目 录
一、工程概况 ........................................................................................................................................ 3 1.1工程范围 ............................................................................................................................................ 3 1.2概述 .................................................................................................................................................... 3 1.3洞身开挖施工控制性节点工期......................................................................................................... 3 二、地质条件 ........................................................................................................................................ 3 三、主要工程量 .................................................................................................................................... 4 四、引用标准 ........................................................................................................................................ 5 五、施工布置 ........................................................................................................................................ 6 5.1、施工道路 ......................................................................................................................................... 6 5.2、洞内施工供电 ................................................................................................................................. 6 5.3、洞内施工供水与排水 ..................................................................................................................... 7 5.4、洞内施工供风 ................................................................................................................................. 8 5.5、洞内通风及排尘 ............................................................................................................................. 8 六、爆破试验 ........................................................................................................................................ 9 七、1#导流洞上游段洞身开挖施工方案 .............................................................................................10 7.1、导流洞洞身开挖措施 ................................................................................................................... 10 7.1.1导流洞洞身上层开挖 ............................................................................................................... 10 7.2.2导流洞洞身中下层开挖 ........................................................................................................... 10 八、1#导流洞开挖施工工艺流程 .........................................................................................................18 8.1、Ⅱ~Ⅲ类围岩段开挖工艺流程 .................................................................................................... 18 8.2、Ⅳ~Ⅴ类围岩和不良地质段开挖工艺流程 ................................................................................ 22 九、特殊洞段的开挖支护措施 ............................................................................................................23 9.1、导流洞进口 ................................................................................................................................... 24
1
9.2、施工支洞与主洞交叉段 ............................................................................................................... 25 9.3、不良地质段 ................................................................................................................................... 25 9.4、塌方处理应急措施 ....................................................................................................................... 28 十、1#导流洞洞身开挖施工进度 .........................................................................................................29 十一、施工期监测措施 ........................................................................................................................29 十二、质量控制要点及措施 ................................................................................................................31 12.1、质量控制要点 ............................................................................................................................. 31 12.2、质量控制措施 ............................................................................................................................. 