隧道工程进出洞施工方法及要点
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隧道施工中的洞室开挖与支护施工技术要点一、洞室开挖技术要点隧道施工中的洞室开挖是整个工程的核心环节之一,其施工技术要点包括:1. 土质勘探:在进行洞室开挖之前,必须对地质环境进行全面的勘探工作。
这包括地质钻探、地下水位观测和岩土样品采集等工作,以获取详细的地质信息,为后续的洞室开挖设计提供依据。
2. 开挖方法选择:根据地质环境等因素,选择合适的开挖方法。
通常有人工开挖、机械开挖和爆破开挖等不同的方法。
在施工过程中,应遵循合理的开挖方案,确保安全快速地完成洞室的开挖工作。
3. 开挖顺序控制:洞室开挖的顺序控制非常重要。
应根据洞室结构特点和地质条件,合理控制开挖的顺序。
一般来说,从地表向地下逐层开挖,逐步加固支护,确保洞室的稳定性。
二、支护施工技术要点在洞室开挖过程中,支护工程起到至关重要的作用,关乎隧道的稳定性和安全性。
支护施工技术要点主要包括:1. 支护结构设计:根据地质环境和开挖方式,选择合适的支护结构设计方案。
通常有钢支撑、钢筋混凝土衬砌、喷射混凝土衬砌等不同形式的结构。
设计时要考虑到洞室的承载能力、水土保持等因素,确保支护结构的稳定性和可靠性。
2. 支护材料选择:根据洞室地质特点和施工条件,选择合适的支护材料。
一般常用的材料有钢筋、混凝土、注浆材料等。
在选择材料的同时,还要考虑到施工效率、经济性和环境保护等因素。
3. 施工工艺控制:在进行支护施工时,要控制好工艺流程,确保施工的质量和进度。
必要时,可以对施工过程中的关键节点进行监测和控制,及时发现并解决问题。
并且要合理安排施工队伍,加强施工人员的培训,提高施工质量和安全水平。
三、洞室开挖与支护的协调洞室开挖与支护是一个相互协调的工艺过程。
在保证洞室开挖的同时,支护工程也要同步进行。
为了协调好二者之间的关系,需注意以下要点:1. 强化设计与施工的协同:洞室开挖和支护设计要紧密结合,确保设计方案的可行性和施工的实际性。
施工前要进行详细的技术交底,使施工人员清楚了解设计要求和施工规范,减少施工中的误差。
隧道出洞方案第1篇隧道出洞方案一、项目背景随着我国基础设施建设的快速发展,隧道工程在公路、铁路及城市轨道交通等领域发挥着重要作用。
为确保隧道施工安全、提高施工效率,合理制定隧道出洞方案至关重要。
本方案旨在规范隧道出洞作业流程,确保施工安全、顺利进行。
二、编制依据1.《中华人民共和国安全生产法》;2.《隧道工程施工质量验收规范》(GB 50208-2011);3.《隧道工程施工安全规范》(GB 50730-2011);4.《隧道工程设计与施工规范》(GB 50086-2015);5.《建筑工程施工组织设计规范》(GB/T 50502-2009);6.《建筑工程施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ 46-2005);7.项目设计文件及施工图纸;8.项目施工组织设计。
三、工程概况1.工程名称:XX隧道工程2.工程地点:XX省XX市3.工程规模:隧道全长XX米,双向XX车道,设计速度XX公里/小时4.工程地质:隧道穿越地层主要为XX岩,地质构造复杂,存在断层、破碎带等不良地质条件5.工程气候:地处亚热带季风气候区,四季分明,雨量充沛四、出洞方案1.出洞顺序及方式根据隧道施工组织设计,采取以下出洞顺序及方式:(1)先进行隧道右洞出洞,再进行左洞出洞;(2)采用单向开挖方式,从隧道进口向出口方向进行;(3)采用机械开挖与人工辅助相结合的方式进行出洞作业。
2.出洞施工准备(1)完成隧道出口段洞口工程,包括洞口排水、边坡防护及洞门施工;(2)对出洞段地质进行详细调查,了解地质条件,制定针对性施工措施;(3)配备足够的施工设备、材料及人员,确保出洞作业顺利进行;(4)对施工人员进行安全技术培训,提高施工安全意识。
