隧道洞身开挖专项施工方案

目录TOC\o"1-4"\h\z\u90431编制依据、编制原则及编制范围 1161371、1编制依据 1280191、2编制原则 1180871、3编制范围 251762工程概况 2149032、1新屋隧道简介 2299862、2工程技术标准 7250792、3工程地质条件 760592、3、1地形地貌 7249942、3、2地质构造 7254602、3、3地层岩性 771812、3、4水文地质 10247083施工组织部署 1038493、1人员配备 10288953、2机械配备 122423、3材料准备 13137013、4隧道施工辅助作业 1429354开挖工期安排 1617185隧道洞身开挖施工方案 1695835、1开挖方案概述 16208255、2主要开挖工法 1787775、2、1三台阶留核心土法 17124635、2、2单侧壁导坑法 2098795、2、3双侧壁导坑法 2276855、2、4环形导坑留核心土法 24255275、2、5上下断面正台阶法 26103376钻爆施工 2730926、1钻爆设计 27130836、2炮眼布置 31295526、3钻爆作业 34150706、3、1测量 34295726、3、2定位开眼 35298056、3、3钻孔 35107746、3、4装药 35299846、3、5堵塞 35205786、3、6瞎炮处理 35184756、4隧道光面爆破 36184476、4、1工艺控制要点 36181356、4、2施工操作要求 36293376、4、3超欠挖控制 38196396、5出碴运输 38258916、5、1装渣作业 38109366、5、2运输作业 38255626、5、3卸渣作业 39142127超前及初期支护 40105627、1超前小导管 4041037、2锚杆 40248757、3钢筋网 41289567、4钢支撑 41153957、5锁脚锚杆 41153957、6喷射砼 4270858洞口浅埋段、小净距段及洞身浅埋段施工 42265278、1洞口浅埋段 42324608、2小净距隧道施工 43326518、3洞内浅埋段 45323568、3、1设计情况 45134698、3、2现场调查情况及施工组织安排 47172878、3、3施工方案 47314829超前地质预报 5468299、1指导思想及工作流程 5464179、2超前地质预报分级及方式 55153899、3超前地质预报施工工序 57518910监控量测 571333310、1监控量测的目的 572233110、2监控量测项目 581323410、3监控量测方案 58909110、3、1洞内外观察 583046610、3、2拱顶下沉及周边位移 59354810、3、3地表下沉 61498910、4量测方法及数据处理 623133110、4、1水平收敛量测方法 62685410、4、2水平收敛数据处理 631607210、4、3拱顶下沉量测方法 643018810、4、4拱顶下沉量测数据的处理 64382910、4、5量测数据的处理与应用 642065210、5监控量测与信息反馈程序图 651958310、6隧道监控量测保证措施 66814610、7监控量测注意事项 672979611安全管理及保证体系 682514511、1安全管理组织机构 681200811、2安全生产保证体系 682606911、3危险源辨识及预防 69846211、3、1重大危险源辨识、评价、监控、管理制度 691966711、3、2危险源辨识及预防控制措施 703095311、4安全保证措施 732032711、4、1安全生产教育与培训 731660511、4、2安全生产检查 731589511、4、3隐患整改 747011、5隧道施工安全措施 741640611、5、1用电作业安全措施 74454711、5、2机械作业安全措施 751556811、5、3钻孔安全保证措施 75847411、5、4装渣与运输安全保证措施 761302211、5、5支护施工安全保证措施 761352911、5、6通风与防尘安全技术措施 772854811、5、7防止隧道坍塌的安全措施 77265611、5、8不良地质段施工安全技术措施 773251811、6应急预案及处置 782925911、6、1对应急事件的预测 782237211、6、2处理应急事件的组织机构 78827211、6、3应急事件的应对措施 793227911、6、4应急预案处置 801327312工期保证措施 822374912、1组织管理保证措施 821437712、2资源配置保证措施 831131012、3技术管理保证措施 832547012、4制度保证措施 832090212、5资金投入保证措施 83828213环境保护措施 841034613、1环境保护目标 841347913、2环境保护的主要措施 842453614文明施工 843046214、1总体措施 84359714、2制定责任明确、操作性强的管理制度 85新屋隧道洞身开挖施工方案1编制依据、编制原则及编制范围1、1编制依据(1)新屋隧道两阶段施工图设计;(2)本合同段实施性施工组织设计;(3)广东省高速公路建设标准化管理规定;(4)施工现场实际及施工准备情况;(5)云浮罗定至茂名信宜(粤桂界)高速公路工程建设标准化管理手册;(6)《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004);(7)《公路隧道施工技术规范》(JTGF60-2009);(8)公路隧道技术细则(JTG/TF-60-2009);(9)《爆破安全规程》(GB6722-2014);(10)《爆破作业项目管理要求》(GA991-2012);(11)《民用爆炸物品安全管理条例》;(12)《广东省高速公路建设标准化管理指南》;(13)《广东省高速公路建设标准化管理指南》;(14)《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》(GB50086-2015)(15)我单位拥有的科技工法成果与现有的企业管理水平,劳力、设备技术能力,以及在同类高速公路施工中所积累的丰富的施工经验。1、2编制原则(1)施工方案遵循技术先进、经济可行、安全可靠的原则;(2)充分考虑现场地质条件,做到施工与自然环境相协调;(3)施工组织力求科学合理;树立安全第一的思想,在保证安全与工程质量的前提下最大力度加快施工进度,确保计划工期;高度重视环保、水保,保证环境不受到污染;(6)加强文明施工;(7)洞身开挖减少对围岩的扰动,采用光面爆破,控制好开挖轮廓;(8)除非围岩破碎,节理发育等不良地质外,开挖断面周边一律进行光面爆破。1、3编制范围中铁十一局集团有限公司云茂高速TJ11标新屋隧道洞身开挖及初期支护。2工程概况2、1新屋隧道简介新屋隧道穿构造剥蚀丘陵,左线隧道起迄里程ZK83+926～ZK86+427,长2501m,进口端洞门采用削竹式,洞口设计标高354、471,出口端洞门采用削竹式,洞口设计标高296、948m,坡度-2、3％,隧道最大埋深约226、3m;右线隧道起迄里程K83+938～K86+390,长2452m,进口端洞门采用削竹式,洞口设计标高354、196m,出口端洞门采用削竹式,洞口设计标高297、8m,坡度-2、3％,隧道最大埋深约218、4m。隧道围岩级别分级情况如下表:隧道纵断面布置如下图所示:新屋隧道左线洞身衬砌类型统计表序号分段里程长度(m)衬砌类型备注起始里程终止里程1ZK83+944ZK84+00258XS-Va小净距2ZK84+002ZK84+01513XS-Vc小净距3ZK84+015ZK84+241226S-Ⅳd(无仰拱)分离式4ZK84+241ZK84+2498Ⅳ级硬岩人行横洞交叉口段分离式5ZK84+249ZK84+365116S-Ⅳd(无仰拱)分离式6ZK84+365ZK84+38823S-Vd分离式7ZK84+388ZK84+450162S-Va分离式8ZK84+450ZK84+47626S-Va分离式9ZK84+476ZK84+54165S-Va分离式10ZK84+541ZK84+5498Ⅴ级软岩人行横洞交叉口段分离式11ZK84+549ZK84+57930S-Vc分离式12ZK84+579ZK84+859280S-Va分离式13ZK84+859ZK84+86910Ⅴ级车行横洞主洞加强段分离式14ZK84+869ZK84+87910Ⅴ级车行横洞交叉口贯通段分离式15ZK84+879ZK84+92950JS-Ⅴ分离式16ZK84+929ZK84+97445S-Vd分离式17ZK84+974ZK85+111137S-Ⅳd(无仰拱)分离式18ZK85+111ZK85+1198Ⅳ级硬岩人行横洞交叉口段分离式19ZK85+119ZK85+13718S-Ⅳd(无仰拱)分离式20ZK85+137ZK85+374237S-Ⅲ分离式21ZK85+374ZK85+3828Ⅲ级人行横洞交叉口段分离式22ZK85+382ZK85+646264S-Ⅲ分离式23ZK85+646ZK85+65610Ⅲ级车行横洞主洞加强段分离式24ZK85+656ZK85+66610Ⅲ级车行横洞交叉口贯通段分离式25ZK85+666ZK85+71650JS-Ⅲ分离式26ZK85+716ZK85+902186S-Ⅲ分离式27ZK85+902ZK85+9108Ⅲ级人行横洞交叉口段分离式28ZK85+910ZK86+155245S-Ⅲ分离式29ZK86+155ZK86+1638Ⅲ级人行横洞交叉口段分离式30ZK86+163ZK86+338175S-Ⅲ分离式31ZK86+338ZK86+36224S-Ⅳb分离式32ZK86+362ZK86+40947XS-Va小净距新屋隧道右线洞身衬砌类型统计表序号分段里程长度(m)衬砌类型备注起始里程终止里程1K83+956K84+01054XS-Va小净距2K84+010K84+04131XS-Vd小净距3K84+041K84+236195S-Ⅳd(无仰拱)分离式4K84+236K84+2448Ⅳ级硬岩人行横洞交叉口段分离式5K84+244K84+364120S-Ⅳd(无仰拱)分离式6K84+364K84+39733S-Vd分离式7K84+397K84+45356S-Va分离式8K84+453K84+47522分离式9K84+475K84+53661S-Vc分离式10K84+536K84+5448Ⅴ级软岩人行横洞交叉口段分离式11K84+544K84+60662S-Vc分离式12K84+606K84+795189S-Va分离式13K84+795K84+84550JS-Ⅴ分离式14K84+845K84+85510Ⅴ级车行横洞交叉口贯通段分离式15K84+855K84+86510Ⅴ级车行横洞主洞加强段分离式16K84+865K85+029164S-Ⅳd(无仰拱)分离式17K85+029K85+05930S-Ⅳc分离式18K85+059K85+10647S-Ⅳd(无仰拱)分离式19K85+106K85+1148Ⅳ级硬岩人行横洞交叉口段分离式20K85+114K85+19985S-Ⅳd(无仰拱)分离式21K85+199K85+366167S-Ⅲ分离式22K85+366K85+3748Ⅲ级人行横洞交叉口段分离式23K85+374K85+575201S-Ⅲ分离式24K85+575K85+62550JS-Ⅲ分离式25K85+625K85+63510Ⅲ级车行横洞交叉口贯通段分离式26K85+635K85+64510Ⅲ级车行横洞主洞加强段分离式27K85+645K85+886241S-Ⅲ分离式28K85+886K85+8948Ⅲ级人行横洞交叉口段分离式29K85+894K86+136242S-Ⅲ分离式30K86+136K86+1448Ⅲ级人行横洞交叉口段分离式31K86+144K86+319175S-Ⅲ分离式32K86+319K86+33718S-Ⅳd(无仰拱)分离式33K86+337K86+37235XS-Va小净距2、2工程技术标准(1)、公路等级:高速公路双向四车道;(2)、设计速度:100km/h;(3)、双向四车道:建筑限界净宽:0、75(左侧检修道)+0、75(左侧向宽度)+2×3、75(车道宽度)+1、0(右侧向宽度)+1、0(右侧检修道)=11、0m;(4)、隧道建筑限界净高:5、0m;(5)、两侧设路缘带及检修道;隧道内轮廓能满足3%超高要求;(6)、隧道防水:二次衬砌抗渗等级不小于P8。2、3工程地质条件2、3、1地形地貌隧道穿过构造剥蚀丘陵区,地形起伏大,地面标高300～517、3m,最大相对高差约217、3m。山体植被茂密。K84+447～K84+474、K84+645～K84+830经过山间洼地浅埋段。2、3、2地质构造根据工程地质调绘成果,隧址区未发现区域性断裂,为稳定地块,适合隧道工程建设。根据工程地质调绘成果,隧道第四系覆盖层及全～强风化层较厚,植被较发育,隧道进出口一带测得部分节理结构面产。2、3、3地层岩性根据钻探及调绘成果,隧址区地层岩性为第四系坡残积粉质粘土、元古代云开岩群变质砂岩、加里东期花岗岩及其风化层。云开岩群变质砂岩地层产状总体走向北西,倾向西南,倾角一般35˚。坡残积土层、全~强风化岩岩质极软,遇水易软化崩解,中风化层破碎,岩质较软~较硬,微风化层岩质较硬~坚硬,节理裂隙较发育,较破碎~较完整。根据浅层地震折射波,隧道区间覆盖层层厚在7、4~64、6m之间,纵波波速在550m/s~1000m/s之间,较松散,稳定性较差。地震折射法将波速差异界面以下归并为基岩,基岩由中、微风化变质砂岩组成,测线隧道区间纵波波速3120m/s~5310m/s,根据波速推断,基岩岩体比较完整。根据钻孔资料,各岩土分层叙述如下:

