天然气管网隧道新奥法开挖施工方案

PAGE1天然气管网隧道新奥法开挖施工方案目录TOC\o"1-2"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc384578537"1.目标1HYPERLINK\l"_Toc384578538"2.编制依据111HYPERLINK\l"_Toc384578539"3.适用范围111HYPERLINK\l"_Toc384578540"4.隧道开挖施施施工1HYPERLINK\l"_Toc384578541"4.1方案设设设计1HYPERLINK\l"_Toc384578542"4.2全断面面面开挖法法3HYPERLINK\l"_Toc384578543"5.综合超前地地质质预测预报报报5HYPERLINK\l"_Toc384578544"6.爆破方案55HYPERLINK\l"_Toc384578545"6.1钻孔作作作业6HYPERLINK\l"_Toc384578546"6.2钻爆设设设计6HYPERLINK\l"_Toc384578547"7.隧道超欠挖挖挖控制8HYPERLINK\l"_Toc384578548"8.劳力、机械械械设备的的配置置8HYPERLINK\l"_Toc384578549"9.质量要求999HYPERLINK\l"_Toc384578550"9.1分项验验验收标准准9HYPERLINK\l"_Toc384578551"9.2安全、质质量控制制措施施9HYPERLINK\l"_Toc384578552"10.其他注意意意事项1111.目标明确隧道开挖作作作业的工工艺流流程、操操作要要点和相相应的的工艺标标准，指指导、规规范隧隧道开挖挖施工工，尽可可能地地减少超超挖，保保证隧道道的开开挖作业业安全全，保证证开挖挖质量。2.编制依据1）国家有关的的的法律法规规；；2）海西天然气气气管网二期期工工程（宁宁德-福鼎段）工工工程施工工招标标文件；；3）海海海西天然然气管管网二期期工程程（宁德-福鼎段）隧隧隧道工程程施工工设计图图；4）《公路隧道道道工程施工工技技术规范范》JTJJFF60--20009；5)《锚杆喷射射砼砼支护技术术术规范》GB000086--20001；6）《油气输送送送管道穿越越工工程施工工规范范》GB55004244-22007；7）现场踏勘调调调查资料结结合合我公司司现有有的技术术装备备水平及及类似似工程的的施工工经验；；3.适用范围适用于海西天然然然气管网网二期期工程（宁宁德德-福鼎段）后后后湾里隧隧道开开挖。4.隧道开挖施施工工4.1方案设设设计本线隧道按新奥奥奥法原理理组织织施工，并并要要根据不同同围围岩级别别及周周边环境境选择择相应工法法，应根据据监控量量测结结果，适适时施施作二次次衬砌砌。隧道新奥法施工工工工艺流流程见见图4-1。图4-1新新新奥法施工工工工艺流程程框图图工程地质勘查工程地质勘查围岩分类及岩体计算参数的取值施工准备施工准备开挖程序与方法等实施性施工组织设计(修改施工方案)开挖程序与方法等实施性施工组织设计(修改施工方案)光面爆破减少扰动开挖光面爆破减少扰动开挖锚喷网支护减少围岩变形(修改支护参数)锚喷网支护减少围岩变形(修改支护参数)锚喷支护锚喷支护监控量测洞内观察,围岩位移测量,拱顶下沉量测，指导设计与施工监控量测洞内观察,围岩位移测量,拱顶下沉量测，指导设计与施工是否符合设计要求否是否符合设计要求否是是砼衬砌砼衬砌墙后注浆墙后注浆结束结束石质隧道破碎带带带按照“先支护、后后后开挖、短短进进尺、弱弱爆破破、快封封闭、勤勤量测”的原则进进行行组织施施工。隧道开挖前，首首首先完成成洞口口截水沟沟、洞洞口土方方及边边仰坡防防护施施工。