石川坑隧道洞身开挖施工方案

石川坑隧道洞身开挖施工方案第一章 施工组织一、编制依据1、二广高速公路怀集至三水段第28标段两阶段施工图设计第四册2、实施性总体施工组织设计3、公路工程技术标准4、公路隧道设计规范 (JTG D70-2004)5、公路隧道施工技术规范 (JTJ042-94)6、公路工程质量检验评定标准(JTG F80/1-2004)7、项目部对施工现场的实地勘察、调查资料。8、我单位积累的成熟技术、科技成果、施工工法以及从事同类工程的施工经验二、工程概况1、地理位置、地形情况石川坑隧道位于广宁县古水镇湘下村与怀集县坳仔镇璃玻村交界处，左线隧道里程LK99+512-LK100+024.47,长512.47m,右线隧道里程RK99+502-RK100+005.89m,长503.89m,属小间距隧道。隧道穿过丘陵地貌区，山体走向总体呈近北东向,隧道线路经过最大高程约为314.0m。山体植被茂密，主要生长竹林、松树和杂草，隧址地面标高170.0-314.0m,最大相对高差144.0m,最大埋深约128 m。石川坑左线隧道怀集端位于R=1350圆曲线上,右线隧道怀集端位于R=1444.97m的圆曲线上,右线隧道路面设有超高,超高横坡变化点处的桩号为RK99+734.687。2、气象情况 本项目位于广东粤西北，属申纬度亚热带季风性湿润气候，夏长冬短，全年无霜期长达300多天，年平均气温31.527.2，气温适宜。多年平均降雨量1779.7mm，降雨季节分配不均，每年3月9月为雨季，占全年降雨量的85%左右。路线西北段的怀集地区，受南北向山体的影响，其北部降雨量多于南部，有恶劣的强雷雨、冰雹过境。每年的大雨和暴雨是地下水补给期。区内年平均蒸发量1200-1700mm。相对湿度79-84%，风向具明显的季节性，春夏季以东南风为主，秋冬季以东北风为主，平均风速1.4m/s20m/s，较大的风力相当于7级风力。3、工程地质特征隧道进口段（LK99+512LK99+537，RK99+502RK99527）上覆01m左右第四系坡积亚粘土，03m为全风化变质粉砂岩，基岩为强风化变质粉砂岩，洞口主要位于全-强风化变质粉砂岩中，围岩级别为级，稳定性较差。隧道进口洞口植被茂盛，环境较好。隧道穿过丘陵地貌区，山体走向呈近北东向，隧道线路最大高程170.0314.0m，最大相对高差144.0m。隧身岩层主要由全风化变质砂岩，强风化粉质砂岩，弱风化变质粉砂岩，微风化炭质板岩，微风化变质粉砂岩组成。隧道出口段（LK100+008LK100+024.47,RK99+992RK100+005.89）上覆01m左右第四系坡积亚粘土，03m为全风化变质粉砂岩，基岩为强风化变质粉砂岩，洞口主要位于全-强风化变质粉砂岩中，围岩级别为级，稳定性较差。隧道出口洞口植被稀疏，环境一般。4、水文地质条件 该区水文地质条件简单,平常无地表水流,仅在降水后冲沟有短暂流水,水量大小受季节降水量的多少所控制。地下水主要为第四系空隙水及基岩裂隙水，含水量不大，受大气降水的补给水位埋深随季节变化、地势高低的不同而变化。整个隧道施工不存在大规模突水问题，但由于隧道开挖过程中改变了天然地下水的补径排条件，隧道成为新的局部排泄基准，从而出现局部渗水和涌水现象，主要为雨季地表水沿局部宽大构造裂隙向隧道汇集，形成短时涌水现象。该区最高洪水位低于隧道进、出口高程，对隧道建设无影响。 隧道区地下水PH值为6.8，HCO3-含量为1.79mmol/l，侵蚀性CO2含量为7.12mg/l，SO42-含量为38.0mg/l，总硬度为52.56mg/l。经腐蚀性评价判定该地下水对混凝土无腐蚀性。经计算推测，本隧道最大涌水量为184m3/天。5、围岩分布布情况石川坑隧道围岩级别II级III级IV级V级备注左幅分级长度269.555.11111.6376.23分级比例52.6%10.8%21.8%14.9%100%右幅分级长度333.2489.892951.76分级比例66.1%17.8%5.8%10.3%100%6、洞身开挖主要工程数量：序号工程部位项目名称工程项目单位数量2洞身开挖土方m315070软石m319905次坚石m320213坚石m366371合计121559三、人员及机械配备置1、组织机构本工程由中交一公局厦门工程有限公司二广高速公路怀集至三水段第二十八标项目经理部统一组织管理，具体施工由本合同段隧道工区施工。