隧道工程洞身开挖施工技术交底

包头至茂名国家高速公路湖南省吉首至怀化第四合同段龙子康隧道洞身开挖施工技术交底中交第四公路工程局吉怀高速公路第4合同段项目经理部二00九年五月工程概况龙子康位于凤凰县吉信镇锡坪村内，是一座上、下行合建四车道连拱高速公路隧道。隧道中心桩号为K19+198，隧道长475m，洞轴线呈约206度方向展布，最大埋深54米，隧道净空：2х10.75х5.0米，隧道平面位于半径为1600米右偏圆曲线上，隧道内灯光照明，自然通风。隧道纵坡为2.5%与-0.3%人字坡。隧道进口为削竹式洞门，出口为端墙式洞门。隧道区属构造溶蚀峰丛洼地地貌，区内溶蚀沟谷呈枝丫状、网状发育。隧道区内地下水为空隙滞水及基岩裂隙水，水量不大，本区新构造运动不明显，地震基本烈度小于VI度。隧道围岩分类为Ⅲ、Ⅳ与Ⅴ级围岩，其中Ⅲ级围岩段长度为180m，Ⅳ级围岩段长度为220m，Ⅴ级围岩段长度为隧道围岩分级表起讫里程分段长度围岩名称考虑影响因素状态或关系说明围岩级别开挖方法K19+635~K19+66530中风化灰岩、碎石土风化、构造裂隙发育、雨季渗漏严重。Ⅴ台阶分步开挖法K19+665~K19+69530中风化灰岩裂隙弱发育，潮湿，滴状渗水Ⅳ微台阶开挖法K19+695~K19+795100中风化灰岩裂隙弱发育，呈干燥状，局部潮湿Ⅲ全断面开挖法K19+795~K19+915120中风化灰岩裂隙弱发育，潮湿，滴状渗水Ⅳ微台阶开挖法K19+915~K19+95540中风化灰岩裂隙弱发育，呈干燥状，局部潮湿Ⅲ全断面开挖法K19+955~K20+04590中风化灰岩裂隙弱发育，潮湿，滴状渗水Ⅳ微台阶开挖法K20+045~K20+08540中风化灰岩、粘性土风化、构造裂隙发育，雨季渗漏严重Ⅴ台阶分步开挖法二、施工进度计划及人力、机械使用计划；2.1本工程计划于2009年6月20隧道洞身开挖进度计划表序号工作项目工期（日）施工时间1中导坑1502009.6.20-2009.11.182右侧主洞3052009.8.20－2010.6.103左侧主洞1802010.3.23－2010.9.202.2人力、机械使用计划2.2.1管理人员名单:技术负责人：夏颂军现场负责人：于会滨现场技术负责人：葛立辉、徐星兰志忠测量负责人：曾伟胜质检负责人：张干安全负责人：张英才试验负责人：李顺堂材料负责人：李金兰后勤负责人：颜赛丰2.2.2作业人员投入计划：龙子康隧道洞身开挖投入3个作业组，共计投入作业人员52人。作业人员投入计划表人员名称单位数量备注钻眼掘进组名27分3组装药爆破组名15分3组装渣运输组名10分2组2.2.3施工机械设备情况：机械设备投入计划表机械名称型号数量（台）备注挖掘机SK200-61已到装载机ZLC501已到电动空压机20m33已到内燃空压机3m32已到凿岩机YT-2815已到红岩自卸车20T5已到风钻甘肃天水2810已到发电机组200KW1已到三、施工方案3.1施工方法隧道以“新奥法”进行施工，隧道施工总体上拱部采用光面爆破，边墙采用预裂爆破，加强监控量测信息化管理以提供参考并指导施工，隧道可能及已知或推测断层相遇，施工过程中要充分重视，如遇到应视断层带宽度、交角、胶结情况认真分析，及时汇报，以便及时采取对策。开挖施工总原则：尽量减少对围岩扰动，尽可能利用围岩整体自承能力。3.1.1Ⅴ级浅埋段采用台阶分步开挖法，上台阶环形开挖预留核心土，下台阶采用左右错进。上台阶及左右两侧相距3～5m，左右两侧错开2～3m。