(1)、耕植土(Qml):黄褐色,湿,主要由粉质粘土组成,含植物根茎。零星分布,厚度0、50～0、50m,地层编号为1_3。

(2)、粉质粘土(Q4al):褐黄色,湿,可塑。1、80~2、20m为泥炭土,2、20~2、50m为碎石。局部分布,厚度0、80～7、40m,地层编号为2。

(3)、淤泥质粉质粘土(Q4al):灰黑色,饱与,流塑,具腥臭味。零星分布,厚度2、10～3、10m,地层编号为2_0。

(4)、粉质粘土(Q4al):褐黄色,湿,软塑,1、60~1、90m为淤泥质粉质粘土。零星分布,厚度0、70～0、80m,地层编号为2r。

(5)、细砂(Q4al):褐黄色,饱与,稍密。零星分布,厚度0、70～2、40m,地层编号为3_4。

(6)、碎石(Q4al):灰黄色,湿-饱与,稍密,含量约为50-60%之间,大小时多在4-8cm之间,成分以变质砂岩、花岗岩为主,尖棱状为主,间夹充填为粗砂。零星分布,厚度0、70～1、00m,地层编号为3_9。

(7)、泥炭土(Q4mc):灰黑色,饱与,软塑,含大量未完全分解腐植质,污手。零星分布,厚度为0、70m。地层编号为4。

(8)、粉质粘土(Q4al):褐黄、灰黄色,湿,可塑。零星分布,厚度为2、20m。地层编号为5。

(9)、粉质粘土(Qdl):棕黄色、褐黄色,稍湿,可塑,局部含中、微风化变质砂岩碎块石,含5—15%不等的砂粒。局部分布,厚度0、50～3、80m,地层编号为10。(10)、粉质粘土(Qel):灰褐色,湿,硬塑,粘性较差,可见母岩结构。零星分布,厚度1、50～2、10m,地层编号为11_1_1y。