组织机构图项目经理：王 峻总会计师：穆红楼项目总工：吴志坚zhi项目副经理：陈伟强机材部长雒雪峰安全部长吴志华综合部长吕彦同财务部长黄伟城试验室主任蒋晓梅质检部长周 震合约部长周艺波工程部长黄 志隧道工区负责人：胡浪、陈明生2、施工人员配置施工队伍施工任务隧道开挖组运输组安全保障组机械保障组合计隧道队洞身开挖201024363、施工机械配置 序号设备名称型号产地功率吨位容积单位数量备注1挖掘机CAT3201m3台12装载机LG50侧卸台23自卸汽车EQ31418t台104空压机L-22/7x22m3/min台45凿岩机YT-28台106风镐G10台107抽水机D85-455台28变压器630kVA台19发电机TFW-300-L-4300kw台1四、施工总体规划由于石川坑隧道左线长512.47米, 右线长503.89米，不控制工期。根据现场实际调查情况和施工总体安排规划,采用从出洞口(怀集端)施工进洞,从进洞口(广宁端)施工出洞的方式,根据“早进洞,晚出洞”、“短进尺、弱爆破或无爆破、强支护、早闭合”的原则进行施工。1、施工便道利用原有即机耕道直接修一条便道直通隧道口。路面宽6米，路面结构采用30厘米厚山体挖方填筑压实作为基层单位，15厘米厚泥结碎石面层，坡度过大地段采用15厘米厚混凝土路面，表面设2%横坡，沿山坡内侧布置排水沟及按不大于100米间距布置汇车加宽带。2、生活、生产房屋隧道工程队生活、办公房采用新建活动板房或砖瓦房，驻地设于隧道出口前山坡左边，计划驻地面积约1000m2。生产用房(包括现场值班、料库及检测用房)采用砖瓦或石棉瓦结构，布置在隧道出口端。3、生活、生产用水隧道施工用水采取截流出口端右侧山泉水，修建一个约100m3的蓄水池，再通过40水管抽取池内水到隧道出口端山顶上一约80m3的水池内，至工点再用80水管接入。生活用水采用在隧道出口左侧山泉源头取水饮用。4、生活、生产用电隧道施工用电在隧道出口端左侧100m的山坡上安置的一台630kw变压器接线至现场使用，并在现场准备一台300kw的发电机组以作备用。5、施工通讯充分利用当地电信资源，施工管理人员间配备手机和对讲机联系，队部安设电信座机。洞内外通讯均以无线电对讲机保持联系。6、炸药库综合考虑安全、施工等因素，在K100+450右侧山谷上方修建炸药库，炸药库四周采用围墙和钢丝网封闭，安排专人负责管理。7、弃碴场隧道弃渣计划用作RK100+200（LK100+300）-K100+770段路基填筑路基填料。 8、施工队伍部署安排一个隧道施工队,驻扎在隧道出口(怀集端),计划从出洞口向进洞口左右拉开间距单向施工。五、工期安排左洞：计划 2007年10月5日开工， 2008年7月5日完工，工期9个月。右洞：计划 2007年12月1日开工， 2008年8月31日完工，工期9个月。第二章 施工方案一、总体方案隧道从出口端向进口端单向掘进，先左洞后右洞施工。洞口段为V级加强围岩，按照设计方案采用双侧壁导坑法施工，左、右洞口掌子面纵向开挖里程保证拉开3倍隧道跨径。隧道施工按照新奥法原理组织，遵循隧道施工“早进晚出”的理念，减少刷坡高度和破坏植被，做到绿色、环保进洞。隧道围岩II四个级别，针对不同地质特点，采用不同开挖方法。级围岩采用双侧壁导坑法；级围岩采用上下台阶预留核心土法；、II级围岩采用台阶法；设备洞室施工在主洞初期支护稳定后开始进行开挖。IV、III、II级围岩爆破施工均采用光面爆破，以减轻对围岩的扰动和控制超欠挖。二、施工方案（一）施工测量 1、测控网布设（1）布网设计院将控制网交桩后，采用全站仪复测、联测设计院所交导线桩。复测合格后在洞口布置控制点，利用控制点进行放样。水准测量采用FS1水准仪，水准点复测和联测合格后，在洞口引同等级的水准点。洞口控制桩布点示意图：洞口控制桩控制桩立面布置图左洞右洞90m125m洞口控制桩(中线兼水准)洞顶后视桩控制桩平面布置图（2）控制点埋设1303030201控制点在土层中的埋设(单位：cm)注：1-大于10mm的铁芯，顶部中心凿直径1mm,深2mm的圆孔303055注：1-图中铁芯为倒置的大钉子，尖端截成平顶，中心凿2mm深的小孔1控制点在岩层中的埋设(单位：cm)20303030121水准点在混凝土中的埋设(单位：cm)注：1-嵌入混凝土深度20cm；2-土层52.511水准点在坚硬岩石中的埋设(单位：cm)注：1-坚硬岩石2、 洞内施工测量（1）洞内中线测量使用拓普康全站仪用中线法测设，洞内正式路线点的间距按50m布设一个，设在隧道底部，采用混凝土包钢筋桩，并在桩顶锯十字标示点位。