3.出洞施工工艺(1)采用新奥法施工,遵循“管超前、短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测”的原则;(2)根据地质条件,合理选择开挖方式及爆破参数,确保施工安全、高效;(3)加强隧道支护,及时进行初期支护及二次衬砌,确保隧道结构稳定;(4)加强施工现场通风、照明及排水,为出洞作业创造良好条件。
洞口及管棚施工方案一、洞口刷坡施工1.洞口采用机械刷坡,然后人工修整,清理防护岩面杂物,清除浮石及松动的岩石;用高压水冲洗坡面,并使岩面保持一定的湿度。
2.初喷:采用湿式喷射机喷射砼,移动式电动空压机供风,施作前先对机械进行技术检查,对水、风、电路进行检查,合格后方可运转,喷射混凝土分段、分片由下而上进行,向喷射机供料时要连续均匀,机器正常运转时,料斗内保持足够的存料,喷层厚度为3cm,厚度要均匀。
3.锚杆:锚杆采用ф22的螺纹钢,锚杆长度为3米.锚杆以梅花形布置,锚杆间距为1. 5米,布置到边缘不够1. 5米但大于0.5米时要加布一根锚杆.在岩面上确定锚杆孔位、进行钻孔,孔深及孔径应符合图纸要求。
钻孔采用风动锚杆钻机或风钻凿岩机钻孔,钻至规定至深度后,用高压风吹孔,用牛角泵向孔内灌入水泥砂浆,并打入锚杆,锚杆外露部分不小于3cm以便挂网连接。
孔口不满部分用泵补灌,再用砂浆将孔口抹平。
锚杆布置见附图。
4.挂网:钢筋网加工车间集中加工,人工安装。
安装过程中采用钢钎或木柱将网片顶至密贴坡面,然后将网片焊接在安设好的锚杆上固定,钢筋网片加工示意图为通用图,但边缘部分的钢筋网要用同型号钢筋封死。
使用前,钢筋网须经试验合格,并除锈。
在洞外分片制作,安装时要求焊接并且搭接长度不小于8cm,钢筋网采用人工铺设,利用锚杆连接牢固。
5.复喷:喷砼时,减小喷头至受喷面距离和风压以减少钢筋振动,降低回弹。
钢筋网喷砼保护层厚度为5cm,保证钢筋网被覆盖完全。
6.刷坡线根据测量组放线定位确定二、管棚施工顺序安排以刷坡面为施工平台进行管棚工程的施工,隧道拱部范围内从中间向两侧施作(考虑围岩情况)。
三、施工工艺及方法采取施工技术为:采用德国TT40水平导向钻机先成孔后跟管钻进完成管棚施工,一次完成。
1.施工机械布置主机安置于施工钻孔处,主机中心线与管棚中心线应重合,液压动力系统和泥浆系统安置于主机边缘,隧道洞口砌筑泥浆池,用于储蓄施工后流出的泥浆。
隧道进洞施工方案隧道是为了连接两个地点而穿过山体或水体而建造的一种工程结构。
施工隧道需要经过一系列的工序和方案来确保施工的顺利进行。
本文将介绍一个典型的隧道进洞施工方案,包括前期准备、进洞施工和后期处理等几个主要步骤。
一、前期准备1. 挖掘洞口:根据设计要求,在山体或水体的两端挖掘出洞口。
在挖掘洞口的过程中,需要注意地质情况和土壤稳定性,做好加固和支护工作,确保洞口的稳定性。
2. 准备施工设备:根据隧道的尺寸和施工要求,选择适当的施工设备。
常用的设备包括钻探机、挖掘机、起重机等。
对设备进行检修和维护,确保其正常运行。
3. 施工人员培训:对参与施工的人员进行必要的培训,包括施工操作规范、安全技能等。
提高施工人员的专业素质和安全意识,减少施工事故的发生。
二、进洞施工1. 前场开拓:在洞口附近进行前场开拓工作,包括临时设备布置、临时道路建设等。
保证施工现场的顺利进行。
2. 隧道掘进:根据设计要求和地质情况选择掘进方法。
常用的掘进方法包括钻爆法、盾构法等。
根据实际情况,采取合适的方法进行隧道掘进。
3. 支护工程:在隧道掘进的同时,进行支护工程的施工。
根据地质情况和施工要求,选择合适的支护措施,包括锚杆、喷锚网、钢筋混凝土衬砌等。
4. 排水处理:隧道施工过程中会遇到地下水的问题,需要进行排水处理。
通过设置排水系统,将隧道内的积水及时排出,保证施工的顺利进行。
5. 施工记录和质量控制:在施工过程中,记录施工的各项数据和指标。
定期进行质量检验,确保施工的质量符合设计要求。
