隧洞工程施工方法说明.docx

第6章隧洞工程施工说明6. 1概述本标段隧洞工程开挖包括16#隧洞下游段、17#隧洞上游段。16#隧洞下游段长809.06m,桩号17+595.6618+404.72；17#隧洞上游段长1862.77m,桩号18+735.2720+598.04。以上两条隧洞基本设计参数相近，具体参数为：设计底坡i=l3000,开挖断面呈城门洞形，宽2.52.8m,高2.9353.135m。本标隧洞混凝土衬砌分III、IV、V类围岩三种衬砌型式，但对混凝土施工来讲，III、IV类围岩两种衬砌型式相同，均只衬砌边墙、底板，底板混凝土衬砌厚度20cm,边墙混凝土衬砌厚度25cm,顶拱喷C15混凝土厚IOcm,IV类围顶拱设钢筋网及锚杆；V类围岩采用全断面钢筋混凝土衬砌，厚30cm,边墙、顶拱支护采用C20喷混凝土，厚IOCn1。工程地质情况：16#隧洞下游段洞身穿过的地层岩性均为P2sh泥岩及砂岩，岩层产状N14°E.NEN9019。17#隧洞上游段洞身桩号19+65019+720以前段大都穿过P2sh紫红色泥岩，局部地段为薄层砂岩；19+650-19+720以后段穿过TlL砂岩；岩层产状N60°E.NEZ7o15°。以上两洞地下水位均位于洞底以下，局部存在层间水。围岩地质分类：砂岩段属m类，泥岩段属IV类，16#隧洞出口段20In及17#隧洞进口段50m属V类。具体围岩分类见表6.1表6.1-1隧洞围岩分类表隧洞名称HI类（In）IV类（In）V类（In）备注16#隧洞0789.0620809.0617"隧洞1392.77420501862.77合计1392.771209.06702671.836.2 隧洞开挖工程施工6.3 .1主要洞挖及支护工程量主要洞挖及支护工程量见表6.2-lo序号工程项目单位工程量备注1石方明挖m38012石方洞挖m3186803石方超挖m358574锚杆(22,L=l.5m)根58725锚杆(25,L=2.0m)根346锚筋(22,L=l.5m)根87挂钢筋网：6t9.338C20喷混凝土m2m1425.4厚IOcm表6.2-1洞挖与支护工程量表6.2.2主要施工程序隧洞开挖施工程序见图6.2-lo16”洞出口明挖>16”洞身开挖>16洞身支护>洞身衬砌施工准备1711洞进口明挖17"洞身开挖17”洞身支护图6.2-1隧洞开挖施工程序框图6.2.3开挖方案16#、17#洞均只能采用单面掘进。由于隧洞断面面积最大只有7.02m"最大高度仅3.135m,因此，该洞洞身开挖主要采用顶拱预留光爆层法开挖，I11IV类围岩采用光面爆破，V类围岩采用周边密空孔钻爆法，支护方式采用锚喷支护，必要时结合挂网和钢支撑。6.2.4施工方法6.2.4.1洞口石方明挖洞口石方明挖共801m3,分布于16#洞出口、17#洞进口两个工作面。主要施工方法由于各洞口明挖方量很少，洞口石方明挖自上而下采用YT28型手风钻钻孔，松动爆破，人工配合反铲扒磴，PC200反铲装5t东风自卸汽车出硝，磴料主要用来平整施工区场地，多余部分运往附近弃砧场。各洞口两侧边坡，土坡人工修整成1：1的正坡；两侧石坡及洞脸采用预裂爆破，分别修整成1：0.5的正坡。洞脸支护对于各洞口，土石方明挖完成后，先自上而下进行人工削坡，用撬棍等撬除坡面浮石、危石.再根据设计图对洞脸及两侧边坡进行锚喷支护。锚杆采用砂浆锚杆，杆体为中25mm螺纹钢，锚杆长2.0m,锚杆孔深1.9m,外露10cm,间排距均按设计要求施工，梅花型布置；喷混凝土标号为C20混凝土，厚10cmo6.2.4.2洞口开挖在各洞口开挖前，须重新检查洞顶及两侧边坡安全，待锚喷支护完毕，保证隧洞施工安全后，再开始进行洞口开挖。由于隧洞断面较小，采用全断面开挖方法。根据地质资料显示，各洞口围岩属于IVV类围岩，稳定性较差，洞口段20m内采用浅孔小药量爆破，单循环进尺l01.2m左右，每茬炮后紧跟锚喷支护。6.2.4.3主洞洞身开挖施工方法洞身开挖采用边顶拱预留光爆层的施工工艺。因隧洞最大高度只有3.135m,为了节省钻孔工作前搭设工作平台时间，隧洞预留光爆层的下部（主爆区），首先进行开挖作业，根据围岩的具体情况超前1520m,预留光爆层与下部主爆区同时爆破跟进，始终保持上述距离。这样，既节约了循环时间，加快开挖进度，又减轻了光爆层的夹制作用，有利于提高光面爆破的施工质量，降低工程成本。各洞洞身开挖均采用YT28型手风钻钻孔，铲斗回转式装岩机装0.6m3的“V”形矿斗车轻轨出渣，人工配合装岩机扒渣，矿斗车每列56个，采用电瓶机车牵引，磴料弃置于洞口附近弃磴场，洞内每25Om设置避车洞一个，避车洞宽2.0m、高1.8m深、1.8m。对于弃渣问题，各洞口、均布置轻轨倒渣线，将洞渣弃直接到入弃渣场，人工整平。