根据施工需要，增设临时中线点，以1020m为宜。临时中线点与正式中线点标志方法相同。设在隧道顶部的临时中线点是在岩石上打一钎眼，在孔眼中打入木桩，在木桩的顶上倒钉小钉标志点位。（2）洞内水准测量洞内施工用的水准点，根据洞外已设定的水准点，按施工需要加设，为使施工方便，在导坑内拱部、边墙施工地段每50m设立一个临时水准点，并每2个月复测一次。在洞内每隔10m测设一个供施工临时放样及控制底面开挖高程的临时水准点，并尽量利用导线点位桩，或将水准点埋设在顶板、底板或洞壁上，但都确保稳固和方便于观测。水准点的高程观测，按四等水准测量方法进行。但洞内通视条件较差，施测时采用手电等照明措施。由于洞内施工作业场地小，施工中相互干扰大和在施工放样时，需测高程的各点部位不同，采用不同的方法来进行。现令HA为后视点的已知高程，HB为前视点欲求高程，a为后视尺读数，b为前视尺读数。在现场观测中出现以下四种情况时，分别采取的不同的计算方法：、后视点，前视点同在隧道底板上时，采用双正尺法，则：HB=HA+a-b；、当后视点，前视点同在隧道顶板上时，采用双倒尺法，则：HB=HA-a+b；、当后视点在底板上面，前视点在隧道顶板上时，采用后正尺，前倒尺法，则：HB=HA+a+b；、当后视点在顶板上，前视点在隧道底板上时，采用后倒尺，前正尺法，则：HB=HA-a-b。abaABbaaBA前视点在顶板上前视点在底板上（3）隧道开挖断面控制测量采用图解支距法，开挖前在开挖断面标出设计断面尺寸线，开挖工作完成后及时测量并绘出断面图。、拱部断面用支距法控制，如下图，以拱顶外线的隧道中线为零点，沿中线从上向下(或从下向上)每隔0.5m向两侧量出支距L左、L右等，各支距端点的联线，即为断面开挖轮廓线。0.50.50.50.50.50.50.5拱顶外线高程路面高程线拱顶外线高程L左L右0.50.50.5L左L右L左L右L左L右隧道中线零数、墙部断面及底部断面自起拱线起，沿中线向下每隔0.5m丈量支距。曲墙断面绘制时，断面宽度包括施工误差，即较设计加宽值W提高一级(10cm)绘制，高度包括施工允许误差(5cm)。底部有仰拱时，开挖如上图量取支距，由中线起向左右每隔0.5m从由路面高程线位置向下量取开挖高度。开挖轮廓线以红油漆标绘出来，再根据轮廓线和开挖断面的中线布置炮眼。（二）洞内布置1、风、水、电管线布置（见下图）。2m34m施工用电120高压风管50高压水管100cm通风软管洞内管线布置示意图排水沟 2、洞内供水、供电系统（1）施工供水隧道施工供水，在洞口顶左侧山坡上修建80m3蓄水池一个。蓄水池约高出洞顶约30m。洞内管道前端至开挖面，一般保持30m距离，用50高压软管接分水器，中间预留的异径三通，至其他工作面供水软管的长度不超过50m。（2）洞内施工用电洞内施工用电采用三相四线系统供电，电线固定于成洞段地段边墙上部。成洞地段和不作业段额定电压不超过220V；手提作业灯为2124V，选用导线截面使线路末端的电压降不大于10%，36V及24V不大于5%，电线悬挂高110V以下离地2m，400V离地2.5m。隧道作业地段保证有足够的照明。运输道路照明：未成洞地段每隔10m设挂灯，成洞地段每隔20m设一高压钠灯。3、施工排水由于本隧道长度较长，考虑有少量地下水并钻孔工作水，又本隧道施工开挖方向左洞为-2.8%、右洞为2.95%的下坡，隧道两侧须开挖排水沟，沟宽60cm，并于20m左右留设集水坑以水泵抽至洞外排水沟，经洞口沉淀池沉淀后排入沟谷。4、隧道通风采用压入式通风。采用110kw压入式轴流风机。风机与洞口保持较长距离(风机距洞口20m)，避免洞内流出的污浊空气重新进入，形成部分循环风。风管悬挂在洞壁拱腰部，距地面22.5m。通风软管采用密封性能好的100cm特制通风软管。风管材料选用长丝涤沦纤维做基布，压延PV塑料复合而成的增强胶布作风管材料。节长为到2530m/节。LL100cm开挖掌子面5、洞内防尘洞内施工，采用综合防尘措施，进行施工环境综合治理，采用水幕降尘和个人带防尘口罩相结合，加强机械通风和加强劳动者个人防护。在掌子面30m外边墙两侧各放一台水幕降尘器扑尘，爆破前10min打开半阀门，放炮30min之后关闭。