隧洞开挖作业指导书

2024-04-08

隧洞开挖作业指导书(精选6篇)

篇1:隧洞开挖作业指导书

福厦线站前工程Ⅱ标段

隧道工程 开挖作业指导书

编制: 审核: 接收: 日期:

中铁九局集团有限公司福厦铁路项目经理部四工区

2006年9月1日

一、编制依据:

1、《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》

2、《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》

3、福厦线站前工程Ⅱ标段尾岭隧道施工设计图纸

二、、隧道洞身开挖:

1、施工原则:

加强监控量测,根据位移量测结果,评价支护的可靠性和围岩的稳定状态,及时调整支护参数,确保施工安全。

施工原则:早预报、先治水、管超前、短进尺、弱爆破、强支护、紧封闭、勤量测,步步为营,以防为主,稳步前进。

2、施工方法:

根据围岩类别来确定不同的开挖方法,Ⅴ级围岩采用双侧壁导坑法开挖,Ⅳ采用三台阶法、Ⅲ、Ⅱ级围岩采用二台阶法开挖。隧道开挖预留变形量,Ⅱ级围岩3-5cm;Ⅲ级围岩5-8cm;Ⅳ级围岩8-10cm;Ⅴ级围岩10-15cm。(1)双侧壁导坑法施工:

a.(1)弱爆破开挖①部(2).喷砼封闭掌子面(3).施作①部导坑周边的初期支护和临时支护,即初喷4cm厚砼,铺设钢筋网,架立型钢钢架和I18临时钢架,并设锁脚锚杆.(4).钻设径向锚杆后复喷砼至设计厚度。

b.(1)在滞后于①部一段距离,弱爆破开挖②部,(2).导坑周边部分初喷4cm厚砼,铺设钢筋网3.连接型钢钢架和I18临时钢架,4.复喷砼至设计厚度5.回填②部。

c.在滞后于②部一段距离后开挖③部并施作导坑周边的初期支护和临时支护,步骤及工序同a。

d.开挖④部并施作导坑周边的初期支护和临时支护,步骤及工序同b。e.(1).开挖⑤部,(2)喷射砼封闭掌子面(3)。导坑周边初喷砼4cm,架设拱部型钢钢架,钻设径向锚杆后复喷砼至设计厚度。f.开挖⑥部。

g.(1)在滞后⑥部一段距离后,弱爆破开挖⑦部,(2)隧底周边部分初喷4cm厚砼(3)安设型钢架之仰拱单元使之封闭成环,复喷砼至设计厚度。h.(1)根据监控量测结果分析,待初期支护收敛后,开挖回填土石及拆除I18临时钢架,(2)灌筑VIII部边墙基础与仰卧拱。i.灌注仰拱填充VX至设计。

j.利用衬砌模板台车一次性灌注X部衬砌(拱墙衬砌一次施作)。

⑤5约450约300φ22水平锚杆约40020°20°约420(2)、台阶法开挖:

系统径向锚杆(l=4m)φ42小导管(L=3.5m)X系统径向锚杆(L=4m)拱部φ42超前小导管(L=3.5m),导坑拱部超前支护(L=3.5m)(靠围岩侧采用环向间距40cm喷混凝土封闭φ42小导管,靠隧道中线侧采用φ22水平锚杆)掌子面,环向间距40cm0010~12XX喷混凝土X侧壁设臵φ8钢筋网间距20×20cmL=3.5m①3006φ22水平锚杆(L=3.5m)X二次衬砌侧壁设臵φ8钢筋网间距20×20cm隧⑥道中线X此段未示初期支护之钢架及临时支护喷混凝土封闭掌子面31型钢钢架,纵向间距0.6m(图中未示临时钢架)锁脚锚杆L=6m③⑦Ⅰ18临时钢架7X锁脚锚杆L=6m20°20°XⅠ18临时钢架L②7Ⅸ④ⅧⅠ20b工字钢约500隧底填充仰拱初期支护之喷砼ⅧIX4喷混凝土封闭掌子面2喷混凝土封闭掌子面ⅧⅧφ22纵向连接筋,环向间距1.0m约580双侧壁导坑法施工工序横断面双侧壁导坑法施工工序纵断面示意图①、施工顺序:测量→超前支护→上台阶开挖→初期支护→下一循环。

拱墙二次衬砌初期支护之喷混凝土边墙基座 喷砼封闭掌子面②①3

LⅩⅨⅧ⑦⑥⑤L临时支护喷混凝土临时支护喷砼 喷砼封闭掌子面④③拱墙二次衬砌边墙基座隧底填充初期支护之喷混凝土双侧壁导坑法施工工序平面示意图说明:本图尺寸除钢筋尺寸以mm计外,余均以cm计; 本图为Ⅴ级加强段施工工序。双侧壁导坑法施工工序图测量→下台阶→初期支护→下一循环。下台阶开挖一定距离后再开挖仰拱。

a、对于软弱段,上台阶采用人工手持风镐或挖掘机开挖,配合松动爆破,松动爆破时,严格控制装药量,开挖后及时进行初期支护,对于软弱岩石段上断面采用光面爆破,下断面采用预裂爆破,保证围岩的完整性以及降低爆破振动影响,减少超欠挖。上半断面采用挖掘机扒碴,用ZLC-50C侧卸式装载机装碴,用自卸汽车运输。

b、下台阶施工必须边挖边支护,每次开挖长度不超过2榀拱架。上下台阶间的距离宜控制在5m以内。

c、在爆破、清帮、找顶完成后立即进行初期支护。

d、隧道出碴采用无轨运输方案,均用ZLC-50C侧卸式装载机装碴,自卸汽车运碴。

②、施工技术措施:

a、所有工序施工过程中一定要严格控制施工用水,做好排水措施,杜绝水浸泡洞身。

b、设臵量测点进行拱顶下沉和周边位移收敛监控。

c、遵循“短进尺、弱爆破、强支护、早封闭,勤量测”的原则。(3)、全断面开挖: ①、施工顺序:测量→打掘进眼→装药→起爆、通风→找顶→初喷→出碴→设臵锚杆、挂网→复喷→下一循环。

a、利用多功能作业台架,人工手持风钻打眼,非电毫秒雷管起爆,光面爆破,循环进尺控制在3.0米左右。

b、隧道出碴采用无轨运输方案,均用ZLC-50C侧卸式装载机装碴,自卸汽车运碴。

C、开挖后及时支护量测。d、开挖过程中采取先进的超前地质预报手段进行探测和预报,坚持“以预防为主”的原则,有准备的做好各种预防的施工措施,保证隧道顺利进行施工。加强围岩监控量测,及时进行信息反馈,指导施工,保证安全施工。

②、施工技术措施:

a、严格按钻爆设计进行布眼、装药,分清各部位起爆雷管的段数。b、周边眼采用间隔装药,可事先将炸药分段绑在竹片上。c、各部位钻眼一定要定人司钻,注意控制炮眼的方向。

Ⅳ级围岩地段三台阶临时仰拱施工方法示意图

d、测量放线要准确,炮眼布臵误差控制在5cm以内。e、具体爆破要求见爆破方案。

3、通风与降尘

(1)、施工中作业环境的卫生标准

洞内氧气含量按体积不小于20%;一氧化碳(CO)最高容许度为30mg/m3;二氧化碳(CO2.)体积计不大于0.5%;氮氧化物(NO2.)高容许度为5mg/m3;洞内气温不高于30℃;噪声不大于90dB;坑道内风速不小于0.25m/s,全断面开挖时风速不小于0.15m/s,但均不大于6m/s;供风量保证每人供应新鲜空气不小于3m3/min。

(2)、通风方式与设备

开挖工作面采用机械通风降低洞内有害气体、粉尘浓度。

在隧道洞口设臵2×55KW通风机;压入式通风。通风管直径为¢1000mm。通风机配备保险装臵,当发生故障时自动停机。通风机的进口和出口处设臵消声器,保证施工场所的噪声不超标。

(3)、通风管理

由具有丰富的通风知识的技术人员组成通风管理小组,包括通风管理员。配备足够的检测有害气体的设备,并且为检测试验人员提供经批准的防毒面罩。

①、通风管理员负责通风设备的安装、维护,洞内风速、风量、风压的定期测试,以及定期检查通风设备的供风能力和动力消耗。根据施工状况调整通风设计并采取相应的安全技术措施。

②、通风管理员在每班工作期间,采用风速仪和风速量测计,对洞内的风量至少测量一次,如有通风不足,立即采取措施加强通风。(4)、降尘方法及措施

①、施工中,作业环境每立方米空气中的粉尘允许含量为:含10%以上 7 游离二氧化硅(SiO2.)粉尘不超过2mg/m3;含10%以下游离二氧化硅(SiO2.)粉尘不超过4mg/m3。

②、降尘方法:采用水幕降尘器降尘。水幕降尘器喷水颗粒细,产雾量大,能够封锁整个隧道断面,除降尘外还可以吸收易溶于水的有害气体(S02、NH3等)。

另外采用隧道干式除尘机除尘,用于喷砼和装碴时的除尘。③、降尘措施

a、隧道掘进和出碴期间,用粉尘测定仪在隧道开挖面附近测定粉尘含量。b、钻眼作业采用湿式凿岩,凿岩机在钻眼时先送水后送风。禁止采用干式凿岩。

c、放炮后进行喷雾、洒水、找顶、清帮。d、出碴前用水淋湿全部石碴和附近岩壁。e、洞内施工人员佩带防尘面罩。

f、通过调整隧道供风的风速以排除粉尘。试验测定:当风速达到1.5~3.0m/s时,作业地点的粉尘可降到最小。

④、管线布臵

洞内三管二线悬挂在边墙上,符合安全要求,动力线距掌子面距离不小于72米,动动力线与照明线间安全距离为0.8m。

4、隧道排水:

隧道为反坡施工时,顺坡排水,水量较大时采用机械排水辅助,用潜水泵把水抽入铺底段的水沟,顺坡排水至洞外污水处理池,经净化处理达标后,排至指定排污渠道,顺坡施工时每200~300m设臵一个集水坑,用潜水泵集中抽水。

5、隧道施工地质工作

地质预报由专门的地质工程师负责,其它施工人员予以配合,进行资料收集、统计、分析和编制信息预报成果,由主管技术人员予以复核。超前地质预报:就是要建立一个地质信息系统,通过各种方法收集地质信息,进行综合分析、判断,并将处理结果反馈给施工,及时调整施工方法和支护参数。采用新的施工体系施工后,重新从施工过程中获取新的地质信息,更新地质信息系统,经处理后,再一次反馈给施工,如此往复。通过地质信息系统的及时、准确预报,为施工提供决策依据。

6、钻眼操作:(1)、准备工作:开工前准备工作做到“四查”,即查钻机及支架是否正常;查风水管路到位和牢固情况;查钻头、钻杆、扳手等工具是否带齐;查消耗材料有无备用。

(2)、定位:由工班长根据技术室下发的钻爆设计将每台钻机钻孔范围及顺序分配明确,钻眼前定出开挖断面中线、水平线和断面轮廓,标出炮眼位臵,经检查符合设计要求后方可进行开钻。炮眼的深度、角度、间距应按设计要求确定,当开挖面凹凸较大时,应按实际情况调整炮眼深度,并相应调整装药量,力求除掏槽眼外的所有炮眼底在同一垂直面上;

