矿山法隧道施工方案

图8.437水袋炮泥回填堵塞法爆破图。图STYLEREF2\s8.4SEQ图\*ARABIC\s237水袋炮泥回填堵塞法爆破图(1)水袋、炸药、炮泥装填要点从炮孔底部到炮孔口依次装填水袋、炸药、水袋、炮泥，他们之间连接必须紧密，装填水袋时用炮棍轻轻推到炮孔一定位置，回填堵塞炮泥，除与水袋接触的炮泥之外，其余回填堵塞的炮泥要用炮棍捣固坚实。施工时应注意严格认真清洗炮孔，防止有棱角的碎石在填塞水袋时而引起水袋漏水，失去水压爆破效果。水袋要盛满水，封口密实，合格的水袋坚实挺拔，方便装填炮孔中。在使用前2h-3h制作炮泥，以免时间过长，炮泥失水变硬(2)起爆方法和模式采用排间微差爆破，它是在排间以毫秒级的时间间隔，按一定顺序起爆的爆破方法。其作用原理是先爆孔为相邻的后爆孔增加新的自由面、应力波的相互叠加作用和岩块之间的碰撞作用，使被爆岩体获得良好的破碎，并相应提高了炸药能量的利用率。(3)环保及飞石控制为减少爆破灰尘保护环境及飞石控制，在装药及覆盖保护上做到如下几点：①装药时严格控制装药量。②覆盖采用炮被加砂袋的方法，基坑上拉铺钢丝网或其它安全网进行二次防护。③可以采用重型汽车轮胎帘等对爆破区域进行覆盖防护，必要时可采取临时封锁交通，以确保安全。7.5.2爆破施工安全保证措施爆破施工具有较高的危险性，是安全生产管理工作的重点。特别是在隧道洞内爆破作业，其场地有限，工序复杂，人员较多，交叉作业频繁；爆破作业距当地民房较近，市政设施管线密集，周围居民、道路上车辆出入频繁时，极易发生人员伤亡事故和民房、市政设施、管网损坏等。为了保证本标段工程安全有序开展，本投标人将加强安全管理，避免爆破事故的发生。具体的爆破施工安全措施可参照车站爆破施工安全保证措施。7.6监测方案7.6.1明挖隧道施工监控量测明挖法隧道施工中需进行监测的主要项目有：桩顶位移、桩体变形、地表沉降和临近建筑物及管线的监测。选择围护结构深层位移（部分）、支撑轴力、孔隙水压力三项做在线监测。对以上几个监测项实现全天候自动化监测，加上其他人工辅助监测项，可确保基坑施工安全。具体检测方案可参考车站明挖法施工检测方案。7.6.2暗挖隧道施工监控量测1、监测范围主要包括洞内外地质观察、地物及支护状况观察、地表下沉、拱顶下沉、水平收敛位移、建筑物倾斜、爆破振动观测等有关作业。2、一般要求和目的(1)一般要求①在初期支护前56d提出监控量测计划，包括量测项目及方法、量测仪器、测点布置、量测频率、数据处理及量测人员组织等。②量测计划应根据隧道的围岩条件、支护类型和参数、施工方法以及所确定的量测目的进行编制。③复合式衬砌隧道，施工单位与设计单位必须紧密配合，共同研究，分析各项量测信息，确认或修正设计参数。(2)目的①监测围岩应力和变形情况，验证支护的设计效果，保证围岩稳定和施工安全。②提供判断围岩和支护系统基本稳定的依据。③通过对量测数据的分析处理，掌握地层稳定性变化规律，预见事故和险情，作为调整和修正支护设计及施工方法的依据，提供土层和衬砌最终稳定的信息。④积累量测数据，为今后的地下建筑设计与施工提供工程类比的依据。3、监控量测项目及作业要求隧道施工中的监控量测，按图纸要求，确定必测项目和选测项目。通常情况的必测项目为：洞内外观察、周边位移量测、拱顶下沉量测、地表下沉量测等。选测项目为：围岩内部变形量测、锚杆轴力量测、围岩压力量测、支护及衬砌应力量测、钢架内力及所承受的荷载量测、围岩弹性波速度测试等。应根据图纸要求和各隧道的具体情况以及监理工程师的指示选定量测项目和布设测点。测点应埋设牢固可靠，并加以妥善保护。隧道监测测点布置示意图见图8.4-38，监测项目包括：拱顶下沉测点（A*）、洞周收敛测点（B*）、多点位移计（洞内设点C*、地表设点D*）、地表下沉测点（E*）。隧道监控量测表见表8.4-33。