隧道工程洞身開挖施工技術交底

包頭至茂名國家高速公路湖南省吉首至懷化第四合同段龍子康隧道洞身開挖施工技術交底中交第四公路工程局吉懷高速公路第4合同段項目經(jīng)理部二00九年五月工程概況龍子康位于鳳凰縣吉信鎮(zhèn)錫坪村內，是一座上、下行合建四車道連拱高速公路隧道。隧道中心樁號為K19+198，隧道長475m，洞軸線呈約206度方向展布，最大埋深54米，隧道凈空：2х10.75х5.0米，隧道平面位于半徑為1600米右偏圓曲線上，隧道內燈光照明，自然通風。隧道縱坡為2.5%與-0.3%人字坡。隧道進口為削竹式洞門，出口為端墻式洞門。隧道區(qū)屬構造溶蝕峰叢洼地地貌，區(qū)內溶蝕溝谷呈枝丫狀、網(wǎng)狀發(fā)育。隧道區(qū)內地下水為空隙滯水及基巖裂隙水，水量不大，本區(qū)新構造運動不明顯，地震基本烈度小于VI度。隧道圍巖分類為Ⅲ、Ⅳ與Ⅴ級圍巖，其中Ⅲ級圍巖段長度為180m，Ⅳ級圍巖段長度為220m，Ⅴ級圍巖段長度為隧道圍巖分級表起訖里程分段長度圍巖名稱考慮影響因素狀態(tài)或關系說明圍巖級別開挖方法K19+635~K19+66530中風化灰?guī)r、碎石土風化、構造裂隙發(fā)育、雨季滲漏嚴重。Ⅴ臺階分步開挖法K19+665~K19+69530中風化灰?guī)r裂隙弱發(fā)育，潮濕，滴狀滲水Ⅳ微臺階開挖法K19+695~K19+795100中風化灰?guī)r裂隙弱發(fā)育，呈干燥狀，局部潮濕Ⅲ全斷面開挖法K19+795~K19+915120中風化灰?guī)r裂隙弱發(fā)育，潮濕，滴狀滲水Ⅳ微臺階開挖法K19+915~K19+95540中風化灰?guī)r裂隙弱發(fā)育，呈干燥狀，局部潮濕Ⅲ全斷面開挖法K19+955~K20+04590中風化灰?guī)r裂隙弱發(fā)育，潮濕，滴狀滲水Ⅳ微臺階開挖法K20+045~K20+08540中風化灰?guī)r、粘性土風化、構造裂隙發(fā)育，雨季滲漏嚴重Ⅴ臺階分步開挖法二、施工進度計劃及人力、機械使用計劃；2.1本工程計劃于2009年6月20隧道洞身開挖進度計劃表序號工作項目工期（日）施工時間1中導坑1502009.6.20-2009.11.182右側主洞3052009.8.20－2010.6.103左側主洞1802010.3.23－2010.9.202.2人力、機械使用計劃2.2.1管理人員名單:技術負責人：夏頌軍現(xiàn)場負責人：于會濱現(xiàn)場技術負責人：葛立輝、徐星蘭志忠測量負責人：曾偉勝質檢負責人：張干安全負責人：張英才試驗負責人：李順堂材料負責人：李金蘭后勤負責人：顏賽豐2.2.2作業(yè)人員投入計劃：龍子康隧道洞身開挖投入3個作業(yè)組，共計投入作業(yè)人員52人。作業(yè)人員投入計劃表人員名稱單位數(shù)量備注鉆眼掘進組名27分3組裝藥爆破組名15分3組裝渣運輸組名10分2組2.2.3施工機械設備情況：機械設備投入計劃表機械名稱型號數(shù)量（臺）備注挖掘機SK200-61已到裝載機ZLC501已到電動空壓機20m33已到內燃空壓機3m32已到鑿巖機YT-2815已到紅巖自卸車20T5已到風鉆甘肅天水2810已到發(fā)電機組200KW1已到三、施工方案3.1施工方法隧道以“新奧法”進行施工，隧道施工總體上拱部采用光面爆破，邊墻采用預裂爆破，加強監(jiān)控量測信息化管理以提供參考并指導施工，隧道可能及已知或推測斷層相遇，施工過程中要充分重視，如遇到應視斷層帶寬度、交角、膠結情況認真分析，及時匯報，以便及時采取對策。開挖施工總原則：盡量減少對圍巖擾動，盡可能利用圍巖整體自承能力。3.1.1Ⅴ級淺埋段采用臺階分步開挖法，上臺階環(huán)形開挖預留核心土，下臺階采用左右錯進。上臺階及左右兩側相距3～5m，左右兩側錯開2～3m。