洞身开挖施工开工报告课件

1、洞身开挖施工开工报告一、工程概况 梅花岭隧道为本工程段重点单位工程，为双线分离式公路隧道，隧道在黄龙村口左侧处进洞，自梅花岭次峰穿越，在大路顶村前V型山谷处出洞。隧道净宽12.5米，左右洞有横通道互通。左线全长2110米，起讫里程ZK5+370-ZK7+480；右线全长2086米，起讫里程YK5+373-YK7+459。隧道各级围岩长度见下表：梅花岭隧道表名称起讫里程隧道长度(m)建筑限界(高*宽)各围岩级别衬砌长度(m)级级级a型级b型级左线ZK5+370- ZK7+48021105*13.7527043565660680右线YK5+373- YK7+45920862864055581053

2、0合计级围岩556m,级围岩840m；级围岩1590m；级围岩1210m。2、 施工方案梅花岭隧道主要有、级围岩，地质情况比较复杂，选择正确的开挖方法是保证施工进度的关键。级围岩地段采用双侧壁导坑法开挖，、级围岩地段采用台阶法开挖，级围岩地段采用全断面法开挖。如遇断层及其他不良地质，可根据实际情况，选择不同的超前加固措施，分步开挖，并配备管棚钻机，必要时使用。不良地质段，根据设计进行超前支护，并对施工支护或初期支护予以加强。本项工作内容包括洞身及行车、行人横洞的开挖、钻孔爆破、装渣运输等有关作业。 1、开挖轮廓线的确定 （1） 隧道开挖轮廓线应考虑隧道设计内轮廓尺寸、初期支护及二次衬砌设计厚度

3、及预留周边围岩变形量确定；当隧道采用构件支撑时，开挖应预留支撑沉落量，以保证衬砌设计厚度。 （2）本隧道预留变形量取值情况见下表 开挖轮廓预留变形量(单位：cm) 围岩级别三车道隧道3610122、施工要求（1）放样布眼：隧道开挖每一个循环都要进行施工测量，控制开挖断面，在掌子面上用红油漆画出隧道开挖轮廓线，标出炮眼位置，误差不超过5厘米。（2）定位钻孔：钻眼按设计指定的位置进行。钻眼时掘进眼保持与隧道轴线平行，周边眼外插角控制在2度到3度。掏槽眼严禁互相打穿相交，眼底要比其他炮眼，本隧道暂取15cm-20cm。（3）清孔装药：装药前炮眼用高压风吹干净，检查炮眼数量。装药时派专人分好雷管段别，

4、按爆破设计顺序装药，装药作业分组分片进行，定人定位，确保装药作业有序进行，防止雷管段别混乱，影响爆破效果。每眼装好药后用炮泥堵塞。（4）网络连接：起爆网采用复式网络，联接时每组控制在12根以内；联接雷管使用相同的段别，且使用低段别的雷管。雷管联接好后有专人负责检查，检查雷管的连接质量及是否有漏联的雷管，检查无误后起爆。（5）调整控制：开挖过程中经常观察石质的变化情况及爆破效果，及时调整钻爆设计。严格控制周边眼的装药量，减少对围岩的扰动，控制超欠挖。（6）排水：控制隧底超欠挖，保证底面平整。保持临时排水系统畅通不积水，防止浸泡围岩。 3、施工工序 V级围岩段的岩层情况:洞身岩体主要由残积土、砂砾

5、状强风化花岗岩及碎块状强风化花岗岩构成，围岩级别为V级，隧道洞身及洞顶围岩极易坍塌、变形，该层在地下水的长期作用下易产生流泥、坍塌等不良现象，针对此类型岩层，初步方案确定该段使用双侧壁导坑法组织开挖，利用人工风镐的方式开挖，并在不影响围岩稳定的情况下使用大型机械开挖。-级围岩段地质为中硬岩-硬岩，块状或整体状花岗岩层，采用光面爆破法开挖。钻爆法开挖作业工序组成为：测量放样布眼台车（台架）及风水管路就位钻眼装药堵塞联结起爆网络起爆通风找顶清理危石出渣清底。钻爆作业必须按照钻爆设计进行钻眼、装药、按线和引爆。以下分不同开挖方法分别介绍施工工序：（1）双侧壁导坑法坚持“少扰动，短进尺，强支护，勤量测