图STYLEREF2\s8.4SEQ图\*ARABIC\s238隧道监测测点布置示意图表STYLEREF2\s8.4SEQ表\*ARABIC\s233隧道监控量测表序号监测项目量测类别测量方法测点布置量测频率1～15天16天～1个月1～3个月3个月以后1洞内外观察必测观察、记录开挖后及初期支护后进行每次开挖后进行2洞周收敛（净空变形）必测收敛剂每5～10m一断面，每断面2～6对测点1～2次/天1次/2天1～2次/周1～3次/月3拱顶下沉必测精密水准仪、钢尺每5～10m一断面，每断面1～3个测点1～2次/天1次/2天1～2次/周1～3次/月4地表下沉必测精密水准仪、水准尺每5～10m一断面，每断面11个测点开挖面距量测断面前后＜2B时，1～2次/天开挖面距量测断面前后＜5B时，1次/2天开挖面距量测断面前后＞5B时，1～2次/周5地层位移（地表设点）必测地面钻孔安设多点位移计每代表性地段20～50m一断面，每断面3～5个测点同上6邻近建筑物的下沉及倾斜、地下管线的监测必测水平位移：经纬仪，垂直位移：水准仪根据现场情况布点同上7地层位移（洞内设点）选测洞内钻孔安设多点位移计每代表性地段20～50m一断面，每断面3～5个测点1～2次/天1次/2天1～2次/周1～3次/月8围岩压力及断面两层支护间压力选测压力盒每代表性地段20～50m一断面，每断面5～20个测点1次/天1次/2天1～2次/周1～3次/月9衬砌、钢架应力选测应变计每代表性地段20～50m一断面，每断面5～20个测点1次/天1次/2天1～2次/周1～3次/月10锚杆轴力选测应变计开必要时量测————————11锚杆拉拔试验选测拉力计同上————————12底部隆起量测选测水准仪、水准尺同上————————13围岩弹性波测试选测声波仪有代表性地段————————14爆破振动测试选测需要爆破时，根据现场情况布置测点————————(1)洞内外观察观察工作面状态、围岩变形、围岩风化变质情况、节理裂隙、断层分布和形态、地下水情况以及喷射混凝土的效果。观察后应绘制开挖工作面略图（地质素描），填写工作面状态记录表及围岩类别判定卡。对已施工区段的观察也应每天至少进行一次，观察内容包括喷射混凝土、锚杆、钢架的状况。洞外观察包括对洞口地表情况、地表沉陷、边坡及仰坡的稳定以及地表水渗透等的观察。(2)地表下沉量测①位于Ⅳ～Ⅵ类围岩中且覆盖厚度小于40m的隧道，应进行地表沉降量测。根据图纸要求或监理工程师指示，应在施工过程中可能产生地表塌陷之处设置观测点，地表下沉观测点按普通水准基点埋设。并在预计破裂面以外3～4倍洞径处设水准基点，作为各观测点高程测量的基准，从而计算出各观测点的下沉量。地表下沉桩的布置宽度应根据围岩类别、隧道埋置深度和隧道开挖宽度而定，地表下沉量测断面的间距按表8.4-34采用。表STYLEREF2\s8.4SEQ表\*ARABIC\s234地表下沉量测断面的间距埋置深度H地表下沉量测断面的间距（m）埋置深度H地表下沉量测断面的间距（m）H＞2B20～50H＜B10B＜H＜2B10～20注：①无地表建筑物时取表内上限值；②B表示隧道开挖宽度。②地表下沉量测频率和拱顶下沉及净空水平收敛的量测频率相同。③地表下沉量测应在开挖工作面前方H＋h（隧道埋置深度＋隧道高度）处开始，直到衬砌结构封闭、下沉基本停止时为止。地面下沉测点与洞内拱顶下沉测点应设置在同一个断面上。(3)拱顶下沉量测拱顶下沉和水平收敛量测断面的间距为：Ⅲ级及以上围岩不大于40m；Ⅳ级围岩不大于25m；Ⅴ级围岩应小于20m。围岩变化处应适当加密，在各类围岩的起始地段增设拱顶下沉测点1～2个，水平收敛1～2对。当发生较大涌水时，Ⅳ、Ⅴ级围岩量测断面的间距应缩小至5～10m。各测点应在避免爆破作业破坏测点的前提下，尽可能靠近工作面埋设，一般为0.5～2m，并在下一次爆破循环前获得初始读数。初读数应在开挖后12h内读取，最迟不得超过24h，而且在下一循环开挖前，必须完成初期变形值的读数。拱顶下沉量测应与净空水平收敛量测在同一量测断面内进行，可采用水准仪测定下沉量。当地质条件复杂，下沉量大或偏压明显时，除量测拱顶下沉外，尚应量测拱腰下沉及基底隆起量。(4)周边位移收敛量测周边位移收敛测线的布置应根据施工方法、地质条件、量测断面所在位置、隧道埋置深度等条件确定。