(11)、粉质粘土(Qel):褐红色,棕黄色,稍湿,硬塑,粘性较差,可见母岩结构。零星分布,厚度为2、00m。地层编号为11_2_1y。

(12)、全风化花岗岩(γ3):褐黄色,岩石风化完全,岩芯呈坚硬土状,手捏易散,遇水软化。零星分布,厚度为1、50m。地层编号为14a_47。

(13)、全风化变质砂岩(Pt2):褐黄色,灰褐色,岩石风化完全,岩芯呈坚硬土状,手捏易散,遇水软化。零星分布,厚度2、50～8、90m,地层编号为17a_32。

(14)、强风化花岗岩(γ3):褐红色,褐黄色,岩石风化较剧烈,裂隙极发育,岩石破碎,岩芯碎石、碎块状为主,局部半岩半土状,岩质软,大多用手可折断。零星分布,厚度6、20～21、10m,地层编号为14b_47s。

(15)、强风化变质砂岩(Pt2):褐红色,褐黄色,灰黄色,岩石风化剧烈,风化裂隙非常发育,岩石破碎,岩质软,岩芯大多呈碎石、碎块状,局部半岩半土状,岩芯大多用手可折断。大部分布,厚度1、10～52、50m,地层编号为17b_32s。

(16)、强风化花岗岩(γ3):褐黄色,灰褐色,岩石风化强烈,岩芯呈半岩半土状,局部风化不均匀夹零星碎块状。零星分布,厚度2、30～5、00m,地层编号为14b_47t。

(17)、强风化变质砂岩(Pt2):褐黄色,棕黄色,岩石风化强烈,岩芯呈半岩半土状,岩质极软,手可折断,遇水软化。局部分布,厚度1、10～25、90m,地层编号为17b_32t。

(18)、强风化夹中风化变质砂岩(Pt2):黄褐、灰褐色,岩石风化强烈,岩芯呈块状,碎块状,岩质软,锤击易碎,风化不均匀夹中风化岩块。零星分布,厚度3、00～4、50m,地层编号为17b_32j。

(19)、中风化夹强风化变质砂岩(Pt2):灰褐色,褐黄色,变晶结构,块状构造。裂隙极发育,岩石破碎,多间夹强风化岩块,岩芯碎块状、短柱状,节长大于10cm的岩芯小于10%。零星分布,厚度2、00～7、40m,地层编号为17c_32j。

(20)、中风化花岗岩(γ3):黄褐、青灰色,花岗结构,块状构造,裂隙发育,岩芯多呈碎块及块状,长10~20cm岩芯约占15%,裂面多有变色,岩质较硬。零星分布,厚度为7、90m。地层编号为14c_47。

(21)、中风化变质砂岩(Pt2):灰褐色,变余砂质结构,层状构造,岩芯较破碎,多呈块状,

碎块状,少量柱状,节长8-20cm,节长不小于10cm岩芯约占40%,岩质硬,锤击声脆,节理裂隙发育,见铁锰质浸染。局部分布,厚度2、30～11、20m,地层编号为17c_32。

(22)、微风化花岗岩(γ3):青灰色,花岗结构,块状构造,岩芯较完整,多呈短,长柱状,少量块状,节长10-20cm,节长不小于10cm岩芯约占85%,岩芯坚硬,锤击声清脆,节理裂隙较发育,局部裂隙面见铁锰质浸染。零星分布,厚度39、20～58、30m,地层编号为14d_47。

(23)、微风化变质砂岩(Pt2):青灰色,变余结构,层状构造,岩质较硬～坚硬,节理裂隙不发育,岩芯较完整,发育一组裂隙面与轴心夹角约30°度,岩芯以长柱状为主,节长5~30cm不等,长者达60cm,少量块~短柱状,节长不小于10cm的约占85%。局部分布,厚度4、10～108、90m,地层编号为17d_32。2、3、4水文地质隧道位于构造剥蚀丘陵区,地表水不发育,主要为大气降雨形成地表水沿山谷汇流,为季节性地表水。隧址区地下水类型为第四系松散层孔隙水及基岩裂隙水,分别赋存于坡残积层、基岩岩层中,水位埋深随季节变化,水量受基岩裂隙发育程度影响,局部可能富集。地下水受大气降雨补给为主,以蒸发、侧向径流为主要排泄方式。总体而言,隧址区地下水量较贫乏。隧址区地下水类型为第四系松散层孔隙水及基岩裂隙水,分别赋存于坡残积层、基岩岩层中,水位埋深随季节变化,水量受基岩裂隙发育程度影响,局部可能富集。地下水以大气降雨及侧向径流补给为主,以蒸发、侧向径流为主要排泄方式。总体而言,隧址区地下水量一般。地表水对混凝土具微腐蚀性,对砼结构中的钢筋腐蚀作用等级为微腐蚀。