T式除尘器吸收空气中残余粉尘，并配空气引射器等，进行综合防治，改善掌子面工作环境。（三）洞身开挖方案1、级围岩双侧壁导坑法石川坑隧道为小净距隧道，应加强对中间岩柱的保护和加固。级围岩地段采用先左右侧壁导坑、后上下台阶开挖方法。左洞开挖断面超前右洞开挖断面控制在30m以上。左洞内侧导坑开挖后，及时进行初期支护，施工中间岩柱水平中空注浆锚杆。待右洞长管棚段开挖完成后，再开始左洞长管棚施工。左洞内侧导坑开挖进行初期支护后，进行中间岩柱水平中空注浆锚杆施工。双侧壁导坑开挖以人工风镐为主，需要时辅以弱爆破；开挖后及时初喷砼封闭岩面，并进行初期支护和临时支护作业。出碴采用人工配合挖掘机扒碴装运，自卸汽车运走，两侧交替开挖作业。双侧壁导坑法开挖工序示意见下图： 级围岩开挖工序示意图双侧壁导坑开挖顺序说明：1、左侧导坑上台阶开挖；2、左侧导坑下台阶开挖；3、右侧导坑上台阶开挖；4、右侧导坑下台阶开挖；5、拱部及核心土上台阶开挖；6、核心土下台阶开挖；7、仰拱混凝土灌注及仰拱回填；8、二次衬砌混凝土施工。在施工过程中，隧道左右两侧导坑宜以37米长为一段交替前进开挖，严禁同时开挖，导坑掌子面喷射混凝土及时封闭，以保证开挖面的稳定。计划级围岩每循环进尺0.5m，每天12个循环，即每天掘进0.51.5m，每月可完成12.537.5m成洞计划。掘进循环时间表见下表。级围岩双侧壁导坑开挖法掘进循环时间表工 序时间min循环时间（min）60120180240300360420480540720超前地质预报40测量放样及围岩量测40超前支护120导坑开挖出碴180导坑支护3402、级围岩上下台阶预留核心土法级围岩地段采用上下台阶预留核心土法施工,下台阶落后上台阶5m左右，上下台阶紧跟开挖。左洞开挖断面超前右洞开挖断面30m左右。上部弧形导坑采用人工风镐开挖，必要时辅以弱爆破，下台阶及仰拱采用控制爆破开挖。各部开挖后及时封闭掌子面，网喷、锚杆、钢架联合支护作业。拱脚、下导墙角增设锁脚锚杆，初期支护及时成环。核心土距拱顶开挖面1.5m，坡脚距拱脚开挖2.5m。采用挖掘机将洞碴扒至下半断面，运输出碴。施工工序示意图见下图：级围岩开挖工序示意图根据隧道围岩、设计断面和机械配备情况，综合分析施工中每道工序的先后顺序及所需时间，计划级围岩上下台阶预留核心土法开挖，每月掘进50m，每循环进尺1m，每天12循环，每天掘进1.52.5m，可确保每月50m的掘进计划。上、下台阶基本为平行作业，上台阶洞碴由挖掘机扒到下台阶，由下台阶出碴。掘进循环时间表见表：级围岩上下台阶预留核心土法掘进循环时间表工 序时间(min)循环时间（min）60120180240300360420480540600660720超前地质预报50测量放样30围岩量测30超前支护70开挖120出碴120初喷混凝土30钢架、锚杆钢筋网施作150复喷混凝土180合计7203、级围岩半断面台阶开挖法（1）施工工序、II级围岩地段采用半断面台阶法施工,下台阶落后于上台阶810m，上、下台阶的初期支护必须紧跟开挖。左洞开挖断面超前右洞开挖断面控制在2530m，上下台阶均采用控制爆破。施工工序示意图见下图。横断面图 纵断面图台阶法开挖工序示意图（2）施工方法上、下台阶开挖采用凿岩机钻眼，塑料导爆管非电起爆系统、毫秒微差有序起爆，控制爆破，每循环进尺2.0m。挖掘机扒碴，装车，自卸车运碴。施工中合理调整工序，实行“钻爆、装碴、运输”机械化一条龙作业。隧道开挖后及时施作初期支护，下半断面开挖后仰拱施工紧跟。（3）施工安排根据隧道围岩、设计断面和机械配备情况，综合分析施工中每道工序的先后顺序及所需时间，计划、II级围岩正台阶法开挖，每月掘进100m，用凿岩机打眼，每循环进尺2.0m，每天12个循环，每天掘进3.54.5m，可确保每月100m的掘进计划。上、下台阶基本为平行作业，上台阶洞碴由挖掘机扒到下台阶，由下台阶出碴。掘进循环时间表见下表：、II级围岩台阶法掘进循环时间表工 序时间min循环时间72144216288360432504576648720施工测量36量测36上下台阶开挖180初喷混凝土72钢架、挂网打锚杆120复喷混凝土180合计7204、设备洞室施工设备洞室施工在主洞初期支护稳定后开始进行，以不对正洞形成干扰和超前二次衬砌防水卷材铺设至少50m为原则安排施工。