斜井洞身开挖作业指导书.docx
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斜井洞身开挖作业指导书
璞丘岭隧道洞身开挖作业指导书
一、工程概况
尤溪隧道位于福建省境内,起于三明市沙县南阳乡大基村,至于三明市尤溪县西城镇新坑村。
进口里程DK369+670;出口里程DK369+670,隧道全长12974m。
隧道洞身最大埋深660m。
道床采取双块式无砟整体道床。
隧道设辅助坑道2座,分别为:
秀村口斜井,溪口尾斜井。
我项目部承担的溪口尾斜井,溪口尾斜井与线路左线前进方向的交角为90度,综合坡度8.7%,斜井长度1154.66m。
尤溪隧道位于戴云山山脉中部,山脉主要走向为北东~楠西向,区内沟谷深切,山峰林立。
总体地形:
区内以构造剥蚀中低山为主,DK369+670~DK371+300段地形标高210~350m,坡度相对较缓,一般10~20度;DK371+300~DK382+630段地形险峻,沟谷幽深,呈“V”字型,地形标高250~850m,中间最高山峰(五马槽)1015.6m。
地形坡度一般30~50度。
隧道区域内地层较简单,山坡表层为第四系坡残积层,沟谷区分布第四系全新充冲洪积层,下伏基岩为侏罗系下统梨山组(JII)石英砂岩夹粉砂岩,以及大规模多期次的侵入岩。
侵入岩的期此有:
志留纪花岗岩(S)和侏罗纪花岗岩(J3)、白垩纪花岗岩(K)。
区域内的不良地质主要有断层、涌水突泥段、高地温段、高地应力段、岩爆段施工,无特殊岩土。
隧道出口处:
出露的岩性为全~强风化中西粒花岗岩(J3D),砂土状、碎块状,厚度6~8.0m,无不良地质。
隧道区地表水系属于闽江流域,大部分为清溪、长樟溪的支流。
旱季河流量小,雨季流量增大数倍~数十倍。
隧道区地下水类型有孔隙水、沉积岩层间裂隙水、基岩裂隙水、构造裂隙水,均受大气降水补给。
据设计资料表明,隧道区的地下水具有酸性侵蚀和CO2侵蚀,环境作用等级均为H1。
尤溪隧道为本标段的控制性工程,为加快施工进度,实施长隧短打,分别设置了溪口尾斜井辅助坑道。
本隧道按新奥法原理施工,无轨运输,结合隧道工程地质、水文地质条件等,采用钻爆法施工方案。
二、施工准备
1、熟悉设计图纸,复核现场工程、水文地质及地形等特征。
2、根据围岩类别、地质特征等选择开挖方法、运输方式。
3、根据隧道线路走向及地形情况,设置隧道测量控制桩,选择
开挖放样方法,并整理施工放样资料。
4、选择与隧道岩性相同的岩石进行成缝试验及爆破漏斗试验,确定钻爆参数。
5、配置及安装设备,物资、料源调查,准备各种物资。
三、施工方法
关峡隧道开挖采用钻爆法施工,洞口软弱围岩地段采用分部法开挖,Ⅳ级围岩采用短台阶法开挖,Ⅱ、Ⅲ级围岩采用全断面法开挖,光面爆破,楔形掏槽,微差起爆,采用TY-28风枪钻孔,侧卸式装载机配合自卸车出碴,无轨运输方式。
对开挖后的围岩,按规定频率进行监控量测,取得围岩及支护状态参数,通过对数据的分析和处理及时反馈信息指导施工。
四、施工工艺
1、分部开挖法施工工艺流程框图
洞口段软弱围岩地段采用分部开挖预留核心土法施工,边墙采用侧槽开挖,左、右错开向前推进,侧槽一次开挖4M,上台阶及边墙以TY-28凿岩机钻孔浅眼弱爆破,循环进尺为架立一榀格栅长度,开挖前沿拱部开挖轮廓线施作超前锚杆,锚杆长4M,间距0.4M,开挖后及时喷砼封闭岩面,格栅拱架、喷锚支护紧跟施作。
2、短台阶法开挖施工工艺