采用台阶开挖方式，可在拱腰和边墙部位各设一条水平测线。(5)建筑物倾斜、裂缝观测施工过程中的建筑物主体倾斜观测，应测定建筑物顶部相对于底部或各层间上层相对于下层的水平位移与高差，分别计算整体或分层的倾斜度、倾斜方向以及倾斜速度。对具有刚性建筑物的整体倾斜，亦可通过测量顶面或基础的相对沉降间接确定。裂缝观测应测定建筑物上的裂缝分布位置，裂缝的走向、长度、宽度及其变化程度。观测的裂缝数量视需要而定，主要的或变化大的裂缝应进行观测。对需要观测的裂缝应统一进行编号。每条裂缝至少应布设两组观测标志，一组在裂缝最宽处，另一组在裂缝末端。每组标志由裂缝两侧各一个标志组成。测量项目和频率应符合《建筑变形测量规程》（JGJ/T8－2007）的规定，满足设计要求。(6)围岩应力量测围岩松弛范围量测可采用弹性波法或位移法。应对隧道围岩进行观察和监测，拟定监控量测方案，监测围岩变形，反馈量测信息指导设计和施工。量测项目和量测频率应符合《地下铁道工程施工及验收规范》GB50299-1999（2003版）的规定，满足设计要求。(7)锚杆轴力量测当围岩条件差、变形过大或初期支护破损变形较大时，应进行支护结构内的应力及接触应力量测。①锚杆轴力计安装与拱架应力计安装基本相同，在锚杆待测部位并联焊接钢筋计，焊接时应对轴力计采取降温措施。锚杆内力、拉拔力测点布置在隧道顶部。锚杆拉拔力操作程序：A、使用前，在具有一定资质的实验室对仪器进行标定；B、测试前，现场加工一块铁（或钢）垫板，中间孔径不小于锚杆直径，一侧带有凹槽，凹槽长、宽及厚度稍大于锚杆垫板的相应尺寸；C、测试时，将预先加工的垫板放在锚杆垫板上，其带有凹槽的一面朝向岩石墙面；D、将锚杆拉拔计的接口与待测锚杆的外露端连接紧固；E、拉拔计百分表归零，然后人工摇动油泵手柄，使油泵压力逐渐升高；F、油泵压力达到15吨，可停止继续加压，记录锚杆位置及油泵压力值，油泵卸压，如果油泵压力未达到15吨，锚杆破坏，则该锚杆可认为安装质量不合格；G、量测结束，填写锚杆拉拔测试报表，检查核实后，上报主管部门。锚杆拉拔力最大值根据设计提供值最终确定。②根据锚杆拉拔试验的油泵压力与试验标定数据或曲线即可换算出锚杆拉拔力。(8)初支钢架应力每环格栅钢拱架布设钢筋计，分别沿钢架的内外边缘成对布设。安装前，在钢拱架待测部位并联焊接钢弦式钢筋计，在焊接过程中注意对钢筋计淋水降温，然后将钢拱架由工人搬至洞内立好，计下钢筋计型号，并将钢筋计编号，用透明胶布将写在纸上的编号紧密粘贴在导线上。注意将导线集结成束保护好，避免在洞内被施工所破坏。根据钢筋计的频率－轴力标定曲线可将量测数据来直接换算出相应的轴力值，然后根据钢筋混凝土结构有关计算方法可算出钢筋轴力计所在的拱架断面的弯矩，并在隧道横断面上按一定的比例把轴力、弯矩值点画在各钢筋计分布位置，并将各点连接形成隧道钢拱架轴力及弯矩分布图。对于型钢钢拱架，用钢表面应变计或钢筋应力计，其他与格栅钢拱架的钢筋计量测法相同。(9)二衬主筋应力二衬主筋应力监测与初支格栅钢架应力同。(10)爆破振动观测爆破震动速度和加速度监控量测采用震动速度和加速度传感器，以及相应的数据采集设备。传感器应固定在预埋件上，通过爆破震动记录仪自动记录爆破震动速度和加速，分析震动波形和震动衰减规律。爆破震动监控测量数据分析处理应符合设计及相关规范规定。(11)围岩弹性波速度测试围岩弹性波速度测试采用弹性波测试仪，以及相应的数据采集设备。测试点在有代表性地段设置。8确保工程质量、安全文明、“绿色施工”的措施和总、分包管理措施8.1确保工程质量的措施1、超前支护：现场质量员对每道工序质量必须认真监督与检查，生产主管、技术人员、机手在施工中熟悉地层变化，分析偏斜规律，根据情况变化适时调整技术参数和开孔角度；准确记录钻杆长度、根数。各种数据记录要及时。禁止追记或补记，及时校正孔深，交接班要交接清楚。2、围岩开挖。加强超前地质预报，坚持先预报后开挖的施工原则；强化爆破设计，严格控制超欠挖；将监控量测纳入工序管理，及时进行围岩量测数据分析，指导施工；3、喷锚支护。