三、后期处理1. 隧道开挖完工:当隧道的开挖工程完成后,进行必要的测量和检验。
确保隧道的尺寸、形状和位置符合设计要求。
2. 隧道衬砌施工:根据隧道设计要求,进行隧道衬砌工程的施工。
采用适当的施工方法和材料,确保隧道的牢固和安全。
3. 设备拆除和现场清理:施工设备和临时构筑物的拆除和清理工作。
确保施工现场的整洁和安全。
4. 隧道通车前检验:在隧道通车前进行必要的检验和测试。
隧道出洞施工方案1. 背景与目标在隧道施工过程中,最关键的环节之一是隧道出洞施工。
隧道出洞施工需要考虑到地质条件、安全管理、施工方法等多方面因素。
本文档旨在提供一份全面的隧道出洞施工方案,以确保施工过程的顺利进行。
2. 地质勘察与预测分析在进行隧道出洞施工前,必须进行深入的地质勘察与预测分析。
通过分析地质结构、地下水情况、岩层性质等参数,可以准确评估工程风险,为出洞施工提供依据。
3. 安全管理措施3.1 施工人员安全隧道出洞施工是危险的作业环境,人员的安全是最重要的。
施工人员必须佩戴适当的防护装备,包括头盔、安全鞋、手套等。
同时,施工现场应设立警示标志和限制区域,禁止无关人员进入。
3.2 施工设备安全施工设备的安全性也是关键的考虑因素。
所有设备必须符合相关的安全规定,并定期进行维护与检测。
在使用过程中,必须严格遵守操作规程,防止意外事故的发生。
3.3 紧急救援计划在施工过程中,出现意外情况是难以避免的。
因此,需要制定紧急救援计划,明确各种紧急情况下的应对措施和责任分工。
所有施工人员都必须接受相应的培训,了解应对紧急情况的方法和步骤。
4. 施工方法4.1 预支护结构施工在隧道出洞施工中,预支护结构是保证施工安全和顺利进行的基础。
通常,可采用钢架支护、混凝土喷射等方式进行预支护结构的施工。
4.2 爆破挖掘施工在预支护结构完成后,可以进行爆破挖掘施工。
爆破挖掘是常用的隧道施工方法之一,其主要目的是通过爆破作用来破坏地质岩体,以便进行后续的挖掘工作。
4.3 机械开挖施工机械开挖是另一种常见的隧道施工方法。
相比爆破挖掘,机械开挖更加安全和精确。
常见的机械开挖设备包括隧道掘进机、剥离机等。
5. 沉降控制与监测在进行隧道出洞施工的过程中,必须对周边土地的沉降进行控制和监测。
在施工前需确定相关的沉降限值,通过监测设备实时检测沉降情况。
如果发现沉降超过限值,需要及时采取相应的补救措施。
6. 环境影响评价与治理隧道出洞施工对周边环境会产生一定的影响,包括噪音、扬尘等。
隧道施工作业要点一隧道明洞及洞口工程(一)明洞开挖支护按设计要求,对地层进行预加固,并做好地表水的截流,然后分层开挖和支护,边、仰坡及时分层施做喷锚网支护。
明洞石方严禁洞室爆破开挖,采用浅孔小台阶爆破,边、仰坡采用预留光爆层或预裂爆破法。
(二)明洞衬砌结构施工1、明洞混凝土浇注前对中线、高程和模板的外轮廓尺寸进行复测,确保衬砌不侵入设计轮廓线。
2、明洞混凝土浇注设置挡头板、外模和支架,明洞墙、拱混凝土整体浇注。
(1)模板和支(拱)架必须具有足够的强度、刚度和稳定性,能承受所浇注混凝土的重力及施工荷载;摸板接缝必须严密,不得漏浆,模板与混凝土的接触面必须清理干净并涂刷脱模剂;浇注前,模板内的积水和杂物必须清理干净。
(2)使用合格的原材料进行混凝土拌制;混凝土拌制前,对砂、石含水率进行测定,并根据测试结果和理论配合比调整材料用量,提出施工配合比,按照施工配合比进行拌制。
(3)混凝土运输、浇注及间歇的全部时间不超过混凝土的初凝时间。
当下层混凝土初凝后浇注上一层混凝土时,按施工缝进行处理。
(4)混凝土必须对称分层浇注,浇注过程中,随时对混凝土进行振捣并保证其均匀密实。
(5)自高处向模板内倾斜混凝土时,为防止混凝土离析,应满足下列要求:从高处直接倾斜时,混凝土自由倾落高度不超过2m;当倾落高度超过2 m时,应采用串筒、溜管等辅助下落;串筒出料口距混凝土浇注面的高度不超过1m。
3、明洞混凝土浇注强度达到设计强度等级的100%,方可拆除明洞拱架。