2、3、5气象条件项目区属南亚热带季风气候,但具有复杂多变的山区气候特点,夏长无严冬,气温偏高,多年平均气温22、1℃,常年最冷为1-2月,平均气温11、3℃,常年最热就是7月,平均气温32、9℃,无霜期205～347天。多年平均降雨量1841、7mm,平均蒸发量1500mm。季风长,风力弱。夏秋季为南风,冬春季为北风,秋季偶受台风影响,最大风速16m/s。3施工组织部署3、1人员配备新屋隧道为长隧道,根据设计情况及工程工期,分为隧道进、出口两个施工队伍同时施工,并配备足够的施工与管理人员,做好施工准备。项目部主要人员配备序号姓名性别任职职务工作职责备注1罗建军男项目经理2史南京男项目书记3金国良男生产副经理4黄礼柱男总工程师技术总负责5陈中超男现场副经理现场总负责6韩龙辉男安全总监安全总负责7闫文斌男工程部长技术负责人8白兰天男实验室主任试验负责人9赵帅兵男测量队长测量负责人10周新超男测量员现场测量放样11陈勇男测量员现场测量放样12向寿明男技术员现场技术指导13王彦军男技术员现场技术指导施工队主要人员配备序号隧道一队隧道二队工种人数工种人数1班组长2班组长22电工3电工33安全员4安全员44开挖40开挖405喷锚8喷锚86钢筋工32钢筋工307混凝土工20混凝土工208杂工10杂工109司机15司机1510后勤人员6后勤人员6合计140合计1403、2机械配备新屋隧道进口端机械配备序号机械名称型号或规格单位数量备注1风动凿岩机YT-28台422潜孔钻机MGJ-50台43风镐GJ-7台84砼湿喷机TK-961台25自动配料机PL-800台26锚杆注浆机NZ130A台47制浆机ZJ-200台18隧道激光断面仪/台19水准仪苏光台210全站仪莱卡台211砼输送泵三一HBT-80C台212锚杆钻机成都路辉台2013装载机小松WA380-3台314挖掘机日立EX-200台215自卸车斯太尔3251DFL台1216污水泵QW型台417空压机阿特拉斯20m³台818钢筋切割机/台319电焊机BX1400台420注浆机/台321轴流式通风机/台2序号机械名称型号或规格单位数量备注1风动凿岩机YT-28台422潜孔钻机MGJ-50台43风镐GJ-7台84砼湿喷机TK-961台25自动配料机PL-800台26锚杆注浆机NZ130A台47制浆机ZJ-200台18隧道激光断面仪/台19水准仪苏光台210全站仪莱卡台211砼输送泵三一HBT-80C台212锚杆钻机成都路辉台2013装载机台314挖掘机日立台215自卸车斯太尔台1216污水泵QW型台217空压机阿特拉斯20m³台618钢筋切割机/台319电焊机BX1400台420注浆机/台321轴流式通风机/台2新屋隧道出口端机械配备3、3材料准备所需各类工程材料必须提前准备,并检验合格,不合格的材料禁止入场。(1)开挖台车及仰拱栈桥:隧道进出口各两台,用型钢、钢筋等钢材现场组装;(2)超前小导管:φ42mm无缝钢管,壁厚4mm;(3)超前钢插管:φ42mm钢花管,壁厚4mm;(4)型钢钢架:I20a工字钢、I18工字钢;(5)格栅钢架:HRB400φ22钢筋、HRB400φ14钢筋、HRB400φ12钢筋;(6)钢筋网:HPBφ6钢筋;(7)锚杆:φ25中空注浆锚杆、φ22药卷式锚杆;(8)钢架连接钢筋:HRBφ22钢筋。3、4隧道施工辅助作业(1)洞内管线布置见“洞内管线布置图”。洞内管线布置图(2)施工用水在隧道进出口洞口上方各建一座100立方米的高山水池,水池至洞口的高程落差不小于40m。供水管线上水采用φ150mm钢管,下水采用φ100mm钢管。(3)施工排水新屋隧道左右洞纵坡为单向坡,坡度为-2、3%。施工采取两端向中间掘进,洞内顺坡排水采用两侧边沟自然排出洞外。新屋隧道进口为反坡排水,在掌子面设移动泵站,在洞内每隔100～150m设一集水坑,洞内涌水与施工废水由水泵逐级抽排到洞外。洞内施工反坡排水示意图(4)通风设备为加快施工进度,保证洞内作业环境满足要求,隧道进出口左、右洞采用轴流风机压入式通风方式,每个掘进洞口各设一台轴流式通风机,2*110KW,管径1、5m。风机通风示意图风机通风示意图(5)施工用电供电采用从隧道进出、口附近高压电网“T”接引人,现场各洞口设800KVA变压器2台,供隧道施工用电,同时备用250KW发电机一台,以防突然断电时的需要。隧道内照明成洞段与不作业段采用220V,一般作业地段用低压电源不大于36V。当隧道单向掘进大于1km时,采取高压进洞,洞内设移动变压器。(6)施工用风在隧道洞进出、口附近各建一座高压风站,供风站内均设8台20m3/min电动空压机,负责洞内施工用风的供应。逃生救援通道隧道掌子面后方发生塌方时容易造成施工人员被困洞内的情况,为保证被困人员安全、快速、有效的实施救援,最大限度减小事故损失,在开挖掌子面至二衬之间设置逃生救援通道,随着开挖进尺不断前移,逃生救援通道距离掌子面距离不大于20m。规格:内径为Φ80cm逃生管道,每5m一节,在每节端头1、5m处各设一个吊环,焊接在同一断面上,在吊环锤子方向位于钢管1/2高度处的管端焊接连接钢板,中间设连接孔,用U型插销将两节钢管连接。施工过程中要注意对钢管的保护,防止爆破落石砸坏钢管。4开挖工期安排新屋隧道左、右洞洞身开按2017年12月10日开工计算,施工进度指标按照Ⅲ围岩100m/月、Ⅳ围岩80m/月、一般Ⅴ围岩45m/月,浅埋25m/月计算,完成隧道主体工程须20个月。隧道贯通预计在2019年8月内贯通。5隧道洞身开挖施工方案5、1开挖方案概述新屋隧道开挖支护按新奥法原理组织施工,坚持“管超前、严注浆、短进尺、少扰动、强支护、早成环、勤量测、”的原则。隧道硬质岩段落采用光面爆破开挖,软质岩采用弱爆破开挖,对于不宜爆破的软弱围岩采用小型挖掘机直接开挖或采用人工风镐开挖。本隧道相关段落拟定采用的施工工法如下表(施工过程中根据围岩开挖揭示情况,按变更程序对开挖工法进行动态调整):新屋隧道左线开挖工法一览表序号分段里程长度(m)围岩级别施工方法备注1ZK83+944～ZK84+01571Ⅴ级三台阶留核心土法2ZK84+015～ZK84+365350Ⅳ级上下台阶法3ZK84+365～ZK84+45085Ⅴ级环形导坑留核心土法4ZK84+450～ZK84+47626Ⅴ级单侧壁导坑法浅埋段5ZK84+476～ZK84+879403Ⅴ级环形导坑留核心土法6ZK84+879～ZK84+92950Ⅴ级双侧壁导坑法紧急停车带7ZK84+929～ZK84+97445Ⅴ级环形导坑留核心土法8ZK84+974～ZK85+137163Ⅳ级上下台阶法9ZK85+137～ZK86+3381201Ⅲ级上下台阶法10ZK86+338～ZK86+36224Ⅳ级上下台阶法11ZK86+362～ZK86+40947Ⅴ级三台阶留核心土法新屋隧道右线开挖工法一览表序号分段里程长度(m)围岩级别施工方法备注1K83+956～K84+04185Ⅴ级三台阶留核心土法2K84+041～K84+364323Ⅳ级上下台阶法3K84+364～K84+45389Ⅴ级环形导坑留核心土法4K84+453～K84+47522Ⅴ级单侧壁导坑法浅埋段5K84+475～K84+795320Ⅴ级环形导坑留核心土法6K84+795～K84+84550Ⅴ级双侧壁导坑法紧急停车带7K84+845～K84+86520Ⅴ级环形导坑留核心土法8K84+865～K85+199334Ⅳ级上下台阶法9K85+199～K86+3191120Ⅲ级上下台阶法10K86+319～K86+33718Ⅳ级上下台阶法11K86+337～K86+37235Ⅴ级三台阶留核心土法5、2主要开挖工法5、2、1三台阶留核心土法三台阶开挖法就是将隧道分成上、中、下三个断面进行开挖。