洞洞口土土方采用用挖掘掘机配合合装载载机自上上而下下分层施施工，自自卸汽车车运输输，并及及时做做好坡面面防护护，开挖挖一段段（台阶阶）防防护一段段（台台阶）。洞洞口口明洞采采用明明挖法施施工，开开挖至明明暗分分界线后后，先先施做护护拱混混凝土，然然后后施做暗暗洞超超前管棚棚，随随后进入入暗洞洞施工，待待明明洞混凝凝土达达到设计计规定定的强度度后及及时进行行明洞洞洞顶回回填。暗暗洞开挖挖采取取全断面面开挖挖，其中Ⅴ级围岩每每循循环进尺尺控制制在2.0m以内。石质隧道采用钻钻钻爆法开开挖，在在人行道道一侧侧每隔40m设置一处处避避人洞，出出碴碴采用扒扒碴机机配合小小型农农运车。由由于于隧道坡坡度大大，所以以要保保证扒渣渣机自自身及工工作状状态下的的稳定定和农运运车出出渣过程程中的的安全。扒扒渣渣机靠掌掌子面面方向采采用卷卷扬机牵牵引，卷卷扬机固固定于于掌子面面，扒扒渣机机机身两两侧用打打入洞洞身的注注浆导导管或者者钢丝丝绳固定定拦挡挡。出渣渣用的的农用车车进出出洞也由由掌子子面卷扬扬机牵牵引，自自身的的制动辅辅以配配合，确确保出出渣过程程中的的安全。隧洞围岩较差、断断面较小，采采用全断面光光面爆破法施施工。钻孔机机械选用物手手持或气功腿腿岩机，单钻钻凿孔，人工工装药，电动动起爆，径向向超挖值和开开挖岩面的起起伏差按不超超过15cmm控制。施工通风采用管管管道压入入式通通风。在施工过程中应应应不断总总结经经验，优优化工工艺。加加强超超前地质质预测测、预报报，加加强围岩岩监控控量测管管理。根根据量测测结果果，及时时调整整预留变变形量量及支护护参数数，适时时施作作二次衬衬砌，确确保隧道道施工工安全。洞身开挖中，记记记录开挖挖的地地质情况况，核核对设计计地质质情况，判判别别围岩类类别及及稳定性性。当当发现围围岩地地质情况况发生生变化时时通知知设计单单位及及时现场场核实实。4.2全断面面面开挖法法本标段的隧道采采采用全断断面一一次开挖挖成形形的施工工方法法。循环环进尺尺根据围围岩类类别控制制在1.6m左右。其其工工艺流程程见图图4-2。监控量测、安全检查清危排险锚喷支护爆破效果检查及瞎炮处理起爆出碴通风洒水堵塞料准备检查装药孔口堵塞钻孔质量检查连接起爆网络清理钻孔钻孔测量放样施工准备图4-2钻钻钻爆法开挖挖施施工工艺艺流程程框图监控量测、安全检查清危排险锚喷支护爆破效果检查及瞎炮处理起爆出碴通风洒水堵塞料准备检查装药孔口堵塞钻孔质量检查连接起爆网络清理钻孔钻孔测量放样施工准备进入下一循环进入下一循环5．综合超前地地质质预测预报报报本项目隧址区地地地质条件件较复复杂，隧隧道区区内存在在的主主要不良良地质质为凝灰灰溶岩岩、地下下水的的腐蚀性性等问问题，需结结合合施工地地质工工作予以以查明明。为保证证隧隧道施工工安全全，开展综综合合超前地地质预预测预报报，成成立专业业的超超前地质质预报报室，由由总工工程师负负责，配配置物探探、水水文、地地质、试试验专业业工程程师并配配备相相应的仪仪器，并并将综合超超前前地质预预测预预报纳入施施工工工序。尤尤其其是岩石石隧道道存在破破碎带带时，必必须提提前做好好超前前地质预预报工工作，确确保隧隧道安全全通过过。针对隧道具体的的的工程特特点，采采用地貌貌、地地质调查查与地地质推理理相结结合的方方法，进进行定性性预测测。具体体采取取的措施施有：：对开挖挖全过过程进行行综合合预测、预预报报，方法法有地地质素描描法(常规地质质法)、超前探探孔孔近距离离预报报、红外外线探探水及前前兆法法预报等等。施工中应该将几几几种预报报手段段综合运运用，取取长补短短，相相互补充充和印印证。综合合监监测结果果，及及时提出对对不不良地质质的处处理措施施，以以降低施施工风风险，确确保工工程质量量和运运营安全全。超前地质预报若若若发现前前方地地质情况况与设设计不符符时要要及时通通知设设计单位位到现现场核实实，以以便及时时采取取有效的的设计计变更方方案。