Ⅳ级围岩采用短台阶法,光面爆破施工,循环进尺1米,上下台阶开挖均采用YT-28凿岩机钻孔,塑料导爆管非电起爆系统,毫秒微差有序起爆,上台阶采用人工配合挖掘机扒碴到下台阶,施工中合理调整工序,实行“钻爆、装碴、运输”机械化一条龙作业,隧道开挖后及时施作喷锚支护。
短台阶法开挖施工工艺流程框图
3、全断面法开挖施工工艺
Ⅱ、Ⅲ级围岩地段采用全断面法光面爆破施工,塑料导爆管非电起爆系统,毫秒微差有序起爆。
YT-28凿岩机钻孔,循环进尺2m。
全断面爆破作业中采用水幕降尘,确保作业面粉尘含量低于标准允许值。
施工中采用“W”型水幕喷雾降尘。
每个爆破作业面共设两道水幕降尘,距离掌子面分别为20M和40M,每道共设4个小幕降尘器,左右墙各1个,基底2个,在爆破工点炮离开时,逐组启动喷水系统,开始水幕降尘作业。
装碴作业面和倒运碴场,人工配合专用洒水器降尘,确保施工环境良好。
全断面法开挖施工工艺流程框图
五、钻爆设计
该隧道爆破开挖采用2#岩石硝铵炸药和乳胶炸药,不偶合系数为1.7。
1、周边眼孔距E的选择
周边眼间距一般为0.3~0.65m,本设计取0.45m
2、抵抗线W的选择
W=E/M.M为周边孔密集系数,一般取0.6~1.2,本设计取0.8m,则W=0.55m。
3、炮孔深度L的选择
根据围岩情况,初步设计循环进尺Ⅳ级围岩1.0M,Ⅱ、Ⅲ级围岩2M。
炮眼布置及钻爆参数见附图
六、钻爆施工
光爆钻孔时,应统一指挥协调行动,认真实行定人、定机、定质、定量“四定”岗位责任制,分区按顺序钻孔,避免相互干扰、碰撞、拥挤和窝工。
1、准备
1.1开工前准备工作做到“四查”。
即:
查风枪运转及部件是否正常。
查风水电及管连接部位是否牢固。
查钻头钻杆等配件是否备全。
查消耗较多的器材是否有充分的余量。
1.2技术人员准备放样资料,仔细复核放样数据,并及时检校仪器保证放样的准确性。
2、测量画拱
开挖轮廓线采用断面支距法画出,即先在掌子面上测设出隧道中线,以中线为纵轴,以开挖轮廓的拱顶为原点,沿纵轴向下每隔50cm(即纵向支距)向左、向右量取横向支距,画出开挖轮廓线点,并在掌子面上点出各炮眼位置。
3、钻孔
利用YT-28风枪及简易架按画好的点位进行钻孔,风枪手分区分片负责。
开口时慢慢推进,并特别注意钻杆的方向与掌子面垂直,如遇破碎岩石卡钎时应慢慢来回推进,使之拔出,周边眼开眼要在轮廓上误差不大于5cm。
周边眼外插眼1~2°,掘进眼均匀分布,底板眼要相互平行(不包括周边眼及掏槽眼),孔底要在同一平面上,爆出的断面要整齐,便于下一循环作业。
钻孔作业中要做到“六快、四勤、四不钻”,“六快”即:
拉风水管快、安钻快、换钻杆快、移动钻杆快、交换位置快、排除故障快。
“四勤”即:
保养钻机勤、维修风水电路勤、检查钻孔质量勤、检查险情勤。
“四不钻”即:
不钻残孔、不钻石缝、不钻软夹层、不钻破碎层。
4、清孔
用φ20mm的钢管做成吹风管,钻孔完成后即用高压风进行清孔,清除孔内石屑及泥浆。
5、装药、填塞和起爆
炮孔装药采用反向装药,孔底加强,周边孔采用Φ25药卷间隔装药,用导爆索连接起爆,其它炮孔使用塑料导爆管普通毫秒雷管起爆系统,孔内延期起爆,短台阶法开挖导爆管采用簇联法连接,全断面法开挖导爆管采用并联法连接,引爆用火雷管。
装药作业分组分区进行,严格按炮孔设计图规定的装药量装药,雷管段号“对号入座”。
爆破网络联接、检查及起爆方式,按照GB6722-86“爆破安全规程”执行。
装药后孔口要用炮泥塞好,堵塞长度掘进孔不少于40CM,固边孔不少于20CM。