开挖作业循环程序开挖作业循环程序框图，见图6.2-2o测量放线临时支护安查安全橇挖图6.2-2隧洞开挖作业循环工序框图施工作业程序测量放线：由红油漆画出周边线，中心点及塌落孔、掏槽孔点位，精度控制在±2cm.钻孔：严格按照爆破设计要求钻孔，保证钻孔数量及质量，钻孔要求准、平、直，孔位精度控制在±5cm。装药爆破：由具有爆破作业证的专职炮工严格按照爆破设计要求装药、封孔、爆破。通风散烟：各隧洞口均采用1台28KW轴流风机，以由洞外向洞内鼓风为主，洞内每隔300m增设一台28KW轴流风机。安全撬挖：爆破后，由撬挖工站在渣堆上将掌子面、边顶拱各部位的浮石撬挖干净,保证出渣期间安全。待出渣完毕后再补撬一次，以保证钻孔、装药期间的安全。出渣：采用铲斗式装岩机装0.6/的“V”形矿斗车有轨出渣。扒渣：采用人工配合铲斗式装岩机扒渣，掌子面底部要求扒至设计开挖高程。洞内风、水、电及其管线布置为满足钻孔出硝设备交叉运行的要求，洞内每隔25Om设一避车洞，避车洞沿洞轴线宽2m,高1.8m,深1.8m。洞内面向掌子面方向的左侧顶拱布置鼓风筒，右侧墙上部布置照明及动力线，下部布置由空压机引入的76mm压风管，由洞内向洞外排水的50mm施工排水管和由洞外向洞内供水的50mm进水管。各开挖工作面洞内每隔50m设置1.0m×l.0m×0.6m（长X宽X深）的集水坑，以便于洞内排水。避车洞及洞内风、水、电及其管线布置见图6.2-3。图6.2-3避车洞及洞内风、水、电及其管线布置见图供风：洞内施工用风主要用于手风钻钻孔，16#洞工作面采用一台12电动固定空压机供风；17#洞工作面采用一台12/和一台6/电动固定空压机供风。施工用水：由洞口高位水池用50mm钢管引至洞内。施工排水：各洞开挖工作面均由各集水坑内，用水泵通过中50mm排水钢管排出洞外。洞内照明：洞内每隔IOm设有一只IooW白炽灯，掌子面施工照明采用2只500W碘鸨灯。洞内通风：采用50Omm的帆布风筒。爆破设计本标段隧洞开挖根据招标文件中图纸所显示地质情况，爆破设计分IIIW类围岩和V类围岩两种进行设计。其它断面爆破设计可参考以上两种断面，根据围岩类别和断面大小对孔数和药量进行适当调整。HIIV类围岩爆破设计该类开挖断面面积S=6.44/,开挖采用光面爆破设计；掏槽采用六空孔平行直孔掏槽；周边孔采用25药卷间隔装药，导爆索引爆；爆破网络采用非电毫秒塑料导爆管雷管联结，火雷管火花起爆。a.炮孔布置：见图6.2-42.50说明：周边孔12个；底孔4个：塌落孔4个：掏槽孔11个（含6个空孔）共计31个孔。图6.2-4InIV类围岩爆破炮孔布置示意图（单位：cm）b爆破设计参数见表6.2-2表6.2-2InIV类围岩爆破设计参数表漉(n)TL«(m)OE（个）涯(cm)三t(n)单擢谩（kg）总药量（kg）炸斛耗(kg?)掏趣L422.85（螭6（空孑IJ321.89.01.52崩渤L422.846070321.45.6底孔422.847070321.45.6周422.8125065250.67.2V类围岩爆破设计该类开挖断面面积为7.02m2,由于该类围岩稳定性极差，为了尽可能减少爆破对围岩的震动，决定采用周边密空孔钻爆法，即沿周边设计开挖线布置一排密空孔，孔距E=1520cm,孔内不装药，与其相临的外圈塌落孔按软岩光面爆破设计。a爆破炮孔布置图，见图6.2-5图6.2-5V类围岩爆破炮孔布置示意图（单位：cm）b设计参数表见表6.2-3表6.2-3V类围岩爆破设计参数表TLS(mm)(m)涯(cm)药径(m)单?l三t(kg)总药S(kg)炸药鞭(kg?)三WL421.2一4（蝌1（空孔）320.41.60.94周邂空?L421.2431520外圈®落?L154555320.23.O城S孔421.2590110320.31.5底TL421.266075250.31.8开挖作业循环时间InIV类围岩开挖作业循环时间，见表6.2-4：表6.2-4mIV类围岩开挖作业循环时间序号循环工序时间(min)时间横道图（h）1234三6781测量放线3。,2钻孔1503装药爆破90IIII4散烟30H一I_5撬挖30i一I6出磴150IV类围岩开挖作业循环时间，见表6.2-5表6.2-5V类围岩开挖作业循环时间循环工序时间时间横道图（h）测量放线钻孔装药爆破散烟撬挖出楂临时支护(min);309054096.2.5开挖支护6. 2.5.1支护方式InIV类围岩：以锚喷支护为注。锚杆采用22砂浆锚杆，锚杆长1.=l.5m,喷混凝土厚IOcmoV类围岩：以钢支撑结合锚喷支护。锚杆采用小22砂浆锚杆，长L=L5m,喷混凝土厚IOn1,钢支撑采用116工字钢制作，间距80120cm。洞口开挖：采用锚喷超前支护结合钢支撑的施工方法，超前锚杆采用22砂浆锚杆，锚杆长L=2.0m,钻孔倾角沿洞轴线方向，钻孔方向与洞轴线夹角45°；喷混凝土厚IOCm；钢支撑采用116工字钢制作，间距5080cm。断层支护：采用周边密空孔钻爆法与插