6、，早封闭”的原则。采用双侧壁导坑法开挖，左右侧导坑错开开挖，错开距离不小于15米，并使各个工作面及早闭合。保持合理开挖循环进尺和圆顺的开挖轮廓线，减少对围岩的扰动，避免应力集中。开挖循环进尺为0.5m-1.0m。严格控制开挖断面，不欠挖，少超挖。紧跟开挖工作面及时施做施工支护，按设计要求时，先护顶后开挖，或采取其他辅助施工措施稳定开挖工作面，以控制围岩的变形,保证施工安全。下半断面的开挖应在上半断面的施工支护基本稳定后进行，并认真加固拱脚支护，使上部施工支护与围岩形成完整的体系。核心土下台阶的开挖，在左右导坑及核心土上台阶支护完成的情况下，可以优先考虑用挖掘机等大型机械开挖，并铺以人工风镐开挖

7、。量测工作必须及时，当发现异常情况，应立即进行仰拱封闭。采用双隔壁导坑法开挖，支护措施有钢架、锚杆、超前小导管、钢筋网、喷射混凝土等隔壁临时支护或初期支护。导坑施工中应密切关注围岩变化，切忌对围岩有大的扰动，施工中应采用人工开挖。双侧壁导坑法开挖施工工序框图如下1、侧壁导坑超前辅助施工2、两侧侧壁导坑开挖3、侧壁导坑支护（含边墙和仰拱及侧壁临时支护）4、主洞拱部超前辅助5、开挖拱部核心土6、主洞拱部初期支护7、主洞下台阶开挖8、捡 底9、中间仰拱初期支护施工10、拆除侧壁临时支护11、整体灌注仰拱，施工填充层12、铺设环向盲沟及防水板，施作二次衬砌（2）台阶法台阶分步法开挖施工步骤如图2、上台

8、阶开挖4、下台阶中槽开挖5、左侧马口开挖，左边墙锚喷支护6、右侧马口开挖，右边墙锚喷支护1、拱部超辅助护施工3、上部初期支护7、调平层或铺底施工8、铺设环向盲沟及防水板9、施作二次衬砌台阶法施工，开挖上半断面，待开挖到一定长度后同时开挖下半断面,上下半断面同时并进的施工方法。 施工亦应先护后挖，宜采用超前锚杆或超前小钢管辅助施工措施。 开挖应尽量采用微震光面爆破技术。 初期支护应紧跟开挖面；上台阶施工时，钢架底脚应设锁脚锚杆和纵向槽钢托梁以利下台阶开挖安全。台阶分界线不得超过起拱线，上台阶长度不得大于30m，下台阶马口落底长度不大于2榀钢架的距离应一次落底，并尽快封闭成环。 隧道两侧的沟槽及铺

9、底部分应和下台阶一次开挖成型并尽快封闭成环。（3）全断面法全断面法开挖施工步骤如图初期支护全断面开挖调平层或铺底施工铺设环向盲沟及防水板施作二次衬砌全断面一次开挖成形的施工方法，循环进尺宜控制在34.0m。4、 施工组织（1）机械设备选型配套机械设备应本着“性能先进、配套合理、着重工效”的原则，按大断面（长）隧道机械化施工技术要求选型配套。V级围岩开挖采用双侧壁导坑法，每个洞设备选型有空压机4台（20m3/min），风镐18台，装载机2台，自卸车4台，自制掘进台架2-3架。本项目隧道断面较大，隧道断面在112m2-148m2之间，开挖可采用多层钻孔平台配1522台风动凿岩机钻孔；隧道进出口各配

10、备9台空压机，规格20m3/台。隧道出渣采取无轨运输，装渣能力根据每次开挖方量及运输车辆的容量相适应。每个洞预定配备两台斗容3m3的装载机装渣，4辆大吨位自卸汽车运输，并配1台反铲挖掘机进行清底、找顶作业。每循环出渣量计算表如下:围岩级别 ab断面面积(m2)148.3142.9135.4116.7112.5循环进尺(m)0.51.5223每循环出渣量(m3)74.15214.35270.80233.40337.50虚方量(m3)96.40278.66352.04303.42438.75每台车斗容(m3)15.9015.9015.9015.9015.90每循环出渣车次618232028每循环装

11、车时间(h)0.912.633.322.864.14注：虚方系数取1.3，每车装渣时间取0.15小时,斗容=2.3*1.6*5.4*0.8m3。（2）作业面布置V级围岩段每个洞口分四个作业面，分别是左侧导坑面；右侧导坑面；核心土上台阶；核心土下台阶。、级围岩段每个洞口分两个作业面，上台阶工作面；下台阶工作面。级围岩段本级别围岩采用全断面开挖（3）人员布置（每个洞/每班）V级围岩段每个洞口开挖工5*4+3=23人，装运碴机司机7人，综合工（接道、找顶、风水管线等）2人。共计32人。、级围岩段每个洞口开挖工10*2=20人，装运碴机司机7人，综合工（接道、找顶、风水管线等）2人。共计29人。级围岩