6、排险
隧道爆破后,利用30分钟时间排烟,排烟完成即进入开挖面找顶,清除浮石后,处理盲爆炸药、雷管等,确保出碴及下一循环钻孔安全。
7、出碴
隧道短台阶开挖时,上部爆碴人工或机械扒碴到下部,采用侧卸式装碴,自卸车运输至洞外弃碴场。
七、现场监控量测
现场监控制量测是在隧道施工过程中,对围岩和支护系统的稳定状态进行监测,为喷锚支护和模筑砌的参数调整提供依据,把量测的数据经整理和分析得到的信息及时反馈到设计和施工中,进一步优化设计和施工方案,以达到安全、经济、快速施工的目的,围岩量测也是施工管理中的一个重要环节,是施工安全和质量的保障。
1、量测的项目、方法及频率
序号
项目名称
方法及工具
布置
量测间隔时间
1~15天
16天~1个月
1~3个月
3个月后
1
地质和支护状况观察
岩性、结构面及支护裂缝观察或描述。
地质罗盘等。
开挖及支护后进行
每次爆破后进行
2
周边位移
WPM-3收敛计
Ⅳ级围岩,10m一个断面,Ⅱ、Ⅲ级围岩20m一个断面,周边收敛每个断面3对测点,地表下沉每个断面11个测点
1~2次/天
1次/2天
1~2次/周
1~3次
3
拱顶下沉
水平仪、水准尺、钢尺或测钎
1~2次/天
1次/天
1~2次/周
1~3次
4
地表下沉
水平仪、水平尺
开挖面距量测断面前后<2B时1~2次/天开挖面距量测断面前后<5B时1~2次/2天开挖面距量测断面前后>5B时1~2次/周
注:
B为隧道开挖宽度
2、现场量测要求
2.1喷锚支护施作2个小时后即埋设测点,进行第一次量测数据采集。
2.2测试前检查仪表设备是否完好,如发现故障应及时修理或更换;确认测点是否松动或损坏,只有测点状态良好时方可进行测试工作。
2.3测试中按各项量测操作规程安装好仪器仪表,每测点一般测三次,三次读数相差不大时,取算术平均值作为观测值,若读数相差过大则应检查仪器仪表安装是否正确,测点是否松动,当确认无误后再按前述监控量测要求进行复测。
每次测试都要认真做好原始数据记录,并记录掘进里程、支护施工情况以及环境温度等,保持原始记录的准确性,量测数据应在现场进行粗略计算,若发现变位较大时,应及时通知现场施工负责人。
2.4测试完毕后检查仪器仪表,做好养护、保管工作。
及时进行资料整理,监控量测资料须认真整理和审核。
3、量测测点和布置
水平收敛基线布置3条,起拱线以上1m处布置1条,起拱线以下1m处布置1条,轨面以上1m处水平布置1条,拱顶下沉测点的位置在每个断面内布置1点。
4、量测数据分析和信息反馈
将量测数据进行处理和分析,绘制时间——位移曲线。
一般情况会出现如下两种情况:
4.1绝对位移值逐渐减少,支护结构趋于稳定,可施作二次砼衬砌。
4.2位移变化异常,出现反弯点,施工支护出现严重变形,这时应及时通知施工管理人员,该段支护须采取加强措施,确保隧道不坍方,严重时施工人员须迅速撤离施工现场,保证施工人员安全。
八、机具设备
九、劳动力组织
1、钻孔班:
8~10人,钻设掘进孔及锚杆孔。
2、电工及机械司机:
3~5人,分管空压机、检修供电线路、供风、供水管道,爆后降尘和隧道出碴。
3、锚杆班:
3~5人,负责加工及安装锚杆。
4、扒碴班:
3~5人,负责将上部爆碴扒到下部。
十、质量标准和安全措施
1、质量标准
1.1隧道开挖轮廓圆顺,断面尺寸及高程符合设计要求。
1.2开挖断面严禁欠挖,并要严格控制超挖值。
超挖允许值为:
Ⅱ类围岩拱部平均10cm,最大15cm。
边墙、仰拱隧底平均10cm。
