料场交通洞开挖及支护施工方案一、工程概述:1、工程概况:料场交通洞所处位置在大坝右岸,进口位于石料场附近,出口位于陈家大沟弃渣场一级堆渣堆渣平台附近,交通洞出口布置一条与坝后“之”字道路得连接道路,作为大坝填筑与砼运输得主要通道。
料场交通洞进口高程1295、0m,出口高程1255、0m,交通洞长1498m,最大纵坡为2、73%,洞身断面为10×7、1m(宽×高)马蹄型,衬厚0、5m,后期需进行封堵。
洞内采用水泥混凝土路面,厚30cm,行车道宽9m,两侧分别设置0、4m得盖板排水沟与0、6m人行通道。
为了满足料场交通洞及大坝右岸坝肩施工得要求,料场交通洞设置一条施工支洞。
料场交通洞洞身开挖从出口向进口方向掘进,施工支洞施工与主洞相交后,为了加快施工进度,再向主洞进口与出口方向增开两个工作面进行施工。
2、地质情况:料场交通洞前部分围岩为永宁镇组第一段(T1yn1)中厚层灰岩夹泥质灰岩,隧洞埋深75、0~183、0m,岩石风化弱,节理裂隙较发育,局部岩溶发育为不良地质段,分别穿过F2与F9号断层,开挖后大部分洞段围岩稳定性较好,少部分稳定性较差。
围岩类别为Ⅲ~Ⅴ类围岩。
后部分围岩为(T1f2-3-3)紫红色薄至中厚层泥质粉砂岩,(T1f2-3-2)灰色中厚层细砂岩,T1f2-3-1)紫红色薄至中厚层泥质粉砂岩夹中厚层灰色细砂岩,(T1f2-2)紫红色薄至中厚层泥质粉砂岩与薄至中厚层灰色细砂岩互层。
隧洞埋深110~164、0m,岩石风化弱,节理裂隙较发育,开挖后围岩基本稳定至稳定性较差。
围岩Ⅲ-Ⅴ类围岩。
3、施工区域得气象条件:工程区域属亚热带季风气候区,冬季主要受北方西伯利亚气流影响,天气较为寒冷;夏季受印度洋孟加拉湾西南暖湿气流与西太平洋得海洋性气候影响,湿润多雨。
同时流域地处云贵高原,地势较高得高原面与地势低洼得河谷区气候有明显差异,地势较高得西部具有高原气候特征。
工程区多年平均气温13、3℃,极端最高气温36、4℃,极端最低气温-10、1℃。
多年平均降水量854、2mm。
4、主要工程量:料场交通洞主要工程量见下表料场交通洞主要工程量表说明:工程量以实际发生量计。
5、进度计划料场交通洞出口到进口方向围岩段落划分为:Ⅴ类:K1+468、975-K1+388、910(80、07米)Ⅲ-Ⅴ类:K1+388、910-K0+878、982(509、93米)Ⅳ类:K0+878、982-K0+673、762(205、22米)Ⅴ类:K0+673、762-K0+640、189(33、57米)Ⅳ类:K0+640、189-K0+571、601(68、59米)Ⅲ-Ⅴ类:K0+571、601-K0+025、391(546、21米)Ⅴ类:K0+025、391-K0+000(25、39米)施工支洞与交通洞连接桩号为K0+715、673。
料场交通洞为本合同段得控制性工程,施工支洞与主洞连接桩号为K0+715、673,为了加快施工进度,在支洞与主洞连接后,增开两个工作面,(即往主洞进、出口各增开工作面)根据以上围岩情况结合洞身开挖施工方法,料场交通洞进度计划:K1+468、975-K1+388、910段为上、下两台阶开挖施工方法,上台阶开挖每循环进尺控制在0、8-1、0m,按照24小时施工,每天2个循环,进尺共计1、6-2、0米,下台阶与上台阶错开10-15m,紧跟同步施工,全断面开挖及锚喷支护计划60天完成;与此同时计划施工支洞洞挖支护完成,与主洞相接,立即增开两个工作面,K1+388、910-K0+715、673段两个工作面施工,K0+715、673-K0+571、601一个工作面施工,综合计算全段面开挖及锚喷支护计划70天完成;K0+571、601-K0+025、391段全段面开挖及锚喷支护计划90天完成;K0+025、391-K0+000段全段面开挖及锚喷支护计划15天完成;综合分析统计,料场交通洞计划235日历天(约8个月)贯通。