新屋隧道浅埋段Ⅴ级围岩监控量测数据显示下沉量很小时,可采用三台阶法开挖。施工时上台阶应预留核心土,其意义在于,当掌子面发生滑塌时,其停止滑塌的条件就就是掌子面形成坡面,所以,预留核心土有助于尽快稳定滑塌。(1)施工工序三台阶法施工工序示意图Ⅰ－超前小导管１－上台阶开挖;Ⅱ－上台阶初期支护;２－上台阶核心土开挖;３－中台阶左侧开挖;Ⅲ－中台阶左侧初期支护;4-中台阶右侧开挖;Ⅳ－中台阶右侧初期支护;5－下台阶左侧开挖;Ⅴ－下台阶左侧初支;6-下台阶右侧开挖;Ⅵ－下台阶右侧初期支护;7-仰拱开挖;Ⅶ－仰拱初支Ⅷ-仰拱及混凝土填充Ⅸ-拱墙二衬衬砌(2)施工控制要点1)上台阶矢跨比不得小于1/5,且台阶高度在满足人工作业空间需求的前提下尽量降低。2)土质围岩采用机械开挖,石质围岩开挖采用弱爆破,爆破时严格控制炮眼深度与装药量。3)每循环开挖进尺控制在1-2榀钢架间距,下台阶开挖后仰拱应紧跟。4)在满足作业空间与台阶稳定的前提下,应尽量缩短台阶长度,上台阶预留核心土长度为3-5m,宽度为隧道开挖宽度的1/3-1/2,中下台阶开挖高度为隧道总开挖高度(不含仰拱)减去上台阶开挖高度后平均分配,一般为3、0～3、5m。5)各台阶开挖后立即进行初期支护,在钢架拱脚以上60cm高度处,紧贴钢架两侧边沿按下倾角45°打设锁脚锚杆,锁脚锚杆必须与钢架焊接牢固。6)隧底每循环开挖长度宜为2-3m,开挖后及时施做仰拱初期支护,完成两个隧底开挖循环后,及时施做仰拱,仰拱分段长度为4-6m。7)严格按设计要求做超前支护,控制好超前支护外插角,严格按注浆工艺加固地层,保证隧道在超前支护的保护下施工。8)钢架应严格按照设计及规范要求加工制作与架设,钢架架设在坚实基础上,严禁拱(墙)脚悬空或用虚渣回填,钢架与锁脚锚杆焊接牢固。9)隧道超挖部位必须回填密实,严禁初期支护背后存在空洞。10)加强监控量测工作,根据量测结果及时调整支护参数,确定二衬施做时间,进行信息化施工管理。11)完善洞内排水系统,严禁积水浸泡拱(墙)脚及在施工现场漫流,防止基底承载力降低,当地层含水量大时,上台阶开挖工作面附近宜开挖横向排水沟,将水引至隧道两侧排水沟排出洞外,必要时配合井点降水等措施,降低地下水位至仰拱以下,确保施工顺利进行。新屋隧道进口端为-2、3%的反坡施工,采用集水坑接力式排水方式,即在在隧道施工过程中分段开挖反坡排水沟,在第一段的终点开挖集水坑,设抽水设备把集水坑内积水抽至上一集水坑内,如此循环,最后一组抽水设备将水抽至洞外污水沉淀池内。12)仰拱距上台阶开挖工作面控制在30～40m,二衬距仰拱宜保持20～30m,具体根据监控量测确定。13)安全步距控制在５０～８０ｍ之间。5、2、2单侧壁导坑法单侧壁导坑法就是将隧道分为左右两大部分进行开挖,先在隧道一侧采用台阶法自上而下分层开挖,待该侧初期支护与中隔墙临时支护完成,且喷射混凝土强度达到设计强度70%以上时再分层开挖隧道的另一侧,其分部次数及支护形式与先开挖的一侧相同。(1)施工工序单侧壁导坑法施工工序示意图Ⅰ－超前小导管１－左侧壁上导坑开挖;Ⅱ－左侧壁上导坑初支及临时支护;２－左侧壁下导坑开挖;Ⅲ－左侧壁下导坑初支及临时支护;３－右侧壁上导坑开挖;Ⅳ－右侧壁上导坑初支;４－右侧壁下导坑开挖;Ⅴ－右侧壁下导坑初支;Ⅵ－仰拱及仰拱填充Ⅶ－拱墙二次衬砌(2)施工控制要点1)各部开挖时,周边轮廓应尽量圆顺,减小应力集中。2)各部的底部高程应与钢架接头处一致。3)各部开挖后及时施作中隔壁、初期支护。4)后一侧开挖形成全断面时,应及时完成全断面初期支护闭合。5)开挖时,同层左右两侧纵向错开不小于２０ｍ,上导坑长度3～5m,每循环开挖进尺控制在１～２榀钢架间距。6)先行侧的中隔壁应设置成向外鼓的弧形,并应向后行侧偏斜１／２个钢拱架宽度。7)各部开挖时,相邻部位的喷射混凝土强度应达到设计强度的７０％以上。8)在浇筑二衬混凝土前,应逐段拆除中隔壁临时支护,拆除时应加强两侧,一次拆除长度根据量测结果确定,一般不宜超过１５ｍ,临时支护拆除后应及时施作仰拱与二次衬砌。9)左右线掌子面错开２倍洞径以上距离,洞口段尽量采用机械开挖,如果要爆破时必须采用微震爆破,后行洞对先行洞最大爆破震动速度≤８ｃｍ／ｓ。10)仰拱距上导坑开挖工作面控制在30～40m,二衬距仰拱宜保持20～30m,具体根据监控量测确定。11)安全步距控制在５０～８０ｍ之间。5、2、3双侧壁导坑法双侧壁导坑法就是采用先开挖隧道两侧导坑,及时施作导坑四周初期支护及临时支护,然后再根据地质条件、断面大小,对剩余部分采用二台阶或三台阶开挖的方法。新屋隧道Ⅴ级围岩紧急停车带采用双侧壁导坑法开挖。(1)施工工序双侧壁导坑法施工工序示意图Ⅰ-两侧超前小导管;1-两侧上部开挖;Ⅱ-两侧上部初期支护;2-两侧下部开挖;Ⅲ-两侧下部初期支护;Ⅳ-拱部超前小导管;3-主洞上部开挖;Ⅴ-主洞上部初期支护;4-主洞中部开挖;5-主洞下部开挖;Ⅵ-主洞下部初期支护;Ⅶ-仰拱及混凝土填充;Ⅸ-二次衬砌(2)施工控制要点1)侧壁导坑形状应近似椭圆形,导坑断面宽度宜为整个断面宽度的1/3。2)双侧壁导坑错开一定距离平行作业。3)导坑开挖后应及时进行临时支护及初期支护,并尽早封闭成环。4)双侧壁导坑采用短台阶法开挖,台阶长度为3～5m,必要时留核心土,左右侧导坑可同步施工,但应超前中部15m。5)拱部与两侧壁间的钢架应定为准确,连接牢固,确保架设钢架连接后在同一个垂直面内。6)当全断面初期支护封闭成环后,监控量测显示支护体系稳定,变形很小时,方可拆除临时支护,一次拆除长度不得大于15m,并加强监控量测。7)仰拱距上台阶开挖工作面控制在30～40m,二衬距仰拱宜保持20～30m,具体根据监控量测确定。8)二次衬砌距离掌子面距离应不超过50～80m。5、2、4环形导坑留核心土法环形导坑留核心土法适用于Ⅴ级深埋段软(硬)质围岩及Ⅳ级浅埋软质围岩。