(3)、开口:根据爆破设计及中线水平,选好开口位臵,刨去浮石,调整支架角度,使支架与开口处岩面保持垂直。操作时,先供水后供风。先开半风,用力前推防止打滑,钻进3~5cm后再调整支架,保持设计规定的角度,开全风,加大推力。

(4)、钻进:钻进中应充分发挥支架作用,以加快钻进速度,减轻体力劳动:

①、一条线:钎子、风钻、气腿必须在同一垂直面上,从后面看是“一条线”,这样使钻机不会左右摇摆;

②、中心钻:掌握好支架的进气量,使支架不致忽上忽下,使钻杆始终 在炮眼中心位臵旋转;

③、靠边站:一人操纵一台风钻,人要站在钻机的侧后方,使风钻贴在身边,稳住风钻,不使风钻左右摇摆;

④、拨钎:钻孔满足设计深度后,不宜多钻应及时拨钎转移。在整体性较好的岩石中,可停风拨钎,停机时应先关水后关风。在破碎岩石中,为克服阻力钻机应带风转动拨钎。

三、质量保证措施:

1、制度保证

(1)、严格执行质量自检制度,作到施工中每道工序工班自检,合格后主管工程师复检。

(2)、严格执行工程监理制度,充分做好质量自检工作的同时,由主管工程师积极配合监理工程师和甲方对工程进行的质量监督检查。自检合格后,及时通知监理工程师检查签证,隐蔽工程经监理工程师签证后隐蔽。

(3)、经理部设专职主管工程师,队、班组设兼职主管员。保证施工作业始终在主管人员的严格监督下进行。主管工程师有质量否决权,发现违背施工程序、不按设计图、规则、规范及技术交底施工,使用材料半成品及设备不符合质量要求者,有权制止,限期整改并有权进行处罚。

(4)、认真执行质量管理制度,把施工图审签制、技术交底制、测量复核制、质量自检、互检、专检“三检制”,隐蔽工程检查签证制,安全质量检查评比奖罚制,计量质量签证制,分项工程质量评定制,质量事故(隐患)报告制等行之有效的质量管理制度,贯穿到施工全过程,并落实到工班,使质量控制做到干群结合、上下结合、内外结合。(5)、严格施工纪律,把好工序质量关,上道工序不合格不能进行下道工序施工,否则质量问题由下道工序的班组负责。对工艺流程的每一步工作内容认真检查,使施工作业标准化。

(6)、坚持质量检查制度,按照制度进行日常、定期、不定期工作检查,发现问题及时纠正,并对结果进行验证。

(7)、在施工中,对每道工序、每个工种、每个操作工人,做到质量工作“三个落实”,即:施工前,施工的每个操作人员明确操作要点及质量要求。工序施工结束后,及时组织质量检查评比,进行工序交接,并根据检查结果对施工班组及操作人员进行相应奖罚,强化施工人员的质量意识。严格执行质量事故报告制度,施工中加强质量管理,每一施工工序结束及时进行验收,不合格的及时返工,发生质量事故时严格执行质量报告制度。

(8)、建立并严格执行质量奖罚制度,对施工中的各阶段、各工序建立详细的质量奖罚制度,施工中严格执行,保证工程质量。

2、技术保证

加强施工技术管理,严格执行以总工程师为首的技术责任制,施工管理标准化、规范化、程序化。认真校对图纸,严格按标准、规范组织施工。及时进行技术交底,发现问题及时解决。

3、保证工程质量的措施:(1)、施工准备阶段的质量控制

坚持图纸学习与会审,领会设计意图,提出修改建议,避免产生技术事故和工程质量问题。严格组织技术交底;不断完善和优化施工组织设计,使施工方案科学合理,措施详实、可行、可靠。(2)、施工阶段质量控制

a、实行工序质量监控。一是监控工序活动的条件,即“人、材、机、”必须符合质量要求;二是监控工序活动效果的质量。

b、加强质量检查,包括质量自检、互检、专业检查、工序交接检查、隐蔽工程验收检查、工程预检、基础和主体工程检查验收等,对关键工序实行旁站监察。严格设计变更管理。

c、加强对成品保护,施工过程中对已完分项、分部工程制定防护措施加以保护;对产品的保护,着重抓施工顺序和防护措施,不颠倒工序,按正确的施工流程组织施工,防止前道工序损坏后道工序。

d、把好工序过程质量检验关,对加工的半成品,按要求认真检查验收并报驻地工程师检查。

四、施工安全保证措施:

1、建立以岗位责任制为中心的生产责任制,制度明确责任到人,奖罚分明。

2、每一工序开工前做出详细的施工方案和实施措施,及时做好施工技术及安全工作的交底,并在施工过程中督促检查、严格执行,特殊工种持证上岗。

3、进行定期和不定期的安全检查,及时发现和解决不安全的事故隐患,杜绝违章作业和违章指挥,对重点作业场所应挂警示标志。

4、坚持每周的安全活动日的安全学习活动,坚持工前讲安全,工中检查安全,工后评比安全的“三工制度”。

5、洞内照明采用100W白炽灯泡,每10米一个。

6、隧道施工过程中,设专职工程技术人员做好地质描述和超前地质预报指导施工,确保安全发现险情,必须在危险地段设立明显标志或排专人看守并迅速报告施工领导人及时采取处理措施。