Ⅲ类围岩拱部平均15cm,最大25cm。
边墙、仰拱隧底平均10cm。
1.3该隧道采用光面爆破和预裂爆破相结合的方法,根据围岩类别进行钻爆设计,并根据围岩变化情况随时调整爆破参数,包括炮眼布置、药量、装药结构、引爆顺序和人数选择。
采用非电微差雷管起爆,严禁采用电雷管爆破。
1.4为了避免超欠挖,确保开挖轮廓圆顺、准确,周边眼包括找顶、找帮、找底(含水沟底),根据不同的开挖方式一次爆破成型,避免衬砌后补爆落底,影响衬砌外观质量和造成边墙吊脚。
1.5开挖爆破后,周边松动、碎裂围岩一次清理完成后方可支护,施工中要重严掌握。
2、安全措施
2.1坚决贯彻“安全第一”的思想和“预防为主”的方针。
改善劳动条件,保护劳动者在生产中的安全和健康,安全优质地完成本工程。
2.2开工前,根据设计文件进行详细的调查,结合实际编制实施性施工组织调计,选定正确的施工方法,合理规划场地,制订安全技术措施。
2.3加强安全教育。
开工前技术部门向参加施工的全体人员进行安全技术交底,安检部门定期向职工上安全技术课,学习安全操作规程。
严格施工纪律,遵守安全操作规程,确保安全生产。
2.4坚持“管生产必须管安全”的原则。
建立健全安全生产的各项管理制度和“岗位责任制”,明确各级各类人员在安全生产上各自的职责。
2.5隧道洞口与310国道较近,严格按控爆设计钻孔、装药,设专人量测和爆破后的检查。
隧道进口端围岩较软弱,尽量用风镐开挖,确需爆破时,应避开行车高峰期,并在道路两侧设安全员。
严格控制装药量。
炮口加覆盖被,必要时设防护栏,防止飞石,确保310国道的运营的安全。
2.6加强用电管理,洞内动力、照明线路悬挂在边墙电线支架上,安全距离高度必须符合规程要求。
电气设备坚持安装接地保护装置,非电气值班人员不得操作电气设备。
2.7配备地质工程师做好地质分析和超前预报;精心钻孔爆破,及时进行支护,防止塌方和落石伤人。
2.8加强通风防尘工作。
隧道通风专人管理,做到风管悬挂顺直,接头严密,减少漏风,爆破后坚持喷雾洒水,安装集尘器降低粉尘浓度,保证职工身体健康。
2.9加强防火、防洪工作,建立管理制度,明确责任人,制定防范措施,定期检查落实情况。
2.10加强爆炸物品的管理。
严格执行中华人民共和国爆破安全规程GB6722-86国家标准。
爆破器材仓库的修建,爆炸物品的管理、储存、运输使用,严格按程序报批。
爆破工作领导人、设计人员、爆破班(组)长、爆破工、仓库管理人员必须持有上岗证。
爆破作业统一指挥,防护、装药、起爆、解除警戒统一行动。
2.11所有进入工地人员,必须按规定佩戴安全防护用品,遵章守纪,听从指挥;同时加强安全保卫,禁止闲杂人员进入。
2.12隧道出碴汽车运输,做好洞内道路养护和排水。
洞内限速行驶,作业地段车速不超过10公里/小时;成洞、非作业地段车速不超过20公里/小时。
车辆的灯光、制动、警笛必须完好,不得超高、超载。
十一、环境保护和文明施工
(一)环境保护
1.对弃碴的处理
隧道弃碴的处理按设计和有关规定执行,除用于填筑路基外,其余均在指定位置弃放,弃碴场设置挡墙做好防护,以免弃碴流失。
碴顶整平,并覆盖种植土,予以复垦,坡面采用种草种树防护。
2.强化环保管理,定期进行环保检查,及时处理违章事宜,并与当地政府环保部门建立工作联系,接受社会及有关部门的监督。
3.加强环保教育,宣传有关环保政策、知识,强化职工的环保意识,使保护环境成为参建职工的自觉行为。
4.以醒目的标志封闭施工区域,并在区界挂以醒目整洁的环保语言和企业精神等标牌。
