洞室开挖作业指导书.doc

洞室开挖作业指导书 地下洞室开挖作业指导书【编制目的】地下开挖施工是其基本的、也是首要的施工工序。 为提高施工质量，合理利用开挖设备的工作特性，更好地使开挖作业标准化、规范化，最终提高开挖作业的施工效益，特制订本开挖作业指导书。 【适用范围】适用于手风钻造孔，出碴采用装载机、自卸汽车方式的开挖施工的本标洞室开挖。 一、编制依据1白鹤滩水电站3#公路上游段工程施工招标文件技术条款2SL47-94水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范3GB6722-86爆破安全规程4DL/T5099-1999水工建筑物地下开挖工程施工技术规范 二、开挖设备适用于手风钻造孔，出碴采用装载机、自卸汽车方式的开挖施工。 三、爆破器材12#岩石乳化炸药（32mm、25mm）、硝铵炸药2非电雷管、火雷管3导爆索（管）4竹片 四、洞挖施工工艺流程洞室开挖施工工艺流程见如下框图洞挖施工工艺流程测量布孔造孔炮孔检查装药、联线手风钻钻锚杆孔检查起爆通风、散烟人工安全撬挖出碴人工机械撬挖、清底锚杆安装冲洗岩面绑扎钢丝网喷砼 五、工艺要求及作业方法对洞口段10m范围，采用短进尺、多循环、弱爆破，一般进尺为0.81.0m，以防止爆破震动造成洞顶山坡和洞口岩石发生震裂、松动和塌方。 进洞10m以后，根据岩石类别采用不同的开挖方法。 根据开挖断面的大小，确定开挖设备的型号及施工人数。 技术准备掏槽方式的选择掏槽眼爆破是隧道、洞室爆破的关键技术，其排列方式有很多种，归纳起来可分成斜眼掏槽、直眼掏槽和混合掏槽。 掏槽眼比其它炮眼加深1520cm，药量增加15%20%。 斜眼掏槽分为单向掏槽、锥形掏槽和楔形掏槽。 其优点是掏槽眼数量少，类、类围岩类围岩及不良地质段掏槽面积大，易将槽中爆岩抛出；缺点是循环进尺受井巷断面限制，爆堆分散。 根据岩石层理和软弱面在隧洞掌子面分布位置，单向掏槽可分为顶部掏槽、底部掏槽、侧向掏槽和扇形掏槽。 单向掏槽眼与掌子面的倾斜角一般为50o70o，硬岩取小值。 锥形掏槽常见的有三角锥、正角锥和圆形锥三种，平巷掘进多用正角锥形掏槽，竖井掘进多用圆锥形掏槽。 楔形掏槽又称V形掏槽，楔形掏槽多用于中硬以上均匀岩石的隧洞掘进，且洞室断面积大于4m2。 直眼掏槽的炮眼垂直于掌子面，要求彼此严格平行，按布眼方式分为龟裂掏槽、桶形掏槽和螺旋掏槽，其优点是炮眼深度不受井巷断面大小限制，可以加大循环进尺，爆堆比较集中，缺点是掏槽眼多，要求凿岩精度高。 锥形掏槽和直眼掏槽混合使用形成混合掏槽。 本标段工程包括左岸进厂交通洞延伸洞和303#交通洞（左岸通风支洞）的施工，左岸进厂交通洞延伸洞弱风化岩体以类、类为主，微新基岩以类、类围岩为主，层间及随机层内错动带、随机断层及影响带为类；303#交通洞（左岸通风支洞）微新基岩以类、类围岩为主，断层及影响带为类。 类、类围岩掘进的一般循环进尺为23m，且为大断面开挖，故采用斜眼掏槽中的楔形掏槽方式进行大断面开挖。 而对于小断面（如排水沟）的开挖，可采用直眼掏槽的小眼形式掏槽方式。 本工程楔形掏槽方式介于直眼与标准V形掏槽之间，即槽正中设一爆破孔，中爆孔上下25cm左右各设一空孔，组成直眼中心。 围绕直眼中心约25cm布置6个内斜炮孔，其内斜角度根据开挖循环进尺，控制在12。 