二、施工临建规划:1、施工便道料场交通洞出口作业面施工便道由新建5#施工道路与原有改扩建道路组成,该道路从维新镇至陈家沟村路进入,路面宽约5m,该道路主要承担交通洞洞身开挖所需材料运输与洞内出渣运输。
2、施工用电计划在交通洞出口线路方向左侧安装800KVA变压器一台。
因为抢工期,为了加快施工进度,料场交通洞出口前期施工用电采用一台300kw得发电机。
3、施工用水在料场交通洞出口线路方向右侧设置高位水池,从陈家沟河道抽水至高位水池,水池蓄水容量为50m³,满足隧洞洞内施工需求。
4、空压机站空压机站布置于料场交通洞出口左侧,采用3台型号20m3/min得空压机组,满足洞内施工需求,供风管采用Φ150钢管制作安装,供风管线路沿出口进洞方向左侧布置。
5、材料堆放场地材料堆放按照不同工作面需求进行划分,同时对不能混装得材料要分批分类堆放,材料必须按要求进行下垫上盖得方式存储。
常用得临时材料堆放在料场交通洞出口施工场地,主要施工材料与机械零部件等机具需存放仓库内,有专人负责发放领取,并做好进、出库相关记录。
6、钢拱架与钢筋加工厂钢拱架与钢筋加工厂场地布置在交通洞出口新建5#施工便道左侧,占地面积约500m2,功能区具体规划分别为:原材料堆放区、半成品加工区、成品存放区、成品运输区。
7、混凝土搅拌站场地混凝土搅拌站设置在陈家沟斜对面新建4#道路右侧,采用HZS-90混凝土搅拌机拌料,每小时生产能力约50m³,满足施工需求。
搅拌站与料场交通洞出口施工便道由新建4#道路、原有改扩建道路与新建5#道路组成,道路宽度约5m。
8、弃渣场料场交通洞弃渣场地按业主指定得陈家沟弃渣场,经我单位新建5#道路可到达该弃渣场。
9、料场交通洞生产生活营地在新建5#路左侧位置修建料场交通洞生产生活营地,其中包括工人宿舍、食堂与仓库,占地面积约300m2,距离交通洞出口工作面距离约500m。
三、隧洞洞身开挖施工工艺:1、洞口段V级围岩开挖:料场交通洞开挖与支护主要按“新奥法”得思想或方法组织施工,采用“短进尺、弱爆破、早封闭、强支护、勤观察”,跟进或紧跟支护得施工方法。
交通洞进口与出口端围岩破碎,围岩稳定性差,均为V类围岩,洞身开挖施工时采用台阶法开挖。
V级围岩地段开挖时上台阶采用弧形导坑法,上台阶采用履带式挖掘机挖至下台阶由自卸汽车运出,下台阶采用ZL50侧卸装载机JCMPC200型挖掘机配合清底,人工配合修整,上、下台阶长度控制在10-15m,开挖进尺控制在0、5~0、8m,开挖后及时施工初期支护,根据监控量测结果确定进行二次衬砌砼得浇筑。
开挖顺序见“V级围岩台阶开挖工艺流程图”。
施工注意事项:①、在上部断面初期支护基本稳定后,才能进行下半断面开挖。
②、要认真加固拱脚,保证拱脚位于原状土上,若拱脚所处岩石破碎及软弱时,要加临时长钢垫板。
③、隧洞采用机械开挖,开挖每循环进尺控制在0、5~0、8m,开挖完后立即架设钢支撑,并与超前小导管或长管棚与系统锚杆焊接。
④、下半面边墙马口跳槽开挖必须单侧落底或双侧交错落底,避免上部断面两侧拱脚同时悬空。
⑤、重视监控量测工作,真实有效得反映实际情况。