12、段每个洞口开挖工20人，装运碴机司机9人，综合工（接道、找顶、风水管线等）2人，共计31人。5、施工工艺（1）测量放样布眼中线、水平控制点布设：为便于检查开挖断面的尺寸及形状，在施工中应设置控制点。中线施工控制点在直线地段宜每10m设一个，曲线地段宜每5m设一个，中线控制点应设在拱顶处，水平施工控制点宜每10m设一个。中线、水平基点布设：宜距开挖面每50米埋设一个中线桩，每100米设一个临时水准点。钻眼前应定出开挖断面中线、水平线，用红油漆准确绘出开挖断面轮廓线，并标出炮眼位置（误差不超过5cm），经检查符合设计要求后方可钻眼。测量方法宜用用激光准直仪定向，经纬仪、水平仪、钢尺相配合或用全站仪

13、进行，控制点间可用挂线目测法进行。（2）定位开眼采用钻孔台车或风动凿岩机钻眼，其轴线与隧道轴线要保持平行。就位后按炮眼布置图校对钻孔。对于掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求比其它眼要高，开眼误差控制在5cm以内。（3） 钻眼按照不同孔位，将钻工定点定位。钻周边眼，一定要由有较丰富经验的钻工司钻，有专人指挥，确保周边眼有准确的外插角，使两茬炮交界处台阶不大于15cm。同时，根据眼口位置岩石的凹凸程度调整炮眼深度，保证炮眼底在同一平面上。施工时控制好炮眼的角度、深度、密度，使之符合设计要求，是保证光爆质量的关键之一，为此，应符合下列精度要求：掏槽眼 眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5cm。辅助眼 眼口

14、排距、行距误差均不得大于5cm。周边眼 沿隧道设计断面轮廓线上的间距误差不得大于5cm；眼底不超出开挖断面轮廓线10cm，最大不得超过15cm；眼深误差不宜大于10。周边眼外插角按钻机要求操作净空、孔深确定，一般以23°。 “长钎打短眼”的办法可以减小钻孔外斜率。 内圈炮眼至周边眼的排距误差不得大于5cm，炮眼深度超过2.5m时，内圈炮眼与周边眼宜采用相同的斜率。 当开挖面凸凹较大时，应按实际情况调整炮眼深度，并相应调整药量，力求除掏槽眼外的所有炮眼底在同一垂直面上。（4） 清孔及成孔检查钻眼完成后，应严格成孔检查。按炮眼布置图进行检查并做好记录，有不符合要求的炮眼应重钻，经检查合格

15、后才能装药爆破；装药前，用高压风水将炮眼内泥浆、石屑吹洗干净。（5）装药装药需分片分组，按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行，雷管要“对号入座”，要定人、定位、定段别，不得乱装药。所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞长度不小于20cm。（6） 联结起爆网路按设计的联接网络实施。起爆网路为复式网路，以保证起爆的可靠性和准确性。联结时要注意：导爆索的连接方向和连接点的牢固性；导爆管不能打结和拉细；各炮眼雷管连接次数应相同；引爆雷管用黑胶布包扎在离一簇导爆管自由端10cm以上处，网路联好后，要有专人负责检查。爆破后先进行通风，掌子面基本无烟，安全人员进入掌子面进行找顶、排险后，再处理瞎炮。（7）瞎炮处理 发现

16、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，但接头应尽量靠近炮眼。若是孔内爆药或雷管引起的，则需将炸药和雷管小心钩出，处理干净，视情况决定是否需马上补炮。 （8）光面爆破效果 超欠挖：洞身开挖后，及时用激光断面检测仪检查洞身轮廓线的超欠挖情况，并及时进行处理。爆破后的围岩应圆顺平整，无欠挖，超挖量控制在规范要求范围内。 半眼痕保存率：残留炮孔痕迹在开挖轮廓面均匀分布，炮孔痕迹保留率硬岩90%，中硬岩75%，软岩55%。 对围岩的破坏程度：爆破后，两孔之间岩面平整，围岩面上无粉质岩石和明显的裂缝，也不应有浮石(岩性较差时应无较大浮石)。炮眼利用率：应大