32 十三、安全控制重点及措施 ................................................................................................................33 13.1、安全防范重点 ............................................................................................................................. 33 13.2、安全重点防范措施 ..................................................................................................................... 33 十四、劳动力及机械设备配置计划 .....................................................................................................35 14.1、劳动力配置计划 ......................................................................................................................... 35 14.2、设备配置计划 ............................................................................................................................. 35
2
2#导流洞洞身上游段开挖支护施工方案
一、工程概况
1.1工程范围
2#导流洞洞身上游段开挖支护施工工作内容包括准备工作、洞线测量、施工期排水、照明和通风、钻孔爆破、支护施工、围岩监测、塌方处理、完工验收前的维护,以及将开挖石渣运至指定地区堆存和废渣处理等工作。
1.2概述
导流隧洞布置在左岸,靠河道侧为1#导流隧洞,靠山体侧为2#导流隧洞。1#导流隧洞上游段全长427.19m,平均设计底坡为0.61%,进口高程为3368.50m;2#导流隧洞上游段全长536.54m,平均设计底坡为0.50%,出口高程为3363.00m。导流隧洞采用城门洞型断面,净断面尺寸15m×17m(宽×高)。
1#施工支洞位于左岸上坝址上游约90m,与左岸低线沿江公路A段相接,地形坡度35°~45°。其分上、下岔洞进入主洞,全长431.27m,采用城门洞型断面,开挖断面尺寸7.5m×7m(宽×高)。
1-1#施工支洞与1#、2#导流隧洞交叉点桩号分别为:1#导0+277.56、2#导0+378.94;1-2#施工支洞与1#、2#导流隧洞交叉点桩号分别为:1#导0+184.98、2#导0+286.23。
1.3洞身开挖施工控制性节点工期
本工程控制性进度表
序号 1 2 #工 程 项 目 承包人进点 2导流隧洞洞身开挖支护完成 完工时间 第1个月 第7个月 备注 二、地质条件
导流洞沿线均为黑云母花岗闪长岩,无可溶岩分布,洞室多位于地下水位以下,地下水以基岩裂隙水为主,局部洞段存在顺洞向及切洞向导水断层,存在涌水问题。围岩Ⅱ类占13%,Ⅲ类占67%,Ⅳ类占20%。
3
导流隧洞构造发育,主要构造形迹有断层、节理等。通过导流隧洞主要断层及破碎带有F1、F2、F5、f35、f41、f2-3、f2-8等,多为陡倾角结构面,带内一般由碎块岩、碎裂岩、岩屑及少量泥膜组成;节理主要发育以下三组:①N0°-10°E NW∠60°-90°,②N11°-20°E SE∠0°~30°,③N21°-30°W SW∠60°-90°。
左岸断层及节理裂隙发育,且多充填岩块、岩屑或无充填,受节理裂隙影响,岸坡地下水位及相对隔水层埋藏较深,地下水位随地面高程增大而埋藏愈深。根据钻孔揭示,左岸地下水位坡降平缓,岸坡水位高程近河水位高程,左岸地下水位埋深0.0m~94.8m。具体围岩类别分段详见表一。
表一 2#导流隧洞洞室围岩工程地质分类分段表
洞深 洞号 (m) 0+000~ 0+167 0+167~ 洞向 风化 地质描述 上覆岩体厚度 (m) 围岩 类别 N32°W 弱风化岩体较完整,呈次块状-镶嵌,结构面下段 较少发育,结合较好,围岩基本稳定。 0~96 Ⅲ 该段发育F1、F2等两条Ⅱ级结构面,N32°W+圆弱风化断层与洞轴线夹角大于30°,受断层弧段 上段 影响,岩体破碎,围岩不稳定。 0+220 圆弧段+ N12°E 96~119 Ⅳ 2#导0+220~ 流隧洞 0+527 0+527~ 0+536 弱下~岩体完整,呈块状,结构面较少发育,119~183 微风化 结合较好,围岩基本稳定。 该段发育F5等一条Ⅱ级结构面,断层弱风化与洞轴线夹角大于10°,受断层影响,165~172 上段 岩体破碎,围岩不稳定。 Ⅲ N12°E Ⅳ 三、主要工程量