明洞回填必须两侧对称分层夯填密实。
每层厚度不大于0.3 m,两侧回填土面的高差不大于0.5 m。
回填至拱顶齐平后,再分层满铺填筑至设计厚度;(三)明洞防排水施工1、明洞外模拆除后及时按设计要求施做防水层及排水盲管。
2、墙后的排水设施必须与填土同时完成,并保证出水口通畅。
(四)隧道洞门施工1、开挖后的坡面达到稳定、平整、美观的要求。
2、端墙在土石方开挖后及时完成,基础超挖部分应与基础同级混凝土和基础同步浇注,端墙及挡、翼墙的开挖轮廓面符合设计要求。
隧道工程进出洞施工方法及要点1.1.1设计优化根据项目进场后对洞口位置复勘的结果,焦树坪隧道出口地形与原设计严重不符,出口左右洞均位于陡峻峭壁位置,悬壁临河,现场地形十分复杂,具备山陡、沟深、谷窄、临路、近水等特点,隧道进洞施工条件极差。
图4-12 隧道洞口位置三维地形图隧道右洞洞口位于50m高陡峻峭壁位置,下临河道,与河道高差约50m,水平距离约43m,且洞口深入岩体6m,洞口段埋深约20m,隧道不具备直接进洞条件,围岩实际为中风化片麻岩,灰绿色、灰黄色,完整性较好,片麻状构造,节理裂隙较发育。
如按原设计方案施工,存在以下问题:(1)隧道洞口位于山体内,洞口边仰坡爆破开挖方量大,约2400m³,将对山体结构破坏严重,施工耗时较长,对其他工程干扰极大,安全风险极高。
(2)削坡后隧道洞口缺乏作业平台,受洞口场地限制,无法进行大管棚作业、正常进洞施工和二衬台车拼装等。
针对现场问题,通过动态的设计和合理的方案应用,彻底解决陡峻峭壁位置隧道进洞问题。
(1)将洞口大开挖设计优化为“隧道延长+倒削竹洞门”形式,为避免大规模的山体爆破开挖,实现隧道“早进洞”,将隧道暗洞进行3m延长,从而减少开挖方量,同时将洞门形式调整为倒削竹,避免了端墙式洞门墙趾对桥台背墙的影响。
焦树坪隧道右洞1:0.3便道营盘河大桥0#台图4-13 隧道洞口段调整后示意图(2)采用小型钻孔机具进行“分层分段爆破”技术,施作洞口5m 小平台;同时根据洞口围岩较好情况,通过动态设计将超前大管棚变更为双层超前小导管,利用洞口小平台,完成超前作业,保证进洞时间和安全;并采用洞渣进行多级挡墙砌筑和回填,扩宽洞前平台至13m ,解决陡峻峭壁位置进洞难题,实现了资源的合理利用。
(3)在洞前短平台问题(洞前平台仅13m )上采用二衬台车“逐段拼装逐段进洞”技术,降低了交叉作业造成的施工干扰,解决了短平台二衬台车拼装难题。
1.1.2边仰坡施工1.1.2.1 分层分段爆破削坡流程图图4-14 分层分段爆破削坡施工工艺流程图1.1.2.2 测量放样按照变更后图纸中给定的洞口边仰坡坡率、平台宽度、明暗洞交界点、边仰坡起点设计高程、宽度,同时结合实际情况,进行洞口边仰坡开口线测量放样。
隧道工程施工方案一、洞口工程(一)施工方案根据我集团公司多年隧道施工的经验及雁门关隧道出口位置的具体情况,经过经济性、安全性、可行性综合分析比较后,决定进洞前先完成地表排水系统,采取分层开挖,分层支护,自上而下,边挖边护的洞口加固处理方法:洞口仰坡、明洞边坡采用锚、网喷混凝土加固技术,明洞挖方在满足机械开挖的条件下,使用挖掘机开挖,装载机配合自卸车装运弃碴至指定弃碴位置,人工辅助修坡。
不能直接用机械开挖的次坚石采用定向弱爆破,人工辅助机械装运弃方。
进洞采用先施工作超前小导管,短进尺,弱爆破,快循环,早封闭的施工方案。
(二)施工方法洞口工程开挖及施工步骤见图7-1。
(1)首先开挖并施作洞口边仰坡截水沟,以截排地表水,截水天沟中国建筑工业出版社筑龙网合力打造距边仰坡开挖边缘不小于5m,沟底纵坡不小于3‰。
排水沟与路基排水系统相衔接。
(2)开挖洞口顶部及明挖部分土石方,开挖土石方均自上而下进行,能用机械直接作业的,均选用机械开挖,人工配合。
机械或人工不能直接开挖的土石方,采用浅孔台阶控制爆破开挖。
开挖形成的坡面按设计要求及时进行封闭防护,避免长时间暴露,造成坡面坍塌。
