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隧道洞身开挖施工工艺标准

隧道洞身开挖施工工艺本标段隧道根据地质情况洞门、明洞段采用明挖法。

暗挖段按新奥法原理组织施工,施工方法根据工程地质和水文地质条件,开挖断面大小、衬砌类型、埋深、隧道长度、工期要求及环境制约等因素综合研究确定。

本标段隧道为双线隧道,正洞洞身段U级围岩采用全断面法,川级围岩采用台阶法施工,W级围岩采用三台阶法施工(土质地段采用三台阶临时仰拱法),V级围岩深埋地段采用三台阶临时横撑(临时仰拱)法施工,V级围岩土质地层、断层破碎带、偏压带、浅埋段采用三台阶临时仰拱法施工。

施工时加强地质超前预报,提前采取各项开挖方法和支护措施。

U、川级围岩开挖采用光面爆破,W、V级围岩开挖采用预裂爆破法或光面爆破,人工配合机械开挖,严格控制超欠挖。

1、全断面法施工全断面法利用多功能作业台车配合手持风钻钻孔,楔形掏槽,塑料导爆管非电起爆系统,毫秒微差有序起爆,应用光面爆破技术。

全断面开挖法施工流程示意图见下图:施工步骤:1—全断面开挖 2 —初期支护3 —全断面二次衬砌全断面法施工示意图2、台阶法施工台阶法(或加临时仰拱)开挖采用多功能作业台车配合风钻钻眼,塑料导爆管非电起爆系统,毫秒微差有序起爆。

上台阶由挖掘机扒碴,下台阶用装载机装碴,出碴采用无轨运输,装载机装碴,自卸车运碴;隧道开挖后及时施作初期支护,仰拱施工紧跟。

台阶法(或加临时仰拱)施工示意见下页图台阶法施工工序横断面台阶法(或加临时仰拱)施工工序示意图施工工序:1) 弱爆破开挖①部;施作①部周边的初期支护:初喷混凝土,铺钢筋网, 架立钢架(设锁脚锚杆),钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度;施作下一循 环超前支护(仅用于有超前支护情况);2) 架设①底部临时横撑(此步仅适用于台阶法加临时横撑);3) 弱爆破开挖②部;施作边墙初期支护:初喷混凝土,铺钢筋网,架立钢 架(设锁脚锚管或锚杆),钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度;4) 弱爆破开挖③部;施作隧底喷混凝土(仅适用于仰拱底部设计有喷混凝 土时),必要时在墙脚处设置临时横撑(图中未示)。

3、三台阶法施工施工顺序:超前支护—上台阶开挖—上台阶初期支护—中台阶开挖—中台 阶初期支护—下台阶开挖—下台阶初期支护—仰拱开挖—仰拱、填充—拱墙衬 砌。

开挖方法:岩石地段采用多功能作业台架风动凿岩机钻眼;黄土地段采用 人工辅以铣挖设备开挖,必要时风钻钻孔弱爆破。

施工时先开挖上台阶,待开 挖达到一定长度后再开挖中台阶及下台阶,形成上中下三个台阶同时并进施 工,及时进行支护,封闭成环。

施工步序见下页“三台阶法施工工序示意图”「■—VII18临时横撑(必要时设锁脚锚管隧 道 中 线(必要时设置)=一寸|锁脚锚管2 -2VlIV ■- ■型钢钢架或格栅钢架VI锁脚锚管锁脚锚管118临时横撑三台阶法施工工序示意图4、三台阶预留核心土法施工施工顺序:超前支护—上台阶开挖—上台阶初期支护—上台阶核心土开 挖、中台阶左侧开挖—中台阶左侧初期支护—中台阶右侧开挖—中台阶右侧初 期支护—中台阶核心土开挖、下台阶左侧开挖—下台阶左侧初期支护—下台阶 右侧开挖—下台阶右侧初期支护—下台阶核心土开挖—仰拱开挖、初期支护— 仰拱、填充—拱墙衬砌。

