大红破隧道施工方案.doc

1 大红破隧道施工方案大红破隧道施工方案 目目 录录 1 1 工程概况工程概况 5 1 1 设计概况 5 1 2 工程地质情况 5 1 2 1 地形地貌 5 1 2 2 地质构造 5 1 2 3 地层岩性 5 1 2 4 水文地质 6 1 3 施工条件 6 1 3 1 气候条件 6 1 3 2 交通情况 6 1 3 3 施工用水电通讯情况 6 1 3 4 施工场地情况 7 2 2 工程施工方案工程施工方案 7 2 1 工程测量 7 2 1 1 控制测量 7 2 1 2 施工测量 7 2 2 隧道开挖 7 2 2 1 施工顺序 7 2 2 2 开挖设备 9 2 2 3 开挖方法 9 2 3 超前探测与支护 10 2 3 1 超前探水 10 2 3 2 隧道施工初期支护 10 2 3 3 超前小导管 11 2 4 隧道模筑衬砌施工 14 2 4 1 施工顺序 14 2 2 4 2 钢筋加工及绑扎 15 2 4 3 二衬前防水措施 15 2 4 4 混凝土制备 15 2 4 5 主要施工机械 15 2 4 6 模筑衬砌施工 15 2 4 6 质量保证措施 17 2 5 爆破设计 17 2 5 1 设计原则 17 2 5 2 钻爆参数选择 17 2 5 3 掏槽方式 18 2 5 4 装药结构及堵塞方式 18 2 5 5 爆破设计图 18 2 5 6 爆破效果监测及爆破设计优化 20 2 5 7 超欠挖控制 21 2 5 8 防坍技术措施 22 2 6 结构防排水 23 2 6 1 设计简介 23 2 6 2 排水沟施工 24 2 6 3 衬砌背后注浆 24 2 7 隧道施工通风 排水及管线布置 24 2 7 1 隧道施工通风 24 2 7 2 隧道施工排水 26 2 7 3 隧道供风 供水 电力供应及管线路布置 26 2 8 进出洞口施工 26 2 8 1 施工准备 26 2 8 2 洞口土石方开挖 26 2 8 3 进洞施工方法 26 2 8 4 洞口段施工工艺流程 27 2 8 5 洞门 27 3 2 9 隧道装碴和运输 28 2 9 1 隧道出碴系统 28 2 9 2 装碴和运输设备 28 2 9 3 错车道布置 28 2 10 隧道弃碴排放 29 2 10 1 弃碴排放 29 2 10 2 环保管理 29 3 3 环水保措施环水保措施 29 3 1 工程概况 29 3 2 施工方法 29 3 3 施工要求 29 3 3 1 挡墙砌筑 29 3 3 2 防 排水系统 30 3 4 质量保证措施 30 4 4 复垦方案复垦方案 31 4 gl 1 1 工程概况工程概况 1 11 1 设计概况设计概况 大红破隧道位于云南省大理州永平县龙街镇上村 隧道实长 1265m 隧道共两种断面 级 级 标准断面净空 3 8m 3 8m 隧道采用直墙圆弧拱 形隧道断面 初期支护采用超前小导管注浆 钢格栅 锚 网及喷混凝土 二次衬砌采用 C30 钢筋混凝土 1 21 2 工程地质情况工程地质情况 1 2 11 2 1 地形地貌地形地貌 大红破隧道场地属低中山区地貌 相对高差约 200 400m 之间 山顶为尖顶状 脊 线呈锯齿状 地形起伏大 山坡较陡 植被茂密 沟谷多呈现 V 形 隧道入口处山坡 坡度 60 70 植被为低矮灌木和杂草 覆盖率大于 50 出口处山坡坡度 40 50 植被为低矮灌木和杂草 覆盖率大于 50 1 2 21 2 2 地质构造地质构造 隧道洞身段围岩为泥盆系下统康廊组 D1k 中等风化白云质灰岩组成 围岩分级为 级 主要结构面为节理裂隙和层面 隧道洞轴线和主导节理走向近平行 岩体节理裂 隙发育 泥质胶结或岩屑充填 部分微张 发育间距 0 10 0 40m 结合程度一般 呈碎 石角砾状结构 属破碎的岩体 1 2 31 2 3 地层岩性地层岩性 隧道进口段地层描述 含碎石粉质粘土 Q4 中等风化 粒径一般 5cm 左右 少量大于 10cm 的块石 碎 石约占总量的 40 左右 由粉质粘 黄褐色 稍湿 稍密 密实 母岩成份由灰岩组 成 碎石呈土充填 表层可见植物根系 圆锥动力触探试验 N 4 13 击 平均为 8 击 该层分布广泛 揭露厚度 3 30m 土石等级 级 强风化灰岩 P2w 褐灰色 风化强烈 原岩结构基本被破坏 构造不清晰 岩 体 裂隙极为发育 岩芯呈砂砾状 少量为块状 块径 1 3cm 裂隙面间见铁锰质浸染 圆锥动 力触探试验击数 11 37 击 平均 19 17 击 该层分布广泛 揭露厚度 8 30m 5 gl 土石等级 级 隧道进口段围岩主要为强风化灰岩 P2w 隧道出口段地层描述 含碎石粉质粘土 Q4 黄褐色 稍湿 稍密 密实 母岩成份由灰岩组成 碎石 呈中等风化 粒径一般 