(3)沿开挖轮廓线打超前小导管(长3.5m)注浆,小导管间距40cm,并外露1m 以便于与钢格栅相连接。
(4)用Ⅱ类围岩的施工方法开挖暗洞2m,完成支护体系。
(5)定位放线,组装台车,绑扎钢筋,浇筑明洞及暗洞钢筋混凝土。
(6)混凝土达到设计要求时拆模,施做明洞防水层,两侧对称回填。
二、洞门施工雁门关隧道左线洞门为端墙结构,右线洞门为偏压式结构,设计有外装修,同时洞门及地表做了景观美化设计,因此在明洞施工完,安排合理时间进行左右线洞门施工,并做好景观设计。
同时恢复植被,搞好绿化。
三、正洞洞身工程(一)开挖作业隧道开挖作业根据不同围岩类别分别采取不同的开挖方法。
其中左线隧道开挖方法见表7-1;右线隧道开挖方法见表7-2。
左线隧道分段开挖方法表表7-1续表右线隧道分段开挖方法表表7-2(二)钻爆设计Ⅱ、Ⅲ类围岩段台阶法开挖爆破设计见图7-2;Ⅳ类围岩段全断面开挖爆破设计见图7-3。
洞身开挖施工作业指导书一、开挖方式隧道洞身开挖采用的主要施工方法有:Ⅱ级围岩全断面开挖法;Ⅲa、Ⅲb、Ⅳb级围岩台阶法开挖;Ⅳa级围岩三台阶七步开挖法;Ⅴa、Ⅴb、Ⅴc级围岩双侧壁导坑法开挖。
二、施工准备1)进行施工测量放样。
开挖前应将控制开挖的中线、水平引至开挖部位掌子面,确定开挖轮廓,并根据钻爆设计布置好炮眼。
隧道洞施工为避免侵限,洞身开挖时需预留围岩变形量:Ⅱ级围岩变形量3~5cm,Ⅲ级围岩5~8cm,Ⅳ级围岩8~10cm,Ⅴ级围岩10~15cm。
2)进行钻爆设计。
隧道开挖前,应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具和爆破材料等进行钻爆设计。
3)开挖作业照明安装,钻眼机具到位,高压风水管的连接。
5)做好洞内、外排水系统,保证排水畅通。
三、全断面开挖法1、工艺原理全断面开挖是将隧道全断面一次开挖成型,再施做衬砌的方法。
隧道Ⅱ级围岩地段采用全断面开挖,利用多功能台架配合人工钻孔,光面爆破。
用人工钻锚杆孔,人工安装锚杆并进行锚固或注浆,采用湿喷机进行喷砼。
根据量测要求布设量测点,并及时进行分析反馈指导施工。
全断面开挖施工工艺及示意图见图12、全断面开挖应符合下列规定⑴.施工时应配备钻孔台车或台架及高效率装运机械设备,以尽量缩短循环时间,各道工序应尽可能平行交叉作业,提高施工进度;⑵.使用钻孔台车宜采用深孔爆破,以提高开挖进尺;⑶.初期支护应严格按照设计施做。
四、台阶法1、工艺原理台阶法开挖是将受到设计断面分成两次或三次开挖,其中上台阶超前一定距离后,上下台阶同时并进的施工方法。
隧道Ⅲa、Ⅲb、Ⅳb级围岩台阶法开挖,台阶长度3~5m,周边采用光面爆破减少对围岩的震动以控制成形。
上台阶风钻钻孔,挖掘机扒碴到下断面,下台阶利用风钻钻孔。
下断面出碴利用装载机装碴,自卸汽车运碴至指定的弃碴场地。
为确保施工安全隧道监控量测应及时进行。
台阶法施工工序及示意图见图2。
五、三台阶七步开挖法隧道Ⅳb、Ⅴ级围岩段采用三台阶七步开挖法开挖,首先进行超前支护,进行上部弧形导坑开挖→初期支护施工→中部左右侧交错开挖→边墙支护→下部左右侧交错开挖→边墙支护→核心土开挖→仰拱开挖与支护。
隧道明洞工程技术方案(一)、施工方法依据设计图及现场地形地质状况,先进行进、出口端洞外土方开挖,明洞土方开挖后,进行明洞套拱施工,再进行长管棚施工,大管棚施工后进行进行洞身开挖及支护施工,待洞身开挖及支护施工至10~50m后进行明洞施工。
明洞混凝土达到设计强度后,进行明洞回填。
回填结束后,进行洞口边、仰坡防护施工。
(二)、施工测量1.明洞定位放线为了确保隧道精确贯穿,向进、出口按一级导线各引一组限制点,形成洞外限制网,然后用全站仪接受坐标法放出隧道起、终点,按设计图纸放出边线,并用水准仪对所放主点桩原地面高程进行复测,将复测的实际高程和图纸设计高程、边坡坡率进行计算,算出实际的刷坡宽度,并计算出其边桩坐标,然后依据其坐标用全站仪放出桩位,用皮尺连点,撒上灰线,起先刷坡,清理洞面。