开挖方法:岩石地段采用多功能作业台架风动凿岩机钻眼;黄土地段采用 人工辅以铣挖设备开挖,必要时风钻钻孔弱爆破。

施工时先开挖上台阶,待开 挖达到一定长度后再开挖中台阶及下台阶,形成上中下三个台阶同时并进施 工,及时进行支护,封闭成环。

I224K46川II X6 〜 5u-二菩严文驴;2-二甘严怅.-12m8m皿-上台阶初期支护; 牛中 四-下台阶初期支护; 8-隧底込-拱墙衬砌混凝土x I -超前支护;2- 上台阶开挖;V -中台阶初期支护;6-下台阶开挖; X -仰拱混凝土; X -填充混凝土;施工步序见“三台阶预留核心土法施工工序示意图”I-.是前支于: 「上台片尹丘:m-申台孑-三:.町黑主F ; s -申兰孑黑貞.IE 上旨严丈吐 人一=兰尹古工文芋; VI-卞會严农化丈巒 Di-嗔艺沒避二片屮台站心土干童,下含骨左■碑 克-r 營弟取芒土尹吃:“up 产E X 7歪沒毛二5、及时封闭掌子面,台阶开挖卡上台阶支护、临时仰彼=卩―下台阶开挖T 下台阶支护 i I *、填充一拱墙衬砌 窍方法:采用人工车辅以铣挖设备开挖,必要时风钻召时仰拱、中台阶支' 身爆破, 台阶长…临临; I 、网、锚及钢架联合支护拱开作业,施作临时钢架横撑;量测要及时紧跟,及时分析反馈,指导施工。

施工步序见 下“1工工序示意口-上台护丈三rv ■屮豊吵老吨支沪; 门一守台严疋歎文竽IX ■反芟曼厦土匕上曹悔it 心土JFIL 申舍严工-.二乏 分屮合与整.下會弁左嵋吏■乾 6■下台賊心£稅;严笼書产宅-P-—m2VX I46I X8I仰拱栈桥Yvn ・F 袁鼻二;X I -超前支护;2-上台阶开挖;V -拆除临时仰拱、支护; 6-下台阶开挖;X -拆除临时仰拱 X -仰拱、填充;V D86—〜m -支护、临时钢架; V -支护、临时钢架; X -拱墙衬砌 台阶临时仰拱法施工工序示意图nL]_4 L&双侧壁导坑法施工V63牛中台阶开挖;8-隧底开挖、支护双侧壁导坑法开挖,坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则进行施工。

双侧壁导坑法施工示意见下页图施工工序:1) 弱爆破开挖①部;喷8cm 厚混凝土封闭掌子面(必要时);施作 ①部导 坑周边的初期支护和临时支护,即初喷4cm 厚混凝土,铺设钢筋网,架立初支型 钢钢架和I18临时钢架,并设锁脚锚管;安装I18横撑;钻设径向锚杆后复喷混 凝土至设计厚度;施作 ①部导坑周边下一循环的超前支护。

2) 在滞后于①部一段距离后,弱爆破开挖 ②部;喷8cm 厚混凝土封闭掌子 面(必要时);导坑周边部分初喷4cm 厚混凝土,铺设钢筋网;接长型钢钢架和 I18临时钢架,设锁脚锚管;钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度,侧壁导坑 封闭成环。

3)在滞后②部一段距离后,弱爆破开挖③部并施作导坑周边的初期支护、 临时支护及下一循环超前支护,步骤及工序同 1。

4) 自滞后于③部一段距离后,弱爆破开挖 ④部并施作导坑周边的初期支护 和临时支护,步骤及工序同2。

5) 弱爆破开挖⑤部;喷8cm 厚混凝土封闭掌子面;导坑周边初喷 4cm 厚混 凝土,铺设钢筋网,架设拱部型钢钢架,钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

6) 在滞后⑤部一段距离后,弱爆破开挖⑥部 7) 在滞后⑥部一段距离后,弱爆破开挖⑦部8) 在滞后⑦部一段距离后,弱爆破开挖⑧部。

9) 在滞后⑧部一段距离后,弱爆破开挖 ⑨部;隧底周边部分初喷4cm 厚混 凝土,架设XII锁脚锚管锁脚锚管锁脚锚管锁脚锚管 双侧壁导坑施工工序示意图道?42小导管中 (L-4.5II ,环向间距 0.5m )线1XII I18横撑锁脚锚管隧(L=4.5m,环向间距0.5锁脚锚管I18横撑侧壁设置?8钢筋 网间距 20cm*20cmI18临时钢架竖撑\?2 2定位锚 8杆 (L=2mq9xrxI18临时钢架竖撑侧壁设置?8钢筋网间距20cm*20cm型钢钢架仰拱型钢钢架,使整个衬砌钢架封闭成环。