经测量放样后一次开挖成型，初期支护参数同该段衬砌类型。洞室所在位置在主洞初期支护时提前预留，洞室范围内需截断的钢架在洞室顶采用横托梁预处理。（四）控制爆破施工方案主洞级围岩段采用先挖掘辅于人工进行双侧壁导坑开挖，及时进行立架及锚喷支护；级围岩以下钻爆开挖，施工采用自制台架配人工钻眼、装药联线，人行横洞采用支架配人工钻眼、装药联线；爆破采用塑料导爆管非电系统进行毫秒衡量有序起爆，隧道的拱、墙部采用光面爆破，每循环进尺13.2m；出碴采用无轨运输，正铲侧卸式装载机装碴，15t自卸汽车运碴。1、钻爆设计 钻爆设计是实现快速掘进，提高开挖质量和确保施工安全的关键环节，在实施过程中，根据光面爆破效果及爆破安全等技术经济指标，及时调整凿岩爆破参数，优化钻爆设计。（1）施工要点、放样布眼：钻眼前，测量人员用红油漆准确画出开挖断面的中线和轮廓线，标出炮眼位置，其误差不得超过5cm。、根据眼口位置、岩石的凹凸程度调整炮眼深度，以保证眼底在同一垂直面上。、清孔装药前，由钢筋弯制的炮钩和小直径管用高压风将炮眼石屑刮出和吹净。、装药：装药需分片分组按炮眼设计图确定，装药时自上而下进行，雷管要“对号入座”。、联结起爆网路：起爆网路采用复式网路，以保证起爆的可靠性和准确性。、盲炮处理：发现盲炮，应首先查明原因，再按爆破安全规程的有关条款进行处理。（2）隧道光面爆破质量检验标准、超欠挖：爆破后的围岩面应圆顺平整，无欠挖，超挖量在设计和规范规定范围内。、炮眼痕迹保存率：硬岩80%，中硬岩70%，软岩50%，周边炮眼痕迹在开挖轮廓面上均匀分布。、对围岩的破坏程度：爆破后，围岩面上无粉碎岩石、明显的裂缝和浮石。炮眼利用率：大于90%。（3）炮眼初步设计 根据我公司以往施工经验和现场初步勘察，初步按工程类比进行炮眼设计。、级围岩地段上下台阶留核心土法开挖炮眼爆破设计钻孔设备YT28型凿岩机掏槽眼采用横楔法掏槽，眼深1.5m，掏槽眼与水平夹角1520。，中空孔直径48mm，掏槽位置设在开挖中心线高度1.45m的位置上。周边眼间距E=3545cm，周边眼至内圈眼距离为4060cm，周边眼装药集中度为0.2kg/m，不偶合系数1.62.1，采用半节药卷间隔装药，炮眼内用导爆索连接所有药卷。底板眼间距：横向a=0.81.0m，竖向b=1.01.2m辅助眼间距：横向a=0.81.0m，竖向b=1.01.2m、II、III类围岩半断面开挖爆破设计钻孔设备YT28型凿岩机爆破器材采用K5型水胶炸药、非电毫秒雷管和导爆管，并配备爆破振动和应变量测仪表。掏槽眼采用方形五大孔直眼掏槽，眼深5米。掏槽孔由钻孔直径48mm扩大为102mm，掏槽位置布设在开挖面中心线高度2.35m的位置周边眼间距E=55cm，沿开挖轮廓线布置，周边眼至内圈眼距离为80cm，周边眼装药集中度（即每米长炮眼装药量）为0.36kg/m。周边眼采用不耦合装药结构，使炸药沿炮眼均匀分布并在炮眼底部加强装药以克服岩石的夹制作用。采用SJ-YII-K6型小药卷（20mm）光爆炸药串底板眼间距：a=6070cm，加设孔底加强药包。 辅助眼间距：横向a=0.70.8m，竖向b=0.81.2m，装药集中度1.0kg/m。（4）光面爆破炮眼药量分配表及主要经济技术指标台阶法开挖光面爆破炮眼药量分配表序号上台阶炮眼分类炮眼数雷管段数炮眼长度炮眼装药量每孔药卷数单孔装药量合计药量个段Cm卷/孔Kg/孔Kg1上台阶掏槽眼212259.51.4252.85223270121.83.6325290131.953.94辅助眼67270121.810.8599270121.816.261311270121.823.47内圈眼1913270121.834.28周边眼331528060.929.79底板眼181528012.51.87533.7510合计110285.4158.411下半断面掘进眼152270101.522.512134270101.519.513136270101.519.514118270101.516.515410270101.5616周边眼101228060.9917底 眼19142806.1250.9217.4818合计85232.4110.48光面爆破主要经济技术指标序号项 目单 位数 量1开挖断面积m2139.42预计每循环进尺m2.53每循环爆破石方m3348.54炮眼总数个1955钻孔总数m517.86雷管用量发1957炸药用量Kg268.888比钻眼数个/m21.409比钻眼量m/m31.4910比装药量Kg/m30.7711单位体积岩体耗雷管量发/m30.5612预计炮眼利用率%902、光面爆破施工工艺（1）放样布眼钻眼前，测量人员用红油漆准确绘出开挖面的中线和轮廓线，标出炮眼位置，其误差不超过5cm。