钻孔用人工手风钻开挖，松动爆破。上台阶用反铲扒碴及人工清碴相结合。3.1.2Ⅳ级段根据围岩实际情况采用微台阶开挖法。上台阶采用风钻开挖，用反铲扒碴及人工清碴相结合。下台阶采用多功能台架风钻开挖。上下台阶相距3～5m。全断面采用多功能台架开挖。3.1.3Ⅲ级段采用多功能开挖台阶全断面开挖。3.2施工工艺3.2.1Ⅲ、Ⅳ类围岩全断面光面爆破光面爆破施工工艺流程图是否修改光爆设计原因分析地质调查光爆效果检查通风起爆联起爆网络装药清孔钻眼定位开眼放样布眼光爆设计是否修改光爆设计原因分析地质调查光爆效果检查通风起爆联起爆网络装药清孔钻眼定位开眼放样布眼光爆设计3.2.1.1根据本隧道地质特性与设计要求,爆破设计采用光面爆破，（Ⅲ、Ⅳ类围岩全断面光面爆破设计图如下）。光面爆破设计图说明：①.本图尺寸均以厘米计。②.周边眼间距E=60cm,抵抗线W=75cm,底板眼间距E=65cm。③.炮眼深度:掏槽眼为3.1m,底板眼为3.1m,辅助眼、周边眼及内圈眼为3m。掘进深度为④.起爆方式为孔内微差起爆,图中数字为孔内毫秒雷管段别。⑤.炮孔直径采用φ42mm，装药采用φ40×400特制药卷，周边眼采用φ32×200标准药卷间隔装药。3.2.1.1.1根据本隧道地质特性与设计要求,爆破设计采用光面爆破。3.2.1.1.2炸药：2号岩石硝铵炸药（规格：32mm）。雷管：带塑料导爆管脚线1～15段非电毫秒雷管。3.2.1.1.3全断面开挖掏槽形式采用斜眼掏槽，为确保循环进尺，掏槽眼与底板眼超深于掘进眼10～20cm。利用炮泥堵塞炮眼，炮眼堵塞长度不小于20cm，。3.2.1.1.4爆破采用2号岩石硝铵炸药，由公式：Q=qSlη,kg式中：Q—每循环应使用炸药量，kgq—单位炸药消耗量，kg/m3，=5\*ROMANV级围岩q取0.60kg/m3；=4\*ROMANIV级围岩q取0.86kg/m3；=3\*ROMANIII级围岩q取1.26kg/m3S—开挖断面积，㎡l—平均炮眼深度，m，=5\*ROMANV级围岩l取0.8m；=4\*ROMANIV级围岩l取1.5m；=3\*ROMANIII级围岩l取2.5mη—炮眼利用率，取85%3.2.1.1.5周边眼采用空气柱间隔不偶合装药形式，为保证周边眼同时起爆，使用导爆索连接各周边孔药卷。3.2.1.1.63.2.1.1.7a、根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼最小抵抗线；b、严格控制周边眼装药量，并使药量沿炮眼全长合理分布；c、周边眼采用小直径药卷与低爆速炸药。可借助传爆线实现空气间隔装药；d、采用毫秒雷管微差顺序起爆使周边爆破时产生临空面；e、爆破振动、爆破燥音等爆破公害控制在安全规程要求之内；f、爆破循环进尺、爆破单工序作业时间要满足总体技术要求；g、炮眼利用率在90%以上，光爆半壁炮眼留痕率在80%以上，平均线性超挖不大于10cm，最大不超过15cm，相邻两循环炮眼衔接台阶不大于10cm。3.2.1.2装药：装药前，用钢筋弯制炮钩与小直径高压管将炮眼洗净。