5cm 左右 少量大于 10cm 的块石 碎石约占总量的 40 左右 由粉质粘 土充填 表层可见植物根系 圆锥动力触探试验 N 4 13 击 平均为 8 击 该 层分布广泛 揭 露厚度 4 80m 土石等级 级 强风化灰岩 P2w 褐灰色 风化强烈 原岩结构基本被破坏 构造不清晰 岩 体 裂隙极为发育 岩芯呈砂砾状及碎块状 块径 5 9cm 少量短柱状 裂隙面间见铁 锰质浸染 该层分布广泛 揭露厚度 9 70m 土石等级 级 该层为隧道出口段主要围 岩 1 2 41 2 4 水文地质水文地质 隧道穿越山体覆盖层较薄 且山体陡峻 基岩顶板埋深不稳定 无法形成稳定的含 水层 下部变质岩的结构较为致密 虽然岩石中的节理裂隙比较发育 但多为闭合型 渗透和连通性差 属弱含水层 因此 富水性很弱 水量十分贫乏 地下水位埋藏较深 在勘察期间进口地段地下水位标高为 279 19m 出口地段地下水位标高为 185 81m 依据 地下水的赋存条件和水动力特征 结合现场地形地貌特点分析场区基岩裂隙水不发育 地下水主要为基岩裂隙水 隧道围岩渗透性比较弱 在局部层间裂隙发育地段的洞室中 会有滴水和小淋雨现象 初步估算拟定洞身最大涌水量 Qmax 为 10t d 1 31 3 施工条件施工条件 1 3 11 3 1 气候条件气候条件 经过云南省的中亚热带 北亚热带 该区域四季分明 光照充足 太阳辐射强 年 平均气温在 14 5 17 5 之间 极端最高温度 34 5 极端最低温度 4 4 年平均降 水量在 593 1mm 987 6mm 之间 日最大降水量 136 8mm 1 3 21 3 2 交通情况交通情况 出口附近有大红破村既有乡村道路 只需需较短便道即可到达隧道出口 交通条件 较为便利 进口需从出口沿山间冲沟进入 只有人行小道 车辆无法进出 需新秀便道 交通条件较差 6 1 3 31 3 3 施工用水电通讯情况施工用水电通讯情况 水 拟在出口设浆砌蓄水池蓄水 蓄水池为 30m3 高压水池 设置管线路至隧道内 生活区 拌合站 机械修理厂等用水点 电 出口附近村庄有地方电网通过 可申请从龙街镇高压电网 T 接入工地 通讯 出口洞口附近乡镇有线及无线通信网较发达 工地附近有线 无线通讯均较 方便 1 3 41 3 4 施工场地情况施工场地情况 隧道进口地段为滑坡体 场地狭小 考虑单头掘进 进口不作为工作面 出口场地 较为开阔 可合理布置场地 2 2 工程施工方案工程施工方案 2 12 1 工程测量工程测量 2 1 12 1 1 控制测量控制测量 结合本隧道长度 地理环境 地貌状况和本工程测量精度的要求 洞外平面控制 采用 GPS 控制网形式复测原设计院提交的洞口导线点 洞口插网采用三角形或多边形 闭合环形式 以 GPS 控制网复测成果作为起算数据 平差并精确计算出各插点的坐标 高程控制采用洞外 GPS 控制网内的三等水准点作为基点 用精密水准仪向洞内导 入水准点 精度达到三等 2 1 22 1 2 施工测量施工测量 洞内平面采用导线闭合环形式布置 导线设计边长为 250 米左右 洞内高程测量使用水准仪实测 精度达到三等水准要求 洞内水准线路应由洞口高 程控制点向洞内引设 正洞每 125 米左右设一个水准点 引测水准点采用往返观测 并且定期复核 测设精度满足测规要求 2 22 2 隧道开挖隧道开挖 2 2 12 2 1 施工顺序施工顺序 隧道开挖初支施工顺序 隧道超前探水 隧道开挖 初喷混凝土 装碴出碴 立拱复喷混凝土 隧道开挖 7 级围岩施工示意图 2 打掘进眼 设置锚杆 径向锚杆 并锚固 1 立钢架 锁 固后喷砼支护 1 隧道 级围岩采用全 断面法施工 2 多功能 台架风钻钻孔 3 采用弱 爆破 短进尺开 挖 4 采用装 载机装碴 自 卸汽车出碴 说 明 级围岩开挖施工工艺框图 施工准备测量放线打眼 装药 起爆 通风 翻碴 出碴 找顶 初喷砼钢架锚杆 挂网 复喷砼 3 初喷 复喷上一循环 4 出碴 进入下一循环 级围岩开挖支护作业循环级围岩开挖支护作业循环 图图 2 2 1 1 8 下半部钢架锚杆 挂网 复喷砼下半部出碴下半部初喷砼 下半部打眼下半部装药 进入下一循环 找顶 问帮 上 下半部同时起爆 上半部钢架锚杆 挂网 复喷砼上半部初喷砼上半部翻碴 通风 上半部装药上半部打眼 测量放线 施工准备 级围岩开挖施工工艺框图 说 明 1 隧道 级 围岩采用短台阶 法施工 2 人工手持 风钻钻孔 3 采用弱爆 破 短进尺开挖 4 采用装载 机装碴 自卸汽 车出碴 4 出碴 进入下一循环 级围岩施工示意图 1 上 下部立钢架 锁固 后喷砼支护 2 上部打掘进眼 设置锚杆 下部打掘进眼 径向锚杆 并锚固 3 上 下部同时起 爆通风后 初喷砼 