隧道进、出口明洞基坑清理、换填至设计要求后,依据设计图纸用全站仪放出进、出口明洞中桩及边桩,并用水准仪、协作钢尺定出仰拱底部圆弧曲线,用红油漆或挂线作上记号;待明洞仰拱及填充施工后再重新进行中线及明洞外轮廓边桩放样。
2.高程测量在复核设计院提拱的水准点后,按四等水准要求加密工程所需水准点,并引至洞口旁边作为高程限制点,复测确保无误后方可运用。
(三)、明洞施工1、明洞基底处理(1).依据设计图按实际的开挖边线进行明洞基坑开挖,接受挖掘机开挖,装载机协作进行。
(2).明洞基坑开挖至设计标高后,向监理工程师进行报检,待基坑长、宽、基底标高报检合格后再施工。
(3). 明洞基地基容许承载力不小于300kpa:2、明洞衬砌施工明洞衬砌及仰拱为60cm厚C30钢筋混凝土,设双层钢筋网,仰拱填充为C20素混凝土。
明洞钢筋主筋接受φ22的带肋钢筋,纵向间距25cm;纵向连接筋接受φ12带肋钢筋,环向间距20cm;箍筋接受φ8的光圆钢筋,环向间距20cm,纵向间距25cm。
上下两侧混凝土爱惜层厚度均为5.1cm。
(1).进行仰拱钢筋安装施工,仰拱接受大样模板,砼运输车运砼,插入式振捣器振捣,浇注时由仰拱中心向两侧对称一次浇注成型。
隧道工程进出洞施工方法及要点1.1.1设计优化根据项目进场后对洞口位置复勘的结果,焦树坪隧道出口地形与原设计严重不符,出口左右洞均位于陡峻峭壁位置,悬壁临河,现场地形十分复杂,具备山陡、沟深、谷窄、临路、近水等特点,隧道进洞施工条件极差。
图4-12 隧道洞口位置三维地形图隧道右洞洞口位于50m高陡峻峭壁位置,下临河道,与河道高差约50m,水平距离约43m,且洞口深入岩体6m,洞口段埋深约20m,隧道不具备直接进洞条件,围岩实际为中风化片麻岩,灰绿色、灰黄色,完整性较好,片麻状构造,节理裂隙较发育。
如按原设计方案施工,存在以下问题:(1)隧道洞口位于山体内,洞口边仰坡爆破开挖方量大,约2400m³,将对山体结构破坏严重,施工耗时较长,对其他工程干扰极大,安全风险极高。
(2)削坡后隧道洞口缺乏作业平台,受洞口场地限制,无法进行大管棚作业、正常进洞施工和二衬台车拼装等。
针对现场问题,通过动态的设计和合理的方案应用,彻底解决陡峻峭壁位置隧道进洞问题。
(1)将洞口大开挖设计优化为“隧道延长+倒削竹洞门”形式,为避免大规模的山体爆破开挖,实现隧道“早进洞”,将隧道暗洞进行3m延长,从而减少开挖方量,同时将洞门形式调整为倒削竹,避免了端墙式洞门墙趾对桥台背墙的影响。
焦树坪隧道右洞1:0.3便道营盘河大桥0#台图4-13 隧道洞口段调整后示意图(2)采用小型钻孔机具进行“分层分段爆破”技术,施作洞口5m 小平台;同时根据洞口围岩较好情况,通过动态设计将超前大管棚变更为双层超前小导管,利用洞口小平台,完成超前作业,保证进洞时间和安全;并采用洞渣进行多级挡墙砌筑和回填,扩宽洞前平台至13m ,解决陡峻峭壁位置进洞难题,实现了资源的合理利用。
(3)在洞前短平台问题(洞前平台仅13m )上采用二衬台车“逐段拼装逐段进洞”技术,降低了交叉作业造成的施工干扰,解决了短平台二衬台车拼装难题。
1.1.2边仰坡施工1.1.2.1 分层分段爆破削坡流程图图4-14 分层分段爆破削坡施工工艺流程图1.1.2.2 测量放样按照变更后图纸中给定的洞口边仰坡坡率、平台宽度、明暗洞交界点、边仰坡起点设计高程、宽度,同时结合实际情况,进行洞口边仰坡开口线测量放样。
然后根据实际开挖坡线及地形,用钢尺量距开挖坡线5米外的位置,作为截排水沟和被动防护网位置,根据实际地形情况,可做适当调整。
1.1.2.3 危石处理及被动防护网施作首先安排人员测设、收集山体及周边地形的基本参数,寻找可以攀爬至山顶的路线,为洞顶排危做好准备。
然后进行洞顶山坡危石排除,参照4.2.3.1节施作洞顶被动防护网。
1.1.2.4 分层分段爆破施工隧道洞口位于陡峻峭壁位置,较大型钻孔设备运至洞顶困难,且无法在洞顶进行钻孔作业,项目采用小型钻孔机具(YT28风动凿岩机)进行洞顶钻孔作业。