7、不良地质段隧道开挖,加强监测,根据监测和地质情况及时调整施工方案。

8、所有进洞人员必须带安全帽。

9、对工程机械和车辆应经常检查维修,对驾驶人员要经常进行安全意识教育和交规教育,严禁违章开车,各和种车辆严格遵守交通规则,杜绝交通事故,确保行车安全。

10、加强爆坡器材的运输、入库、发放、管理,定期进行帐物核对,严禁爆破器材流矢,并加强库房守卫工作。

11、加强施工现场,洞内用电管理,高压电力线路的架设顺直,符合标准,保证绝缘良好,各种施工机械和电气设备均设臵漏电保护器,确保用电安全,线路架设高度和照明度必须符合标准。严防走行机械损坏电力线路,施工中要定期检查电源线路和设备的电器部件,确保用电安全。

12、加强各类量测管理工作,搞好量测信息反馈,通过量测指导施工。

13、隧道开挖首先检查工作面是否处于安全状态,支护是否牢固,找帮找顶要彻底。如有松动的岩石要立即清除或加以支护。

14、隧道开挖严格按爆破设计施工,严格控制用药量。洞内爆破作业,必须统一指挥,进行爆破时所有人员撤致不受有害气体、振动及飞石伤害的地点,安全距离不小于200米,爆破后必须经过通风排烟,爆破后15分钟后方可进入爆破面检查,检查有无瞎炮及可疑现象,瞎炮未经处理,不得进入下 道工序作业,其它工作人员才能进入工作面。

15、浅埋段、破碎带、断层带严格按浅孔控制爆破方法和《爆破安全规程》操作施工。加强监测根据地质情况及时调整爆破数据,保证爆破安全,不良地质隧道施工先治水、短进尺、弱爆破、强支护、早封闭稳步前进。

16、高空作业时,要防高空坠落和物体打击事故,所有高空作业均设臵安全防护设施,工作人员带好安全帽。

17、凡从事爆破工作的人员,都必须经过培训,考试合格并持有合格证,严禁无证人员操作;

18、爆破作业地点有下列情况时严禁爆破: a、有塌方危险; b、掌子面支护损坏; c、通道阻塞或不安全; d、有瓦斯突出征兆;

e、工作面有涌水危险或炮眼温度异常; f、光线不足或无照明; g、未严格做好准备工作。

19、严格按照爆破文件进行接线、引爆。

20、每班必须有责任心强、经验丰富的专职人员进行找顶撬帮工作,使用的工具应轻便,并有监护人。

21、必须加强防雷电、防火、防洪教育,配备消防设施,制定措施和管理制度,并落实到时实处,杜绝雷电、火灾、洪灾事故的发生。

22、对工程机械和车辆应经常检查维修,对驾驶人员要经常进行安全意识 教育和交规教育,严禁违章开车,各和种车辆严格遵守交通规则,杜绝交通事故,确保行车安全。

23、加强爆坡器材的运输、入库、发放、管理,定期进行帐物核对,严禁爆破器材流矢,并加强库房守卫工作。

篇2:隧洞开挖作业指导书

1)结合现场施工环境,我司考虑计划土方开挖使用施工机械配合人工修边进行开挖土方。

2)本工程基础埋深度详见施工图纸(含垫层),考虑到土质因素,土方按高宽比

1:0.33 放坡开挖,基础与边坡间留大于30cm 的工作面。开挖时应酌情用木桩及堆叠沙包围护,防止松散泥土向内倾泻。

3)为防止地表水及雨水汇流入基槽内,在基槽顶面距坡肩线处设置排水沟,排水沟坡度不小于 1.5%,每隔 50M 设置一集水坑。在基槽底面距坡脚300mm处亦设置排水沟和集水坑,通过水泵排出基坑外。4)基槽土方遵循由远至近,逐步向出口靠拢的原则。1.2 土方回填

1)回填土内不含有机杂质,含水量应符合压实要求,如原有土质不符合要求时则考虑采用石屑进行回填。

2)回填土分层夯实厚度控制在30cm以内,路灯基础部分采用振动打夯机进行施工,回填前要先测量好平水标记,排干基坑内积水。

3)回填土施工必须与地下管道施工密切配合,避免重新开挖。

4)雨天不宜进行填土施工。填土表面应压实并做成一定的坡度排水。基坑回填时要防止侧压力,由于不平衡造成建筑物或设施的损坏。1.3 安全质量保证措施

1)确认±0.000 以下工作已完成,并办理好隐蔽验收手续。2)有关地下管道预埋或预留位置确认无误。3)清理杂物及抽干坑内积水。4)做好水平高程测设。5)认真执行施工现场临时用电安全技术规范,检查施工机具无故障方可进行。2 景观灯基座结构施工

2.1 地基基础必须验收合格方可进行施工。

2.2 具体施工步骤:先施工好3:7灰土垫层,放出基础的边线,侧模安装,钢筋安装、浇注砼。

2.3.按照施工图和有关规范要求绑扎钢筋,安装顺序:基础承台钢筋→预埋件或螺拴安装→预留钢管套管。

2.4 为确保工程质量,基座砼应连续施工一次完成。至于施工停歇必须赶在混凝土初凝前继续浇筑。

2.5 基础坑的开挖深度和大小应符合设计规定。基础坑深度的允许偏差应为+100mm、-50mm。当土质原因等造成基础坑深与设计坑深偏差+100mm 以上时,应按以下规定处理:

1)偏差在+100~+300mm时,应大石灌浆处理;2)偏差超过规定值的+300mm以上时,超过的+300mmu部分可采用填土或砂、石夯实处理,分层夯实厚度不宜大于 100mm,夯实后的密实度不应低于原状土,然后再采用铺石灌浆处理。