表二 2#导流洞上游段石方洞挖工程量表
序号 1 合计 部位 2#导流隧洞 工作内容 石方洞挖 石渣清运 计量单位 m3 m3 m3 工程数量 168564 2644.5 171208.5 备注 不可预见地质原因,暂列 表三 2#导流洞上游段主要支护工程量表
4
序号 部位 工作内容 喷素混凝土C25,δ=10~15cm 挂网喷混凝土C25,δ=15~25cm 钢筋网制安 普通砂浆锚杆Φ22,L=3.0m 普通砂浆锚杆Φ25,L=4.5m 计量单位 m3 m3 t 根 根 根 根 根 根 t m m m m 工程数量 3795 550 10 648 5898 739 557 641 440 207 275 1053 4882 3906 备注 1 导流隧洞洞身 普通砂浆锚杆Φ28,L=6.0m 普通砂浆锚杆Φ32,L=9.0m 超前锚杆Φ28,L=6.0m 钢筋束3Φ28,L=9.0m 钢格栅 超前小导管Φ48,L=6.0m,δ=5mm 排水孔预埋钢管Φ65,L=0.8~1.5m,δ=6mm 排水孔钻孔Φ50,L=3.0m 软式透水管Φ42,L=3.8~4.5m 四、引用标准
(1)《环境空气质量标准》GB3095-1996; (2)《爆破安全规程》GB6722-2003;
(3)《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50086-2001;
(4)《水工建筑物地下工程开挖施工技术规范》DL/T5099-2011; (5)《水电工程施工地质规程》NB/T35007-2013;
(6)《水电水利基本建设工程单元工程质量等级评定标准》第1部分 土建工程DL/T5113.1-2005;
(7)《水电站基本建设工程验收规程》DL/T5123-2000; (8)《水电水利工程爆破施工技术规范》DL/T5135-2001; (9)《水电水利工程锚喷支护施工规范》DL/T5181-2003; (10)《水电水利工程岩壁梁施工规程》DL/T5198-2013;
(11)《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》DL/T5389-2007。
5
五、施工布置
5.1、施工道路
2#导流隧洞洞身石方开挖施工主要利用1#施工支洞作为施工通道,1#施工支洞与左岸低线沿江公路A段相接。通过1-1#施工支洞进行2#导流洞的上半洞开挖,通过1-2#施工支洞进行2#导流洞下半洞开挖。爆渣通过1#施工支洞和左岸岸低线沿江公路运出,其中:一部分洞挖利用料运抵2#中转料场,一部分弃料按业主要求运至达古村场地Ⅰ期和1#弃渣场,具体路线如下:
开挖工作面→1#施工支洞→左岸低线沿江公路A段→达古村场地Ⅰ期(弃料)。 开挖工作面→1#施工支洞→左岸低线沿江公路A段→左岸低线沿江公路B段→2#中转料场(有用料)。
开挖工作面→1#施工支洞→左岸低线沿江公路A段→至1#渣场道路→1#弃渣场(弃料)。
5.2、洞内施工供电
2#导流隧洞开挖支护施工主要的用电设备有通风机、水泵、电动空压机等。供电通应前,在1#施工支洞口附*台布置1台300KW柴油发电机,以满足现场施工照明与用电需求,且其作为供电通应后系统停电时一些紧急工作能继续进行备用。
供电通应后,按照合同文件的要求,施工用电从发包人提供的10kV电源接口接入,经二次降压后供生产使用。利用布置在施工支洞洞口台地上的降压变压器作为施工电源,为提高施工供电质量,使功率因数不小于0.9,在变配电站设置PGJ2型无功自动补偿装置。变压器配置一组避雷器和一组跌落式熔断器,以防短路和雷电波损坏设备。采用150mm2低压电缆,沿隧洞洞壁向洞内布置,视施工需要在适当的位置设置三通作为引线之用,根据用电设置的布置要求,在适当的位置设置配电柜,施工机械用电采用不同直径的低压电缆由此端口接入分别供电。
成洞段照明及施工供电均采用三相五线制,用绝缘电线沿边墙蝶式瓷瓶明配。照明灯选用100W防爆灯和高效节能高压钠灯,以并联形式布置在导流隧洞、施工支洞侧壁,沿导流洞长度方向每隔10m左右布置一盏,电源由配电柜引出,为保证安全,距开挖面30m以内采用36V低压照明,采用移动式低压投光灯具,要随进尺向前移设。为防止施工中突然停电,施工人员配置12~24V手提作业灯作为应急照明。
6
图一、 洞内照明电路敷设示意图
5.3、洞内施工供水与排水
供水:隧洞内施工用水,从1#施工支洞附近的高位水池接下水管,用Φ108钢管随开挖面向洞内延伸,水管沿洞壁下部一侧布置,供水管间用法兰连接,在各工作面交接处设置三通分别供水,在距开挖掌子面20~50m左右,设置带阀门的水叉,采用胶管供水,导流隧洞上部的开挖、支护完成后,管线移至下部布设。
排水:在开挖施工过程中,沿一侧底板布置排水沟,将地下裂隙渗水及施工废水集中引至集水坑内,集水坑沿隧洞长度方向每隔150m左右设置一个(或设置在渗水量较大的裂隙下游处),并在同侧结合汛期排水的需要布置Ф150mm钢管作为排水总
