隧道挖改潜孔施工方案

隧道挖改潜孔施工综合技术方案一、工程概况与施工部署1.1工程地质条件本隧道穿越区域主要岩性为中风化砂岩夹页岩，围岩级别为Ⅲ-Ⅳ级，岩体完整性系数0.5-0.7，天然单轴抗压强度15-30MPa。根据超前地质预报显示，隧道轴线范围内存在3处断层破碎带，最大涌水量预计150m³/h，需重点采取排水措施。1.2施工总体安排采用新奥法施工原理，配置2个作业面平行推进，进口工区承担1200m施工任务，出口工区承担980m施工任务。施工高峰期投入挖改潜孔钻机组3套，配套空压机站（总供风量≥40m³/min），实行"两班制"连续作业，循环作业时间控制在8小时内。二、挖改潜孔施工关键技术参数2.1设备选型配置设备类型型号规格主要参数数量挖改潜孔钻机KQG150型钻孔直径90-130mm，推进力18kN3台螺杆空压机LGF-40/8排气压力0.8MPa，供气量40m³/min2台液压破碎锤SB81N冲击频率1000次/min2台湿喷机TK961工作压力0.6-0.8MPa2台2.2钻孔作业参数掏槽方式：采用楔形掏槽，掏槽孔深度比辅助孔深20cm，孔底间距控制在40-60cm钻孔布置：周边孔间距45cm，抵抗线60cm，装药集中度0.25kg/m钻孔精度：孔位偏差≤5cm，孔斜率≤1%，眼底最大偏差不超过10cm循环进尺：Ⅲ级围岩3.5m，Ⅳ级围岩2.5m，断层破碎带1.5m三、施工工艺流程3.1全断面开挖施工流程超前支护：采用Φ42超前小导管，长度4.5m，环向间距30cm，外插角5-8°，注浆压力0.5-1.0MPa测量放线：使用全站仪进行轮廓线放样，每5m设置一个控制断面钻孔作业：按"掏槽孔→辅助孔→周边孔"顺序施工，采用湿式凿岩减少粉尘装药爆破：掏槽孔采用2#岩石乳化炸药（φ32mm×200g），周边孔采用φ25mm小直径药卷，毫秒延期雷管分段起爆通风排烟：采用2×11kW轴流风机压入式通风，排烟时间≥15分钟出碴作业：装载机配合15t自卸汽车，出碴效率控制在80m³/h以上初期支护：爆破后12小时内完成初喷（厚度4cm），24小时内完成锚杆及钢筋网施工3.2特殊段施工措施断层破碎带处理：缩短循环进尺至1.5m，采用CRD工法分块开挖增设Φ25中空注浆锚杆，长度3.5m，间距80×80cm掌子面喷射5cm厚混凝土封闭，必要时采用玻璃纤维锚杆加固四、爆破设计与控制4.1爆破参数设计炮孔类型孔径(mm)孔数(个)孔深(m)单孔装药量(kg)总装药量(kg)掏槽孔10283.72.419.2辅助孔90323.51.857.6周边孔90483.50.733.6底板孔90123.51.518.04.2起爆网络设计采用非电毫秒雷管起爆系统，起爆顺序：掏槽孔（MS1-3段）→辅助孔（MS5-7段）→周边孔（MS9-11段）→底板孔（MS13段），段间隔时间≥50ms，确保减震效果。4.3超欠挖控制措施采用光面爆破技术，周边孔采用空气间隔装药结构钻孔前在掌子面标出轮廓线，采用红漆标明孔位配备钻孔测斜仪，每循环随机抽查10%的炮孔进行孔斜检测建立超挖台账，当超挖率超过15%时及时调整爆破参数五、支护体系施工5.1初期支护施工喷射混凝土：采用C25喷射混凝土，配合比水泥:砂:碎石=1:2:2，速凝剂掺量3%，分两层喷射，总厚度25cm锚杆施工：系统锚杆采用Φ22药卷锚杆，长度3.0m，间距1.2×1.2m，锚固力≥150kN钢筋网：采用Φ8钢筋，网格间距20×20cm，搭接长度≥30cm，保护层厚度≥3cm5.2二次衬砌施工采用12m液压衬砌台车，混凝土强度等级C30，抗渗等级P8衬砌分段长度12m，