5.保护生态
施工中注意保护自然和生态,打井取水要持许可证并抱有关管理部门备案。
不随便拆堵水利设施,不污染水源。
6.防止水土流失
施工场地布置尽量利用永久征地,减少对耕地或林木的损坏,避免水土流失,保持生态平衡。
7.防止和减轻水、大气污染
7.1施工废水、生活污水不排入农田和灌溉渠道,采用沉淀池、化粪池方式处理。
7.2施工区域、砂石料存放场在施工期间或完工后妥善处理,以减少对河流、溪流的侵蚀,防止沉渣进入河道。
(二)文明施工
1.按照施工场地地形,合理布置各种临时设施。
机械设备停放在指定的位置,各种材料分类堆放整齐,标识明确,运输道路平顺。
排水系统畅通,各种管线安装、埋设顺直,风、水、电、油无漏、滴、跑、冒现象。
创造整齐、清洁、安全的工作环境。
2.建筑工地设置明显的标牌。
标明工程项目、建设、监理、施工单位,施工现场总代表,开竣工日期等。
各洞口、重要施工场所危险区设置醒目的安全、信号、警告标志。
3.洞内排出的污水在洞口附近挖沉淀池,经沉淀池处理后才能排出。
生活区的废水,未经处理(生活厕所修化粪池)不得排入河沟内,建筑垃圾不得乱丢乱放。
4.出碴运输不得污染道路,行驶前先检查有无落石、掉碴的可能,否则应先处理好后才能放行。
5.隧道进口距民房很近,对产生噪音的设备采取安装消声器等措施,减轻噪音扰民。
单线隧道Ⅳ级类围岩短台阶开挖爆破参数表
部位
段号
炮孔名称
炮孔深度
(m)
孔
数
单孔装药量(Kg)
段装药量(Kg)
附注
上
部
1
掏槽眼
1.3
6
1.0
6.0
主要指标:
炮眼个数:
122个
断面积:
68m2
设计进尺:
1.0m
单位耗药量:
0.90Kg/m3
比钻眼数:
1.8个/m2
炮眼利用率:
91%
3
辅助眼
1.3
6
1.0
6.0
5
掘进眼
1.1
4
0.5
2.0
7
内圈眼
1.1
8
0.5
4.0
9
周边眼
1.1
20
0.2
4.0
10
底眼
1.3
10
0.5
5.0
下
部
1
掘进眼
1.1
6
0.5
3.0
3
掘进眼
1.1
5
0.5
2.5
5
掘进眼
1.1
6
0.5
3.0
7
掘进眼
1.1
5
0.5
2.5
9
掘进眼
1.1
6
0.5
3.0
10
掘进眼
1.1
9
0.5
4.5
11
周边眼
1.1
18
0.2
3.6
12
底眼
1.3
11
1.0
11
合计
122
61.1
单线隧道Ⅱ、Ⅲ级围岩全断面开挖爆破参数表
段号
炮孔名称
炮孔深度(m)
孔数
单孔装药量(kg)
段装药量(kg)
附注
1
掏槽眼
3.3
6
1.4
8.4
主要指标:
炮眼:
117个
断面积:
29.6m2
设计进尺:
3m
单位耗药量:
0.933kg/m3
比钻眼数:
1.85个/m2
炮眼利用率:
94%
3
掏槽眼
3.3
6
1.4
8.4
5
掘进眼
3.0
3
1.3
3.9
7
掘进眼
3.0
3
1.3
3.9
9
掘进眼
3.0
3
1.3
3.9
10
掘进眼
3.0
3
1.3
3.9
11
掘进眼
3.0
12
1.0
12
12
内圈眼
3.0
22
1.0
22
13
周边眼
3.0
39
0.8
31.2
14
二排眼
3.0
9
1.2
10.8
15
底眼
3.3
11
1.4
25
合计
117
88.2
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