级围岩开挖支护作业循环见图级围岩开挖支护作业循环见图 2 2 2 2 2 2 22 2 2 开挖设备开挖设备 开挖钻孔设备采用自制多功能台架 YT 28 风钻作业 2 2 32 2 3 开挖方法开挖方法 开挖方法 级围岩地段采用全断面法 级围岩地段采用上 下短台阶法 9 2 32 3 超前探测与支护超前探测与支护 2 3 12 3 1 超前探水超前探水 1 隧道开挖前必须进行超前探水 钻孔深度原则是能长尽量长 一般每次探水段 长度为 30 50m 前后两次搭接长度 5 8m 2 超前探水孔孔径 终孔 为 75mm 采用双管单动金刚石钻头取芯 以判别岩石 质量指标 钻孔位置布设在掌子面中心 3 超前探水孔要详细记录出水点位置 水量 水压 超前探测钻孔孔口安装止水 导管和闸门 4 探水钻采用型号 MYZ 100Z 的钻机 2 3 22 3 2 隧道施工初期支护隧道施工初期支护 2 3 2 1 施工顺序 一 有钢架时 初喷砼 架立钢架 超前小导管 有 挂钢筋网 复喷砼 锚杆 二 无钢架时 初喷砼 锚杆 挂钢筋网 复喷砼 2 3 2 2 砂浆锚杆 初喷砼完成后 按设计要求及时安设锚杆 先在岩面上画出需施设的锚杆孔点位 采 用凿岩机钻孔 高压风枪清孔 孔位偏差不大于 15cm 1 先塞入已浸泡水的药卷 塞够卷数后用风钻或风镐将杆体抵到设计深度 塞入杆体 然后加垫板和螺母 待锚杆有一定的抗拉强度后拧紧螺母 2 砂浆锚杆孔内砂浆饱满 粘结均匀 托板与岩面密贴 抗拔力符合设计要求 二 锚杆施工工艺流程 见图 2 5 10 图图 2 52 5 锚杆施工工艺流程图锚杆施工工艺流程图 2 3 32 3 3 超前小导管超前小导管 超前小导管注浆采用 42 热轧无缝钢管 纵向搭接长度部小于 1 5m 方向与线路中 线成 10 外插角 在开挖作业前先行施工 1 测量放样 按设计要求 在掌子面上准确画出本循环需施设的小导管孔位 2 钻孔 采用 YT 28 风钻钻孔 孔深比开挖面超深 50cm 确保小导管的安全防护 3 钢管加工及施工 将前端加工成尖锥状 除尾部 0 9m 头部 0 1m 外 管壁四周钻 8 的压浆孔 以便 浆液向围岩内压注 4 钢管插入及孔口密封处理 施工时 手持风钻先钻孔 再用去掉回转爪的风钻将钻杆换成特殊钎尾 用冲击的 办法将导管贯入孔中 为防止注浆漏浆 在小导管的尾部用胶泥麻筋缠箍成楔形 以便 钢管顶进孔内后其外壁与岩壁间隙堵塞严密 钢管尾端外露足够长度 并与钢架焊接在 一起 钢管顶进时 注意保护管口不受损变形 以便与注浆管路连接 施工准备 钻 孔 装水泥药卷 清 孔 结 束 锚杆位置放样 加垫板 拧紧镙帽 固定杆体 插入锚杆 11 5 注浆 注浆前导管孔口先检查是否达到密闭标准 以防漏浆 然后按设计比例配浆 采用 电动注浆机压注浆 注浆压力为 0 5 1 0MPa 一般按单管达到设计注浆量作为结束标 准 当注浆压力达到设计终压亦可结束注浆 注浆结束后 将管口封堵 以防浆液倒流 管外 6 超前小导管注浆施工工艺流程 图图 2 62 6 图图 2 62 6 超前小导管注浆施工工艺流程图超前小导管注浆施工工艺流程图 2 3 2 4 钢架 一 加工 在加工过程中须严格按设计要求制作 做好样台 放线 复核和试拼 并作上号码 标记 确保制作精度 二 安装 施工准备 注浆孔孔位布置 洞外小导管加工 钻 孔 清 孔 注 浆 导入小导管 焊上钢管未端挡圈结 束 安止浆塞 注浆质量检查检查 浆液配制 合格 不合 格格 12 先准确测量出中线 水平桩点 安装时保证其安装的精度符合设计轮廓的要求 钢 架间按设计间距设纵向连接钢筋 钢架脚放在牢固的基础上 钢架与围岩间有 2 3cm 间 隙 供作混凝土保护层 当钢架和围岩之间的间隙过大时 设砼垫块塞紧 严禁在钢架 背后用碎石或块石填充 钢架与径向锚杆的尾部焊接牢固 三 钢架施工质量标准 钢架材质 规格 强度和刚度符合设计要求 钢架各部接头及纵向拉杆等装配齐全 连接牢固 底板安置稳定 钢架形状尺寸与开挖面相适应 如作为衬砌结构组成部分则 应与衬砌断面相配合 四 钢架施工工艺流程 图 2 7 图图 2 72 7 钢架施工工艺流程图钢架施工工艺流程图 2 3 2 5 喷混凝土 一 喷砼分两次进行 初喷 3 5cm 用于及早封闭围岩 填平岩面 在布设锚杆 施工准备 连接钢筋加工 洞内钢架拼装 钢架位置检查 钢架架立就位 测量定位 断面检查欠挖处理 洞外钢架加工 检查 倒运 焊接纵向 连接筋 喷 砼结 束 合格 返工 合格 不合格 13 架好钢架后进行复喷 达到设计厚度要求 二 为减少回弹量 降低粉尘 本工程采用湿喷砼工艺 喷料用强制式砼搅拌机 进行拌合 用人工喷砼 在喷砼之前 检查开挖断面尺寸 清除危石和墙脚的岩碴 用 