为了避免换钻头耽搁钻孔时间，空孔直径与炮孔直径相同。 本标段洞室结构比较单一，结构型式和断面大小一致，各洞室掏槽孔的具体布置基本相同，实际施工时应按各相关洞室的施工技术措施实施。 爆破试验在进行洞身开挖之前，要进行爆破开挖试验，以确定炸药的单耗量及爆破效率，并根据开挖断面的尺寸，绘制炮孔布置图（包括掏槽孔、崩落孔、光面爆破孔或预裂爆破孔），确定钻孔深度及循环进尺。 爆破试验的内容应包括炮孔布置（主要指掏槽孔和周边孔）、钻孔深度、装药量以及起爆网络和爆破器材的选用等。 试验的操作规程按本作业指导书实施，钻孔、装药、起爆等相关技术参数按各洞室开挖支护施工措施执行。 试验过程中，从布孔钻孔到爆后效果分析的每道工序、每个环节都必须认真做好记录，以利分析比较和改进。 测量放样控制测量采用莱卡（Leica）TCA-xx全站仪作导线控制网。 施工测量采用全站仪进行。 并由经验丰富的测量专业人员负责进行，测量仪器必须经过国家认可的检验机关鉴定后方可使用。 对于网络控制测量，根据业主给定的网络控制点，测量人员对网络控制点进行加密，使测量网络延伸到施工区域附近。 洞室开挖时，将洞口附近的网络控制点延伸至洞口，并采用激光径纬仪和红外测距仪定中线，沿隧洞轴线作导线控制测量（压力引水隧洞为双导线控制），每隔一定的距离（视洞的直线性而定,如压力引水隧洞为50m）设置测量点，一般情况下，每45个点进行闭合测量校核，以提高测量的准确性。 隧洞开挖完成后，应及时进行洞身全线测量，并对测量误差进行调整和分配。 对于隧洞、洞室边缘轮廓线放样，直线段各放样点相距1.2m，曲线段相距0.6m，临界转拆点要设置放样点，再连接各放样点，画出整个边缘轮廓线，并标明隧洞、洞室腰线和起拱线，根据洞身的走向，放出造孔施钻的方向线，各周边轮廓放样点相对于洞轴线的点位中误差允许偏差为50mm并满足设计要求。 对于洞室开挖方向线的控制，若洞水平方向弯曲，则在沿洞边缘弯曲的外半径圆周线上每隔2.5m3.0m设计控制点，而在内半径圆周上可适当减小。 若洞上坡或下坡，在洞顶设置控制点，根据隧洞的坡度值和钻孔深度，可在掌子面上作两个点的投影点，以控制隧洞的开挖坡度。 对于每个炮孔放样，根据每个炮孔的偏角和炮孔的深度，在同一掌子面上作两端点的投影点，以控制每一炮孔的钻孔方向。 对于竖井的控制测量，可采用重锤法或激光准直仪进行测量。 测量时，在洞口设置测量架，用重锤或激光准直仪沿洞中心线或边线放样。 对测量放样的具体要求为明挖开口线的测量要明显，各开挖面的坡向线亦作表示。 洞挖测量控制点埋设要牢固隐蔽，并作好保护，防止机械设备破坏。 每个开挖面的每一排炮孔要准确放出中心十字线和周边线。 建立质检员旁站制度。 每个月由上级测量部门进行一次测量复查，以及时纠正测量中的偏差。 开挖钻孔前，还要做好以下准备工作a.场地已进行了平整。 b.围岩的危石已进行了处理。 c.供风、供水、供电线路延伸到工作面。 d.钻孔开挖设备已做好检修。 e.技术员对各班操作手进行技术交底，技术交底的内容包括工作面部位；所开挖的隧洞、洞室的结构尺寸；开挖爆破参数，包括孔深、孔距；造孔的技术要求。 并对钻进设备的操作性能及注意事项进行交底。 钻孔根据监理工程师批准的该部位爆破设计中的爆破孔布置图，用手风钻进行钻孔，由熟练的手风钻操作手进行钻孔作业。 本标段洞室的开挖均采用手风钻，一般采用YT27和YT28，使用较为灵活。 