鉆孔用人工手風鉆開挖，松動爆破。上臺階用反鏟扒碴及人工清碴相結合。3.1.2Ⅳ級段根據(jù)圍巖實際情況采用微臺階開挖法。上臺階采用風鉆開挖，用反鏟扒碴及人工清碴相結合。下臺階采用多功能臺架風鉆開挖。上下臺階相距3～5m。全斷面采用多功能臺架開挖。3.1.3Ⅲ級段采用多功能開挖臺階全斷面開挖。3.2施工工藝3.2.1Ⅲ、Ⅳ類圍巖全斷面光面爆破光面爆破施工工藝流程圖是否修改光爆設計原因分析地質調查光爆效果檢查通風起爆聯(lián)起爆網(wǎng)絡裝藥清孔鉆眼定位開眼放樣布眼光爆設計是否修改光爆設計原因分析地質調查光爆效果檢查通風起爆聯(lián)起爆網(wǎng)絡裝藥清孔鉆眼定位開眼放樣布眼光爆設計3.2.1.1根據(jù)本隧道地質特性與設計要求,爆破設計采用光面爆破，（Ⅲ、Ⅳ類圍巖全斷面光面爆破設計圖如下）。光面爆破設計圖說明：①.本圖尺寸均以厘米計。②.周邊眼間距E=60cm,抵抗線W=75cm,底板眼間距E=65cm。③.炮眼深度:掏槽眼為3.1m,底板眼為3.1m,輔助眼、周邊眼及內圈眼為3m。掘進深度為④.起爆方式為孔內微差起爆,圖中數(shù)字為孔內毫秒雷管段別。⑤.炮孔直徑采用φ42mm，裝藥采用φ40×400特制藥卷，周邊眼采用φ32×200標準藥卷間隔裝藥。3.2.1.1.1根據(jù)本隧道地質特性與設計要求,爆破設計采用光面爆破。3.2.1.1.2炸藥：2號巖石硝銨炸藥（規(guī)格：32mm）。雷管：帶塑料導爆管腳線1～15段非電毫秒雷管。3.2.1.1.3全斷面開挖掏槽形式采用斜眼掏槽，為確保循環(huán)進尺，掏槽眼與底板眼超深于掘進眼10～20cm。利用炮泥堵塞炮眼，炮眼堵塞長度不小于20cm，。3.2.1.1.4爆破采用2號巖石硝銨炸藥，由公式：Q=qSlη,kg式中：Q—每循環(huán)應使用炸藥量，kgq—單位炸藥消耗量，kg/m3，=5\*ROMANV級圍巖q取0.60kg/m3；=4\*ROMANIV級圍巖q取0.86kg/m3；=3\*ROMANIII級圍巖q取1.26kg/m3S—開挖斷面積，㎡l—平均炮眼深度，m，=5\*ROMANV級圍巖l取0.8m；=4\*ROMANIV級圍巖l取1.5m；=3\*ROMANIII級圍巖l取2.5mη—炮眼利用率，取85%3.2.1.1.5周邊眼采用空氣柱間隔不偶合裝藥形式，為保證周邊眼同時起爆，使用導爆索連接各周邊孔藥卷。3.2.1.1.63.2.1.1.7a、根據(jù)圍巖特點合理選擇周邊眼間距及周邊眼最小抵抗線；b、嚴格控制周邊眼裝藥量，并使藥量沿炮眼全長合理分布；c、周邊眼采用小直徑藥卷與低爆速炸藥。可借助傳爆線實現(xiàn)空氣間隔裝藥；d、采用毫秒雷管微差順序起爆使周邊爆破時產生臨空面；e、爆破振動、爆破燥音等爆破公害控制在安全規(guī)程要求之內；f、爆破循環(huán)進尺、爆破單工序作業(yè)時間要滿足總體技術要求；g、炮眼利用率在90%以上，光爆半壁炮眼留痕率在80%以上，平均線性超挖不大于10cm，最大不超過15cm，相鄰兩循環(huán)炮眼銜接臺階不大于10cm。3.2.1.2裝藥：裝藥前，用鋼筋彎制炮鉤與小直徑高壓管將炮眼洗凈。裝藥分時、分組、分片進行，按設計圖確定裝藥量與裝藥結構自上而下進行，雷管“對號入孔”，所有炮眼堵塞尺度不少于203.2.1.3聯(lián)線：聯(lián)線時，導爆管不能打結與拉細，各炮眼雷管邊接線長度應相同，引爆雷管包扎在離一簇導爆管自由端10cm3.2.1.43.2.1.4.13.2.1.4.2鉆眼前，現(xiàn)場技術人員用紅漆準確繪出開挖斷面中線與輪廓線，標出炮眼位置，誤差不超過53.2.1.4.33.2.1.4.43.2.1.4.4.1眼距誤差宜小于503.2.1.4.4.2炮眼外偏斜率不應大于5mm3.2.1.4.4.3眼深誤差不宜大于100mm3.2.1.53.2.1.5.13.2.1.3.23.2.1.5.33.2.1.5.4周邊不應欠挖，平均線性超挖值應小于1503.2.2爆破開挖洞碴采用側卸裝載機裝碴，挖掘挖配合，以8T自卸汽車運碴，洞碴主要用于破碎成碎石用于本標段內工程使用，其它則棄于洞外棄碴場內。