水或风将开挖面的粉尘和杂物清理干净 喷砼自下至上一排排喷射 喷嘴离岩面距离 0 6 1 0m 左右 喷射时 喷射手严格控制水灰比 使喷层表面平整 光滑 无干斑或滑 移流淌现象 每次喷层厚度拱顶为 3 5cm 边墙 5 7cm 喷枪大致垂直岩面 以尽可能 减少回弹 当喷砼厚度较大时 采用分层喷射 当前一层喷砼已经终凝时 即可进行下 一层砼的喷射 对于有渗漏水的岩面 喷砼前应做好引水处理 然后再喷砼 并从无水 处向有水处逐步逼近 三 喷砼施工质量标准 喷层厚度有 90 以上符合设计厚度 且喷面平顺 无漏喷 砼强度符合设计要求 四 喷砼施工工艺流程 图图 2 82 8 2 82 8 喷砼施工工艺流程图喷砼施工工艺流程图 2 42 4 隧道模筑衬砌施工隧道模筑衬砌施工 拌 合 施喷面清理 计量配料喷料搅拌站 施工准备 装运喷料 加速凝剂现场施喷 喷砼质量综合检查 复喷补强结 束 不合格合格 14 2 4 12 4 1 施工顺序施工顺序 衬砌的施工顺序是 边墙基础 铺底 级 拱墙钢筋绑扎 拱墙二次衬 砌 砼的施工顺序是 洞外集中拌和 运输车运输 砼泵送入模板台车 2 4 22 4 2 钢筋加工及绑扎钢筋加工及绑扎 钢筋采用加工场加工 现场绑扎 钢筋焊接搭接长度 接头面积及百分率按照规范 要求和设计要求施作 钢筋接头交错布置 纵向钢筋沿衬砌周边分布 2 4 32 4 3 二衬前防水措施二衬前防水措施 做好隧道排水沟 洞内与洞外结合 保证排水畅通 二衬必须对初支面进行检查 对渗水较大的部位安装盲管引至排水沟 2 4 42 4 4 混凝土制备混凝土制备 根据设计要求全隧不低于 S6 防水砼 砼制备认真做到 1 使用的材料必须先试验 2 为保证砼质量应优化配合比 做好进料的检验 3 采用自动计量的拌合机拌合砼 2 4 52 4 5 主要施工机械主要施工机械 自动计量砼拌合站 3m3砼运输车运输 砼输送泵 12m 模板台车等 2 4 62 4 6 模筑衬砌施工模筑衬砌施工 2 4 6 1 边墙基础施工 根据衬砌台车就位要求 在拱墙衬砌前必须先施工边墙基础 灌筑前必须挖够尺寸 标高 将浮碴 杂物 积水清理干净 经隐蔽检查合格后方开始灌筑 边墙基础施 工工艺流程见 图图 2 92 9 15 图图 2 92 9 模筑混凝土施工工艺流程图模筑混凝土施工工艺流程图 2 4 6 2 铺底砼施工 铺底在开挖后采用一次灌筑成型 施工时预留水沟和固定墩的位置 2 4 6 3 墙拱砼施工 1 衬砌时间的选择 由隧道断面小 无法进行多工序平行作业 因此衬砌必须在开挖初支 铺底完成后 施做 2 灌筑顺序 根据中线水平进行台车就位并进行复核 隐蔽检查后方安装墙头板 开始灌筑 3 灌筑方法 墙拱混凝土施工采用泵送砼 灌筑前先在输送主管的端部安装三岔管和控制阀 然 后接输送支管 分岔插入台车两侧中部起拱线附近的灌筑窗内 控制阀控制两侧边墙灌 筑速度 使两侧砼高差不大于 1 0m 砼至灌筑窗时 拆除三岔管 将输送主管固定在拱 顶第一灌筑口上 前段拱顶灌完后再移动至第二灌筑口 以保证砼的流动性和砼泵的压 力 将拱部灌满 控制衬砌背后空洞采取的措施 改进操作方法 采用 封拱顶工艺 进行施工 确保气体排出畅通 按设计要求进行衬砌背后充填注浆 4 制备混凝土时间 清除边墙基础虚碴洞外拌合砼排除积水 立模 校正并加脱模剂 洒水养护 拆模砼养生 浇筑砼并安放接茬 钢筋 运送砼进洞 16 由于隧道较长 混凝土在洞外拌制 施工时必须严格控制混凝土拌制后至混凝土浇 筑时的时间 保证混凝土在初凝前进行灌注 确保混凝土质量 施工前应检修各种机械 设备 确保机况良好 同时必须保证道路畅通 5 拆模时间 复合衬砌强度到达 2 5Mpa 即可拆模 根据试验确定最佳的拆模时间 2 4 62 4 6 质量保证措施质量保证措施 除前述砼制备 尺寸检查 基底清理等有关质量要求外 其它主要质量保证措施 如下 1 砼使用合格材料并定期作好进料检验 2 采用自动计量 每次灌筑搅拌前 检查计量设备是否准确 搅拌后检查砼的 坍落度 3 砂 石材料的含水量变化时及时测定 及时调整水灰比 并试拌检查坍落度 4 立模前将模板表面清理干净 并涂脱模剂 5 准备备用的砼施工机械 保证砼连续灌筑 保证在第一层初凝前灌筑第二层 6 禁止使用超过初凝时间的砼 7 禁止在泵送砼时加水 8 间隙灌筑时间如果超过规范 按间隙灌注的要求进行施工 9 灌筑砼时有专人检查模板 如有变形及时加固 10 按要求进行捣固 2 52 5 爆破设计爆破设计 2 5 12 5 1 设计原则设计原则 采用光面爆破 根据地质条件 开挖断面 开挖进尺 爆破器材等条件编制爆破 设计 根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小抵抗线 