7
管,集水坑内布置3吋水泵将水汇入排水总管排出洞外。
在施工过程中,尽可能查清溶洞、溶穴、溶槽中来水情况,以便采取相应的处理措施,按照“截、堵、排、引”四字方针区别对待进行处理,原始存水采用抽排的方法,对渗透较微弱地带采用防渗截水和安装排水管相结合的方法处理,对有补给来源且又来源不明的地段,采用引排的措施,用水管将溶洞的水体逐步向外引出释放并排出。
5.4、洞内施工供风
隧洞内施工供风,主要由布置在施工支洞外的160m3/min供风站提供,供风站布置及配置详见“第3章 施工总平面布置及用地计划”。供风主管采用Φ108mm无缝钢管,沿隧洞开挖的侧壁布置,管道前端距开挖面约30m主风管头接分风器,用高压软管接至各风动工具。导流隧洞上部开挖、支护完成之后,管线移至下部布设。
5.5、洞内通风及排尘
地下洞室施工中的通风散烟处理得好坏,是制约地下洞室快速施工的一个重要因素,在隧洞施工的前期尤为重要。本合同工程施工通风以开挖阶段的机械通风为主,再辅以综合治理措施:一是加强施工机械净化减少污染源 (如掺柴油添加剂、配备催化剂附属箱等);二是在距掌子面50m处设置水幕降尘器,实施水幕降尘;三是配置仪器加强现场尘毒监测,严格通风管理。
根据工程进度及工作面安排,在导流洞开挖时,计划通过施工支洞分别向洞内布设通风设备,具体布置如下:
计划采用纯压入式通风:在1#施工支洞口分别布设2*55KW轴流风机2组,接直径为1.2m的阻燃帆布风筒,悬吊在洞顶拱,向掌子面压入式供风。
洞内风水管线敷设见下图二。
8
通风机电源线导流洞/施工支洞(剖面)通风、排水布置示意图
图二 洞内“四管”敷设示意图
六、爆破试验
开挖前, 结合石方明挖情况,根据初拟的爆破参数结合施工隧洞洞口开挖进行爆破试验,以确定适合于本地质条件下的钻孔爆破参数,如掏槽方式,最有效的钻孔深度
9
与封堵长度,光面爆破参数、掏槽孔、崩落孔、光爆孔的合理间排距以及爆破网络的连接方式等。通过试验与调整求得最佳的爆破参数,进行正式洞挖施工,并随洞挖施工进行优化及调整。
结合洞挖爆破施工,检测爆破质点振动速度,并结合声波检查,确定爆破安全控制标准,进而对爆破方案进行修改、限制和优化,保证洞室施工期的稳定安全。
为保证爆破效果,对每批购进的爆破器材进行检测试验,具体检测项目有毫秒非电塑料导爆雷管准爆性及延期时间,炸药的殉爆距离等项目。
七、2#导流洞上游段洞身开挖施工方案
7.1、导流洞洞身开挖措施
隧洞施工中严格按“管超前、短进尺;强支护、早封闭、快成环;勤量测”的原则组织施工,并通过围岩量测不断进行动态调整。
根据本工程导流隧洞的特点、工期要求及施工机械性能,导流洞洞身自上而下分上、中、下三层进行开挖支护。
7.1.1导流洞洞身上层开挖
导流洞洞身上层开挖高度为7.5m,采用手风钻钻爆施工。
(一)、Ⅱ围岩段开挖支护
导流洞Ⅱ围岩岩体完整成洞较好,采用全断面开挖,周边光面爆破成形,循环进尺3.0m左右。施工作业用台架架设工作平台,采用手风钻(φ42mm)钻爆开挖。喷锚支护滞后开挖作业面不大于15m,与开挖施工平行作业,局部稳定性差的岩体开挖后随机锚杆及时支护。初定爆破参数详见图01《导流隧洞Ⅱ围岩上层开挖设计及爆破参数表》。
(二)、Ⅲ类围岩段开挖支护
导流洞Ⅲ类围岩段上层采用中导洞预留保护层法施工。即在上层先施工7m×7.5m中导洞(导洞断面同施工支洞),以加强顶部围岩的支撑,在顶拱预留1m保护层,以保证爆破开挖质量。随后跟进扩挖,再按施工图纸进行支护封闭。
开挖示意图如下(序号为开挖爆破顺序)。开挖示意图如下(序号为开挖爆破顺序):
10
图三 Ⅲ类围岩段开挖示意图
主要施工程序为:导洞钻爆开挖→(临时喷护)→扩挖至导流洞设计轮廓→锚杆、锚筋束等支护
1、导洞钻爆开挖
导洞开挖按短进尺、强支护、勤观测的原则施工,用台架架设工作平台并采用手风钻(φ42mm)钻爆开挖。III类围岩岩体完整成洞较好,开挖循环进尺2.5m左右。初定Ⅲ类围岩段中导洞爆破参数详见图02《Ⅲ类围岩段中导洞开挖设计及爆破参数表》 2、 临时喷护
III类围岩条件较好,导洞工作面距扩挖面一般为5~15m,可不进行临时喷护。若遇到小断裂带可经监理工程师同意后采用Φ28,L=6.0m随机砂浆锚杆及临时素喷5cm 厚C25混凝土,以保证施工安全。 3、 边界扩挖
扩挖时钻孔平台可将两个台架并排安放,并将台架两边伸长50cm以囊括所有孔位,同样使用手风钻(φ42mm)钻爆开挖。初定III类围岩扩挖爆破参数详见图03《Ⅲ类围岩段扩挖设计及爆破参数表》
初定爆破参数如表四:
11
表四 Ⅲ类围岩段上层扩挖爆破参数
孔别 孔径(mm) 42 辅助孔 光爆孔 总计 42 42 42 数量(个) 40 22 41 54 157 间排距 (cm) 90×85 80 70 50 孔深(m) 6 6 6 6 单孔药(Kg) 2.3 2.6 2.3 0.7 总药量(Kg) 92 57.2 94.3 37.8 281.3 0.8 单耗 (Kg/m3) 控制段 MS1~MS5 MS7 MS9 MS11~MS13 断面面积64.05m2,单次循环爆破方量352.27m3 (三)Ⅳ类围岩段开挖支护