装药分时、分组、分片进行，按设计图确定装药量与装药结构自上而下进行，雷管“对号入孔”，所有炮眼堵塞尺度不少于203.2.1.3联线：联线时，导爆管不能打结与拉细，各炮眼雷管边接线长度应相同，引爆雷管包扎在离一簇导爆管自由端10cm3.2.1.43.2.1.4.13.2.1.4.2钻眼前，现场技术人员用红漆准确绘出开挖断面中线与轮廓线，标出炮眼位置，误差不超过53.2.1.4.33.2.1.4.43.2.1.4.4.1眼距误差宜小于503.2.1.4.4.2炮眼外偏斜率不应大于5mm3.2.1.4.4.3眼深误差不宜大于100mm3.2.1.53.2.1.5.13.2.1.3.23.2.1.5.33.2.1.5.4周边不应欠挖，平均线性超挖值应小于1503.2.2爆破开挖洞碴采用侧卸装载机装碴，挖掘挖配合，以8T自卸汽车运碴，洞碴主要用于破碎成碎石用于本标段内工程使用，其它则弃于洞外弃碴场内。对进入洞内汽车、装载机等设备均安装废气净化装置，以减少尾气中一氧化碳等有害气体含量，同时加强通风并洒水除尘，做好原有水道畅通及环境保护。四、施工重点、难点及处理措施，质量通病预防与治理4.1监控量测及地质预报隧道洞身开挖属于地下高危作业，施工过程中必须进行现场监控量测及地质预报，及时掌握围岩在开挖过程中动态与支护结构稳定状态，及时掌握开挖面前方地质情况，及早发现不良地质（岩溶、涌水、岩体破碎等）现象，以便采取必要预处理措施，指导采取合理开挖方案及支护方案，确保洞身开挖作业安全。4.2隧道开挖轮廓线控制超欠挖是隧道洞身开挖质量通病，岩石隧道爆破应采用光面爆破技术，使隧道开挖断面尽可能地符合设计轮廓线，减轻对围岩扰动，减少超欠挖，应根据隧道不同围岩类别岩体破碎情况，及时修正爆破设计参数，制定合理爆破设计方案与采取有效措施使洞身开挖轮廓线控制在允许范围内。4.2.1严格控制洞身开挖爆破作业4.2.1.1开挖作业、光面爆破，炮眼布置符合要求。4.2.1.2钻眼前绘出开挖中线，水平线与断面轮廓线，并划出炮眼位置，经检查符合设计要求后方可钻眼作业。4.2.1.3钻眼应符合下列要求：4.2.1.3.1按照炮眼布置图正确钻孔。4.2.1.3.2掏槽眼眼口间距与眼底间距误差不大于5cm。4.2.1.3.3辅助眼深度、角度按设计施工，眼口排距行距误差不得大于10cm。4.2.1.3.4周边眼孔口位置在设计断面轮廓线以内间距误差不得大于10cm。4.2.1.3.5内圈眼至周边眼排距误差不得大于5cm，炮眼深度斜率及周边眼相同。4.2.1.3.6当开挖面凹凸面较大时，应按实际情况调整炮眼深度，力求所有炮眼（除掏槽眼外）眼底在统一垂直面上。4.2.1.3.7钻眼完毕，按炮眼布置图进行检查并做好记录，经检查合格后，才能装药爆破。4.2.1.3.8装药分片、分组，严格按爆破参数表及炮孔布置图规定单孔装药量、雷管段别“对号入座”。装药前应将炮眼内泥浆石灰吹洗干净，所有装药炮眼均应堵塞炮泥。周边眼炮泥长度不宜小于20cm，连完线后要检查有无遗漏，或错连现象，光面爆破效果力求达到周边眼炮痕保留率达到90%以上。前后两排炮周边眼开挖轮廓线错台应小于10cm。4.2.1.3.9采用直径φ35mm2#岩石硝铵炸药，有水地段则采用φ35防水乳化炸药。周边眼则采用φ20小药卷，并采用导爆索绑小药卷空气间隔装药结构，爆破采用非电毫秒雷管系统。4.2.1.3.10掏槽眼形式：掏槽选用楔形与复式楔形掏槽，半断面2对，全断面3对。4.2.1.4根据围岩地质情况，选择合理光面爆破参数，钻爆作业必须按照爆破设计进行钻眼、装药、连线与引爆。如开挖条件出现变化需要变更设计时，应由主管技术人员确定。4.2.2加强施工监测与跟踪变形趋势隧道开挖变形是绝对，变形量是相对，掌握围岩变化要“勤量测”。安排专人负责施工监测工作，成立测量工作组，制定监测制度，及时布设测量点，收集整理系统测量数据，及时统计、绘图进行数据分析，并结合围岩判定，随时掌握施工阶段围岩与支护动态，了解初期支护设计参数，确定隧道工程安全及经济。