辅助炮眼交错均匀布 置 周边炮眼与辅助炮眼眼底在同一垂直面上 掏槽炮眼加深 20cm 严格控制周边眼的装药量 采用间隔装药 使药量沿炮眼全长均匀分布 根据岩石特性选择炸药 本工程采用乳化炸药 雷管采用非电毫秒雷管 起爆采 17 用延期电雷管起爆 2 5 22 5 2 钻爆参数选择钻爆参数选择 通过爆破试验确定爆破参数 试验时参照 表表 2 12 1 光面爆破参数表光面爆破参数表 表表 2 12 1 光面爆破参数表光面爆破参数表 岩石种类 周边眼间距 E cm 周边眼最小抵抗线 W cm 相对距 E W 周边眼装药参数 kg m 硬岩55 7060 800 7 1 00 30 0 35 中硬岩45 6560 800 7 1 00 2 0 30 软岩35 5045 600 5 0 80 07 0 12 2 5 32 5 3 掏槽方式掏槽方式 采用斜眼掏槽 由于隧道断面小 施工中采用斜眼掏槽 既可以减少钻眼数量 又能保证良好的爆破效果 2 5 42 5 4 装药结构及堵塞方式装药结构及堵塞方式 3 5 4 1 装药结构 周边眼 采用间隔装药结构 其它眼 均采用连续装药结构 3 5 4 2 堵塞方式 所有装药炮眼用炮泥堵塞 周边眼堵塞长度不小于 30cm 2 5 52 5 5 爆破设计图爆破设计图 爆破设计详见 级围岩爆破设计图 2 11 级围岩爆破设计图 2 12 18 4 20 6 3231 77辅助掏槽眼 5200 7 7 7 7 11 1111111111 1 1 1 1 1 1 400 400 450 450 1800 600 540540500 100 100 600600 500500 200 1700 1500 1900 级围岩爆破设计图 斜眼掏槽布置图 装药参数表 序号 1 2 3 4 5 周边眼 内圈眼 掏槽眼 炮孔名称 段位 1 5 孔深 m 8 17 17 6 孔数 个 底板眼 1 7 1 5 1 9 7 单孔装药量 药卷直径 mm 重量 kg 总装药量 kg 备注 32 32 0 6 0 2 0 3 3 6 5 1 3 4 1 6 9 11 11 3 31 11 13 3 11 333 7 7 7 7 7 7 7 7 77 777 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 17 9 合计 55 6 1 511 32 0 2 32 图图 2 10 级围岩爆破设计图级围岩爆破设计图 19 32 0 4 32112 0 7 63 合计 47 2 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 777 77 7 7 7 7 7 7 7 7 333 11 3 31 11 13 3 11 11 9 3 2 10 2 8 0 10 2 7 2 0 6 0 4 1 0 1 2 32 32 32 备注 总装药量 kg 重量 kg 药卷直径 mm 单孔装药量 7 9 5 1 2 0 2 0 2 0 底板眼 孔数 个 6 8 17 17 8 孔深 m 2 0 段位 炮孔名称 掏槽眼 内圈眼 内圈眼 周边眼 6 5 4 3 2 1 序号 装药参数表 斜眼掏槽布置图 级围岩爆破设计图 1900 1800 2000 200 500500 600600 100100 500 500 500 540540 600 1800 450 450 400 400 1 1 1 1 1 1 1111111111 11 5 5 5 5 5 7 7 7 7 5 5200 辅助掏槽眼 72 03 321 28 4 55 图图 2 11 级围岩爆破设计图级围岩爆破设计图 2 5 62 5 6 爆破效果监测及爆破设计优化爆破效果监测及爆破设计优化 20 2 5 6 1 爆破效果检查 断面仪检查断面超欠挖 开挖轮廓圆顺 开挖面平整检查 爆破进尺是否达到爆破设计要求 爆出石碴块是否适合装碴要求 炮眼痕迹保存率 硬岩 80 中硬岩 60 并在开挖轮廓面上均匀分布 两次爆破衔接台阶不大于 15cm 2 5 6 2 爆破设计优化 每次爆破后检查爆破效果 分析原因及时修正爆破参数 提高爆破效果 改善技术 经济指标 根据岩层节理裂隙发育 岩性软硬情况 修正眼距 装药量 特别是周边眼 根据爆破后石碴的块度修正参数 石碴块度小 说明辅助眼布置偏密 块度大说明 炮眼偏疏 用药量过大 根据爆破振速监测 调整单响起爆炸药量及雷管段数 根据开挖面凹凸情况修正钻眼深度 爆破眼眼底基本上落在同一断面上 2 5 72 5 7 超欠挖控制超欠挖控制 控制超欠挖是降低工程成本的主要措施 控制好超欠挖可以保证开挖成型 保证初 期支护质量 2 5 