东安隧道施工方案

东安隧道施工方案内容摘要：

混凝土封闭岩面，及时施做初期支护和临时支护。 钢支撑安装后，要及时打设锁脚锚管（φ425 L=）。 尽早施工仰拱，使隧道断面形成一个封闭环，增加隧道的稳定性。 施工工艺流程见下图421二、 施工要点①根据围岩条件，合理确定台阶长度，一般不超过1倍孔径，以确保开挖、支护质量及施工安全。 ②台阶高度根据地质情况、隧道断面大小和施工机械设备情况确定。 ③上台阶施工钢架时，采用施做锁脚锚管等措施，控制围岩和初期支护变形。 ④下台阶在上台阶喷射混凝土达到设计强度70%以上时开挖。 当岩体不稳定时，采取缩短进尺，必要时上下台阶可分左、右两部错开开挖，并及时施做初期支护和仰拱。 ⑤施工中解决好上下台阶的施工干扰问题，下部施工减少对上部围岩、支护的扰动。 ⑥上台阶开挖超前一个循环后(上下台阶间距为10～20m)，上下台阶可同时开挖。 第三节 三台阶法一、 工艺流程三台阶法施工工艺流程见图431。 二、 施工方法一般Ⅴ级围岩地段采用三台阶法开挖，其施工工艺是采用三台阶同步施工准备测量放线钻 眼装药爆破通 风完成初期支护监控量测断面检查、爆破效果分析按规定处理并反馈信息超前地质预报初喷支护装渣运输爆破设计下一循环施工差良好图411 全断面施工工艺流程图施工准备上、下台阶测量放线上台阶钻眼装药爆破通 风初期支护监控量测断面检查、爆破效果分析按规定处理并反馈信息超前地质预报初喷后出渣装渣运输爆破设计下一循环施工差良好下台阶钻眼图421 台阶法施工工艺流程图开挖，围岩软弱破碎时上台阶预留核心土，及时施工仰拱和填充。 三台阶法开挖，每循环进尺控制在1～，采用锚、网、喷初期支护，并辅以格栅或工字钢钢架支护以及Ф108长管棚或Ф42小导管注浆超前支护。 施工准备上、中、下台阶测量放线上台阶钻眼装药爆破通 风初期支护监控量测断面检查、爆破效果分析按规定处理并反馈信息超前地质预报初喷后出渣装渣运输爆破设计下一循环施工差良好下台阶钻眼中台阶钻眼图431 三台阶法施工工艺流程图三台阶法施工作业程序：上台阶开挖，在拱部超前支护施工后，沿隧道开挖轮廓线环向开挖上台阶，开挖进尺控制在每循环1～2榀钢拱架，开挖后立即初喷4cm混凝土封闭，并架设钢支撑，按设计要求施作锁脚锚管和系统锚杆后喷射混凝土；中、下台阶同样开挖进尺控制在每循环1～2榀钢拱架，开挖后立即初喷4cm混凝土封闭，并架设钢支撑，按设计要求施作锁脚锚杆和系统锚杆后喷射混凝土，仰拱单独开挖。 三、 施工要点①严格控制开挖进尺，（开挖进尺为最后一榀钢架到炮眼眼底的距离），并及时施工初期支护。 中、下台阶及仰拱开挖必须紧跟，并及时支护封闭成环。 ②台阶设置：，围岩软弱破碎时预留核心土（，），进尺1～2榀钢架间距；，开挖滞后上台阶5m，左、右错开2～3m开挖，进尺2～3榀钢架间距；，开挖滞后中台阶5m，左、右错开2～3m开挖，进尺2～3榀钢架间距。 仰拱一次开挖长度4～6m，开挖后及时进行钢架成环及喷锚支护。 ③下部在上部喷射混凝土达到设计强度70%以上时开挖。 施工中解决好上、下台阶的施工干扰问题，下部施工减少对上部围岩、支护的扰动。 第四节 三台阶临时仰拱法Ⅴ级围岩浅埋偏压加强段采用三台阶临时仰拱法施工。 一、 工艺流程三台阶临时仰拱法施工程序见图441。 三台阶临时仰拱法施工工艺见图442。 二、 施工方法三台阶临时仰拱法就是将大断面划分成自上而下三个小单元进行开挖，缩小开挖断面；采用临时仰拱就是使每个小单元及时封闭成环，形成环向受力，有效地发挥初期支护整体受力效果，有效阻止支护结构变形。 三、 施工要点利用上一循环架立的钢架施作隧道超前支护；开挖上台阶；施作上部洞身结构的初期支护，即初喷4cm厚混凝土，架立初支钢架及I18临时钢架，并设锁脚锚（管）杆；导坑底部喷10cm厚混凝土；钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度，如为注浆环节，则在掌子面喷10cm混凝土封闭。 如地质条件比较差，上部台阶开挖时可适当留下核心土。 在滞后一段距离后弱爆破开挖中部，施作中部导坑周边的初期支护，即初喷4cm厚混凝土， 架立初支钢架及I18临时钢架，并设锁脚锚管；导坑底部喷10cm厚混凝土；钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。 在滞后一段距离后，开挖下部台阶，及时封闭衬期支护。 