17、于90%。6、爆破设计钻爆法施工时，隧道洞身开挖作业采用光面爆破施工工艺。本次爆破设计仅按图纸给定地勘情况及相应规范参数设计，实际施工中可能爆破效果不理想，但爆破施工初期必须按爆破图表和爆破说明严格施工，根据现场实际爆破效果，可以修正有关参数；掘进时级围岩采用全断面法，、IV类围岩采用上下台阶法、V类围岩采用双侧壁导坑法，在隧道开挖作业时，必须采取有效的控制爆破，以确保施工安全。采用YT24型气腿式凿岩机钻孔，采用楔形掏槽的爆破作业方式掘进，并控制循环进尺过长，避免产生的爆破有害效应超过安全规程规定，本工程设计级围岩循环进尺3m，类围岩循环进尺2m，IV类围岩循环进尺1.5米，V类围岩循环进尺

18、0.5m。如遇地层较差时，爆破技术人员应及时根据现场情况修改爆破进尺及爆破参数。（1）光面爆破参数设计：不耦合系数。合理的不耦合系数应使炮孔压力低于岩壁动抗压强度，而高于动抗拉强度，通常，不耦合系数采用1.52.5；周边眼间距E。一般取炮眼直径的815倍。在节理裂隙比较发育的岩石中，应取小值；在整体性好的岩石中，可取大值；抵抗线V应大于周边眼间距。软岩在取较小的周边眼间距的同时，抵抗线应适当增大；对于软岩或破碎性围岩，周边眼的相对距E/V应取最小值。最小抵抗线W。光面层厚度或周边眼到邻近辅助眼间的距离，是光面眼起爆时的最小抵抗线，一般它应大于或等于光面炮眼间距(E)；光面爆破宜采用细药卷，起爆

19、时注意以下事项：a 周边孔应该同时起爆才能保证光面爆破效果；b 起爆顺序为先掏槽孔，再辅助孔，辅助孔起爆后再起爆周边孔、底孔；c 周边孔的底孔应该装一个粗药卷，以克服岩体挟制作用；d为了减少超挖和降低工程造价，开挖过程中，加强断面量测，并及时处理个别欠挖部位，修整开挖断面，获得良好的经济效果。一般周边眼、内圈眼按环形布孔，掘进眼线性布孔。硬岩深孔爆破优选宽孔距、小抵抗布孔方式。炮眼布置应符合下列要求：掏槽炮眼布置在开挖断面的中央稍靠下部，以使底部岩石破碎，减少飞石。周边炮眼应沿设计开挖轮廓线布置。辅助炮眼应交错均匀地布置在周边眼与掏槽眼之间，并垂直于开挖面打眼，力求爆下的石渣块体大小适合装渣的

20、要求。开挖断面底面两隅处，应合理布置辅助眼，适当增加药量，消除爆破死角。宜用直眼掏槽，眼深小于2m时可用斜眼掏槽，两个掏槽炮眼间距不得小于20cm。斜眼掏槽的方向，在岩层层理或节理发育时，不得与其平行，应呈一定角度并尽量与其垂直。掏槽炮眼应比辅助炮眼眼底深1020cm。装药型式应按掏槽眼孔径rh与药卷径rc的比值D(不偶合系数)确定，D值可取2左右，也可按两者的体积之比D确定， D值可取46。选用小直径药卷时，应防止爆炸中断现象，岩石很软时可采用导爆管装药型式。眼深小于2m时，可采用空气柱装药型式。硬岩炮眼较深时，眼底可装一节加强药包，以保证爆破效果。当采用全断面开挖或台阶开挖时，应采用导爆管

21、、毫秒雷管起爆周边眼，不得采用火花起爆。开挖断面一次起爆时，如毫秒雷管的间隔时间小，周边眼的雷管应与内圈炮眼的雷管跳段起爆。导坑或局部开挖，宜采用浅眼爆破，防止振动对支撑结构产生不良影响； 当钻爆设计与围岩条件不相适应时，应及时调整使其合理。钻爆设计根据经验及工程类比进行，施工中通过观察石质情况并通过试炮修正确定。初步钻爆设计见隧道开挖爆破设计图。a参数选择：周边眼参数表围岩类别装药不偶合系数周边眼间距E（cm）周边眼最小抵抗线W（cm）相对距E/W周边眼装药集中度（kg/m)硬岩1.251.50557070850.801.000.300.35中硬岩1.502.00456060750.801.