7、正洞钻爆设计1) 参数选择隧道采用光面爆破。

光面爆破综合地质条件、开挖断面、开挖进尺及合理选择爆破器材等方面进行设计,选用乳化炸药,塑料导爆管非电起爆,毫秒微差有序起爆,激发针引爆。

钻爆设计根据光面爆破效果不断优化爆破参数。

各光面爆破参数如周边眼间距(E)、最小抵抗线(W)、相对距(E/W)和装药集中度(q)等,采用工程类比或根据爆破漏斗及成缝试验确定,在无条件试验时,可选用下表参数。

洞口附近爆破施工严格控制单段装药量,降低震速,确保周边民房及其他构筑物的安全。

2 )当断面较小或围岩软弱、破碎或对曲线、折线开挖成形要求较高时,周边眼间距E 取较小值。

3 )周边眼抵抗线W!在一般情况下均大于周边眼间距E值。

软岩在取较小E值时,W!适增大。

4 ) E/W软岩取小值,硬岩及断面小时取大值。

(1)掏槽孔Q1=n? L ? r式中:n——炮孔装药系数,取n =0.9 ;L——孔深,LIII=3.2m、LIV = 2.2m、LV= 1.1m;r ——每米长度炸药量,r=0.78kg/m经计算QIII=2.24kg,取2.2kg QIV、V=1.54kg,取1.5kg QV=1.19kg ,取1.1kg(2)辅助孔通常为辅助孔的 1/3 〜1/4,取 QIII = 0.6,QIV 、V=0.4kg ,QV=0.3kg辅助眼装药从提高循环进尺、减少抛掷量和降低炸药单耗等方面考虑, 采用 空气柱装药。

底板眼装药参考辅助眼装药布置。

装药布置如下图所示。

LC-:5crI~~+空气柱装药药结构示示意图周边眼装药量及装药布置:因为本隧道采用1#岩石乳化炸药,现场施工装药 情况,截中分开。

采用空气间隔装药,装药布置如下图所示。

n 1J 匚n :. j ( i . Zu U 匚n 1J 匚n彳彳彳彳 彳彳図可叼隔装药2) 施工工艺与方法光面爆破施工工艺流程图见下页图。

(1)测量测量是控制开挖轮廓准确度的关键。

每一循环都由测量技术人员在掌子面标 出开挖轮廓和炮孔位置,在直线段安设激光导向仪,以减少测量时间及确保开挖 轮廓线精度。

(2)钻孔钻孔用采用YT28风枪,并按以下要求钻孔。

a) 按照炮眼布置图正确对孔和钻进;b) 掏槽眼比其它眼深10cm 眼口间距误差和眼底间距误差不得大于 5cm c) 辅助眼眼口排距、行距误差不大于 10cm 周边眼眼口位置误差不得大于 5cm,眼底不得超出开挖断面轮廓线 15cmQIII= n? L ?r=0.8 >3.1 X).78=1.93kg 取 QHI=1.9kg QIV 、 V =n? L ? r=0.8 >2.1 ».78=1.31kg 取 QIV 、V=1.3kg QIV 、 V =n? L ? r=0.7 >.6 ».78=0.87kg取 QIV 、V=0.9kg(3)光爆孔空气柱药卷 炮泥 空气柱 炮泥—雷管药卷13c r卄 巨 药卷竹片和导爆索空气炮泥d)周边眼位置在设计断面轮廓线上,要严格控制外插角,外斜率不得大于5cm/nme)开挖面凹凸较大时,按实际情况,调整炮眼深度,力求所有炮眼(除掏槽眼外)眼底在同一垂直面上;f)钻眼完毕,按炮眼布置图进行检查,有不符合要求的炮眼重钻,经检查合格后,才能装药起爆。

光面爆破施工工艺流程图(3)清孔装药清孔© 25钢管输入高压风吹出孔内残渣和泥浆进行清孔。

装药按照自上而下顺序填装,雷管要分段对号入座。

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