由于手风钻轻便小巧，人工钻头定位十分容易。 实施周边孔光面爆破时，若围岩为、类，则炮孔残留率高，洞室成型好。 本标段洞室的开挖，均要搭设操作平台，全断面开挖爆破。 对于掌子面上的炮孔开挖，造孔的基本顺序为钻周边孔时，先钻顶部孔，再依次往下、往两边开钻；钻中间各孔时，遵循的原则为先上后下，先两边后中间。 造孔的一般技术要求为各钻手分区、分部位定人定位施钻，实行严格的钻手作业质量经济责任制。 钻孔要求“平、直、齐”，周边孔偏差不大于5cm，爆破孔偏差不大于10cm。 炮孔的底孔应落在爆破图规定的平面上，炮孔孔径应符合报监理工程师批准的钻爆设计要求，手风钻孔径为50mm。 为保证爆破质量和爆破效果，掏槽孔角度严格按爆破设计图，钻孔方向不大于。 炮孔装药之前，质检员对掌子面上的炮孔进行检查，如有遗漏，则要补钻；并对周边光爆孔进行仔细检查，对偏角大于的炮孔，则要进行补钻，以控制欠挖和过量超挖。 对炮孔的各项指标检验合格后，方可装药。 装药前，当班技术员对该钻爆循环进行装药计算，只使用所计算出的药量，多领的爆破器材要归仓，以利于控制爆破成本。 装药、连线、起爆炮孔经检查合格后，方可进行装药爆破。 根据监理工程师批准的施工方案中的钻爆设计要求，由取得爆破证书的爆破工程师负责，经考核合格的炮工进行炮孔的装药、堵塞、引爆线路的联接等，并在鸣响爆破警报之后，点火起爆。 在炮工检查爆破网络的同时，通知无关人员即所有设备撤离至安全位置，确认人员与设备以全部安全撤离后方可点火起爆。 炸药采用乳化炸药，导火索引爆，火雷管起爆。 乳化炸药的药径有（?35mm）、?32mm和?25mm三种。 在II、III类围岩大断面施工中，掏槽孔（孔距为25cm）、扩槽孔（孔距为70cm）、辅助孔（孔距为90100cm）用?32mm（或?35mm）炸药、底孔（孔距为70cm）用?32mm炸药，周边孔用?25mm炸药，孔距为5070cm。 以上各参数值仅为参考，具体数值由各部位有关爆破设计值确定。 对于小断面的施工，所装药径类似于同类围岩的大断面。 装药严格遵守安全爆破操作规程。 装药顺序原则上自上而下进行，若上、下部同时装药，则装药部位要错开，以防止因上部装药跌落物砸伤下部工作人员。 装药前用风水冲洗钻孔，各部位分片、分区由专人负责进行装药，掏槽孔由熟练的炮工负责装药；周边孔按爆破设计要求用小药卷捆绑于竹片上，形成不连续装药，药卷间距一般为30cm，插药入孔时还应注意药卷的方向，竹片靠洞室轮廓线一侧，药卷朝向最小抵抗线。 利用台车安全平台或平台车作为登高设备装药，掏槽孔、扩槽孔和其它爆破孔装药要密实，严格按照爆破设计图（爆破参数实施过程中，须根据不同地质情况不断调整优化）进行装药、设计非电雷管和联线。 乳化炸药装好之后，理顺导火索或导爆管，先进行同段炮的非电火雷管的并联，再进行不同段的串联，然后用粘土进行炮孔的封堵，要求联线、封堵良好，封堵长度不小于炸药的最小抵抗线。 再由技术员和专业炮工分片分区查看，并进行网络接线检查，撤退工作面其它工作人员、设备、材料至安全位置。 最后由炮工负责，非电毫秒雷管引爆，周边光面齐爆。 本标段的洞室开挖的爆破顺序为掏槽眼先响，辅助眼次之，周边眼最后响，周边眼的爆破顺序为底眼，再是顶眼及邦眼等光爆眼一同起爆。 