为调整初期支护设计参数、选择合理开挖方法提供参考资料。五、成品保护具体措施5.1洞身开挖后，要及时检查开挖轮廓线是否满足设计要求，经补挖或确认满足设计要求后，及时进行初期支护，防止围岩松动确保围岩稳定。5.2洞身开挖要根据设计及监控量测资料，预留必要围岩变形量，施工时根据实际情况作适当调整，为保证二衬厚度创造条件。六、质量、安全、环境保证措施6.1质量保证措施6.1.1洞身开挖必须在洞口段施工完成后进行，中导洞必须先期施工。6.1.2主洞开挖时，先期施工主洞必须进行一侧回填，先期进行开挖主洞应及中隔墙回填抵抗线方向一致。6.1.3同一端洞口左右掌子面应滞后20米以上，时间滞后20天以上。6.1.4二衬及开挖掌子面最大距离根据围岩级别及埋深确定，必须满足设计要求。6.1.5开挖方法必须根据围岩地质情况确定，施工过程中坚持“弱爆破、短进尺、强支护、勤测量”原则，合理确定开挖步骤与循环进尺，避免放大炮。6.1.6施工中必须加强施工过程中监控量测工作，以利设计及施工密切配合，及时发现施工过程中出现问题，确保施工安全。6.1.7严格控制超欠挖，岩石隧道爆破采用光面爆破技术，使隧道开挖断面尽可能地符合设计轮廓线，减轻对围岩扰动，应根据隧道不同围岩类别岩体破碎情况，及时修正爆破设计参数，制定合理爆破设计方案与采取有效措施使洞身开挖轮廓线控制在允许范围内。6.2安全保证措施6.1一般规定6.1.6.1.36.1.46.1.56.2开挖、凿孔及爆破6.2.16.2.16.2.16.2.16.2.16.2.16.2.16.2.16.2.16.2.16.2.16.2.26.2.26.2.26.2.26.2.2(1)独头巷道不少于200m；(2)相邻上下坑道内不少于100m；(3)相邻平行坑道，横通道及横洞间不少于50m；(4)全断面开挖进行深孔爆破(孔深3~5m)时，不少于500m。6.2.26.2.26.2.26.2.2.86.2.2.9爆破后必须经过15min通风排烟后，检查人员方可进入工作面，检查有无“盲炮”6.2.2.10当发现“盲炮6.2.2.116.2.2.12两工作面接近贯通时，两端应加强联系及统一指挥。岩石隧道两工作面距离接近15m(软岩为20m)，一端装药放炮时，另一端人员应撤离到安全地点。导坑已打通隧道，两端施工队土质或岩石破碎隧道接近贯通时，应根据岩性适当加大预留贯通安全距离，此时只准一端掘进，另一端人员与机具应撤离至安全地点。贯通后导坑应设专人看管，严禁非施工作业人员通行。6.3洞内运输6.3.16.3.2进洞各类机械及车辆，宜选用带净化装置柴油机动力，燃烧汽油车辆与机械不得进洞(如通风良好，可以达到本章“通风及防尘”6.3.36.3.46.3.5装碴，6.3.66.3.6(1)洞内运输车速不得超过：机动车在施工作业地段单车10km／h，机动车在非作业地段单车20km／h，会车时l0km／h；(2)车辆行驶中严禁超车；(3)在洞口、平交道口及施工狭窄地段应设置“缓行”标志，必要时应设专人指挥交通；(4)凡停放在接近车辆运行界限处施工设备及机械，应在其外缘设置低压红色闪光灯，组成显示界限，以防运输车辆碰撞；(5)在洞内倒车及转向时，必须开灯鸣号或有专人指挥；(6)洞外卸碴场地段应保持一段上坡段，并在堆碴边缘内0.8m处设置挡木；(7)路面应有一定平整度，并设专人养护；(8)洞内车辆相遇或有行人通行时，应关闭大灯光，改用近光或小