(1)施工工序上下台阶留核心土法施工工序示意图Ⅰ-超前小导管1-上台阶弧形导坑开挖Ⅱ-上台阶初期支护2-上台阶核心土开挖3-下台阶左侧开挖Ⅲ-下台阶左侧初期支护4-下台阶右侧开挖Ⅳ-下台阶右侧初期支护Ⅴ-仰拱Ⅵ-二次衬砌(2)施工控制要点1)施工开挖采用短台阶留核心土法,台阶总长度8～15m,核心土面积不宜小于上台阶断面面积的50%,并根据围岩情况灵活调整,开挖循环间距控制在1～2榀钢拱架间距,初期支护紧跟开挖面。2)在上半断面初期支护基本稳定后才能进行下半断面开挖。3)要认真加固拱脚、施作锁脚锚杆,若拱脚处围岩软弱破碎时,可采取增加锁脚锚杆、扩大拱脚、增加垫板等措施,确保钢拱架稳定。4)上台阶核心土开挖完成后,如拱顶、两侧拱墙收敛变形较大,可施作临时仰拱。5)当地下水量较大时,先喷射混凝土封闭开挖面,然后打孔,插PVC管引排,超前注浆采用水泥-水玻璃双浆液,注浆结束后待凝期间,上台阶应暂停开挖。6)Ⅴ级围岩施工安全距离不超过50～80m,Ⅳ级围岩段不超过80～100m。5、2、5上下断面正台阶法新屋隧道Ⅳ级浅埋段硬质围岩与深埋段软(硬)岩、Ⅲ级围岩采用上下断面正台阶法开挖。(1)施工工序上下断面正台阶法施工工序示意图Ⅰ-超前钢插管1-上台阶开挖Ⅱ-上台阶初期支护2-下台阶左侧开挖Ⅲ-下台阶左侧初期支护4-下台阶右侧开挖Ⅳ-下台阶右侧初期支护Ⅴ拱墙二次衬砌(2)施工控制要点1)上台阶长度10～15m,并根据围岩情况灵活调整,开挖循环进尺控制在1～3个钢拱架间距,初期支护紧跟开挖面,严格控制装药量,严禁深孔爆破。2)上台阶初期支护基本稳定后才能进行下台阶开挖,开挖采用光面爆破,尽量减少对围岩的扰动。3)拱脚施作锁脚锚杆。4)二衬距掌子面距离不大于80～100m。6钻爆施工新屋隧道钻爆开挖采用硬质岩采用光面爆破技术,软质岩采用弱爆破开挖。光面爆破就是新奥法的第一要素,实施光面爆破可减弱对围岩的扰动,减小松动范围,使开挖轮廓圆顺;就是保证本标段隧道工程质量、安全与进度的一个关键技术。6、1钻爆设计(1)钻爆设计理论在岩石爆破机理研究中,一般认为造成岩石破坏的原因就是冲击波与爆生气体膨胀压力共同作用的结果。但就是关于爆炸冲击波与爆生气体准静态压力哪个起主要作用,目前仍存在着两种不同的观点。一种观点认为冲击波的作用只表现在对形成初始径向裂纹起先导作用,而大量破碎岩石则就是依靠爆生气体膨胀压力作用。另一种观点则认为爆破过程中哪种载荷起主要作用取决于岩石的波阻抗,即高波阻抗岩石应力波起主要作用,低波阻抗岩石爆生气体起主要作用;对于均质岩体以应力波作用为主;而对于整体性不好,节理裂隙发育的岩体,以爆生气体为主。炸药在炮孔中起爆后,岩石将发生如下破碎过程:(1)强大的冲击波压应力使炮孔周围岩石受压破碎,在瞬间形成压缩破碎与初始裂隙;(2)环向拉应力及应力波反射拉应力使岩石中的裂隙扩展,引起岩石进一步破裂,包括初始裂隙的扩展与二次裂隙的形成;(3)爆生气体膨胀作用使岩石中的裂隙贯穿形成破碎块度,碎胀体积增加,岩石成块或成片运动,形成爆堆及爆破漏斗。岩石爆破过程在炮孔周围的空间上可分为下列三个区域:①、爆破近区,即强烈冲击区(流体力学区)。由于靠近炮孔周围的爆炸脉冲压力大大超过岩石的抗压强度,又因应力衰减速度很快,压力脉冲的能量消耗使得此区的岩石遭受粉碎性破坏。爆破近区的范围不大于2-3倍的炮孔直径。②、爆破中区(非线性过渡区)。爆破中区就是岩石破碎的主要区域。冲击波压力在该区靠近炮孔周围的部分超过岩石的强度,该处仍可发生岩--石的进一步破坏,但比爆破近区的破坏程度要轻微。随着单位体积的能量密度降低,岩石破碎程度随应力波峰值的衰减而减弱。瞬态应力场的应力波作用可分解为径向压应力与切向拉应力;切向拉应力虽然只有径向压应力的一半,但由于岩石的抗拉强度平均只有其抗压强度的1/16,所以仍可产生拉伸破坏,形成径向裂纹。切向拉应力随着距炮孔距离的增加而迅速衰减,因此这样产生的径向裂纹仅限于炮孔直径的2～6倍范围。当应力波传播到自由面时,径向压应力波反射成为拉应力波,在自由面附近产生片状剥落破坏。这种破坏根据应力波的强弱可重复多次,其破坏范围可与径向裂纹发展范围相连接。由于整个爆破中区在破坏过程中处于爆生气体准静态压力场,岩石大量裂纹尖端就是应力集中最明显之处,且尖端的塑性就是有限的,易于造成断裂破坏,爆生气体准静态膨胀作用使得该区的裂纹扩展在爆破全过程中占有重要作用。③、爆破远区(线弹性区)。在远离炮孔的位置应力已经衰减的很小,不足于形成裂隙,应力波呈线弹性波在介质中传播的很远,外部效应表现为地震波形式。地震波的能量仅占爆炸总能量的2%—6%。爆破漏斗理论认为,炸药在岩石内部爆炸时,作用于岩石上能量的多少与速度的快慢,取决于岩石性质、炸药性质、药包重量、炸药埋放深度与起爆方式等因素。在岩石性质一定条件下,爆破能量的多少取决于炸药重量的多少,能量释放速度则与炸药爆速密切相关。假设有一定重量的药包在地表下某一深度的岩石中爆炸,所释放的大部分能量被岩石吸收。当岩石所获得能量达到饱与状态时,岩石内部破坏表面开始位移,隆起以至发生抛掷运动,如果能量没达到饱与状态,岩石只呈弹性变形,不发生破坏。综合各学派的观点可以得到如下认识,即两种作用形式对爆破的不同阶段与不同的岩石所起的作用不同。爆炸冲击波(应力波)的作用在于使岩石中产生裂纹,将原始损伤裂纹进一步扩展;爆生气体的作用就是楔入这些裂纹,使其贯通成为块度,并将这些块度抛掷出去。所以爆炸冲击波的不仅关系着岩石中损伤裂纹的发展,还为爆破后续过程创造了条件。此外,爆炸冲击波的作用不仅对于爆破中区的岩石破碎质量,而且对于爆破远区的围岩稳定与震动安全均具有举足轻重的作用。对于隧道的爆破,应在岩石隧道开挖前,根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具与爆破器材等做好爆破设计,合理的确定炮眼布置、数目、深度与角度、装药量与装药结构、起爆方法、起爆顺序,安排好循环作业等,以正确指导钻爆施工,达到预期的效果。(2)钻眼机具选择新屋隧道爆破钻眼采用YT-28风动凿岩机,其特点就是结构简单,维修方便,使用安全等。(3)爆破器材的选择爆破器材选用爆破器材选用采用塑料导爆管、导爆索、毫秒雷管起爆系统,毫秒雷管采用15段位毫秒雷管,引爆采用雷管。炸药采用乳化炸药,选用φ25、φ32两种规格,其中周边眼使用φ25药卷,掏槽眼、掘进眼使用φ32药卷。(4)主要爆破参数选择施工前首先要根据地质调查结果,选择有代表性的位置,采用利文斯顿爆破漏斗理论,进行现场爆破试验,提出爆破参数。在施工时应根据实际围岩情况进行试验,根据爆破试验效果来优化初步确定的周边眼的爆破参数,使爆破达到最佳效果。①周边眼周边眼光爆参数的选择:包括周边眼间距E,炮眼密集系数m,最小抵抗线W,不耦合系数D,周边眼装药集中度q。