最后灌注该段仰拱和隧道底部填充。 第五节 钻爆设计图441 三台阶临时仰拱法施工程序图施工准备上、中、下台阶、仰拱测量放线上台阶钻眼仰拱钻眼装药爆破、通风初期支护监控量测断面检查、爆破效果分析处理并反馈信息超前地质预报初喷后出渣装碴运输爆破设计下一循环施工差良好下台阶钻眼中台阶钻眼图442台阶临时仰拱法施工工艺流程图根据本隧道洞身围岩的特点，Ⅱ、Ⅲ级围岩开挖采用光面爆破，Ⅳ、Ⅴ级围岩一般采用控制爆破，适用于软弱围岩的减轻地震动控制爆破技术爆破。 总的设计思想是拱部采用光面爆破，边墙采用预裂爆破，核心采用控制爆破。 主要采用水压光面爆破掘进作业，严格控制超、欠挖，尽量减小扰动围岩。 在施工中根据光面爆破设计结合现场地质情况进行爆破试验，不断修正爆破参数，达到最优爆破效果，采取边开挖边初期支护光面爆破施工工艺见图451。 测定围岩参数爆破参数预设计试爆破确定爆破参数爆破效果评判结合围岩具体特征调整参数调整爆破参数不理想钻爆作业理想图451光面爆破施工工艺流程图根据围岩情况，台阶长度满足机具正常作业要求，每次开挖进尺根据围岩情况而定。 开挖主要采用光面水压爆破掘进作业，严格控制超欠挖，尽量减小扰动围岩。 施工中根据光面爆破设计结合现场地质情况进行爆破试验，不断修正爆破参数，达到最优爆破效果，开挖后及时完成初期支护。 一、 爆破特点及要求水压光面爆破即采用与光面爆破相同的设计、药量计算、起爆方法和起爆技术，仅在装药结构、孔口封堵环节有所区别：爆破机理：向炮眼中一定位置注入一定量的水，炮口用专业设备加工成的炮泥填塞。 由于炮眼中有水，在水中传播的冲击波对水不可压缩，爆炸能量无损失地经过水传递到炮眼周边围岩中，这种无能量损失的力波十分有利于岩体破碎，此外，还会产生“水楔”效，更有利于岩体破碎，同时水又会大大降低粉尘对环境的污染。 装药结构及封堵：周边眼采用孔径不偶合装药法，利用空气达到间隔装药，导爆索连接，确保周边眼炸药起爆后衍生的切线方向的拉力大于两个炮眼连线方向上围岩的抗拉强度，使光爆层内岩石被拉断形成贯穿裂缝及光爆面。 掏槽眼及辅助眼内采用孔底或孔口注水，连续装药的装药方法，孔口采用炮泥填塞紧密。 二、 钻爆设计原则根据工程地质及现场施工条件，以双线Ⅱ级围岩为例，按照全断面法轮廓控制爆破设计。 ～，采用理论计算法、工程类比法与现场试爆相结合，确定各部位炮眼钻爆参数、注水长度与封口炮泥之比，分配各个炮眼装药量及装药结构，通过合理布孔、控制装药量和起爆爆炸力、起爆顺序等，得到设计要求的开挖轮廓面，从而减少超欠挖，减轻对围岩的破坏作用，达到爆后壁面圆顺、平整，缩短排查清除危岩的时间。 同时节省炸药，确保施工安全和加快施工进度，同时又能提高工程质量和降低成本。 三、 钻爆设计（一） 周边眼间距E、最小抵抗线W周边眼间距E是直接控制开挖轮廓面平整度的主要因素，借助于经验公式E＝Kid，一般情况下E=(8～12)d（d为炮眼直径）；抵抗线W＝（～）E。 本设计炮眼间距E为450mm，炮眼直径D为35mm，满足对E、W值的要求，施工过程根据爆破效果和具体岩层适当调整。 （二） 周边眼每米装药长度L、装药集中度q①L=[δ]c/(V0ρ0)—满足条件：m——不耦合系数 m＝D/d＝35/25＝ ρ0——炸药密度，采用2＃岩石炸药，ρ0＝ [δ]c——岩石抗压强度，弱风化灰岩，[δ]c＝140MPa=1400Kg/ cm3V0——标准状态下，每克炸药生成气体的体积，查表取8000 cm3/g②q＝（πd2/4）ρ0•L ＝π＝由于采用全断面一次爆破，符合2＃岩石炸药对装药集中度q值的经验值范围。 （三） 炮眼数量N的确定炮眼数量计算根据下列公式计算：N=S0/E+CS=+=193(个)S0——开挖面周长（m）E——周边眼间距（m）C——掏槽眼和扩大眼系数，（m）S——开挖隧道断面积（m2）实践证明，该公式求得炮眼数量偏小，N取值在160～190个。 Ⅳ 每循环装药量=q•Vq——单位岩石炸药用量，由修正的普氏公式q=(f/S)=，从而减少了炸药用量，通过现场实际爆破效果做对比分析结果节省炸药。 V——单循环爆破岩石体积（m3）按此公式计算，Q=各炮眼药量分配围绕水压爆破关键技术，遵循药包对殉爆距离的要求，通过多个循环爆破效果对比分析，优化炮眼中上部注水长度与炮泥回填堵塞长度的最佳比例，然后对各部位炮眼进行药量分配，掏槽眼及底眼采用大直径药卷，连续装药；辅助眼及内圈眼采用大直径药卷，连续装药，其装药量按照递减的原则进行分配；周边眼采用小直径药卷。 