在爆破削坡过程中,必须最大限度的控制炸药用量,尽量降低爆破振动对山体边坡稳定所造成的不利影响,禁止采用集中装药的大爆破。
项目针对边仰坡爆破削坡采用分层分段钻爆技术,属于浅孔低药量控制爆破,控制爆破冲击波、震动、噪音和飞石,避免对山体围岩完整性造成破坏。
焦树坪隧道右洞1:0.3便道营盘河大桥0#台图4-15 分层分段爆破削坡示意图 (1)施工原则为了确保施工安全,最大限度的降低作业难度,结合本工程的具体情况,采取分层分段松动微差爆破作业方法,此方法主要关键点为: 1)选择自由面是关键,通过自由面的选择,以改善抵抗线距离大小的均匀性,最大程度地控制飞石方向;2)合理地布置炮孔和药包,形成多点分散装药方式,避免单孔或单药包的药量过分集中;3)炮孔深度根据分层方案及现场地形特点,从开口线往下竖向1.5m分为一层,横向2m分为一段,炮眼深度按1.5m控制;4)清理干净作业面浮碴,避免爆破飞石危及他人安全。
(2)爆破参数设计1)主要爆破参数如下:钻孔直径(d)d=φ42mm;最小抵抗线(W)W=0.8m;孔距(a)a=0.5m;炮孔深度(L)L=1.5m(根据实测地形及局部变化在现场进行调整)超深(L1)L1=0.5m线装药密度采用预裂爆破的线装药密度视岩石性质、钻眼直径和炸药品种而定,对于小直径的岩石炸药,线装药密度一般为0.12~0.38kg/m,本工程暂取0.3 kg/m,可通过试验和岩性进行适当调整。
2)单孔装药量计算(Q)Q=0.3×1.5=0.45kg根据现场爆破效果对孔距、排距、线装药密度再做适当的调整。
3)装药长度:采用间隔装药,装药长度为0.6m4)装药结构与堵塞①装药结构采用间隔装药,用32mm直径的标准药卷间隔绑在导爆索上。
绑在导爆索上的药串可以再绑在竹片上,缓缓送入孔内,应使竹片贴靠保留岩壁一侧。
装药时,炮孔底部1.0~2.0m区段的装药量应比设计值大1~3倍。
取值视孔深和岩石性质而定。
接近堵塞段顶部1m的装药量为计算值的1/2或1/3。
炮孔的其他部位按计算的装药量装药。
②堵塞为保证爆破效果,应该进行堵塞。
堵塞时先用牛皮纸或编织袋放下堵塞段的下部,再回填黄泥或钻屑。
需要注意的是要保持装药段空气间隔。
以利于发挥空气对四周孔壁的均匀爆破压力。
5)起爆方式为避免爆破时振动过大,降低对山体围岩的扰动,将爆破孔分段起爆,采用25ms~50ms 延时毫秒雷管。
根据地形条件,在分段时,一段的孔数满足振动要求,采用3孔同时起爆。
(3)分层分段爆破施工1)布孔设计炮孔标定必须按照设计好的爆破参数准确地在爆破体上进行标识,不能随意变动设计位置。
布孔前应先清除爆破体表面积土和破碎层,根据施工测量确定的开口线上进行孔位的布置。
根据地形及爆破削坡后坡面需要,钻孔形式为倾斜钻孔,钻孔倾角为控制在70°左右,采用一字型布孔,避免在岩质显著变化或起伏地形的凹处布孔。
2)布孔和孔位确定孔位应根据设计由技术人员进行布孔,测量孔深,按技术交底由现场领导安排钻孔,具体要求“准、正、平、直、齐”。
3)钻孔由于待爆破山体为陡峻峭壁位置,且附近也没有通道可以绕行至洞顶爆破处,经过研究后,只能制作简易支架,利用滑轮将潜孔钻设备运至待爆山体上,然后进行钻孔作业。
开孔深度一般为1.5米;开孔要求孔口要端正,要规整;钻头离地送风,吹净浮渣;提升钻具时在钻具出孔前停止风转,以防破坏孔口。
凿岩遵循“硬岩快打”原则,在操作过程中做到“一听、二看、三检查”。
钻孔施工中,由于意外原因较多,极易导致孔眼被堵而报废,因此必须重视钻孔检查和堵孔处理工作、防渗水措施。
在钻孔过程中,应严格控制钻孔的方向、角度和深度,特别是倾斜度应严格符合设计要求。
钻孔完成后,及时清理孔口的浮碴,清孔直接采用胶管向孔内吹气,吹净后,应检查炮孔有无堵孔、卡孔现象,以及炮孔的间距、眼深、倾斜度、实际的最小抵抗线是否与设计相符,若和设计相差较多,应对参数适当调整,如果可能影响爆破效果或危及安全生产,应重新钻孔。