（2）定位开眼钻机就位后按炮眼布置图正确钻孔，对于掏槽眼和周边眼的钻眼精度比其它眼要高，开眼误差控制在35cm以内。（3）钻眼钻工熟悉炮眼布置图，能熟练地操作凿岩机械，特别是周边眼，安排有丰富经验的钻工司钻，一旁有专人指挥，以确保周边眼有准确的外插角(眼深3m时，外插角小于3度；眼深5m时，外插角小于2度)，尽可能使两茬炮交界处小于15cm。同时，根据炮眼口位置及掌子面的凹凸程度调整炮眼深度，以保证炮眼底在同一平面上。（4）清孔装药前，用钢筋弯制的炮钩和小于炮眼直径的高压风管输入高压风将炮眼石屑刮出和吹净。（5）装药装药分片分组按炮眼设计确定的装药量自上而下进行，雷管要“对号入座”。所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞长度不小于20cm。雷管采用国产型系列非电毫秒雷管。炸药选用爆速低于3000m/s的乳化炸药。周边眼采用小直径药卷(25)空气间隔装药结构。其余炮眼采用标准药卷(32)连续装药结构。（6）联结起爆网络起爆网络为复式网络，以保证起爆的可靠性和准确性。联结时注意：导爆管不能打结和拉细；各炮眼的雷管连接次数相同；引爆雷管用黑胶布包扎在离一簇导爆管自由端10cm以上处。网络联好后，安排专人负责检查。在掏槽眼、辅助眼、底板眼或周边眼中，每段起爆药量较大的段别雷管，间隔时差设计为200ms，即跳段设置，使爆破震动速度降低30%。（7）瞎炮的处理发现瞎炮，首先查明原因。如果是孔外的导爆管损坏引起的瞎炮，则切去损坏部分重新连接导爆管即可；此时的接头尽量靠近炮眼。如因孔内导爆管损坏或其本身存在问题造成瞎炮，则参照爆破安全规程有关条款处理。（8）渣运输采用装载机，15t自卸汽车配合，一次性将洞内弃渣运至弃土场，弃渣场事先按环保要求做好防护。（五）超前地质预测预报1、地质预报的方法隧道施工过程的地质超前预报预测，主要是根据地表和已经开挖的隧道的地质调查和各种探测方法取得的资料，以及地质推断法预测开挖工作面前方一定长度范围内围岩的工程地质条件。如：地面地质调查法、洞身地质素描法、钻速测试法、综合物法、超前导坑法、钻探孔法、涌水量观测、有害气体预测、岩体结构面量测和围岩变形观测。物探测试主要有TSP法、地质雷达法。预测时根据地质条件的不同，以工程地质法（包括图析法及地质素描法）进行超前宏观预报为前提，结合TSP超前地质预报系统、地质雷达、超前探孔、超前导洞、经验法等综合手段，分长期预报、中期预报、短期预报三个阶段对隧道岩体特征、断层、涌水等不良工程地质进行超前预测预报。本隧道采用以下几种方式相结合进行超前地质预报：（1）采用TSP系统与地质分析法相结合进行长期（长距离）（80m范围）地质预报；（2）采用钻孔进行3080m距离的中期地质预报；（3）利用地质雷达进行距离小于30m的短期地质预报；（4）采用在钻爆循环中加深（4m）35个炮孔进行掌子面前方4m范围的下一循环的探测。结合掌子面地质素描预测法进行掌子面作业影响区域内的当前地质预报。（5）对物探异常区采用钻孔进行验证，以便指导施工。根据业主要求，TSP超前地质预报、地质雷达超前地质预报委托第三方中南大学实施。中期钻孔、掌子面地质素描、物探异常区钻孔等由项目部实施。2、地质预报的工作流程综合超前地质预测、预报工作流程图 补 充 地 质 调 查掌子面地质调查与素描长距离探测：TSP-203，预报距离100m短距离探测：地质雷达，探测距离15m；超前水平钻孔，探测距离30m。HY303红外线探水仪，探测距离15m；探测资料判释，提出探测意见和工程措施意见申报业主、监理和设计单位，执行审批意见 调整施工 3、地质预报的方式(1) 经验类比法进行预报根据以往隧道施工经验，在施工揭露的断层带构造、洞内渗水、涌水特性以及施工方法、工艺类比本标段隧道的地质情况、施工方法及工艺。并根据类比情况对相关问题提出预报。(2)地质分析法进行预报由主任工程师组织工程地质工程师及相关技术人员对设计图纸进行详细分析，对现场地表裸露情况进行核对。