预裂爆破及周边的光面爆破效果应达到以下要求残留炮孔痕迹应在开挖轮廓面上均匀分布；炮孔痕迹保存率完整岩石在80%以上，较完整或完整性较差岩石不小于50%，较破碎和破碎岩石不小于20%；相邻两孔间的岩面平整，孔臂不应有明显的爆震裂隙；相邻两荐炮之间的台阶或预裂爆破孔的最大外斜值不应大于15cm；预裂爆破后，必须形成贯穿连续性的裂缝。 通风散烟及喷水除尘岩石爆破之后，进行通风散烟。 本标段洞室开挖在整个施工过程中一直启动通风设备通风，本标段通风选用天津通风机2DT-125轴流通风机，可根据开挖断面的大小，选择不同的通风量，一般经过30min的通风时间，便可将工作面的因爆破产生的尘烟清理掉。 局部供风不到位的开挖区域，可用局部通风机SDA71A-T30进行通风除尘。 通风竖井或平巷开通时，与该竖井或平巷相通的洞室开挖，也可借助自然通风的方式进行工作面除尘。 工作面除尘完毕之后，便在渣堆之上洒水，以防移动渣堆而重新产生灰尘。 安全处理通风、洒水除尘之后，便进行爆破后四周围岩的安全处理，以确保进洞人员和设备的安全。 对于掌子面的哑炮，用高压水冲刷掉或在哑炮周围殉爆距离之内重新钻孔，炮工装药引爆。 对于掌子面、边墙及拱顶上的浮石，由经验丰富的人员先进入工作面，用长细钢钎撬掉。 对于局部人工无法撬除的，可配合机械逐区域地进行清理。 出渣、清底对开挖面进行安全处理之后，便开始进行出渣。 本标段洞室出渣采用ZL50(3m3)装载机装载，15T自卸汽车进行运输，将渣料运往弃渣场。 出渣后，用人工或反铲对堆渣以下掌子面、边墙围岩再进行一次安全处理，清理掉浮石和危石。 同时，测量人员进入现场，对开挖段进行测量，如有欠挖，除监理工程师另有规定之外，将欠挖部分，钻孔爆破予以清除。 若开挖段符合要求，距离工作面10m之外用高压水冲洗四周开挖面，以清除岩石碎片、尘埃、碎悄及爆破泥粉，最后用反铲扒出工作面底部积渣并将底部整平。 为下一循环钻爆做好准备。 、类围岩的开挖方法类围岩分 1、2两种类型。 1类围岩为巨厚厚层状结构，其特征为新鲜厚巨厚层砂岩，夹极少量泥板岩，坚硬。 12组规则节理，长度一般不大于3m，且多闭合或方解石、石英脉紧密充填。 主要结构面为硬性结构面，偶有个别的贯穿性光滑结构面，但不夹泥，完整较完整。 其稳定性评价为基本稳定，个别掉块、落石。 2类围岩为厚层中厚层状结构，其特征为新鲜微风化至中厚层砂岩，夹泥板岩，坚硬。 23组规则节理，长度一般不大于3m，多闭合或方解石、石英脉紧密充填，部分有水锈污染，多为硬性结构面，有贯穿性光滑结构面及贯穿性破碎夹少量泥的结构面，较完整。 其稳定性评价为基本稳定，个别掉块、落石。 类围岩也可分为 1、2两种类型。 1类围岩为中厚层互层状结构，其特征为新鲜微风化砂岩、泥板岩互层、层凝灰岩以及罗楼组T2b38层，坚硬较坚硬。 23组规则节理，长度一般不大于3m，多闭合或方解石、石英脉充填，部分有水锈污染，多为硬性结构面，有贯穿性光滑结构面和个别破碎夹少量泥的贯穿性结构面，较完整较破碎。 其稳定性评价为局部稳定、性差，有掉块、高边墙及洞室交叉口可能有塌方。 2类围岩为薄互层状结构，其特征为新鲜微风化泥板岩夹砂岩或灰岩（T2b2 4、T2b 18、T2b9）,坚硬较坚硬。 23组规则节理，长度一般不大于3m，多闭合或方解石、石英脉充填，部分有水锈污染。 岩体中多为硬性结构面，有贯穿性光滑结构面和个别破碎夹少量泥的贯穿性结构面，较完整较破碎。 