篇3:高压引水隧洞开挖支护施工技术

惠州抽水蓄能电站的枢纽工程由上水库、下水库、输水建筑物、地下厂房洞室群、地面开关站等组成。上水库、下水库由平洞和斜井连接。高压隧洞 (除斜井外) 包括上平洞高压隧洞段、中平洞和下平洞段。上平洞高压隧洞段长127.146m, 中平洞段长264.356 m, 下平洞段长141.28 m, 下平洞纵坡为2%。高压隧洞衬砌成型断面为φ8.5m圆形隧洞, 衬砌为60cm厚C30钢筋混凝土, 高压隧洞为Ⅰ~Ⅳ类围岩。高压隧洞开挖断面为圆形, 断面尺寸:当围岩为Ⅰ、Ⅱ类岩石时, 开挖半径为R=4850mm, 不采用支护措施;当围岩为Ⅲ、Ⅳ类岩石时, 开挖半径为R=4950mm, 采用长为3.0m, Ф20@1.5×1.5m锚杆, 锚杆布置采用梅花形布置, 挂钢筋网, 喷10cm厚C20混凝土面层的方式支护, 但底拱120°范围内不支护。

2 主要施工方法

为保证施工道路有足够宽度, 利用原施工支洞开挖的平台架, 高压隧洞开挖整体分上下两层开挖:即先开挖上部再挖下部。上部开挖时, 先采用导洞开挖5m~7m, 然后全断面扩挖的方式开挖, 上部隧洞的高度7.2m。隧洞上部分开挖完成后下部开挖, 开挖方向与上部相反。上下两部分均采用光面爆破方式开挖, 开挖程序如图一所示。

2.1 支洞与主洞交叉段开挖

根据施工组织设计, 施工支洞与隧洞有1.35m的高差, 为方便施工人员及车辆通行, 两底板之间采用石渣铺设10%的坡道连接。施工采用的总体原则是先开挖支洞, 支洞完成后, 再开挖隧道平洞。岔口开挖方式如图二所示。

2.2 石方开挖

Ⅰ~Ⅱ类围岩段均采用中导洞超前扩挖跟进的开挖方式, 导洞超前两排炮约5m~7m。Ⅲ~Ⅳ类围岩采用先开挖中导洞, 再进行扩大开挖, 支护及时跟进方式。

2.2.1 开挖工艺

围岩开挖工艺流程如图三所示。

2.2.2 洞挖主要工序

(1) 开挖前的准备。先把施工用风、水、电等准备发, 同时规划人员、施工机械。

(2) 炮孔放线。根据图纸设计及施工组织设计放好线测量, 每排炮后进行洞室中心线、设计开挖规格线测量, 按相应爆破设计参数布孔, 并进行前排炮超欠挖检查。同时要定期对导线点进行检查、复测, 确保测量控制精度。洞室开挖和支护进度一般每隔20m左右在两侧洞壁设好桩号标志。

(3) 钻孔。根据测量放线的定位进行钻孔, 施工人员严格分工, 按不同部位、定人定位的方式进行施工钻孔。完工后炮孔按“平、直、齐”的标准进行验收, 合格后装炸药。周边孔应在断面轮廓线上开孔, 沿轮廓线的调整范围以及掏槽孔的孔位偏差不应大于5cm, 其他炮孔孔位偏差不得大于10cm。

(4) 爆破。装药前把炮孔清理干净, 验收合格后进行装药;炮孔的装药、堵塞和起爆网路的联线严格遵守爆破安全操作规程。由熟练的炮工负责装药, 用非电雷管联结起爆网络, 由炮工和相关技术员复核、验收, 确认无误, 将人员和设备撤离到安全位置, 炮工负责引爆。

(5) 通风及除尘。炸药引爆后洞内需要进行连续通风, 并洒水除尘, 有害气体浓度降到允许范围内才允许下一步施工作业, 确保施工人员健康安全。

(6) 安全检查。爆破后, 首先应进行施工现场的安全隐患检查, 清理隧洞上残留的危石及碎块, 清除可能塌落、松动的岩块, 保证洞内施工人员及设备的安全。如遇断层破碎带或地质条件恶劣段, 采用喷混凝土的方式进行加固。

(7) 出渣。根据施工组织设计及本工程实际情况, 采用3m3装载机、15t自卸汽车出渣。

2.2.3 支护施工

隧洞采用锚杆挂网、喷混凝土的方式进行支护。锚杆孔采用手风钻钻孔, 麦斯特MEYCO型锚杆注浆机注浆, 人工安装锚杆, 其示意图如图四所示。

支护工程的施工工艺如下:

(1) 造孔。先进行测量放线, 定好钻孔位置, 并对钻孔点做好标识, 其偏差小于100mm。孔轴方向与可能滑动面的交角大于45°。施工按照“先注浆后安锚杆”的工序进行。锚杆钻孔的倾角偏差应小于2°。锚孔深必须达到设计要求, 误差值不大于50mm。钻孔施工完成后, 要将孔内清理干净, 并满足规范要求。

(2) 安装锚杆。锚杆采用Ⅱ级螺纹钢筋;水泥采用P.032.5普通硅酸盐水泥;砂采用最大粒径小于2.5mm的中细砂;添加的速凝剂和其他外加剂应符合相应规范要求。注浆所用水泥砂浆配合比通过试验确定, 本工程采用灰砂比为1∶1~1∶2;水灰比不大于0.38。在锚杆安装时, 先将注浆管伸入至距孔底50mm~100mm, 砂浆液注满钻孔后随即将锚杆插入, 此过程中, 若有砂浆从孔附近流出应堵填。若注浆中断, 应取出锚杆, 并在30min内将钻孔清理干净。若钻孔被部分填塞, 重新钻孔到规定的深度。锚杆施工完成后进行必要的养护, 在养护期内不得承受外力和碰撞。

(3) 随机锚杆施工。洞内在开挖过程中, 根据实际地质情况对断层、破碎带等地段增设随机锚杆, 随机锚杆作为紧急支护。

(4) 锚杆的质量检验。锚杆无损检测即进行锚杆拉拔试验或锚杆砂浆密实度检查, 锚杆注安完成28天后, 方可进行拉拔试验, 锚杆拉拔试验时不同规格锚杆不得低于设计拉拔力。