先行钻好的炮孔,用编织袋将孔口塞紧,防止杂物填塞炮孔。
(4)装药结构与填塞1)装药结构采用间隔装药,用32mm直径的标准药卷间隔绑在导爆索上。
绑在导爆索上的药串可以再绑在竹片上,缓缓送入孔内,应使竹片贴靠保留岩壁一侧。
装药时,炮孔底部1.0~2.0m区段的装药量应比设计值大1~3倍。
取值视孔深和岩石性质而定。
接近填塞段顶部1m的装药量为计算值的1/2或1/3。
炮孔的其他部位按计算的装药量装药。
采用手工连续装药,当装药长度大于2m时,布置两个起爆药包,一个置于距孔底0.5—1.0m处,另一个置于距药柱顶0.5—1.0m处。
图4-16 炮孔装药示意图在装药过程中如发现堵塞,应停止装药并及时处理;严禁用钻具处理装药堵塞的钻孔。
装药前,要仔细检查炮孔情况,清除孔内积水、杂物。
装药过程中应严格控制药量,把炸药按每孔的设计药量分好,边装药边测量,以确保线装药密度符合要求。
为确保能完全起爆,起爆体应置于炮孔底部并反向装药。
2)填塞①填塞材料使用粘土或砂加粘土,严禁用石块填塞。
②为保证填塞质量,药卷安放后应立即进行填塞,每填入0.3m处用木棍或竹竿捣固密实。
③严禁不填塞进行爆破。
(5)起爆网络根据本工程的现场实际情况和周边环境等因素,为确保起爆网络的安全传爆、改善爆破质量减少爆破危害、方便施工操作,浅孔爆破起爆网络采用非电毫秒雷管孔内和孔外相结合的复式延时起爆网络。
起爆网络采用塑料导爆管和四通连接,起爆器点火起爆。
(6)爆破安全距离洞顶削坡爆破为浅孔爆破,由于爆炸能引起的有害效应,包括爆破振动、爆破冲击波、个别飞散物安全允许距离。
根据《爆破安全规程》规定,露天岩土浅孔爆破施工时,个别飞散物的最小安全允许距离为200m,当复杂地质条件下或未形成台阶工作面时不小于300m。
因此,在陡峻峭壁位置爆破削坡作业时,以爆破点为圆心,设置大于300m范围的警戒线,每次爆破前要对警戒区进行排查,不留隐患,保证施工安全。
(7)爆破安全防护措施根据爆破周边环境和条件,爆破需防护的安全内容主要为飞石与爆破地震波。
因此确保爆破安全防护措施为加强填塞和近体覆盖,严格控制单段起爆药量,做好微差起爆网络,确保爆破震动符合设计要求,所以炮孔填塞要使用细纱和黄泥拌合成的填塞材料填塞,堵孔不小于最小抵抗线。
1.1.3超前支护通过“小型钻孔机具+分层分段”爆破的方法,在洞口峭壁位置爆破出5m宽小平台,根据山体爆破削坡情况,洞口段围岩为中风化片麻岩,灰黄色,岩体完整性较好。
由于洞口爆破削坡后仅有5m小平台,且洞口位置与沟谷底部高差较大,可利用空间狭小,洞口场地无法进行大管棚施做,根据现场实地情况及围岩条件,进行动态设计变更,将超前大管棚支护变更成双层超前小导管支护,其施作方法参照4.2.4.1双层超前小导管施工方法进行。
1.1.4进洞施工洞口段围岩为中风化竖向层状片麻岩,灰黄色,岩体完整性较好,但洞前平台仅有5m 宽小平台,受洞口浅埋和洞前短平台影响,隧道进洞采用“双层小导管+上下台阶法”。
首先进行上半断面开挖,并及时施作初期支护;再进行下半断面开挖,并及时进行初期支护;最后进行仰拱混凝土及二次衬砌,仰拱铺底距离掌子面:I、II、III级围岩不得超过60m,IV、V、VI级围岩不得超过35m。
上台阶风钻钻孔,光面爆破开挖。
下台阶风钻钻孔,人工装药,非电毫秒雷管微差控制爆破,光面爆破开挖施工完毕后,初喷混凝土封闭围岩。
待混凝土初凝后,按设计支护参数施作中空注浆锚杆。
锚杆安装完,在锚杆外端挂设钢筋网片,复喷混凝土达到设计厚度。
护上下台阶法开挖施工注意要点:(1)隧道采用台阶法开挖,施工中先开挖上台阶然后时初期支护,然后跳槽开挖下半台阶,施作相应的初期支护,然后仰拱的二次衬砌,再施作仰拱回填,待初期支护趋于稳定后施作洞身二次衬砌。
(2)施工过程中应加强超前地质预报与监控量测根据量测信息指导隧道施工,若围岩级别与设计不符,应立即调整施工方案。