴ类围岩采用全断面法施工,见开挖示意图:
四、钻爆设计
爆整体方案:
运用光面爆破技术控制开挖断面,减少对围岩的扰动,严格控制超欠挖。
针对隧道各类围岩及不同施工方法分别作出炮眼布置,钻孔直径均为40mm,炮眼深度随围岩类别而不同。
Ⅰ类围岩0.5~0.8m,Ⅱ类围岩0.8~1.0m,Ⅲ类围岩1.1~1.4m,Ⅳ、Ⅴ类围岩3m左右,掏槽眼,掘进眼,周边眼分段起爆。
1、钻爆计算与选定
①炮眼孔径d=42mm,采用直径42mm钻头。
②光爆不偶合系数D
D=dk/di=(1-α)(ρ0/[бc]1/r+α
取D=1.5
③
周边眼间距E:
E=54.2976kp·
di
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类围岩E取40cm,Ⅳ、Ⅴ类围岩取50cm。
④光爆眼抵抗线W:
根据经验m=E/W=0.6~1.0效果最佳,本隧道地质情况决定,E/W=0.8,即可。
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类围岩w取50cm,Ⅳ、Ⅴ类围岩取65~70cm
⑤单孔装药量q
周边眼:
q=1/4πdi2·
β·
L·
ρ0
其它眼:
q=k·
a·
w·
λ
⑥孔距a:
满足a=(12~20d),取a=80cm。
选择爆破参数采用公式法与工程类比法结合考虑,具体数据参见钻爆设计图与装药参数表,各参数应在实际施工中进行调整优化。
2、起爆网路
采用孔内微差控制爆破,火雷管起爆导爆索网路。
微差时间用1~15段非电毫秒雷管控制,起爆顺序为:
掏槽眼→扩槽眼→掘进眼→内圈眼→周边眼。
3、主要技术经济指标
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类围岩技术经济指标
项目
预计进尺(m)
炮眼总数(个)
钻眼总延米(个)
雷管用量(个)
炸药用量(kg)
比钻眼数(个/m2)
比钻
眼量(m/m3)
比装药量(kg/m3)
雷管单耗发(发/m3)
上部指标
1.5
98
149.7
97
59.8
2.93
2.98
1.19
1.93
下部指标
119
178.5
69.3
1.66
0.99
1.10
Ⅳ、Ⅴ类围岩技术经济指标
比钻眼量(m/m3)
指标
2.5
170
453.6
265.3
2.14
2.28
1.33
0.85
I、II、III类围岩钻爆设计装药参数表
断面
炮眼名称
钻眼参数
眼数
毫秒雷管
装药长
装药系数
单眼装药量
段药量
眼深(m)
抵抗线(m)
间距(m)
(个)
(段)
发
(m)
%
Φ32药量
Φ40药量
(kg)
上半段面
掏槽
1.8
1
1..7
0.3
4
59
1.25
5
1.7
0.25
2
3
0.4
6
扩槽
0.45
7
0.6
40
0.75
掘进
8
9
底板
14
11
10.5
内圈
0.87
13
27
0.5
8.5
内圈底
周边
0.44
33
15
0.3
10.8
周边角
合计
下半段面
一排
0.8
4.5
二排
5.5
三排
6.75
四排
10
7.5
五排
六排
七排
53
0.78
0.67
16
9.6
0.61
24
7.2
IV、V类围岩钻爆设计装药参数表
炮眼数量
掏槽眼
1.4
2.9
2.7
3.4
扩槽眼
4.2
5.3
掘进眼
21
31.5
25
37.5
22.5
底板眼
12
内圈眼
31
46.5
底板角眼
0.72
周边眼
41
0.7
51.3
五、施工通风
采用软管道压入式通风,洞口外10~30m安装110KW通风机,风管直径φ1.0m聚丙烯风带,确保通风效果良好。
六、施工供电及照明
在进洞端左洞左侧及出口端右洞右侧设置配电房,分别安设500KVA变压器各二台,即进出口端变电能力均为1000KVA。
供电线路采用三相四线制,供电电压为400/230V,满足洞内动力机械及照明。
洞内各工作面采用36V低电压。
七、劳动力组织