根据设计提供地质资料,结合我单位以往施工经验,本线隧道初步设计周边眼光爆参数可按表2取。根据光面爆破选定的周边眼间距应严格控制外插角,以减少超挖。周边眼装药结构:周边眼爆破采用间隔、不耦合装药结构。周边眼光爆参数表围岩级别装药不耦合系数D周边眼间距E(cm)周边眼最小抵抗线W相对距E/W周边眼装药集中度(kg/m)Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ1、3～1、5045～6060～800、80～1、000、25～0、40②掏槽眼为保证掏槽钻眼精度,掏槽位置选择在爆破断面中偏下。③辅助眼a内圈眼:内圈眼所在位置在周边眼抵抗线的边缘,内圈眼孔距稍大于周边眼的抵抗线W。b扩大眼:扩大炮眼其炮眼间距视岩石坚硬程度、装运手段对岩石破碎程度的要求等因素而定。一般取0、7～1、2m,岩石坚硬取小值,反之,取大值。c底板眼:底板眼视开挖轮廓线布置,并适当增加药量,起翻碴作用,使爆落的岩碴翻松,便于装载设备装碴。(5)装药量计算:先根据周边眼的装药集中度与掏槽眼的装药长度进行周边眼与掏槽眼的药量计算,其她炮眼按式(4-1)计算,按式(4-2)复核,科学进行药量分配。单眼装药量计算公式q=k·A·w·L·λ式(4-1)总装药量计算公式Q=k·L·S式(4-2)式中K——单位炸药消耗量,0、72～1、27kg/m3A——炮眼间距,m;w——炮眼爆破方向的抵抗线,m;L——炮眼深度,m;S——开挖断面积,m2;—炮眼部位系数,按下面二表取值。软弱围岩炮眼部位系数表炮眼部位掏槽炮眼扩槽炮眼掘进槽下掘进槽侧掘进槽上内圈炮眼二台炮眼底板炮眼λ2～31、5～21～1、210、8～10、8～1预0、5～0、8光1、2～1、51、5～2硬岩、中硬岩炮眼部位系数表炮眼部位掏槽炮眼扩槽炮眼掘进槽下掘进槽侧掘进槽上内圈炮眼二台炮眼底板炮眼λ10～201、210.950、90、851、050.6装药结构与堵塞根据不同炮眼直径与不偶合系数选择不同的药卷。各级围岩炮眼直径与药卷直径的选择应根据围岩的不同来具体确定。周边眼采用间隔不偶合装药。岩石很软时,可采用导爆索起爆,为克服炮眼底部岩石夹制力,50mm直径炮眼在炮孔底装1卷φ32mm药卷做加强药包。在爆破时,所有装药的炮眼应采用炮泥堵塞,炮泥宜采用炮泥机制作的黏土炮泥,堵塞前应事先将炮泥制成比炮孔直径稍小一点的炮泥条备用,堵塞长度应通过计算确定,对于浅孔应将余孔全部堵塞。不得采用炸药的包装材料等代替炮泥堵塞,炮眼堵塞长度不少于30cm。(7)周边眼起爆方法采用导爆索或塑料导爆管加非电毫秒雷管起爆。(8)起爆顺序掏槽眼→辅助眼→扩槽眼→内圈眼→周边眼→底板眼。间隔时间采用25～100毫秒,周边眼宜一次起爆。6、2炮眼布置(1)Ⅴ级围岩单侧壁导坑法Ⅴ级围岩单侧壁导坑法炮眼布置图Ⅴ级围岩单侧壁导坑法开挖爆破参数表开挖部位炮孔名称炮孔数(个)孔深(m)单孔装药量(kg)装药量小计(kg)装药方式堵塞长度(cm)备注中空眼11、5左侧上导坑掏槽孔41、50、983、92反向40辅助孔231、30、8319、09反向40周边孔261、30、4210、92反向40小计5433、93左侧下导坑内圈孔91、30、948、46反向40扩槽孔481、30、8339、84反向40周边孔261、30、4210、92反向40小计8359、22右侧上导坑内圈孔121、30、9411、28反向40扩槽孔351、30、8329、05反向40周边孔251、30、4210、5反向40小计7250、83右侧下导坑内圈孔61、30、945、64反向40扩槽孔541、30、8344、82反向40周边孔151、30、426、3反向40小计7556、76合计284200、74Ⅴ级围岩三台阶法Ⅴ级围岩三台阶法开挖爆破参数表开挖部位炮孔名称雷管段别炮孔数(个)孔深(m)单孔装药量(kg)装药量小计(kg)装药方式堵塞长度(cm)备注上台阶掏槽孔181、660、97、2反向40掏槽孔361、620、95、4反向40掏槽孔581、620、97、2反向40掘进孔541、50、8253、3反向40掘进孔7111、50、8259、075反向40内圈孔9181、50、7513、5反向40周边孔11371、50、311、1药串40底板孔13161、50、82513、2反向40小计10869、975中台阶辅助孔1141、50、82511、55反向40辅助孔3141、50、82511、55反向40辅助孔5141、50、82511、55反向40周边孔7161、50、34、8药串40底板孔9141、50、82511、55反向40小计7251下台阶辅助孔1141、50、82511、55反向40辅助孔3101、50、8258、25反向40周边孔581、50、32、4药串40底板孔7141、50、82511、55反向40小计4633、75合计226154、725III、Ⅳ级围岩上下台阶法III、Ⅳ级围岩上下台阶法炮眼布置图III、Ⅳ级围岩上下台阶法开挖爆破参数表开挖部位炮孔名称雷管段别炮孔数(个)孔深(m)单孔装药量(kg)单段总装药量(kg)装药方式雷管个数备注上台阶掏槽眼142、21、546、16反向4扩槽眼5421、45、6反向4辅助眼7621、27、2反向6辅助眼8621、27、2反向6内圈眼91721、017反向17周边眼102520、615反向25底板眼111321、3517、55反向13连接雷管17引爆雷管1小计7575、7183下台阶第一排眼1321、23、6反向3第二排眼2521、15、5反向5第三排眼3721、17、7反向7第四排眼4921、19、9反向9第五排眼5821、18、8反向8第六排眼6621、06、0反向6第七排眼7621、06、0反向6内圈眼91221、012反向12周边眼101820、64、8反向8底板眼111620、3521、6反向16连接雷管113引爆雷管1小计8085、9946、3钻爆作业采用人工手持YT-28式风动凿岩机钻孔,人工装药起爆。钻爆作业按照爆破设计进行钻眼、装药、接线与引爆。如围岩出现变化需要变更爆破设计时,由主管工程师确定。炮孔的装药、堵塞与引爆线路的连接,均由考核合格的爆炮工负责。6、3、1测量测量就是控制开挖轮廓精确度的关键。采用隧道断面激光测量仪进行断面与炮孔划线。每循环都由测量技术人员在掌子面标出开挖轮廓与炮孔位置。6、3、2定位开眼钻孔按炮眼布置图正确钻孔。对于掏槽眼与周边眼的钻眼精度要求比其它眼要高,开眼误差要控制在3～5cm以内。6、3、3钻孔钻工要熟悉炮眼布置图,要能熟练地操纵凿岩机械,特别就是钻周边眼,一定要丰富经验。钻孔时严格按照炮孔布置图正确对孔以确保爆破质量。