(3)利用地质仪器探测进行预报、TSP203探测法TSP超前地质预报系统是目前国内外在这一领域里应用较多的隧道及地下工程探测设备。TSP203是最新一代智能型预报仪，传感器能采集不同方向的地震信号，能根据地震反射波判断发射截面的三维几何形态，经电脑分析，自动得出图像和结果。可以比较准确的预报工作面前方100200m范围内工程地质和水文地质情况，TSP超前地质预报系统工作原理如下：TSP203主机隧道TSP-203地震波超前地质预报示意图(图2.3.5-1)能探测工作面前方存在的断层、破碎带、特殊软岩、富水岩层和煤系地层与其他地层的界线，还能探测岩浆岩岩体、岩脉等特殊地质体。能查明前述不良地质体的位置和规模，能判别不同类别围岩的分界线，并提供相应岩层的地质力学参数（杨氏弹性模量、泊淞比等）能探测和较准确的解释距离为:软岩一般能探测150m（最大可达300m）,硬岩一般能探测250m（最大可达400m）,有效解释距离为150m。对不良地质体的地质性质判断，一般较准确；对不良地质体的位置判断精度可达90以上；对不良地质体的规模的判断精度可达8590以上。应用TSP203超前地质预报系统进行地质探测的频率为：岩层完整、岩性一致地段1次/100m，断层破碎带地段1次/50m，必要时再增加频率，以相互重叠、复核，提高预测精度。操作方法是：在开挖工作面排列布置地震激发和反射波接收的装置，为排除表面波的影响，传感器对称布置在隧洞两侧的侧帮，距洞表面23m的围岩内部，安装时使传感器与岩石结合紧密；激发地震波信号的爆破孔，第一排紧靠掌子面，最后一排距传感器1520m，正常布置24孔，用YT28风枪钻孔，孔径为3242mm之间，钻孔间距13m，孔深23m，每孔装药量50100g。爆破后，测量系统数据记录部分实时显示所有的数据采集通道，并实时通过测量系统计算机显示监视爆破信号的质量和传感器与岩石之间的耦合状况，初步评价结果在测量完成后8h内即能读出，以图像和表格的直观形式显示隧道施工前方和四周测量范围内的不良地质带和不连续界面的位置。、地质雷达法地质雷达是基于电磁波在有耗介质中的传播性工作的。发射天线发出微波频段的电磁波后，遇到不均匀介质或介质常数有差异时会发生反射，反射信号由接收天线接收记录，经微机处理形成雷达剖面图。解译人员对雷达剖面图进行解译分析，提出掌子面前不良地质体的具体位置和规模。该法对30m范围内的不良地质体，尤其是含水地质体探测效果最好。本隧道采用地质雷达主要在中期预报的基础上，结合其成果，进行更准确的预报，主要是探测富水溶洞、暗河、含水断层等。、红外探测法 采用HY-303 型红外线探测仪探测隧道隐伏含水构造，利用不同物体辐射场场强差异，对隧道前方的隐伏含水构造进行跟踪探测。即采用红外测温仪跟踪测量隧道开挖面的岩石温度，连续地获取岩石的温度信息，从温度异常点判断含水构造。在各次测定完成后，立即将数据进行分析处理，按照工程平面图的比例绘制探成果图。采用图解法和电探三极装置解析法进行分析处理，算出含水构造的部位及出水面积，并最终求出含水构造至工作面的距离。根据数据处理，准确测定正常辐射场和区域背景场的T-S 特征曲线，并以此作为超前探测隐伏含水构造体的判释标准。红外线探测仪主要在TSP-203 地震波探测仪和超前水平钻孔初步确定含水地段30m 左右开始探测，以进一步确定含水体、地质素描及数码相机分析法预报利用地质素描判定工作面前方短距离范围内的地质情况。掘进施工时，派有经验的地质工程师在每排炮后对工作面进行地质观察、记录，并用数码相机照相摄影，绘制地质素描图。地质素描的主要内容包括：地下水状态（出水点、出水量、水压力、突水情况等）；地层岩性（产状、结构、地质构造影响程度等）；岩石特性（岩石名称、风化状况、岩石结构、质地、强度）；地质结构面（间距、延伸性、粗糙度、张开性等）；软弱夹层，贯穿性强的大节理、断层（填充情况、风化程度、开度、渗漏）等。根据掌子面地质情况，通过对地质素描图的分析，用工程类比法对开挖面前方短距离内的岩体稳定性进行分析，通过综合分析判断，提出地质预测报告。、超前探孔取芯验证法预报通过洞内外观察与地质描述、TSP-203地震波探测仪等有关地质与水文资料分析，再配合采用超前水平地质钻探加以验证。通过超前水平钻孔岩芯的分析，进一步探明掌子面前方的隧道围岩地质状况与水文地质的具体情况，根据探孔钻进的时间、速度、压力、成分以及卡钻力、钻芯和岩性构造性质及地下水情况，掌握隧道前方的地质条件与水文条件。