①常规地质法常规地质法适用用用于为近近期开开挖、支支护提提供预报报。开开挖面围围岩级级别、岩岩性、围围岩风化化变质质情况、节节理理裂隙、产产状状、地下下水等等情况进进行观观察和测测定后后，绘制制地质质素描图图，通通过开挖挖后利利用罗盘盘仪、地地质锤、放放大大镜、皮皮尺等等简单工工具对对开对洞洞内围围岩地质质特征征变化分分析来来推测开开挖面面前方的的地质质情况，据据以以指导施施工。②超前水平钻孔孔孔采用超前水平钻钻钻机钻进进过程程中钻速速和钻钻碴的变变化对对开挖面面前方方较短距距离内内的地质质情况况进行判判断，为为提高其其预报报的准确确度，与与地质素素描配配套使用用。通通过超前前钻探探取芯测测定含含水率为为主要要手段确确定下下一步施施工方方案。对富水隧道应及及及时探明明地下下水的储储量及及分布，探探水水的方法法主要要采用钻钻探法法。6．爆破方案(1)隧道道道开挖按按全断断面光面面爆破破要求进进行钻钻爆设计计，周周边眼使使用小小药卷装装药爆爆破，炮炮眼间间距45-5555cm，采用用间间隔装药药，非非电毫秒秒雷管管起爆，孔孔口口用炮泥泥堵塞塞。(2)掏槽眼眼、辅助助眼采采用连续续装药药，毫秒秒延期期导爆管管雷管管起爆，Φ32*2200022#岩石销铵铵炸炸药，装装填系系数0.77--0.885。(3)掏槽方方式考虑围岩的夹制制制力，每每循环环进尺控控制在在1.6米左右，掏掏掏槽型式式采用用直线方方式，确确保掏槽槽效果果。6.1钻孔作作作业(1)钻孔前前准确测测画开开挖轮廓廓线，点点出掏槽槽眼和和周边眼眼的位位置。(2)炮眼钻钻孔采用用YT-228型气腿式式风风动凿岩岩机（耗耗风量约4m3/台），钻钻孔孔深度2..0m，每个工工作作面配3台风钻同同时时作业，风风钻钻手按设设计划划定的区区域和和炮眼顺顺序钻钻孔。6.2钻爆设设设计本项目根据不同同同类型围围岩类类别、断断面形形式分别别进行行钻爆设设计。6.2.1炮眼眼眼数目炮眼数目的多少少少直接影影响每每一循环环凿岩岩工作量量、爆爆破效果果、循循环进尺尺、隧隧道成型型的好好坏以及及爆碴碴块度的的大小小。暂按按下式式计算炮炮眼数数目，在在施工工中，根根据具具体情况况再作作调整，以以达达到最佳佳爆破破效果。炮眼数目N，按按按下式计计算：：N=q•s/rrrη式中：q——炸炸炸药单耗耗量，Ⅲ类取q=1.26kkgg/m3，根据不不同同岩层调调整。s——开挖面积积r——每米长度度炸药药的重量量，2号岩石销销铵铵炸药r=0.7788kg/mmη——炮眼装药药药系数，取取η=0.76.2.2每每每个炮眼眼的装装药量(1)掏槽眼眼眼Q1=η•L••r式中：η——炮炮炮眼装药药系数数，取η=0.8L——眼深，LL=22mr——每米长度度炸药药量，r=0.7788kg/mm经计算Q1=111.566取Q1=1.52kkg（不同岩岩层层有调整整）(2)辅助眼眼Q2=η•L••r=0.7***2.3**00.788=11.255kgg取Q2=1.200kg6.2.3光光光面爆破破参数数初次选用如下爆爆爆破参数数，在在施工中中可按按照选定定的参参数总结结每次次爆破效效果，测测量半孔孔率和和轮廓不不平整整度，不不断调调整光爆爆参数数。周边孔间距a===(15～10)dd==(15～10)**443mmm=6645～430mmmm密集系数m=aaa/W==0..65～1.0，Ⅲ类可选为0.8～0.7。最小抵抗线W===600～400mmmm岩石坚固系数fff不偶合系数k装药量q(g///m)炮孔间距a(cccm)最小抵抗线W(((m)2～42～2.450～1250.4～0.3330.4～0.3334～61.6～1.888100～200000.45～0...350.45～0...356～101.4～1.666150～250000.5～0.4440.55～0...456.2.4爆破破破网络连连接本隧道爆破采用用用非电毫毫秒雷雷管起爆爆，通通过塑料料导爆爆管引爆爆非电电毫秒雷雷管而而达到引引爆炸炸药的目目的。