22、000.200.30软岩2.002.50305040600.500.800.070.15周边炮眼装药结构：周边炮眼采用25mm小药卷间隔装药，利用毫秒雷管起爆。b 参数确定：1)装药量装药量计算公式： Q=*L*rQ:孔装药量；：各级别围岩掏槽眼=0.9，辅助眼=0.8，=0.8,=0.7L：炮眼深度r：每米长度装药量，r=0.78kg/m各级别围岩炮眼装药量表装药不偶合系数1.31.51.7周边眼间距E（cm）605550周边眼最小抵抗线W（cm）706560相对距E/W0.86 0.85 0.83周边眼装药集中度（kg/m)0.30 0.30 0.25 循环进尺(m)3.00 2.00 1

23、.50 炮眼深度(m)掏槽眼3.20 2.20 1.70 辅助眼3.10 2.10 1.60 周边眼3.10 2.10 1.60 每孔装药量(kg)掏槽眼2.25 1.54 1.19辅助眼1.93 1.31 0.87周边眼0.93 0.63 0.4c爆破控制光面爆破内控标准序号项 目硬岩中硬岩软岩1平均线形超挖量（cm）1015102最大线形超挖量（cm）2020153两炮衔接台阶最大尺寸（cm）1515154残眼率（%）9080655局部欠挖量 （cm）5556炮眼利用率（%）9095100d爆破工艺流程：1）钻爆法开挖施工工艺流程框图断面测量画开挖轮廓线布炮眼钻 炮 眼装 药 爆 破通 风

24、 洒 水清 危 排 险出 碴锚 杆 、 挂 网喷 砼进入下道工序机具就位施工准备2）装药结构装 药 结 构 图结构形式示 意 图说 明毫秒微差导爆管雷管间隔不耦合装药导爆索32mm药卷25mm小药卷炮泥1、此图为光爆眼装药结构图；2、非电毫秒雷管延时；3、电雷管起爆。耦合连续反向起爆装药结构32mm药卷炮泥导爆管此图为掏槽眼、辅助眼、底眼装药结构e 爆破设计图1) 级围岩台阶光面爆破炮眼布置图级围岩台阶光面爆破炮眼药量分配表序号上下台阶炮眼分类炮眼数雷管段 数炮眼深度每孔装药量合计药量个段cmKg/孔Kg1上台阶掏槽眼611701.197.142731701.198.333851701.199

25、.524扩槽眼3571600.8730.455内圈眼4591600.8739.156周边眼38131600.415.27底板眼23111700.8720.018合 计162129.89下台阶掘进眼2111700.8718.27102231700.87198718.27121971700.8716.53131191700.879.5714周边眼18131600.47.215底板眼19111700.8716.5316合 计131105.51总计293235.312)a级围岩台阶光面爆破炮眼布置图a级围岩台阶光面爆破炮眼药量分配表序号上下台阶炮眼分类炮眼数雷管段 数炮眼深度

26、每孔装药量合计药量个段cmKg/孔Kg1上台阶掏槽眼612201.549.242732201.5410.783852201.5412.324扩槽眼1772101.3122.275内圈眼4392101.3156.336周边眼33132100.6320.797底板眼22112201.5433.888合 计136165.619下台阶掘进眼2112101.3127.51102132201.3127.51112152201.3127.51122072201.3126.2131092201.5415.414周边眼12132100.637.5615底板眼19112201.5429.2616合 计124160

27、.95总计260326.563)b级围岩台阶光面爆破炮眼布置图b级围岩台阶光面爆破炮眼药量分配表序号上下台阶炮眼分类炮眼数雷管段 数炮眼深度每孔装药量合计药量个段cmKg/孔Kg1上台阶掏槽眼532201.547.72852201.5412.323扩槽眼1272101.3115.724内圈眼1592101.3119.655周边眼26132100.6316.386底板眼18112201.5427.727合 计8499.498下台阶掘进眼1832201.3123.5891952201.3124.89101972201.3124.89111992201.5429.2612周边眼14132100.638.8213底板眼19112201.5429.2614合 计108140.7总计192240.194)级围岩台阶光面爆破炮眼布置图级围岩装药参数表序号上下台阶炮眼分类炮眼数雷管段数炮眼深度每孔装药量合计药量个段mKg/孔Kg1全断面掏槽眼513202.2511.2521433202.2531.53辅助眼3653101.9369.484辅助眼7573101.93144.755周边眼39113100.9336.276底板眼21133201.9340.537合 计190333.78各级围岩光面爆破参数表项目周边眼间距Ecm最小抵抗线Wcm炮眼密集度E/W