對進入洞內汽車、裝載機等設備均安裝廢氣凈化裝置，以減少尾氣中一氧化碳等有害氣體含量，同時加強通風并灑水除塵，做好原有水道暢通及環(huán)境保護。四、施工重點、難點及處理措施，質量通病預防與治理4.1監(jiān)控量測及地質預報隧道洞身開挖屬于地下高危作業(yè)，施工過程中必須進行現(xiàn)場監(jiān)控量測及地質預報，及時掌握圍巖在開挖過程中動態(tài)與支護結構穩(wěn)定狀態(tài)，及時掌握開挖面前方地質情況，及早發(fā)現(xiàn)不良地質（巖溶、涌水、巖體破碎等）現(xiàn)象，以便采取必要預處理措施，指導采取合理開挖方案及支護方案，確保洞身開挖作業(yè)安全。4.2隧道開挖輪廓線控制超欠挖是隧道洞身開挖質量通病，巖石隧道爆破應采用光面爆破技術，使隧道開挖斷面盡可能地符合設計輪廓線，減輕對圍巖擾動，減少超欠挖，應根據(jù)隧道不同圍巖類別巖體破碎情況，及時修正爆破設計參數(shù)，制定合理爆破設計方案與采取有效措施使洞身開挖輪廓線控制在允許范圍內。4.2.1嚴格控制洞身開挖爆破作業(yè)4.2.1.1開挖作業(yè)、光面爆破，炮眼布置符合要求。4.2.1.2鉆眼前繪出開挖中線，水平線與斷面輪廓線，并劃出炮眼位置，經(jīng)檢查符合設計要求后方可鉆眼作業(yè)。4.2.1.3鉆眼應符合下列要求：4.2.1.3.1按照炮眼布置圖正確鉆孔。4.2.1.3.2掏槽眼眼口間距與眼底間距誤差不大于5cm。4.2.1.3.3輔助眼深度、角度按設計施工，眼口排距行距誤差不得大于10cm。4.2.1.3.4周邊眼孔口位置在設計斷面輪廓線以內間距誤差不得大于10cm。4.2.1.3.5內圈眼至周邊眼排距誤差不得大于5cm，炮眼深度斜率及周邊眼相同。4.2.1.3.6當開挖面凹凸面較大時，應按實際情況調整炮眼深度，力求所有炮眼（除掏槽眼外）眼底在統(tǒng)一垂直面上。4.2.1.3.7鉆眼完畢，按炮眼布置圖進行檢查并做好記錄，經(jīng)檢查合格后，才能裝藥爆破。4.2.1.3.8裝藥分片、分組，嚴格按爆破參數(shù)表及炮孔布置圖規(guī)定單孔裝藥量、雷管段別“對號入座”。裝藥前應將炮眼內泥漿石灰吹洗干凈，所有裝藥炮眼均應堵塞炮泥。周邊眼炮泥長度不宜小于20cm，連完線后要檢查有無遺漏，或錯連現(xiàn)象，光面爆破效果力求達到周邊眼炮痕保留率達到90%以上。前后兩排炮周邊眼開挖輪廓線錯臺應小于10cm。4.2.1.3.9采用直徑φ35mm2#巖石硝銨炸藥，有水地段則采用φ35防水乳化炸藥。周邊眼則采用φ20小藥卷，并采用導爆索綁小藥卷空氣間隔裝藥結構，爆破采用非電毫秒雷管系統(tǒng)。4.2.1.3.10掏槽眼形式：掏槽選用楔形與復式楔形掏槽，半斷面2對，全斷面3對。4.2.1.4根據(jù)圍巖地質情況，選擇合理光面爆破參數(shù)，鉆爆作業(yè)必須按照爆破設計進行鉆眼、裝藥、連線與引爆。如開挖條件出現(xiàn)變化需要變更設計時，應由主管技術人員確定。4.2.2加強施工監(jiān)測與跟蹤變形趨勢隧道開挖變形是絕對，變形量是相對，掌握圍巖變化要“勤量測”。安排專人負責施工監(jiān)測工作，成立測量工作組，制定監(jiān)測制度，及時布設測量點，收集整理系統(tǒng)測量數(shù)據(jù)，及時統(tǒng)計、繪圖進行數(shù)據(jù)分析，并結合圍巖判定，隨時掌握施工階段圍巖與支護動態(tài)，了解初期支護設計參數(shù)，確定隧道工程安全及經(jīng)濟。