2.2.4 喷混凝土面层

喷混凝土施工工艺为湿喷法。结合以往相似工程的施工经验, 其主要施工工序如下:

(1) 拌和及运输。混凝土严格按试验确定的配合比进行配制, 拌制均匀, 拌制好的混合料在运输和存放过程中禁止水或其他杂物混入, 并在装入喷射机前过筛。

(2) 钢筋网。钢筋网的规格尺寸满足设计要求, 保护层厚度不应小于30mm。钢筋网与隧洞岩壁间距为30mm~50mm。钢筋网的固定方式采用焊接或绑扎牢固。当隧洞岩壁有凹陷时, 可采用膨胀螺栓拉紧钢筋网的方式进行固定。

(3) 喷射。混凝土喷射总施工原则:分段、分片、分层依次进行。作业时混凝土喷头应垂直岩面, 喷射顺序自下而上, 不得漏喷及欠喷。一次喷射厚度:边拱为80mm~100mm, 顶部为50mm~80mm;分层喷射时, 后一层在前一层喷射混凝土最终凝固后进行。

(4) 养护。当混凝土终凝2小时后, 按施工规范要求进行养护, 本工程采用洒水养护, 其养护时间不少于7天。

(5) 质量检查。当混凝土养护达到规范要求后, 应进行施工质量抽样检查, 混凝土强度采用抗压强度试验, 打孔或埋设固定标志进行混凝土有效厚度检查。

参考文献

[1]中华人民共和国交通部.JTGD70-2004, 公路隧道设计规范[S].北京:人民交通出版社, 2004.

[2]中华人民共和国交通部.JTJ 026-1999, 公路——隧道通风照明设计规范[S].北京:人民交通出版社, 2000.

[3]高洪涛.乌鞘岭隧道13#斜井的施工运输组织技术[J].铁道建筑, 2008, (10) :49-51.

[4]铁道部第二勘测设计院.铁路工程技术手册——隧道[M].北京:中国铁道出版社, 1999.

[5]赖金星, 吴明先.大断面公路隧道施工技术[J].施工技术, 2006, 35 (02) :59-61.

篇4:隧洞开挖作业指导书

云南省临沧市水利水电勘测研究院 云南省临沧市 677000

摘要:随着我国经济的快速发展和农业发展的需要,保证水利工程建设快捷实施,促进了水利行业的进步。隧洞开挖是水利工程中的重要工程,但在隧洞开挖中,由于受地质条件影响,经常出现支护不到位问题,导致安全事故的发生。本文就岩溶地区隧洞开挖的难点与对策进行分析,对其支护关键技术进行探讨。

关键词:岩溶地区;隧洞开挖;难点与对策;支护关键技术

岩溶地质是我国常见的一种地质,包括石灰岩、石膏、白云岩等各种可溶性岩层,由于其在受到水体渗入与机械作用时比较容易产生空洞或裂缝,进而引起空洞顶部出现塌落,给隧洞开挖带来了极大的困难,如果支护工作不到位,极容易导致安全事故的发生。因此,掌握相应的支护关键技术,对于提高岩溶地区隧洞开挖工程的安全有着十分重要的意义。

一、岩溶地区隧洞工作难点与对策

岩溶地区隧洞开挖最容易遇到的问题就是岩溶灾害,会造成开挖过程中出现涌水、突泥以及支护结构变形、塌陷等问题,给隧洞开挖造成阻碍,甚至带来安全问题,对此,可以通过各种针对性措施来预防。

(一)涌水预防

岩溶涌水主要是指在开挖过程中,地下水向隧洞开挖面集中并涌水,进而引起岩洞塌陷。针对此问题,可以根据涌水量的大小以及周边的环境条件等,在疏导为主的基础上,对其采取堵排结合的治理措施。

如果涌水量较大,需要采用封堵的方法;涌水属于局部的渗漏水,则可以在封堵基础上,限量将水排出,并对隧道顶部的围岩利用注浆和喷锚的方式进行加固,隧道底部围岩则可用注浆与桩基来提高强度;对于不易封堵的干溶洞或暗河,则应该通过排水洞或涵管来进行排水[1]。

(二)突泥预防

突泥是指随着地下水活动,大量的泥砂涌出造成隧洞堵塞、地面塌陷的问题煤气泥砂多是岩溶中的松散含水层、碎裂带等。为防止此问题,可以通过采用合理的施工方法来减小施工过程对岩洞造成的扰动。

当岩溶地质条件为极破碎围岩段时,可以采用台阶法的施工方式,按照台阶间长度差异又可以分为长、短和超短三种;当岩溶地质为比较容易塌陷的软弱围岩时,可以采用断面分部开挖的施工方法,按照开挖方式的不同,又可以分为台阶分部开挖、单侧壁导坑与双侧壁导坑三种。

(三)支护变形预防

支护变形主要是指作为支护作用存在的锚杆、挂网或喷混凝土等受力方向或大小超过原先设计的范围,导致其在外部作用力下出现变形。此问题的预防主要是做好施工地区地质条件的探测,确定地质类型,根据地质特点选择合适的支护参数,然后建立相应的开挖模型,对其进行有限元计算分析。

二、岩溶地区隧洞开挖支护关键技术

(一)超前加固与支护

岩溶地区隧洞开挖过程中由于空洞、填充引起的坍塌多具有突发性,如果不进行事先的加固与支护处理,就很难避免安全事故的发生。

超前加固与支护就是先利用浅空钻探或物探的技术手段,来对隧洞前方地质情况进行探测,以发现是否有隐伏岩溶的存在。如果探查到隐伏岩溶,由于其多有围岩强度较差、自稳能力较弱等特点,应该縣里注浆或冷冻的方式来对其进行加固,以提高整体的强度,并采用锚杆、导管进行超前支护,来达到保证施工安全的目的[2]。