非非电毫秒秒导爆爆管连线线采用用“一把抓”法，配两两个个非电毫毫秒雷雷管起爆爆，非非电毫秒秒雷管管塑料导导爆管管长5m（伸入孔孔内2.4~~22.6m），在网网络络连接时时，考考虑在半半径2m内的导爆爆管管捆绑在在一起起后（大大把抓抓）加一一小炸炸药（目目的是是能保证证所有有导爆管管均能能导爆），并并用非电毫秒秒雷管引爆。装装药结束经安安全检查后起起爆，各步骤骤按《塑料导导爆管非电起起爆操作原则则》进行。6.2.5装药药药起爆光面爆破宜采用用用小药卷卷，起起爆时注注意以以下事项项：(1)周边孔孔孔应该延延后起起爆才能能保证证光面爆爆破效效果；顺顺先槽再助辅孔后起边底后爆(3)底孔内内内装一个个粗药药卷，以以克服服岩体挟挟制作作用；(4)为了减减减少超挖挖和降降低工程程造价价，开挖挖过程程中，加加强断断面量测测，并并及时处处理个个别欠挖挖部位位，修整整开挖挖断面，获获得得良好的的经济济效果。隧道开挖作业循循循环图表表序号项目作业时间(min)循环作业业时间(h)12345671测量及准备302钻孔1503装药和爆破304通风排烟305危石处理106出碴1507其它20说明：①每循循循环作业业时间间7h，每天3个循环。7.隧道超欠欠欠挖控制制为保证隧道超欠欠欠挖控制制在《技技术规范范》允允许的范范围内内。(1)根据不不同地质质情况况，选择择合理理的钻爆爆参数数，选配配各种种爆破器器材，完完善爆破破工艺艺，不断断提高高爆破质质量。(2)提高画画线打眼眼精度度，尤其其是周周边眼的的精度度(周边眼精精度度直接影影响超超欠挖值值)。因此，要要要认真准准确测测画轮廓廓线，测测量误差差控制制在20mm以内。(3)断面面面检查及及信息息反馈：：为了了解开挖挖后断断面各点点的超超欠挖情情况，分分析超欠欠挖原原因，配配专职职测量工工检查查开挖断断面，及及时修正正爆破破设计，纠纠正正误差。(4)建立严严格的施施工管管理制度度：在在解决好好超欠欠挖技术术问题题的同时时，必必须有一一套严严格的奖奖罚制制度，用用经济济杠杆来来调动动施工人人员的的积极性性，造造成人人人关心心超欠挖挖，人人人为控控制超超欠挖而而努力力。8.劳力、机械械设设备的配置置置人员、机械设备备备应结合合隧道道开挖方方法、工工期要求求进行行合理配配置。配配套的生生产能能力应为为均衡衡施工能能力的的1.2～1.5倍。根据开挖方法配配配置1台扒碴机机作作业，农农运车车4辆，20mm3/min空压机1台。根据施工特点，每每工班开挖作作业人员不宜宜少于5人。9.质量要求求求9.1分项验验验收标准准9.1.1主主主控项目目●隧道开挖断面面面的中线和和高程必须须符符合设计计要求求。检验数量：施工工工单位每一一开开挖循环环检查查一次。检验方法：采用用用仪器测测量。●隧道开挖应严严严格控制欠欠挖挖。当围岩岩完完整、石石质坚坚硬时，岩岩石石个别突突出部部分（每1m2不大于0.1mm2）侵入衬衬砌砌应小于5cm。拱脚和墙墙脚脚以上１１ｍ内内断面严严禁欠欠挖。采采用全全站仪测量量等仪器器测量周边边轮轮廓断面面，绘绘断面图图与设设计断面面核对对。●洞身开挖中，应应应在每一一次开开挖后及及时观观察、描描述开开挖面地地层的的层理、节节理理、裂隙隙结构构状况、岩岩体体的软硬硬程度度、出水水量大大小等，核核对对设计地地质情情况，判判断围围岩稳定定性。●光面爆破或预预预裂爆破钻钻眼眼前，应应根据据钻爆设设计图图准确标标出炮炮眼位置置，钻钻孔时应应按钻钻爆设计计要求求严格控控制炮炮眼的间间距、深深度和角角度。掏掏槽眼的的眼口口间距和和深度度允许偏偏差为为5cm。