為調整初期支護設計參數(shù)、選擇合理開挖方法提供參考資料。五、成品保護具體措施5.1洞身開挖后，要及時檢查開挖輪廓線是否滿足設計要求，經(jīng)補挖或確認滿足設計要求后，及時進行初期支護，防止圍巖松動確保圍巖穩(wěn)定。5.2洞身開挖要根據(jù)設計及監(jiān)控量測資料，預留必要圍巖變形量，施工時根據(jù)實際情況作適當調整，為保證二襯厚度創(chuàng)造條件。六、質量、安全、環(huán)境保證措施6.1質量保證措施6.1.1洞身開挖必須在洞口段施工完成后進行，中導洞必須先期施工。6.1.2主洞開挖時，先期施工主洞必須進行一側回填，先期進行開挖主洞應及中隔墻回填抵抗線方向一致。6.1.3同一端洞口左右掌子面應滯后20米以上，時間滯后20天以上。6.1.4二襯及開挖掌子面最大距離根據(jù)圍巖級別及埋深確定，必須滿足設計要求。6.1.5開挖方法必須根據(jù)圍巖地質情況確定，施工過程中堅持“弱爆破、短進尺、強支護、勤測量”原則，合理確定開挖步驟與循環(huán)進尺，避免放大炮。6.1.6施工中必須加強施工過程中監(jiān)控量測工作，以利設計及施工密切配合，及時發(fā)現(xiàn)施工過程中出現(xiàn)問題，確保施工安全。6.1.7嚴格控制超欠挖，巖石隧道爆破采用光面爆破技術，使隧道開挖斷面盡可能地符合設計輪廓線，減輕對圍巖擾動，應根據(jù)隧道不同圍巖類別巖體破碎情況，及時修正爆破設計參數(shù)，制定合理爆破設計方案與采取有效措施使洞身開挖輪廓線控制在允許范圍內。6.2安全保證措施6.1一般規(guī)定6.1.6.1.36.1.46.1.56.2開挖、鑿孔及爆破6.2.16.2.16.2.16.2.16.2.16.2.16.2.16.2.16.2.16.2.16.2.16.2.26.2.26.2.26.2.26.2.2(1)獨頭巷道不少于200m；(2)相鄰上下坑道內不少于100m；(3)相鄰平行坑道，橫通道及橫洞間不少于50m；(4)全斷面開挖進行深孔爆破(孔深3~5m)時，不少于500m。6.2.26.2.26.2.26.2.2.86.2.2.9爆破后必須經(jīng)過15min通風排煙后，檢查人員方可進入工作面，檢查有無“盲炮”6.2.2.10當發(fā)現(xiàn)“盲炮6.2.2.116.2.2.12兩工作面接近貫通時，兩端應加強聯(lián)系及統(tǒng)一指揮。巖石隧道兩工作面距離接近15m(軟巖為20m)，一端裝藥放炮時，另一端人員應撤離到安全地點。導坑已打通隧道，兩端施工隊土質或巖石破碎隧道接近貫通時，應根據(jù)巖性適當加大預留貫通安全距離，此時只準一端掘進，另一端人員與機具應撤離至安全地點。貫通后導坑應設專人看管，嚴禁非施工作業(yè)人員通行。6.3洞內運輸6.3.16.3.2進洞各類機械及車輛，宜選用帶凈化裝置柴油機動力，燃燒汽油車輛與機械不得進洞(如通風良好，可以達到本章“通風及防塵”6.3.36.3.46.3.5裝碴，6.3.66.3.6(1)洞內運輸車速不得超過：機動車在施工作業(yè)地段單車10km／h，機動車在非作業(yè)地段單車20km／h，會車時l0km／h；(2)車輛行駛中嚴禁超車；(3)在洞口、平交道口及施工狹窄地段應設置“緩行”標志，必要時應設專人指揮交通；(4)凡停放在接近車輛運行界限處施工設備及機械，應在其外緣設置低壓紅色閃光燈，組成顯示界限，以防運輸車輛碰撞；(5)在洞內倒車及轉向時，必須開燈鳴號或有專人指揮；(6)洞外卸碴場地段應保持一段上坡段，并在堆碴邊緣內0.8m處設置擋木；(7)路面應有一定平整度，并設專人養(yǎng)護；(8)洞內車輛相遇或有行人通行時，應關閉大燈光，改用近光或小