周边孔外插角1°～2°,炮孔相互平行,周边孔在断面轮廓线上开孔,周边孔对孔误差环向不大于5cm。掏槽孔对孔误差不大于3cm,其它炮孔开眼误差不大于10cm。在钻眼过程中,应根据岩孔位置及掌子面岩石的凹凸程度调整炮眼程度,以保证炮眼底在同一平面上。6、3、4装药钻完孔后,用高压风吹孔,经检查合格后装药。装药分片分组负责,自上而下严格按爆破设计规定的装药量、雷管段号“对号入座”。爆破网路连接、检查及起爆,按照爆破设计要求与GB6722-86《爆破安全规程》执行。6、3、5堵塞所有装药的炮眼均堵塞炮泥,堵塞长度不小于40cm。6、3、6瞎炮处理发现瞎炮,应首先查明原因,如果就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,但此时的接头应尽量靠近炮眼,如因孔内导爆管损坏或其本身存在问题造成瞎炮,则应参照《爆破安全规程》有关条款处理。盲炮处理主要有以下几点措施:(1)经检查确认炮孔的起爆线路完好时,可重新起爆。(2)打平行眼装药爆破,平行眼距盲炮孔口不得小于30cm,为确定平行眼的方向,允许从盲炮口取出长度小于20cm的填塞物。(3)用木制、竹制或其她不发生火星的材料制成的工具,轻轻的将炮眼内大部分填塞物掏出,用聚能药包诱爆。(4)在安全距离外用远距离操作的风水管吹出盲炮填塞物及炸药,但必须采取措施回收雷管。(5)盲炮在当班处理,当班不能处理或未处理完毕,应将炮眼情况(盲炮数目、炮眼方向、装药数量与起爆药包位置、处理方法与处理意见)在现场交接清楚,由下一班继续处理。6、4隧道光面爆破光面爆破就是隧道“新奥法”施工的关键技术,爆破效果直接关系到工程质量的好坏、施工进度的快慢与施工费用的高低。在隧道开挖中,必须组织工程技术人员现场观察工程地质条件、围岩性质,讨论、初定各项爆破参数。为获得最佳的光面爆破效果,通过合理的炮眼布置,调整炮眼孔距、角度、装药方式,进行不同开挖进尺的试验性爆破,不断调整、优化爆破参数;对周边眼的爆破进行现场试验,根据现场围岩不同确定周边眼最佳抵抗线。通过多次的试验爆破与参数的调整,最后确定科学合理的光面爆破设计方案。6、4、1工艺控制要点(1)严格控制开挖轮廓线的划线精度每次全断面爆破前,要精确测定出开挖轮廓线,并根据轮廓线画出各类炮眼位置。炮眼的布置根据各类围岩不同而相对应的炮眼间距不同,视现场围岩整体性与软硬程度而定。(2)严格控制钻眼与清孔的质量根据隧道的开挖断面尺寸,开眼的位置要求不偏离设计炮眼位,周边眼不得偏离5cm,向外角度不大于1～3°,钻眼过程技术人员必须现场指导,对不符合要求的坚决不能使用,必须重新钻眼,以确保钻眼的位置与角度符合爆破设计的要求。炮眼钻好后,用高压气体进行清孔,将炮眼中的钻碴与小石碴清除干净,以确保装药顺利进行。(3)严格控制装药质量合理选用引爆器材,装药时分片分组,由专人负责,严格按设计装药量装药与装雷管,自上而下,依次进行,注意雷管对号入座,周边眼用导爆索引爆,导爆索从拱部向两边依次并联在一起,在两底边各与一个毫秒雷管绑在一起。引爆起爆网络采用复式网络,保证起爆准确性与可靠性,联结导爆管时,注意不能打结与拉细现象,联结好后,技术人员负责检查,经检验合格后,尽快撤离人员与机械,最后引爆。6、4、2施工操作要求(1)优化光面爆破设计就是保证隧道质量的基本前提。通过对隧道现场光面爆破的试验,不断调整爆破设计,使光面爆破设计更符合实际情况,施工过程中要严格操作规程。(2)周边眼采用导爆索引爆,实现周边眼空气间隔装药,提高围岩自身的自稳能力。(3)加强钻眼的现场管理。工程技术人员负责指导监督,保证钻眼的深度、方向、角度、间距按光面爆破设计的要求实施,特别对周边眼应严格控制,保证断面不欠挖,尽可能减少超挖。清碴时,准确控制好标高,使下一循环放样、钻孔准确无误。(4)对隧道光面爆破进行动态管理。预测掌子面前方的地质变化,根据不同地段围岩的性质,随时调整光面爆破的各项设计参数,争取最佳的爆破效果。(5)光面爆破能节约工程成本,加快施工进度,保证施工安全,确保隧道防水质量,提高经济效益。光面爆破断面严格按设计开挖断面要求控制,能有效控制开挖断面的欠挖与超挖,减少隧道初期支护与二次衬砌混凝土的用量,节约工程成本;圆滑、平顺的开挖断面,易于铺设防水板,在二次衬砌施工时,能有效保证防水板的平整度,确保隧道工程的防水质量。光面爆破工艺流程图光爆设计光爆设计放样布眼定位开眼钻眼清孔装药连起爆网络起爆通风光爆效果检查地质调查原因分析修改光爆设计否就是6、4、3超欠挖控制钻爆法开挖就是否经济、高效,关键就是控制好超欠挖,钻爆施工中将采取如下措施:(1)根据不同地质情况,选择合理的钻爆参数,选配多种爆破器材,完善爆破工艺,提高爆破效果。对于Ⅲ、Ⅳ级围岩,考虑开挖线内的预留量,爆破后机械凿到设计开挖轮廓线。实践证明此法对于光面爆破十分有效,可起到事半功倍的效果。(2)提高画线、钻眼精度,尤其就是周边眼的精度,就是直接影响超欠挖的主要因素,因此要认真测画中线高程,准确画出开挖轮廓线。(3)提高装药质量,杜绝随意性,防止雷管混装。(4)断面轮廓检查及信息反馈:了解开挖后断面各点的超欠挖情况,分析超欠挖原因,及时更改爆破设计参数,减少误差,配专职测量工检查开挖断面,超挖量(平均线性超挖)应控制在10cm(眼深3m)与13cm(眼深5m)以内。(5)建立严格的施工管理:在解决好超欠挖技术问题的同时,必须有一套严格的施工管理制度来保证技术的实施,为此,从进洞前,制定严格的奖罚制度,用经济杠杆来调动施工人员的积极性。6、5出碴运输新屋隧道出渣运输方式采用无轨运输方式,采用挖掘机配合侧卸式装载机装渣,13m3以上自卸汽车运输出碴至弃碴场。在仰拱施工地段,采用仰拱栈桥保证隧道出碴车通行。6、5、1装渣作业(1)装载机作业时,其回转范围内不得有人通过。(2)装渣过程中,应注意观察开挖面围岩的稳定情况,发现松动岩石或有塌方征兆时必须先处理再装渣。(3)装渣时发现渣堆中有残留的雷管、炸药应立即处理。(4)向自卸车中装渣时避免偏载、超载。(5)正在装载的运输车应制动,司机不得将身体的任何部位伸出驾驶室外,严禁其她人上、下车与维修车辆。(6)运输车应在装渣机械发出信号后,方可进入与驶出装车地点。(7)等待装车时,车与车之间应保持一定的安全距离。6、5、2运输作业(1)施工单位应根据施工安排编制运输计划,制定运输管理规定,加强运输调度,确保运输安全。(2)施工机械安全装置必须齐全有效,使用前及作业过程中应加强检查,按规定要求进行维修保养,保持机械状况良好与运输安全。(3)机械操作人员必须持证上岗,严格执行安全操作规程,严禁违章操作。(4)施工作业地段的行车速度不得大于15km/h,成洞地段不得大于25km/h。(5)隧道洞口、横通道交叉口、狭窄的施工场地应设置慢行标志,必要时设专人指挥交通。(6)车辆接近洞口或