周边眼眼的的间距允允许偏偏差为5cm，外插角角应应符合钻钻爆设设计要求求，眼眼底不应应超出出开挖轮轮廓线线15cm。●隧底开挖轮廓廓廓和底部高高程程应符合合设计计要求。隧隧底底范围石石质坚坚硬时，岩岩石石个别突突出部部分（每1m2不大于0.1mm2）侵入衬衬砌砌应小于5cm。●隧底开挖后应应应及时核对对隧隧底地质质情况况。当需需要进进行加固固处理理时，应应符合合设计要要求。9.1.2一一一般项目目●光面爆破或预预预裂爆破的的炮炮眼痕迹迹保存存率，硬硬岩不不应小于80%，中硬岩岩不不应小于60%，并在开开挖挖轮廓面面上均均匀分布布。●水沟开挖位置置置、基底高高程程应符合合设计计要求，靠靠边边墙的水水沟应应与边墙墙基础础同时开开挖、一一次成型型。9.2安全、质质质量控制制措施施⑴加强对技术及及及施工人员员的的培训，提提高高全体参参建人人员的安安全、质质量意识识。⑵岩石隧道坚持持持“弱爆破、短短短进尺、强强支支护、早早封闭闭、勤量量测”的原则，黄黄黄土隧道道施工工严格按按照“先探测、管管管超前、非非爆爆破、严严控水水、短进进尺、强强支护、勤勤量量测、早早衬砌砌”的原则组组织织施工。⑶严格按照设计计计文件规定定的的开挖方方法进进行施工工，否否则应按按照变变更程序序申请请改变施施工方方案。⑷在隧道开挖前前前，对隧道道地地表中线线附近近范围进进行勘勘察，对对地表表冲沟、深深井井、滑塌塌、陷陷穴、地地表附附着物等等不良良地质情情况进进行统计计，并并按里程程桩号号逐一登登记、拍拍照，尤尤其是是隧道下下穿高高速公路路等大大型构筑筑物地地段，施施工中中应加强强监控控量测工工作，严严格按设设计方方案施工工，确确保隧道道安全全、顺利利通过过。⑸每循环进行测测测量放样，严严格控制超欠欠挖。定期对对测量控制点点进行检查、复复核，避免由由于隧底下沉沉、上鼓、不不均匀变形及及人工或机械械碰撞等原因因对控制点的的损害。⑹边墙、仰拱或或或底板等的的地地基承载载力必必须满足足设计计要求。软软弱弱地基处处理方方法和施施工质质量应符符合设设计要求求。隧隧底开挖挖前应应进行施施工工工艺设计计。⑺开挖后应按设设设计要求的的量量测项目目及频频率进行行围岩岩量测，及及时时反馈量量测信信息。⑻隧道开挖中，应应应在每次次开挖挖后及时时观察察、描述述围岩岩裂隙结结构状状况、岩岩体软软硬程度度、出出水量大大小，核核对设计计情况况，判断断围岩岩的稳定定性。⑼制定安全施工工工应急预案案，日日常做好好应急急物资储储备。⑽洞口工程施工工工，宜避开开雨雨季和严严寒季季节。⑾洞口施工前，应应应先检查查边、仰仰坡以上上山坡坡稳定情情况，清清除悬石石，处处理危石石，施施工期间间实施施不间断断监测测和防护护。地层含水量大时时时，上台台阶掌掌子面附附近宜宜开挖横横向水水沟，将将水引引至隧道道中部部纵向排排水沟沟排出洞洞外，以以免浸泡泡拱脚脚。必要要时应应配合井井点降降水等措措施将将地下水水位降降至隧道道二次次衬砌底底部以以下，确确保施施工顺利利进行行。⑿隧道明洞段施施施工时，边边仰仰坡应分分层分分段开挖挖，并并按设计计及时时做好防防护。临临时边仰仰坡应应进行适适当放放坡。⒀明洞段因地基基基加固等施施工工的振动动可能能造成边边坡失失稳时，应应预预先在边边坡上上设置观观测桩桩进行监监测，并并派专人人检查查边坡的的稳定定情况。发发现现边坡有有开裂裂、变形形现象象时，应应立即即对边坡坡体进进行加固固处理理，确保保安全全后方可可继续续进行施施工。⒁爆破作业时，所所所有人员员应撤撤离至不不受有有害气体体、振振动及飞飞石伤伤害的安安全地地点。安安全地地点至爆爆破工工作面的的距离离，在独独头坑坑道内不不应小小于200m，当采用用全全断面开开挖时时，应根根据爆爆破方法法与装装药量计计算确确定安全全距离离。当相对开挖工作