7 1 正确标示开挖轮廓线 在爆破前画开挖轮廓线时考虑施工误差 并考虑预留围岩变形和画线误差等因素 在设计轮廓线外要适当加大尺寸 施工误差按径向加大 5cm 预留变形 级围岩为 2cm 级围岩为 3cm 级围岩为 5cm 考虑 施工时进行 量测按实测数据进行调整 结合以上因素 级 级围岩画线时的径向加大值分别按 2 3 5cm 考虑 然后根据实际爆破后的断面尺寸和围岩收敛情况进行调整 2 5 7 2 级围岩优化爆破设计 采用控制爆破技术 根据隧道地质情况采用不同参数的光面控制爆破技术 采用非电毫秒雷管起爆 正确选用周边眼装药结构 为保证爆破质量 周边眼采用小药卷炸药 间隔装药 21 并加强炮泥的堵塞质量 按设计装药 并顺序起爆 不断总结 修正爆破参数使之达到最佳效果 3 5 7 3 保证钻孔质量 炮孔间距符合钻爆设计 周边眼间距的误差不大于 5cm 和内圈眼间距的误差不大 于 10cm 周边眼的外插角不大于 3 度 除周边眼外的其它眼孔方向应与隧道方向平行 要求孔底在同一平面上 钻孔结束后要清孔 确保单孔装药质量 定人定位 明确分工 明确责任 不得混岗乱位 2 5 7 4 采用断面仪进行爆破质量检查 及时提供超欠挖实测图 根据提供的实测断 面图 进行分析 及时处理 认真分析超欠挖的原因 以便采取对策 2 5 7 5 实行超欠挖奖罚制度 超挖大时 大于规范允许超挖值 罚 合格时 小于 规范允许超挖值 奖 2 5 82 5 8 防坍技术措施防坍技术措施 防止坍方是确保隧道施工顺利进行及保证工程质量的关键 为此结合本隧道的特点 及其地质情况 拟采用以下主要的防坍措施 2 5 8 1 采用超前地质预报 预报方法参见 5 2 1 超前地质预报 2 5 8 2 制定和选择合理的施工方法 根据以往的施工经验 在不同地质条件下选用合理施工方法是防坍的重要手段 1 贯彻 不坍就是进度 的思想 在软弱围岩中的施工方法稳妥可靠 在保证不 坍的原则下再考虑加快施工进度 2 选定初期支护参数要贯彻 宁强勿弱 的思想 由于对岩体工程性质的认识很 难恰如其分 对于介于两级围岩之间的按偏低的围岩级别进行初期 施工 支护 3 正确选用 级围岩的施工方法 级围岩介于稳定的 级围岩和不稳定的 级 围岩之间 既无 级围岩的自稳能力 又无 级围岩设计初期支护中完善的防坍措施 因此 级围岩如施工方法或支护不当很容易坍塌 施工中发现开挖后成型差和悬石增 多立即缩短进尺 2 5 8 3 在施工过程中采用新奥法原理指导施工 22 1 采用控制爆破 尽量减少对围岩的扰动 2 尽快进行初期支护 3 初期支护承受主要荷载 4 开挖后自稳能力差的地段采用超前支护或超前加固 5 尽快封闭成环 6 用监控量测指导施工 7 对变形超限的初期支护要及时进行加固 2 5 8 4 保证初期 施工 支护质量 1 提高开挖质量是保证支护质量的关键 凡爆破成形不良地段考虑超前支护 2 喷混凝土与围岩密贴 并保证喷混凝土强度 有钢架时钢架后部不允许有空洞 喷混凝土将钢架包住喷平 3 钢架间距符合设计 安装位置正确 保证接头处的等强连接 钢架置于原状土 上 4 锚杆孔的长度 间距符合设计要求 在锚孔内的砂浆饱满 2 5 8 5 严格施工纪律 防坍的施工方案一经讨论确定 操作人员必须严格执行 不得私自变动 否则 无 论后果如何 都要受到严肃处理 2 62 6 结构防排水结构防排水 2 6 12 6 1 设计简介设计简介 1 隧道防排水采取 防 排 堵 截相结合 因地制宜 综合治理 的原则 隧道防排水按照洞内与洞外防排水相结合的方式进行 2 隧道内排水设单侧水沟 3 洞口上方设置截水沟 以防止洞外雨水流入隧道 端墙两侧设边沟 洞口下 方设排洪沟 洞内底板横向坡度为 0 5 排洪沟断面尺寸为 1 1m 采用 M7 5 浆砌石 护砌 厚度为 200mm 4 在距洞口 10m 处位置 在洞内围岩级别变化分界处 其余连续地段每 40m 设 置一道变形缝 5 每组衬砌背后压注 M20 水泥浆 压浆孔沿隧道每个横断面布置 3 个 纵向间 距 5 米 压浆压力 0 5 1 0MPa 设在衬砌拱圈 120 度范围内 23 2 6 22 6 2 排水沟施工排水沟施工 在铺底之前精确放出水沟位置 立好内模 待铺底完成拆除内模后再进行水沟内 铺底 2 6 32 6 3 衬砌背后注浆衬砌背后注浆 隧道衬砌浇筑完毕后 在衬砌拱圈 120 度范围内压住 M20 水泥砂浆 以达到衬砌 与围岩之间的紧密结合 压浆孔沿隧道拱部每个横断面布置 3 个 沿隧道纵向间距 5m 注浆压力控制在 0 5 1 0Mpa 以内 2 72 7 隧道施工通风 排水及管线布置隧道施工通风 排水及管线布置 2 7 12 7 1 隧道施工通风隧道施工通风 2 7 