隧道标准化施工(4册) 下载本文

2)施工注意事项

(1)右洞二次扩挖应在左洞初期支护施工完成并达到一定强度后进行,一般滞后左洞扩挖10~15米;

(2)右洞各段爆破药量严格按震动测试结果进行控制;

(3)左洞二次衬砌距右洞扩挖距离根据震动测试结果具体确定,暂定为不小于25米;右洞二次衬砌距右洞扩挖的距离暂定为不小于40米。

5.3施工技术

5.3.1开挖轮廓线的确定

1 隧道开挖轮廓线应考虑隧道设计内轮廓尺寸、初期支护及二次衬砌设计厚度及预留周边围岩变形量确定;当隧道采用构件支撑时,开挖应预留支撑沉落量,以保证衬砌设计厚度。

2对双车道隧道采用复合式衬砌时,隧道的开挖轮廓应预留变形量当设计无规定时,可按表5.1选用。

开挖轮廓预留变形(单位:cm) 表5.1

围岩类别 预留变形量 5.3.2钻爆设计一般要求 1 隧道掘进施工前,应进行专门钻爆设计。设计应考虑以下因素:地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具、爆破材料和出渣能力。

设计的内容应包括:炮眼(掏槽眼、辅助眼、周边眼)的布置、数目、深度和角度、装药量和装药结构、起爆方法和爆破顺序等。设计图应包括:炮眼布置图、周边眼装药结构图、钻爆参数表、主要技术经济指标及必要的说明。

Ⅳ 3~5 Ⅲ 5~7 Ⅱ 7~10 Ⅰ 特殊设计 2开挖应采用光面爆破,分部开挖时可采用预留光面层光面爆破。 3 采用光面爆破时,应满足以下技术要求:

1)根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小抵抗线;

2)按爆破设计要求,严格控制周边眼的装药量,应保证装药结构符合设计要求;

3)周边眼宜采用小直径药卷和低爆速炸药,可借助传爆线以实现空气间隔装药。对于Ⅱ类围岩宜采用双传爆线装药结构;Ⅲ~Ⅴ类围岩宜采用竹片、传爆线、小直径药卷间隔装药结构;破碎地段,周边眼采用钻密眼,人为切开一条缝不装药或隔孔装药措施;

4)采用毫秒雷管微差顺序起爆,应使周边爆破时产生临空面。周边眼同段的雷管起爆时差应尽可能小;

5)各光面爆破参数如周边眼间距(E)、最小抗线(V)、相对距(E/V)和装药集中度(q)等,应采用工程类比或根据爆破漏斗及成缝试验确定。

4 周边眼参数的选用应遵守下列原则:

1)当断面较小或围岩软弱、破碎或在曲线、折线处开挖成形要求高时,周边眼间距E应取较最小值;

2)抵抗线V应大于周边眼间距。软岩在取较小的周边眼间距的同时,抵抗线应适当增大; 3)对于软岩或破碎性围岩,周边眼的相对距E/V应取最小值。

5 爆破开挖一次进尺应根据围岩条件确定,开挖软弱围岩时,应控制在1~2m之内;开挖坚硬完整的围岩时,应根据周边炮眼的外插角及允许超挖量确定。

6 一般周边眼、内圈眼按环形布孔,掘进眼线性布孔。硬岩深孔爆破优选宽孔距、小抵抗布孔方式。炮眼布置应符合下列要求:

1)掏槽炮眼布置在开挖断面的中央稍靠下部,以使底部岩石破碎,减少飞石。

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2)周边炮眼应沿设计开挖轮廓线布置。

3)辅助炮眼应交错均匀地布置在周边眼与掏槽眼之间,并垂直于开挖面打眼,力求爆下的石渣块体大小适合装渣的要求。

4)开挖断面底面两隅处,应合理布置辅助眼,适当增加药量,消除爆破死角。

5)宜用直眼掏槽,眼深小于2m时可用斜眼掏槽,两个掏槽炮眼间距不得小于20cm。

6)斜眼掏槽的方向,在岩层层理或节理发育时,不得与其平行,应呈一定角度并尽量与其垂直。

7)周边炮眼与辅助的眼底应在同一垂直面上,保证开挖面平整。但掏槽炮眼应比辅助炮眼眼底深10~20cm。

7 掏槽中空孔的孔数、布置型式及其与装药眼间距,应根据中空孔和装药眼的直径、深度、地质条件和装药眼起爆顺序等来确定。

8 装药型式应按掏槽眼孔径rh与药卷径rc的比值D(不偶合系数)确定,也可按两者的体积之比D`确定,D值可取2左右,D`值可取4~6。

选用小直径药卷时,应防止爆炸中断现象,岩石很软时可采用爆管装药型式。眼深小于2m时,可采用空气柱装药型式。硬岩炮眼较深时,眼底可装一节加强药包,以保证爆破效果。

9 当采用全断面开挖或台阶开挖时,应采用导爆管、毫秒雷管起爆周边眼,不得采用火花起爆。开挖断面一次起爆时,如毫秒雷管的间隔时间小,周边眼的雷管应与内圈炮眼的雷管跳段起爆。

10 导坑或局部开挖,宜采用浅眼爆破,防止振动对支撑结构产生不良影响。 11 当钻爆设计与围岩条件不相适应时,应及时调整使其合理。

5.4施工工艺

5.4.1钻爆法施工时,隧道洞身开挖作业应采用光面爆破施工工艺。施工时,必须编制爆破设计,按爆破图表和说明书严格施工,并根据爆破效果,及时修正有关参数。

钻爆法开挖作业工序组成为:测量放样—→布眼—→台车(台架)及风水管路就位—→钻眼—→装药堵塞—→联结起爆网络—→起爆—→通风—→找顶清理危石—→出渣—→清底。钻爆作业必须按照钻爆设计进行钻眼、装药、按线和引爆。

5.4.2机械设备选型配套

机械设备应本着“性能先进、配套合理、着重工效”的原则,按大断面(长)隧道机械化施工技术要求选型配套。

一般隧道大断面开挖可采用(液压)多层钻孔平台配15~22台风动凿岩机钻孔;对于长大隧道宜采用性能先进的液压钻孔台车(如353E电脑导引台车)进行施工,并配专用炮泥机加工炮泥,保证装药堵塞质量。

长隧道无轨运输出渣,其装渣能力应与每次开挖土石方量及运输车辆的容量相适应。一般情况下,常配备两台斗容3m3的装载机装渣,3~6辆大吨位自卸汽车运输,并配1台反铲挖掘机进行清底、找顶作业。

5.4.3光面爆破施工工艺

1 测量放样布眼

1)中线、水平控制点布设:为便于检查开挖断面的尺寸及形状,在施工中应设置控制点。中线施工控制点在直线地段宜每10m设一个,曲线地段宜每5m设一个,中线控制点应设在拱顶处,水平施工控制点宜每10m设一个。

中线、水平基点布设:宜距开挖面每50米埋设一个中线桩,每100米设一个临时水准点。 2)钻眼前应定出开挖断面中线、水平线,用红油漆准确绘出开挖断面轮廓线,并标出炮眼位置(误差不超过5cm),经检查符合设计要求后方可钻眼。

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测量方法宜用用激光准直仪定向,经纬仪、水平仪、钢尺相配合进行,控制点间可用挂线目测法进行。

2 定位开眼

采用钻孔台车或风动凿岩机钻眼,其轴线与隧道轴线要保持平行。就位后按炮眼布置图正对钻孔。对于掏槽眼和周边边眼的钻眼精度要求比其它眼要高,开眼误差控制在5cm以内。

3 钻眼

按照不同孔位,将钻工定点定位。钻工应熟悉炮眼布置图,能熟练的操作凿岩机械,特别是钻周边眼,一定要由有较丰富经验的老钻工司钻,有专人指挥,确保周边眼有准确的外插角,使两茬炮交界处台阶不大于15cm。同时,根据眼口位置岩石的凹凸程度调整炮眼深度,保证炮眼底在同一平面上。

施工时控制好炮眼的角度、深度、密度,使之符合设计要求,是保证光爆质量的关键之一,为此,应符合下列精度要求:

1)掏槽眼 眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5cm。 2)辅助眼 眼口排距、行距误差均不得大于5cm。

3)周边眼 沿隧道设计断面轮廓线上的间距误差不得大于5cm;眼底不超出开挖断面轮廓线10cm,最大不得超过15cm;眼深误差不宜大于100mm。

周边眼外插角按钻机要求操作净空、孔深确定,一般以2~3°,瑞典的臂式钻最优外插角为2.5°,国内常用支架式凿岩机的炮眼外倾斜率不应大于50mm/m,“长钎打短眼”的办法可以减小钻孔外斜率。

4)内圈炮眼至周边眼的排距误差不得大于5cm,炮眼深度超过2.5m时,内圈炮眼与周边眼宜采用相同的斜率。

5)当开挖面凸凹较大时,应按实际情况调整炮眼深度,并相应调整药量,力求除掏槽眼外的所有炮眼底在同一垂直面上。

4 清孔及成孔检查

钻眼完成后,应严格成孔检查。按炮眼布置图进行检查并做好记录,有不符合要求的炮眼应重钻,经检查合格后才能装药爆破;装药前,用高压风水将炮眼内泥浆、石屑吹洗干净。

5 装药

装药需分片分组,按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行,雷管要“对号入座”,要定人、定位、定段别,不得乱装药。所有炮眼均以炮泥堵塞,堵塞长度不小于20cm。

6 联结起爆网路

按设计的联接网络实施。起爆网路为复式网路,以保证起爆的可靠性和准确性。联结时要注意:导爆索的连接方向和连接点的牢固性;导爆管不能打结和拉细;各炮眼雷管连接次数应相同;引爆雷管用黑胶布包扎在离一簇导爆管自由端10cm以上处,网路联好后,要有专人负责检查。 7 非点炮人员撤离安全区后才能引爆。爆破后,如有瞎炮,要进行专门处理,并及时按5.1.5.1.款标准检查光爆效果,分析原因,调整爆破设计。 5.4.4超欠挖测定

断面开挖完成后,应及时用激光断面仪测定超欠挖量,评定开挖质量。

5.4.6采用电力起爆时,应按国家现行《土方和爆破工程施工及验收规范》和其他相关规定执行。

5.5施工质量

5.5.1光面爆破:见表5.2。

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光面(预裂)爆破控制标准 表5.2

序号 1 2 3 4 5 6 5.5.2开挖 1 基本要求

1)洞身开挖,必须清除大浮石,并严格控制欠挖。当岩层坚硬完整,并确认不影响衬砌结构稳定和强度时,允许岩石个别突出部分(每1m2内不大于0.1m2)欠挖,但其隆起量不得大于5cm。拱、墙脚以上1m内断面严禁欠挖

2) 开挖轮廓要预留支撑沉落量及变形量,以防止出现净空不够的情况。 3) 应力求避免掘进时的错台,严格控制放样精度。 2 实测项目:见表5.3、5.4。

洞身开挖实测项目表 表5.3 项次 检查项目 破碎岩,土(Ⅳ、Ⅴ级围岩) 拱部超挖 中硬岩、软岩(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级围1 岩) (mm) 硬岩(Ⅰ级围岩) 宽度 2 (mm) 3 全 宽 +200,-0 平均100 每20m用水准仪沿中线查1处 每 侧 规定值或允许偏差 平均100,最大150 平均150,最大250 平均100,最大200 +100,-0 每20m用尺量,每侧1处 每20m用尺量1个断面 检查方法和频率 项目 平均线性超挖量(cm) 最大线性超挖量(cm) 两炮衔接台阶最大尺寸(cm) 残眼率(%) 局部欠挖量(cm) 炮眼利用率(%) 硬岩 10 20 10 ≥90 5 90 中硬岩 15 20 10 ≥75 5 95 软岩 10 15 10 ≥55 5 100 边墙、仰拱、隧底超挖(mm) 贯通误差的规定 表5.4

两相向开挖洞口间长度(m) 横向贯通误差(mm)

<3000 150 3000~6000 200 29

>6000 视仪器设备及施工需要另行规定,并