⑥、施工过程中,经现场勘察掌子面,如发现核心土边缘失稳,有滑动坍塌迹象,立即实行喷浆封闭掌子面,喷浆厚度为5-8cm ,以确保施工安全。
米后2、IV IV 完整性0m,开挖,爆破采用2:周边眼采用Φ25隔装药,泥封堵炮眼,不断调整爆破参数。
挖掘机或装载机配合自卸汽车运渣。
及时施作锚喷及钢架支护,二次衬砌紧跟。
具体见IV 级围岩台阶开挖工艺流程图:IV级围岩台阶开挖工艺流程3、III级围岩开挖:①、III级围岩段,视围岩地质情况采用长台阶法或全断面法施工。
台阶法施工流程与IV级围岩相同,台阶长度可根据实际情况适当调整,每循环进尺控制在 2 ~3 m。
采用全断面开挖施工时利用钢架台车钻架工作平台,人工装2#岩石乳化炸药,非电塑料导爆管微差爆破。
围岩周边光爆孔采用光爆,并装导爆索,塑料导爆管引爆导爆索同时起爆;掏槽孔、崩落孔与底孔采用2#乳化炸药,连续装药结构,塑料导爆管分段起爆,采用电雷管引爆。
爆破设计:光面爆破参数见表1,Ⅲ类围岩开挖炮孔布置图见图2,交通洞Ⅲ类围岩段洞挖炮孔特性表见表2。
表1:光面爆破参数得规定如下表间距确定为50cm,周边孔抵抗线为50cm,线装药密度为0、25kg/m。
图2:Ⅲ类围岩开挖断面炮孔布置示意图工作面施工前采取地质超前勘探,根据超前勘探报告结合设计判断前方工作面地质情况,出现与设计不符要先报请监理与设计请求变更原设计支护方案,经设计、监理与建设方确认下发加固方案,按新方案施工,严禁违章指挥,违令冒进,将事故隐患消灭在萌芽状态下。
②、施工进度安排:根据本隧洞围岩、设计断面与机械配备情况,综合分析施工中每道工序得先后顺序及所需时间,计划III级围岩每循环进尺为3m,每天2个循环,即每天可完成开挖6m,每月完成掘进150-180m得计划。
③、通风排烟及安全排险:在全断面爆破作业中,每次响炮后,立即开启风机,进行通风排烟,为了改善洞内得工作条件,减少装碴及运输时得扬尘,除采用风机通风外,在条件允许得情况下,可撒水降尘。
通风20分钟后,待掌子面附近空气比较新鲜,恢复掌子面得照明,由钻爆组指派专人陪同现场施工技术人员前往掌子面察瞧爆破效果,由现场技术人员进行掌子面及边顶拱得地质描述,并做好书面记录,留有影像资料,严格执行“三检制”,确保各单元工程得施工质量。
然后,经验丰富得钻工开始排险,清撬开挖面上残留得松动危石,确保施工安全,或由钻爆组炮工对未能成功爆落得部位进行补炮处理,并准备下一工序得施工。
四、隧洞初期支护:料场交通洞支护面与开挖掌子面紧跟系统锚喷支护,开挖后立即进行初期支护。
Ⅲ~Ⅳ类围岩开挖断面尺寸为11、13m×7、90m,系统锚杆采用Φ25锚杆,L=4、5m,外露10cm,间排距2m,梅花型布置,喷C20混凝土10cm(注:其中Ⅳ类围岩二衬采用C20混凝土浇筑,设计厚度40cm);Ⅴ类围岩开挖断面尺寸为11、33m×8、05m,系统锚杆采用Φ25锚杆,L=4、5m,外露10cm,间排距2m,梅花型布置,挂网喷C20混凝土15cm,拱墙初期支护采用工字钢支撑,拱墙二衬采用C20混凝土浇筑,设计厚度50cm。
,管壁四周钻8mm 压浆孔,尾部1米不设压浆孔,采用单液注浆,水泥浆水灰比1:1,注浆压力:0、5∽1、0Mpa 。
超前小导管至少保持不少于1米得搭接长度,小导管要从工字钢得腹部穿过或尾部焊接于钢架上,使隧洞拱部形成拱形支护体系,增加施工安全。
①、小导管加工小导管采用Φ42*4mm 钢管在加工房加工制作,管身前端切削成尖锥状,导管中部布置梅花形泄浆孔,泄浆孔孔径8mm,孔间距15cm,在导管尾部焊接钢筋加强箍。