1 1 通风方式 本隧道采用压入式通风 2 7 1 2 风量及风阻计算 施工通风所需风量按洞内同时工作的最多人数 洞内允许最小风速 一次性爆破所 需要排除的炮烟量和内燃机械设备总功率分别计算 取其中最大值作为控制风量 主要计算参数 洞内同时工作最多人数按 35 人 工作面考虑 洞内允许最小风速 Vmin 0 25m s 洞内每人应供应新鲜风 3m3 min 内燃机械设备作业供风量 3m3 min KW 风管平均百米漏风率 直径 0 6 m 为 0 02 风管摩阻系数为 0 02 计算结果 根据上述原则计算可知 其内燃机械作业只考虑掌子面装碴运输机械 通过计算得 出正洞开挖工作面需要风机提供的风量为 950 m3 min 左右 通过和风机性能曲线的交点 验证是合理的 需要指出的是 如果选择的风管直径过小 会导致通风阻力过大 不能满足送风需 要 如果选择的风管直径过大 又会造成浪费 2 7 1 3 通风设备配置 根据上面的计算结果 进出口各选取通风设备为 2 37KW 通风机 风管选择了直径 24 600 的 PVC 拉链式软风管 2 7 1 4 通风管理 由专业队伍进行现场施工通风管理和实施 风管安装平 直 顺 以减小管路沿程 阻力和局部阻力 并且要加强日常维修和管理 并配专业技术人员对现场通风效果进行检测 根据检测结果及时进行阶段调整 必要时可以根据检测结果及时对通风系统作局部调整 保证洞内气温不得高于 28 一氧化碳 CO 和二氧化氮 NO 浓度在通风 30 min 后分别降到 30mg m3 和 5mg m3 以 下 以满足施工需要 风机配有专业风机司机负责操作 并作好运转记录 上岗前进行专业培训 培训合 格后方可上岗 电工定期检修风机 及时发现和解决故障 保证风机正常运转 2 7 1 5 主要施工技术措施 为了保证风机能够正常启动和运转 为风机提供合适的供电设备 加强日常通风检测 保证足够的风量和风压 并且要爱护通风管路 避免对通风管 路的破坏 降低漏风率 要求通风管每节长度大部分为 20m 节 根据掌子面衔接风管长度的需要可以配置少 量 10m 节的风管 洞口风机需要安设在距离洞口 30m 以外的上风向 避免发生污风循环 风管出风口 距开挖工作面的距离不许超过 40m 因为隧道断面较小 必须保证隧道有足够的净空 避免发生过往车辆和机械刮破风 管而影响施工 洞内运输车辆的尾气排放口安设净化装置 以降低对隧道内施工环境的 污染程度 2 7 1 6 其它降尘措施 因为本隧道断面小 采用的内燃设备较多 所以排放的尾气量很大 隧道开挖产生 的有害气体和粉尘也较多 为了避免对施工人员和大气造成危害 对洞内排出的污风进 行空气质量监测 如果发现不符合排放标准 及时采取有效的处理措施 以满足环境保 护的要求 隧道施工采用综合防尘措施 风钻钻眼采用湿式 放炮后喷雾 洒水 出碴前用水 淋湿全部石碴和附近的岩壁 并按时间测定粉尘和有害气体浓度 25 2 7 22 7 2 隧道施工排水隧道施工排水 隧道区的地下水主要是松散的孔隙水和基岩裂隙水两种 反坡施工利用隧道坡度 自然排水 顺坡施工采用潜水泵紧跟开挖作业面 将水抽到集水坑内 再引排至到洞 外污水处理池中 经处理合格后再使用或排放 2 7 32 7 3 隧道供风 供水 电力供应及管线路布置隧道供风 供水 电力供应及管线路布置 隧道进出口各采用一台 27m3 空压机供风 确保隧道开挖面风压不小于 0 5MPa 洞内供水采用河沟取水至洞顶山坡附近高压水池供水 隧道开挖面水压不小于 0 3MPa 高压风 水管路敷设平顺 接头严密 不漏风 不漏水并符合相关要求 设专人 负责检查 养护 施工供电采用地方高压电线 T 接到工地现场 洞口设置一台 315KWA 电力变压器供 洞内外生产生活用电 2 82 8 进出洞口施工进出洞口施工 2 8 12 8 1 施工准备施工准备 1 现场核对设计文件 2 核对洞口地形和地质 核对洞口位置 3 测量桩点复核 洞口位置和边仰坡放线 4 按设计要求施工天沟 做好排水系统 清除坡面危石及表层堆积土 确保边 仰坡稳定 5 为确保施工安全 在洞口设置防护网 栏杆 防落石挡护 2 8 22 8 2 洞口土石方开挖洞口土石方开挖 1 洞口边仰坡开挖 自上而下进行 分层开挖 并每层检查边坡坡度 同时施 作好锚喷支护 以确保边 仰坡的稳定 2 土层采用人工风镐开挖 石质地段采用风钻钻孔预裂松动爆破开挖并做好防 护 控制飞石距离 确保施工安全 3 边仰坡锚网喷防护自上而下 随开挖分层及时施作 必要时随挖随支护 施 工时注意坡顶喷砼防护层与原坡面的衔接 必要时视实际情况防护范围适当上延 防 止土石进一步风化引起水土流失 导致锚喷网防护部分失效 2 8 32 8 3 进洞施工方法进洞施工方法 