严格按设计参数要求布设支护杅件；采用湿喷混凝土工艺，保证喷射混凝土强度和厚度；确保初期支护背后回填密实；4、防水板铺设。按照设计要求，防水板沿喷射混凝土拱墙表面横向一次整体铺设，纵向搭接密贴；板与板之间的搭接处采用热熔爬焊机焊接工艺，焊接结束后对双焊缝逐一进行压力注水试验，确保焊缝粘接质量；防水板与喷锚混凝土表面采用热熔橡胶粘接技术固定，避免损坏防水板；铺设完成的防水板表面应基本光滑平顺；5、钢筋安制。隧道钢筋安装应倚靠稳固台架操作。经仔细核对规格型号后，隧道钢筋应按施工图规定位置和间距进行安装，钢筋之间应按规定做好固定或连接，洞内钢筋连接严禁采用焊接工艺施作，避免对防水板造成灼伤、损坏或火灾发生；6、混凝土衬砌。采用整体台车或大型模板，减少模板拼装次数和接缝，提高衬砌混凝土表面整体效果，确保结构尺寸；混凝土灌注施工时，应按规范要求对称、间隔灌注混凝土，避免因灌注过快造成模板变形而影响实体质量；7、混凝土结构无损检测。已成型连续段落混凝土结构，委托第三方检测单位进行无损检测，核实衬砌厚度、混凝土密实度是否满足设计要求；8、“四电”预埋件安装。接触网滑道等“四电”预埋构件，在钢筋安装过程中，按图纸做好精确定位，固定牢靠，并做好保护措施。隧道综合接地系统应在固定安装过程中做好接地电阻测试，确保每一处接地端子的接地电阻值符合设计要求；9、整治重点。隧道工程质量检测和问题整治在二次衬砌完成后、轨道工程及电气化等站后专业施工前进行严格按照相关规范执行。重点整治内容包括：隧道底板、仰拱底部虚渣，衬砌背后脱空或不密实，衬砌钢筋、钢架布设间距超标，二次衬砌、仰拱、填充层混凝土强度、厚度不符合设计要求，二次衬砌裂纹，施工缝、变形缝及止水带安装不符合设计要求，隧道渗漏水，预埋件超出允许偏差或外露部分锈蚀等质量问题。8.2确保安全文明的措施1、隧道开挖安全技术措施(1)暗挖隧道的断面形式为单线断面隧道，采用的施工方法为台阶法。施工时严格遵循“管超前、严注浆、强支护、短开挖、快封闭、勤量测”的原则，人工开挖为主，局部钻爆。开挖前制定切实可行的洞室开挖施工方案和措施以保证工程质量和施工安全。(2)按设计要求在开挖前先施做超前大管棚、超前小导管预注浆等超前加固，稳扎稳打，步步为营，确保隧道质量和施工安全。(3)隧道开挖采用人工+机械开挖，开挖后及时挂网、喷射混凝土、施作钢架，加强支护，二次衬砌及时施作，早形成封闭结构，确保隧道结构物及施工人员的绝对安全。(4)人员行走和运输器具在洞内按规定线路行走；机械要在规定的作业空间内作业或行驶，防止对临时支撑结构的碰撞和破坏。(5)加强围岩监控量测频率，随时注意围岩动态。严格按设计规定进行锚喷支护，控制围岩的变形量，防止坍塌。派专人负责，加强安全警戒措施，防止突发事件发生。2、隧道喷锚作业安全措施(1)作业人员均须配带必要的防护用品。(2)机具设备应置于安全地段，喷射机、注浆机、水箱必须装置压力表和安全阀，定期进行耐压试验。(3)发生堵管时，应及时疏通；处理堵管时，喷嘴前严禁站人。(4)经常检查管道和接头是否有松脱和击穿可能，发现问题立即处理。3、支护安全保证措施(1)施工期间现场负责人会同有关人员对各部位支护定期检查，每班指定专人检查，当发现支护变形或损坏时，立即修整加固。(2)开挖前先施做超前大管棚、超前小导管、全断面帷幕注浆等超前支护。(3)开挖后在喷射混凝土尚未达到一定强度、喷锚后变形量超过设计允许值以及发生突变的围岩，采取及时加强临时支护措施。(4)对洞内拱顶和地表布置的测点定期观测，发现洞内和地表位移值等于或大于允许位移值，以及地面或洞内出现裂缝时，必须立即通知作业人员撤离现场，待制订处理措施后再施工。(5)对喷锚地段危石及时处理，脚手架、防护栏杆、照明设施确保符合安全要求。(6)喷射机械定机、定人、定岗，认真执行安全操作规程，坚持交接班检查制度，作好记录。4、衬砌安全技术措施(1)隧道支撑钢架的刚度、强度必须满足设计及有关规范要求以确保安全。(2)衬砌支撑