(二)不同岩溶条件的支护措施

岩溶地区的地质条件变化比较复杂,尤其是其中含有的填充物,会与围岩有着很大的性质差异,但填充物又是引起隧洞塌陷的主要原因,因此,需要根据岩条件与填充物的差异采取针对性的支护措施。

1、岩溶裂缝支护

如果隧洞开挖前方有岩溶裂缝,在支护上,只利用小导管即可;如果同时还伴有充水问题,在水量不大且没有水体没有源头时,可以不做处理,而水量较多时,则应该在小导管中进行注浆,将水封堵。

2、岩溶含水较多

如果隧洞开挖部位的岩溶地区地下水较为丰富,在通过固结围岩进行支护时,需要先做放水试验,来确定地下水的具体情况,再制定相应的处理与施工方法,比如冷冻法,就是通过降低温度是流砂与富水粘土与周边的围岩固结成一体,来避免开挖过程中流砂等涌出。如果岩溶地区有暗河或水源有补给时,要先对隧洞周边的溶管进行探查,以设计过水通道,过水通道在设计时需要有一定坡度和过水断面,以有效控制过水量,并防止泥砂淤积问题的发生。

3.填充物为泥砂

在探明隧洞开挖前方的岩溶中含有泥砂填充物,且整体量较多时,在支护方法上应该采取先大管棚后注浆的方法。首先,利用强度等级为C20的混凝土灌注止浆墙,将掌子面封闭,厚度在1-5m之间;其次,在隧洞开挖线外的3-8m进行局部帷幕注浆,将泥砂进行固结,并防止出现涌水;第三,根据泥砂位置与对周边影响的大小情况,利用直径在75-150mm的钢管制成大管棚,并向其中灌注水泥泥沙浆。

4.填充物为碎石或块石

如果岩溶地质中含有较多的碎石、块石时,由于其自身较重,且多伴有较大的熔岩洞穴,在施工中极容易造成大范围的塌方事故。此种地质条件在支护时,采取的也是先大管棚后注浆的方法,但混凝土强度等级与厚度不变,但大管棚钢管直径应该增加到108-150mm,插入到基岩的深度需在1-5m之间,在最后注浆时要将压力稳定在1.5-2.0MP。

5.填充物为淤泥

当岩溶地区中含有较多的淤泥时,在隧洞开挖过程中就容易出现涌泥问题,针对此问题,应该先将掌子面封闭,并进行全断面注浆,利用的材料为普通水泥结合水玻璃的双液浆,其范围除了开挖面外,还要加固开挖线外5-8m,施工顺序为由内到外、从上到下、从左至右,大管棚使用钢管直径为108-150mm,插入基岩时要保持向外1-3°角,对大管棚注浆可用普通水泥单液浆一次性完成[3]。

6.填充物为粉细砂

对于填充物为粉细砂的岩溶地区,在隧洞开挖支护过程中,需要先封闭掌子面,再利用先注浆,后大管棚结合注浆的方式进行支护。具体措施为先对测定部位进行注浆,浆液可选用普通水泥、超细水泥或普通水泥-水玻璃以及HSC浆等几种,注浆的范围与顺序以及大管棚的材料选用、施工、注浆都和淤泥填充物支护施工过程相同。

结语:

随着我国水利工程建设的发展,结合工程施工的特点,在隧洞开挖过程中,需要结合不同地质环境的实际情况,采取针对性的支护措施,来有效保证岩溶地区隧洞开挖的安全性。

参考文献:

[1]蔡毅.浅谈岩溶地区隧洞工程施工技术[J].广西城镇建设,2013,12:119-123.

[2]孙笑,赵明阶.岩溶对水工隧洞围岩稳定性的影响及研究进展[J].科技传播,2010,13:27-28.

篇5:超长隧洞开挖若干问题的探讨

超长隧洞开挖若干问题的探讨

随着科学技术和经济的发展,不同用途的超长隧洞将越来越多.钻爆法和TBM法作为隧洞开挖的基本方法,其选取应考虑工程自身特点和工程沿线地质特性,并综合比较不同施工方法的`优缺点.同时,超长隧洞开挖施工过程中高地温、岩爆、涌水、施工通风及进度等方面的问题更为突出,施工中必须采用合适的施工技术妥善解决,以实现快速、安全施工.

作 者:唐检军 作者单位:武汉地铁集团,湖北,武汉,430000刊 名:中国水运(下半月)英文刊名:CHINA WATER TRANSPORT年,卷(期):10(1)分类号:U455关键词:超长隧洞 钻爆法 TBM法 岩爆 涌水 高地温

篇6:隧洞工程土石方开挖施工技术论文

1隧洞进、出口开挖施工技术

1.1开挖施工工艺

施工测量定位→断面复测→进出口一期进洞开挖规划→进出口分层开挖→土料运输→进出口洞脸范围临时支护处理。

1.2开挖施工技术方法

隧洞工程进、出口土方开挖通道道路以现场已形成交通道路为基础,开挖面道路用推土机修筑,土方用1.60m3挖掘机自上而下分层开挖,每层开挖高度控制在3m,开挖料用20T自卸汽车运输至规划内的弃渣及利用料场。机械设备开挖前,首先人工清除开挖区内的植被、杂物,同时进行测量放样设计开挖边线,核实开挖断面,按设计开挖坡外截水沟。在进、出口上游外侧设临时挡渣及排水沟设施,以防止开挖土料及雨水对进、出口建筑物的影响,马道和岸坡清理用推土机,液压挖掘机及人工开挖为辅助的方式进行清除。