劳动力安排表(每作业面)
工种
人数
附注
凿岩工
凿岩
爆破工
联线装药
装载机司机
挖装
汽车司机
运渣
测工
测量
修理工
电工
找顶工
寻找与触撬危石
初期支护
立架、挂网、喷锚
八、机械设备配备
机械设备配备表(每洞口)
设备名称
型号
数量
规格
空压机
4L-20/8
3台
120KW
W-7/10
1台
10m3
凿岩机
YT-28
20台
凿岩台架
自加工
侧卸式装载机
CZA-50
2辆
2.0m3
自卸车
8辆
5t
通风机
BW150
2×
37KW
发电机
GK50
1部
250KW
抽水机
4台
九、监控测量
按照设计文件,本隧道必测项目为洞外观测、地表下沉量测、洞顶下沉量测与净空收敛量测。
量测后应及时对现场量测数据绘制时态曲线和空间关系曲线,当位移时间—曲线趋于平缓时,应进行数据处理或回归分析,以推算最终位移和掌握位移变化规律。
各预埋点应牢固可靠,易于识别并妥善保护,现场监控量测应按量测计划认真组织施工,并与其它施工环节紧密配合,不得中断工作。
十、光爆质量控制
钻孔控制
(1)定位
在眼孔选定后,作业班长应将钻机范围定下来,并将穿孔的先后次序分配明确。
(2)、开口
首先选好开口位置,刨掉浮碴,根据断面的方向确定支架的角度。
使钻杆与开口处断面垂直,当开出3~5cm时,再调整钻孔,保持设计上规定的角度。
(3)、穿进
穿进中应充分发挥支架的作用,以加快进度。
操作时,支架应尽量的放大角度加强推力。
(4)、利用偏斜角控制错台
偏斜角度的大小,可根据孔的深度加以调整,使孔底落在设计轮廓线以外10cm以内。
偏斜角应尽量减小,一般为3~5°
。
(5)、利用长钻杆控制错台
为了减小周边孔的倾斜角度,控制错台,无论是浅孔还是深孔,都应尽量利用长杆钻孔,并且使钻机紧贴岩壁,尽量缩小周边孔与毛洞幅员线的距离。
十一、安全控制措施
1、建立安全生产责任制,经理部及各项目队设专职安全检查员,做好安全生产管理和监督,以及安全技术交底工作。
2、定期展开安全教育,坚持班前安全讲话,周一安全活动,月安全检查制度,发现问题,专人负责处理。
3、树立安全第一思想,严格按安全操作规程施工。
4、隧道开挖爆破后,应由专职人员找顶,防止落石。
采用人工找顶时,至少配2名反应快的找顶工,先查清危石位置后方可进行,并时刻注意松动石块下落方向。
危石没有清除完毕,其他人员不得进入工作面。
5、施工爆破人员必须由持有“爆破证”人员担任,爆破后20分钟方准进入工作面,经检查认为安全后方可施工。
瞎炮要由有经验的爆破工处理,处理完毕后才允许其他人进入现场。
6、严格爆破器材的审批、领用、加工的管理,做到按当天需用量领取,多余量送回炸药库。
火工品操作与运输按另行交底的《爆破安全管理》执行。
7、所有机电设备及施工机械必须由专人保管、专人操作,并在机械旁挂置操作警示牌,严禁违章操作。
施工用电线路必须按技术标准架设,各种电器设备应安装漏电保安器。
8、洞内三管二线应按规范要求布置,洞内外搭设的承重平台、脚手架必须经检验合格后方可使用。
9、隧道洞口地段地质较差,要高度重视洞口附近可能出现的坍塌滑现象,提前做好洞内外截排水工作,雨季施工要加大观察力度。
10、高度重视洞内初期支护,开挖后及时进行初期支护,及早发挥围岩自身力。
11、加强现场监控量测,特别是拱顶下沉、围岩收敛、底板变形、地表下沉等,及时量测记录,通过数据分析,进行判断及采取对策。
12、必须有防止开挖坍塌的措施,施工时要派专人查看地质变化,发施工现场佩戴安全帽,高空作业佩戴安全带、防滑鞋,主要关口必须挂有安全标语或安全警告牌。
13、洞内要有充足的照明,除成洞地段可设220V电源外,其它作业地段照明均应设36V安全灯,动力线用橡胶绝缘电缆,并挂在衬砌或围岩上,高度符合有关规定。
14、特种作业人员必须持证上岗,并严格按相关规程操作。
15、加强监控量测,用数据指导施工。
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