水袋安装往炮眼中注水的方法为采取普通塑料袋灌注水工艺，即利用自动灌水、自动封口的水袋封口机现场加工水袋，长度20cm/个，调整封口温度，以130～150℃为宜，要求水袋封口后不泄不漏、灌填饱满。 炮眼堵塞 每个作业面配1台炮泥机，现场加工炮泥，最小堵塞长度不小于30cm，要求堵塞密实，不能有空隙或间断。 爆破器材炸药：采用2＃岩石销铵炸药，周边眼采用φ25mm小药卷，其它采用20cm长，直径φ32mm标准药卷。 雷管：孔外采用火雷管引爆，连接件及孔内均采用非电毫秒雷管（1115段），共8种段别。 导火索：火雷管采用导火索引爆。 导爆索：周边眼采用导爆索不耦合装药。 装药结构掏槽眼和底眼连续装药。 周边眼采用间隔不耦合装药结构，炮泥封口，装药结构见图452四、 装药连线网路装药时，每2人一组，分片按照钻爆设计图确定的装药量自上而下进图452 爆破装药结构示意图行装药，起爆网路采用复式联结网路，每一簇即“一把握”，导爆管在自由端15cm以上处，安装2个引爆雷管，各簇导爆管在自由端10cm以上处安装2各引爆火雷管，各联结均采用黑胶布包扎，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；各炮眼雷管连接次数相同；网路连接好后，要有专人负责检查。 （一） 炮眼布置原则①掏槽炮眼布置在开挖断面的中部采用直眼掏槽，炮眼方向在岩层层理或节理明显时，不得与其平行，呈一定角度并尽量与其垂直。 ②周边炮眼沿设计开挖轮廓线布置，以保证爆出的断面符合设计要求。 ③辅助眼交错均匀布置在周边眼和掏槽眼之间，力求爆下的石渣块度适合装渣的需要。 ④周边眼与辅助眼的眼底在同一垂直面上，以保证开挖面平整，但掏槽炮眼加深1020cm。 ⑤炮眼布置数量视隧道开挖断面的大小和围岩情况而定。 （二） 控制要点①采用光面爆破技术和微震控制爆破技术，严格控制装药量，以减小对围岩的扰动，控制超欠挖，控制洞碴粒径以利于挖堀装载机装碴。 ②隧道开挖每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及炮眼位置，误差不超过5cm。 并采用激光准直仪来控制开挖方向。 ③钻眼必须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，除底眼外，其它炮眼口比眼底低5cm，以便钻孔时的岩粉自然流出，周边眼外插角控制在3～4176。 以内。 掏槽眼严禁互相打穿相交，眼底比其它炮眼深20cm。 ④装药前炮眼用高压风吹干净，检查炮眼数量。 装药时专人分好段别，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。 每眼装药后用炮泥堵塞。 ⑤起爆采用复式网络、非电起爆系统，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。 ⑥开挖中注意观察石质的变化情况及爆破效果，及时调整钻爆设计。 ⑦控制隧道底超欠挖，保证底面平顺。 保持临时排水系统畅通，防止积水浸泡围岩。 （三） 不同围岩钻爆设计根据地质情况，不同围岩采用不同的爆破方法，在施工中根据光面爆破设计结合现场地质情况进行爆破试验，不断修正爆破参数，达到最优爆破效果，开挖后及时完成初期支护。 Ⅱ级围岩全断面光面爆破炮眼布置见图453，Ⅲ级围岩台阶法光面爆破炮眼布置见图454。 Ⅳ级围岩台阶法光面爆破炮眼布置见图455。 Ⅴ级围岩台阶法光面爆破炮眼布置见图456。 五、 光面爆破技术措施为了取得理想的爆破效果，施工时，必须严格按照下列措施进行操作：严密组织：光爆钻孔时，应由专人统一指挥协调，认真实行定人、定位、定机、定标准、定数量的岗位责任制。 测量定位：先由测量班在掌子面测出炮孔位置，并用十字线标定，钻孔过程中严格控制炮眼方向。 掏槽：全断面开挖时采用大直径中空直眼掏槽，台阶法开挖时采用复式楔形掏槽。 掏槽眼炮孔超钻200～300mm，并加强装药。 钻孔：分区按顺序钻孔，刷帮压顶钻孔时，固定技术熟练的司机司钻，提高钻孔的速度和准确性。 开口时慢慢推进，特别是要控制好周边炮眼的钻孔精度和外插角，达到定位准确，开挖轮廓平顺，炮孔末端齐整的要求。 清孔验孔：钻完一孔后及时进行清孔验孔，炮眼检查的标准为:“准、直、平、齐”；炮眼深度符合设计要求，各炮眼。