施工缝设置橡胶止水带+遇水膨胀止水条仰拱超前拱墙衬砌至少50m，采用全幅整体浇筑混凝土浇筑采用泵送工艺，分层厚度≤30cm，振捣时间20-30s六、施工进度计划6.1循环作业时间表作业工序作业时间(min)备注交接班及准备30含安全技术交底测量放线40轮廓线及孔位放样钻孔作业1803台钻机平行作业装药爆破60含安全警戒通风排烟20机械通风出碴作业120装载机+自卸车初期支护90喷砼+锚杆施工循环间隙40设备检修及准备6.2进度保障措施建立"三日滚动计划"管理制度，每日召开进度分析会储备易损配件（钻杆、钻头、密封圈等）不少于5套用量实行工序考核奖惩制度，循环时间每提前10分钟奖励2000元雨季施工准备防雨棚及排水系统，确保设备正常运转七、质量控制标准7.1开挖质量标准超挖控制：平均线性超挖≤15cm，最大超挖≤25cm欠挖处理：任何部位不允许欠挖，局部欠挖需爆破处理轮廓平整度：相邻两炮孔间岩面起伏差≤15cm爆破块度：粒径≤40cm，大块率（>60cm）≤5%7.2支护施工标准喷射混凝土：厚度允许偏差-5cm，表面平整度≤8cm/2m锚杆施工：孔深允许偏差+50mm，锚杆外露长度≤5cm钢筋网：保护层厚度允许偏差-5mm，网格尺寸偏差±10mm衬砌混凝土：强度达到设计值90%以上方可拆模八、安全保障措施8.1爆破作业安全建立"三人连锁"爆破制度，爆破前必须发出声光预警信号爆破器材管理实行"四专"（专人、专库、专账、专车）管理爆破警戒半径：浅埋段300m，深埋段200m，警戒时间≥30分钟瞎炮处理：距瞎炮孔30cm处打平行孔装药爆破，严禁手拉药包8.2机械作业安全钻机操作手必须持证上岗，作业前检查液压系统压力（16-20MPa）空压机安全阀定期校验（每月一次），压力超过0.85MPa自动卸压电气设备设置"一机一闸一漏保"，接地电阻≤4Ω夜间施工照明亮度≥50lux，危险区域设置红色警示灯8.3特殊作业安全高风险作业实行"作业许可"制度，办理受限空间作业票瓦斯监测：配备便携式瓦斯检测仪，浓度超过0.5%立即停工防排水：掌子面积水及时排除，排水沟断面不小于30×40cm防火措施：洞内每50m设置消防水桶（200L）及灭火器（4kg干粉）九、环境保护措施9.1粉尘控制钻孔作业采用湿式凿岩，水压力≥0.3MPa，耗水量5-8L/min出碴车辆必须加盖篷布，运输道路每2小时洒水一次拌合站设置脉冲除尘器，粉尘排放浓度≤10mg/m³作业人员佩戴N95防尘口罩，每班次更换一次9.2废水处理施工废水经三级沉淀池（总容积50m³）处理后排放沉淀池定期清淤（每月一次），淤泥运至指定弃渣场油料库房设置防渗池（渗透系数≤1×10⁻⁷cm/s）生活污水经化粪池处理后用于绿化灌溉十、应急预案10.1突水突泥处置立即启动防水闸门，切断掌子面电源采用Φ200钢管搭设应急排水通道，启动备用排水泵（扬程≥100m）向突水点周边打设排水孔（孔径110mm，深度10m）待涌水量稳定后，采用水泥-水玻璃双液注浆封堵10.2塌方处理流程立即撤离人员设备，设置警戒区域采用管棚+注浆加固塌方体（管棚采用Φ108钢管，长度15m）小导管注浆参数：水灰比1:1，注浆压力1.5-2.0MPa采用CRD工法分部开挖，每循环进尺控制在0.5m十一、监测监控体系11.1必测项目洞内外观察：每日2次，重点记录喷砼开裂、掉块情况周边位移：采用收敛计，每5m设置一个监测断面，初读数24小时内完成拱顶下沉：水准仪测量，精度±1mm，预警值10mm/天净空变化：基线长度5-10m，量测频率：开挖后1-15天1次/天11.2监测数据分析建立监测数据三级审核制度，当日数