2隧洞洞室开挖施工技术

2.1技术方案

在隧洞洞室开挖过程中,上半洞开挖过程中采用的是人工配合机械分断面作业模式,上半洞开挖断面为半圆段,采用人工风镐方式凿出,然后用车将渣土运走。下半洞为边墙段,施工过程中用人工辅助配合短臂挖掘机开挖,开挖料用5T自卸车运输到指定料场。洞室上半洞开挖的过程中,安装钢格栅支撑联合体,挂网、喷护施工紧随洞石开挖后施工作业。

2.2开挖施工

在隧洞洞室开挖施工过程中,主要的工艺流程是准备工作、测量放样、上半洞开挖施工、出碴、圆弧钢支撑、挂网施工、喷护施工、下半洞开挖施工、边墙钢支撑、挂网施工、喷护以及延伸风水电线路转入下一道施工工序。

2.3开挖施工技术方法

隧洞洞室开挖控制测量过程中,主要用全站仪、红外测距仪等设备,导线控制网,具体施工测量过程中用到的.仪器设备是全站仪配水准仪。实际测量操作过程中,专人负责,而且每月需复测一次,以此来确保测量质量。在开挖上半洞时,由熟练风镐技工按设计要求进行断面操作,并且分区和分部位施工作业,采取风镐作业责任制。在风镐作业过程中,采取人工装车的方式,用自卸车将渣土运出洞外。在上半洞边缘位置,应当优先进行开挖施工操作,对支护钢拱架进行优化安装,并且在上半洞断面中下部位置预留出平台,其尺寸大小以便于拱架施工安装、以开挖施工操作不产生影响为前提。在开挖下半洞时,首先应当采用人工风镐方式对两边墙位置进行开挖,以确保能够有效安装边墙支承。其中,宽度大约1~1.50m为宜,边墙拱架施工安装后,短臂挖掘机机械施工开挖剩余工程量,开挖料采用自卸车运出,考虑高度因素边墙拱架和机械开挖分两次完成,下半洞支护和上半洞采用钢网绑扎焊接及混凝土喷护。该工程围岩颗粒级配连续均匀,大颗粒少,密实度较高,局部存在少量流砂层,开挖采用钢钎及锹等普通工具比较经济适用,顶拱80~120cm范围及周边轮廓线20~30cm范围内采用人工开挖,中间采用挖掘机开挖。开挖分两台阶开挖,即顶拱为一台阶,直墙一次开挖到设计高程,但左右边墙立腿相错2~3m,不应同时开挖,待一边拱架立腿安装完成,一定时间后再进行另一侧立腿施工。洞内开挖根据围岩及地表建筑物情况,按照40~80cm每循环进尺控制。若遇到岩石存在流沙层时,缩短进尺一般按40cm开挖,顶拱部位增加32mm自进式中空注浆超前锚杆,因造孔制约,一般锚杆长度不超过2m,间距30cm,沿洞顶120°范围径向布置。地质条件较好,时每循环进尺按80cm控制。隧洞开挖后,立即进行拱架支护,支护中关键做好锁脚锚杆及立腿底部防护施工。锁脚锚杆采用25螺纹钢,用风镐冲击力将其打入砂砾岩层,长度一般为120~150cm,再深打入就非常困难,不可操作。锁脚锚杆起到临时支撑,关键是拱架立腿一定要支撑在原状土之上,根据以往隧洞施工经验,为使拱架真正起到与围岩变形一致。特意在立腿底部再浇筑30cm宽,40cm深的护底混凝土。这项工作由工人施工,也是支护工作中需重点检查和容易出问题的一个关键部位,该项措施也是吸取以往软岩隧洞失稳的经验教训,在该工程中的一个特殊应用。

3隧洞开挖技术措施分析

3.1降低污染物主要措施分析

隧洞开挖过程中加大风机风量,对洞内油烟浓度进行降低,出渣时应确保排烟风机风量,风管出口风速稳定,油烟可随时从洞内排出;轴流风机、管道等应不断地进行维护和保养,避免出现沿途漏风现象,以确保最低风速在0.15m/s以上;风速在1.50~3m/s时,油烟粉尘浓度可以有效降到最小。实践中,利用喷雾洒水方法可以有效减少烟尘,当排烟尘效果不明显时,巷道中的积聚烟尘非常多,利用喷雾器可以通过制造水幕的方式射向烟尘源。对于喷雾器而言,可分为单水型、压气型两种,其中前者采用的是高压水,喷嘴将水雾化后对内燃机进行降尘,有效率可达40%以上。开挖过程中及时将拱顶喷浆封闭起来,有效减少未喷面受污染时间,因排除的油烟多集中在拱部位置,即断面上部,可顺风流将其有效地排出。在实际施工过程中,利用拱顶喷浆以及断面开挖工序,进行平行作业。其中,拱顶喷浆作业过程中,应当紧跟开挖面30~50m,这样可以确保拱顶砂浆不受掌子面开挖操作时的爆破冲击,对防止喷面砂浆脱落具有非常重要的作用。实际施工操作过程中,可通过实验获得距离参数,缩短喷浆面、掌子面之间的距离,从而使拱部岩面在受到污染前就封闭起来。

3.2通风技术措施分析

隧洞开挖通风利用混合式通风措施,利用轴流通风型号YZF―200L―2,功率45kW,在进出洞口时设压入通风机及吸出风机。其中,压入通风的主要作用范围是整个隧洞,压入风口、排出风口之间的距离以25m为宜。油烟和粉尘浓度较大时,在隧洞中部位置适当地增设一个中继站,确保压入风管风口压力以及作业点风量足够大,这样就可以为掌子面提供高质量空气。

4结语

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