26 2 8 3 1 进出口在进洞前分别在洞外先架 2 榀钢架 并设小管棚 按上下台阶开挖 进洞 2 8 3 2 隧道进出 口段均位于低山坡麓 围岩为强风化薄层状砂质页岩 浅部 15 米以上为全风化 成洞较难 洞口仰坡易顺层滑塌 洞口段岩体稳定性差 处理不 当会出现大坍塌 侧壁经常小坍塌 进洞时需加强监控量测和临时支护处理措施 2 8 42 8 4 洞口段施工工艺流程洞口段施工工艺流程 图图 3 133 13 洞口段施工工艺流程图洞口段施工工艺流程图 2 8 52 8 5 洞门洞门 进口洞门位于 V 级围岩处 出口门位于 级围岩处 但地表覆土层松软易塌 要 及早施工 并在雨季前做好 以保证洞口稳定 施工前均需做好排水系统 确保洞口 段排水畅通 避免排水不畅引起的洞口段土体发生大的沉降和变形 必要时施做临时 排水系统 洞口段隧道埋深小 围岩差 施工中加强量测监控和超前地质预报 确保施工安 全 施工准备 洞口位置复核边 仰坡测量放线 洞口坡面危石及表层 堆积土清除 边 仰坡开挖支护 进洞施工 洞门施做 对爆破 开挖防护 洞顶截水天沟施工 27 为保证洞门美观 测量放线一定要精确 施工前要做好大样板并挂线 棱角要分 明 墙体坡度顺直符合设计 因洞门端墙混凝土量较大 端墙混凝土一次灌注 施工前应严格检查 检修拌和 站 混凝土运输车 混凝土输送泵等施工主要设备 避免出现灌注中发生故障 灌注时从下向上 左右对称灌注混凝土 2 92 9 隧道装碴和运输隧道装碴和运输 2 9 12 9 1 隧道出碴系统隧道出碴系统 采用立抓扒渣机装渣及小吨位汽车运渣方式 机械装运 即指用立爪装岩机装碴 经汽车直接运至弃碴场 1 装 运机械选型 隧道穿越断面最大开挖尺寸 宽 高 为 5 4 4 2 根据断面尺寸 主要机械选型如下 立爪装岩机选用 LJ 17 型 长 宽 高分别为 7200 1510 2100mm 汽车选用 5t 长 宽 高分别为 7250 1860 2200mm 2 人员配置 为配合立爪装碴 掌子面每班配备 3 人找顶并扒碴 立爪 司机 1 人 牵引电缆 1 人 汽车司机 2 人 施工分两班 共计 14 人 3 出碴时间 按每循环进尺 2m 计算 爆破总方量松方为 61 8m3 装碴 每辆汽车需 20 分钟 每辆汽车运至洞口随进尺长度增加需 5 15 分钟 卸碴 返回需 20 分钟 则 总出碴最长时间为 46 14 20 46 14 10 46 14 20 2 75 小时 2 9 22 9 2 装碴和运输设备装碴和运输设备 装碴和运输设备表装碴和运输设备表 3 23 2 施工区段装碴设备运输设备备 注 进口工区LJ 17 型立爪装岩机 1 台5T 自卸汽车 3 台 2 9 32 9 3 错车道布置错车道布置 28 为使运输设备运行方便 于每 200 m 处设错车洞 长 3m 高 2 4m 宽 8m 进行车 辆的避让 2 102 10 隧道弃碴排放隧道弃碴排放 2 10 12 10 1 弃碴排放弃碴排放 2 10 1 1 弃碴场 进出口各设弃碴场 在隧道进口地段均为山沟 地面无建筑物 可作为隧道弃碴 场 进口弃渣场位于隧道洞口左侧山沟中 出口弃渣场位于隧道洞口右侧山沟中 3 10 1 2 洞内污水和生活污水处理 在洞口附近修建污水处理池 洞内污水经沉淀净化处理后方可排放 生活废水也 经过净化后排放 流水引入河沟或冲沟排放 严禁到处漫流 2 10 22 10 2 环保管理环保管理 2 10 2 1 加强全体参建员工环保法律 法规教育 并严格遵守 2 10 2 2 建立完善的环保管理制度 2 10 2 3 优化弃碴方案 施工前期拟对设计指定弃碴场地的周边环境及其弃碴影 响作进一步的周密调查和研究 3 3 环水保措施环水保措施 3 13 1 工程概况工程概况 大红破隧道位于云南省永平县境内 进出口均位于上村 隧道实长 1265m 考虑单口掘进 只在出口设置弃渣场 设计弃渣量为 24000m3 设计渣场均位于隧道 口前方山沟中 渣场坡脚采用挡墙砌护 基础埋深部小于 1m 渣场挡墙高度随实际地形 调整 弃渣顶面恢复植被 坡面绿化 3 2 3 2 施工方法施工方法 挡墙采用 7 5 浆砌片石 坡度 1 1 5 厚 1 0 1 5cm 3 33 3 施工要求施工要求 3 3 13 3 1 挡墙砌筑挡墙砌筑 1 挡墙砌筑前应清理坡面浮土 使坡面大致平顺 施工时自下而上砌筑 2 基础埋深不得小于 2m 基础应置于稳定的基岩上 如基础浮土太厚 可采用基 础加深或采用碎石做换填处理 水沟处基础施工时应将积水抽出 清除淤泥后 用浆砌 29 片石回填 基础开挖后必须经质检工程师及监理工程师验槽合格后方可施工 3 砌体采用 M7 5 浆砌片石 砂浆配比为水泥