其稳定性评价为局部稳定、性差，有掉块、高边墙及洞室交叉口可能有局部塌方。 、类围岩的开挖方法如前所述。 类围岩的开挖方法类围岩可分为 1、2两种类型。 1类围岩为镶嵌碎裂结构，其特征为弱风化砂岩夹泥板岩或砂岩、泥板岩互层、层凝灰岩，坚硬较坚硬。 23组节理，长度一般35m，节理均为水锈污染，以闭合节理为主，部分为夹泥裂隙，岩体中硬性结构面、贯穿性光滑结构面与夹泥结构面并存，较破碎。 其稳定性评价为稳定性差，支护不及时会发生塌方或失稳。 2类围岩为镶嵌碎裂碎裂结构，其特征为弱风化泥板岩、罗楼组地层，部分为断层影响带，较坚硬较软岩。 34组节理，长度一般为35m，节理面水锈污染，闭合或为泥质充填，岩体中硬性结构面、贯穿性光滑结构面与夹泥结构面并存，较破碎。 其稳定性评价为稳定性差，支护不及时会发生塌方或失稳。 类围岩隧洞开挖可采用“新奥法”施工，开挖钻爆遵循“预支护、短进尺、弱爆破、及时支护、早封闭、勤量测”的原则施工，确保成洞稳定。 类围岩除按、类围岩施工工艺和方法施工外，还需采取以下措施地质探察在开挖过程中，加强地质跟踪及预测，必要时超前导洞摸清围岩性状，以便采取恰当的施工程序及措施，保证围岩稳定。 超前支护开挖钻孔前，采用小导管预注浆、超前锚杆等预支护加固，增强围岩自稳能力。 钻爆作业按照“短进尺、弱爆破、少扰动”的原则施工。 开挖按浅孔、小药量、多循环钻爆，先开挖导洞超前12排炮，再扩挖跟进，钻爆循环进尺1.0m。 一般情况下，在IV类围岩大断面施工中，导洞的掏槽孔（孔距为25cm）用?35mm的炸药，辅助孔（孔距为80cm）、底孔（孔距为75cm）用?32mm炸药，而扩挖的崩落孔（孔距为80cm）、底孔（孔距为70cm）用?32mm炸药，周边孔用?25mm炸药，间距为4050cm。 线装药密度控制在160g/m以内，具体药量应根据各洞室实际爆破效果进行调整。 围岩支护钻爆后暂不出碴，经安全处理和平碴后，立即对边墙上部及顶拱进行一次支护，采用砂浆锚杆及喷砼支护；出碴后安装钢格栅、喷砼支护，形成一柔性封闭环，确保围岩稳定。 施工监测成洞后，布置观测点对围岩进行变形测量，通过勤量测，及时反馈信息，指导开挖支护施工，确保成洞稳定和施工安全。 砼跟进衬砌通过变形监测，如发现局部危岩变形速率急增，采取一次支护措施后尚不能满足稳定要求时，进行边、顶拱钢筋砼衬砌。 洞口开挖洞口开挖，遵循“短进尺、弱爆破、多循环”的施工原则，一般进尺为1m，并进行25锁口锚杆施工，锁口锚杆长度按设计确定，根据洞口的形状和围岩的稳定性确定洞脸锚杆的排数，如有必要可增设22钢筋格栅，钢格栅间距1m，洞外锚杆2528mm，L=69m，间排距暂按1.51.5m，并喷射1525cm厚的C25砼，以提高围岩的稳固性。 进洞5m以后，开挖方法与洞身一致。 可能出现的问题的探讨关于洞室开挖可能出现的质量问题及对策开挖轮廓线不够理想，炮孔残存率低，有时出现边邦掉块、塌方。 出现以上情况的原因，初步分析有以下几个方面多为、岩体、围岩稳定性差。 周边孔钻孔质量有一定的影响。 针对以上情况，在施工时要特别注意对不稳定围岩的观察、监测，在钻孔和装药结构及药量的控制等方面均要高度重视，根据不同的地质围岩条件及时调整和优化爆破参数；同时提高钻孔精度，严格控制周边孔的钻孔偏角，也是提高洞室开挖轮廓线质量的重要措施。 （十一）开挖施工现场验收记录、开挖资料的统计分析为使开挖施工质量符合设计和规范要求，保证开挖质量在施工过程中不断的提高和上升，因此要加强开挖施工的各种原始资料的收集和分析，同时定期进行交流和总结，不断对爆破参数进行优化调整，创精品工程，为此要求做到以下几点加强施工现场原始数据的收集和工作，统计表格按照项目部已发的表格进行填写。 原始统计表格要求每一排爆的孔径、孔距、排距、孔深、装药结构、炸药重量、联网形式以及每一道工序的循环时间均要做好详细的记录，并将记录表格统一交技术质量办，便于统一和分析。 测量队每月要对相应的施工部位的测量断面进行开挖成果的统计，统计内容包括该月该部位的总体超欠挖方量、总体平均径向超挖、最大超挖和最大欠挖，并将统计成果报技术质量办。 由技术质量办每星期定时组织各个开挖施工队进行技术交流会，对钻孔爆破的各种参数进行交流，开挖质量好的开挖队介绍对开挖质量控制的保证措施，开挖差的开挖队提出今后的改进措施，有技术部根据各个开挖队所介绍的情况总结开挖爆破参数，对以后的开挖工作面进行爆破参数的优化调整。 由技术质量办每月定期组织开挖成果总结分析会，通报每个施工队这一个月的开挖质量情况，提出今后的改进措施，对以后的开挖质量提出具体的要求。 以上所有的原始资料最后均由技术质量办统一归口管理，作为开挖控制的一手资料。 六、质量安全保证措施质量保证措施各开挖作业队必须遵守国家各有关部门制定的地下隧洞、洞室爆破施工的质量控制规程。 各开挖队应严格按照监理工程师批准的施工方案中的开挖施工措施和相关的规范、规则进行施工。 对监理工程师和联营体质量部所发的关于质量方面的指示必须认真执行。 健全质量自检制度，加强质量监督检查。 认真落实质检员的旁站制度。 建立施工质量管理办法和措施，确保整个施工过程处于受控状态。 实行工程质量岗位责任制和质量终身制，严格执行质量奖惩制度。 施工过程严把“四关”（图纸关、测量关、材料质量及试验关及工序质量关），坚持质量一票否决制。 开展质量教育，增强职工质量服务意识和服务水平。 加强质量管理，树立“百年大计，质量第一”“质量是企业的生命”的质量意识，创精品工程。 开展全面质量控制活动、落实关键工序质量控制措施。 施工安全保证措施各作业队必须遵守国家和地方有关安全部门制定的地下隧洞、洞室爆破施工的安全保障措施。 各开挖队应严格按照监理工程师批准的施工方案中的有关地下开挖施工措施的相关的安全规程、规范进行施工。 对监理工程师和联营体安全部所发的关于洞室开挖施工的安全指令必须无条件执行。 有关开挖作业的具体的安全控制措施如下开挖作业人员到达工作地点时，应首先了解相邻工作面的当前工序情况，并检查所施工的工作面是否处于安全状态，检查支护是否牢固，顶拱和边墙是否稳定，如有松动块体或裂缝时应先予以清除或支护。 钻孔台车进入各洞工作面时要有专人指挥，认真检查道路状况和安全界限，台车在行走或待避时，应将钻架和机具都收拢到放置位置，到位后不得倾斜，并应刹住车轮，放下支柱，防止移动。 钻孔时严禁在残眼中继续钻眼，并禁止钻孔和装药平行作业。 爆破器材加工房设在洞口50米以外的安全地点，如确须在隧洞内加工爆破器材时，其加工洞室的设置应符合国家现行的爆破安全规程（GB6722-86）的有关规定，并注意与相邻洞室的关系，做到随加工随用，不得有库存。 a)爆破作业和爆破器材加工人员严禁穿着化纤衣物，并严禁烟火。 b)装炮时应使用木质炮棍装药，严禁火种。 无