这是最直观、最可靠的超前探测手段。在本隧道不良地质体多的地段，实施5孔超前钻孔。探孔布置位置：隧道断面周边均匀布置5个。本隧道采用GLP-150型全液压钻机，超前钻孔深30m。主要用于在TSP203预测到的不良地质体前50m进行钻探，以准确探测掌子面前方不良地质体的位置、规模、性质及地下水水量和水压等。超前探孔施工时应注意前一循环钻孔与后一循环钻孔之间要搭接5m。另外在钻爆破孔之前，利用加长的钻杆，在开挖断面的中部和周边施钻5个孔，均水平施钻。钻孔位置：中部1个，周边4个。孔深58m。该孔既作为探测孔，又可作为爆破孔。施工中，对于已出水的超前钻孔，要进行不间断的水流量、水压的监测，绘制水量、水压的变化曲线，为制定地下水处理方案提供依据。、围岩初支监测和补充地质调查在设计图纸提供的地质资料的基础上进行实地调查核实，以确定不同地层、岩性、岩层产状在隧道地表出露及接触情况，地表岩溶发育位置、规模及其分布，构造在隧道地面的出露、分布、性质及产状。观察掌子面状态、围岩变形、围岩风化变质情况、节理裂隙、断层分布和形态、地下水分布情况、高压富水段涌水的位置、水量和水压以及止水后的止水效果，同时对开挖工作面附近初期支护状况的观察和裂隙描述，作为判断围岩的稳定性和支护参数的检验的重要依据，观察已作初期支护地段的喷射混凝土、锚杆、钢架的受力状况，同时观察已衬砌地段的隧道衬砌结构的开裂与渗透水情况。根据洞内外观察与地质描述对出现的异常情况制定相应的处理措施。4、地质预报过程注意事项隧道超前地质预报多在地质情况复杂多变、围岩地质条件恶劣的地段进行，在进行超前地质预报施作时，要密切关注围岩的变化，详细掌握围岩的动态信息资料，以便及时采取措施保证地质预报工作的顺利、安全进行；隧道超前地质预报要采用综合手段获取多种参数数据进行对照以得到较为准确的地质信息，切忌凭借单一方法得出的片面结论来指导施工。多项预测预报手段所得的资料进行综合分析与评判，相互印证，并结合掌子面揭示的地质条件、发展规律、趋势及前兆进行预测、判断，并根据超前地质预测预报结果，相应优化调整措施，以确保施工安全及结构安全，确保工程顺利实施。5、地质预报的探测频率根据本合同段石川坑隧道的单洞长度（1016米）和地质情况，确定探测频率如下：（1）用TSP203超前地质预报系统进行长距离地质探测，洞身1次/100m进行探测，共需进行10次探测；如通过不良地质区域如断层破碎带区域、突泥涌水区域等，探测频率定为1次/50m。（2）在通过断层及断层破碎带时，运用地质雷达对掌子面、断层及断层破碎带进行探测，探测频率为1次/30m。（3）运用红外线探测仪进行探测开挖面附近30m内是否含有水体，探测频率为1次/30m，对可能突泥涌水区域可提高探测频率。（4）采用30m超前探孔进行估算。6、监测仪器的配置监测仪器配备详见下表监测仪器配备一览表 项目仪器设备名称规格型号单位数量备注石川坑隧道精密水准仪3m铟瓦尺台1地质罗盘SIR-10B个1隧道周边收敛仪JSS30/15A台1水平钻机GLP-150台150m钢尺把1地质雷达探测仪BK2000套1地震波探测仪TSP-203套1超前红外探水仪HY303台1相机SONY台1（六）、隧道涌水预防及处理方案石川坑隧道施工区水文地质条件简单,平常无地表水流,仅在降水后冲沟有短暂流水,水量大小受季节降水量的多少所控制。地下水主要为第四系空隙水及基岩裂隙水，含水量不大，受大气降水的补给水位埋深随季节变化、地势高低的不同而变化。整个隧道施工不存在大规模突水问题，但由于隧道开挖过程中改变了天然地下水的补径排条件，隧道成为新的局部排泄基准，从而出现局部渗水和涌水现象，主要为雨季地表水沿局部宽大构造裂隙向隧道汇集，形成短时涌水现象。经计算推测，本隧道最大涌水量为184m3/天。涌水预防及处理总体方案：洞内突水对隧道施工的危害很大，施工中必须采取相应的防水、排水措施。根据涌水量的大小，提前封堵和疏排，同时做好应急准备，一旦发生涌水，迅速排出，以防大量地下水涌入洞内，造成危害。采用超前地质综合探测与预报手段，准确探明前方地层岩性及赋水状况，及时反馈设计和施工，加强动态管理，实行信息化施工，采取排堵结合的施工方法，严格注浆工艺，严防涌水突泥造成安全事故，确保施工和人身安全。、涌水预测方法“物探先行，钻探验证”，超前钻探是一种传统而可靠的工程地质探测方法，采