当从导洞观察到围岩类别比较差,以IV类围岩为主时,导流洞上半洞开挖采用中导洞无预留保护层法,可将中导洞顶拱轮廓提高,与设计断面相应部位轮廓重合,从而根据导流洞支护施工图纸采取永久性挂网、喷锚、系统锚杆等支护措施,保证施工安全。随后跟进扩挖,再进行支护封闭。开挖示意图如下(序号为开挖爆破顺序):
图四 Ⅳ类围岩段开挖示意图
主要施工程序为:超前勘探→导洞钻爆开挖→(临时喷护)→扩挖至导流洞设计边界→锚杆、锚筋束等支护
12
1、超前勘探
在裂隙带时,围岩类别为IV类,需进行超前勘探摸清岩体地质情况,根据地质变化,及时调整支护方案。勘探孔钻孔采用100B潜孔钻机,孔深15m,孔向平行洞轴线。
2、导洞钻爆开挖
导洞开挖按短进尺、强支护、勤观测的施工原则施工,用台架架设工作平台并采用手风钻(φ42mm)钻爆开挖。IV类围岩岩体完整成洞较差,开挖循环进尺1.8m左右,且开挖前,先施工Φ28,L=6m超前锚杆,然后再进行爆破施工 。初定中导洞爆破参数详见04《IV类围岩段中导洞开挖设计及爆破参数表》
初定导洞爆破孔网参数如表五:
表五 IV类围岩上层中导洞爆破参数
孔别 掏槽孔 孔径 (mm) 42 42 42 42 42 数量 (个) 8 1 18 81 34 16 158 间排距 (cm) 15×15 75 70 60 50 孔深 (m) 2.5 2.5 1.8 1.8 1.8 1.8 单孔药量 (Kg) 1.8 0.9 0.9 0.7 0.25 总药量 单耗 控制段 (Kg) (Kg/m3) 14.4 16.2 72.9 23.8 4 131.3 1.25 MS1~MS3 MS6~MS9 MS11~MS25 MS27~MS29 MS31 掏槽空孔 42 辅助孔 周边孔 光爆孔 总计 导洞断面面积58.2m2,单次循环爆破方量104.8m3 3、 导洞支护
IV类围岩相比II、III类围岩条件较差,导洞工作面距扩挖面一般为5~8m,由于顶拱为设计断面,可不进行临时喷护,顶拱可按照导流洞支护设计图进行永久性挂网Φ8@15cm×15cm喷C25混凝土5cm厚,并采用Φ28,L=6.0m系统砂浆锚杆进行支护,导洞侧壁可经监理工程师同意后采用Φ28,L=6.0m随机砂浆锚杆及临时素喷C25混凝土10cm进行支护,以保证施工安全。 4、边界扩挖
在扩挖施工前先在顶拱施工Φ28,L=6m超前锚杆,然后在进行爆破施工。同II、III类围岩,扩挖时钻孔平台可将两个台架并排安放,并将台架两边伸长50cm以保证囊括所有孔位,同样使用手风钻(φ42mm)钻爆开挖。初定IV类围岩扩挖爆破参数详见图05《IV类围岩段扩挖设计及爆破参数表》
初定爆破参数如表六:
13
表六 IV类围岩段上层扩挖爆破参数
孔别 孔径 (mm) 42 辅助孔 光爆孔 总计 42 42 42 数量 (个) 28 16 24 38 106 间排距 孔深 单孔药量 (cm) (m) (Kg) 90 80 70 50 3 3 3 3 2.5 2.3 2.2 0.8 总药量 (Kg) 45 18.4 26.4 15.2 95 0.65 单耗 (Kg/m3) 控制段 MS1~MS5 MS7 MS9 MS11~MS13 断面面积53.31m2,单次循环爆破方量146.6m3 5、上层支护
IV类围岩采用Φ28,L=6.0m及Φ32,L=9.0m的系统砂浆锚杆相间按@1.5m×1.5m梅花形布置,并初喷5cm混凝土后挂网Φ8@15cm×15cm,再架设I20钢拱架@100cm,最后复喷10cm混凝土进行支护。
(四)Ⅴ类围岩段及A、B型断面开挖支护
当从导洞观测到围岩条件很差时,以V类围岩为主,以及A、B型断面开挖时,可采用双导洞形式进行开挖,即在导流洞上层左右两边各开挖一导洞,中间预留5.6m,两个导洞施工轮流循环进行(一边导洞开挖支护完成后,再进行另一边导洞开挖),两边设计断面处可根据设计图纸进行永久性挂网锚喷、系统锚杆支护,以保证洞室围岩稳定。随后进行扩挖,跟进支护。开挖示意图如下(序号为开挖爆破顺序):
图五 Ⅴ类围岩段开挖示意图
14
施工程序为:超前勘探→导洞钻爆开挖→临时喷护→扩挖至导流洞设计边界→锚杆、锚筋束支护 1、超前勘探
在大断层破碎带时,围岩类别为V类,同样需进行超前勘探摸清岩体地质情况,根据地质变化,及时调整支护方案。勘探孔钻孔采用100B潜孔钻机,孔深15m,孔向平行洞轴线。 2、 导洞钻爆开挖
导洞开挖同样按短进尺、强支护、勤观测的原则施工,用台架架设工作平台并采用手风钻(φ42mm)钻爆开挖。V类围岩岩体完整成洞很差,开挖循环进尺1.0m左右(A、B型断面,围岩为Ⅲ、Ⅳ类进尺可适当增加),且开挖前,先施工Φ48,L=6m超前小导管,注浆后后再进行爆破施工 。初定中导洞爆破参数详见06《V类围岩段双导洞开挖设计及爆破参数表》
初定导洞爆破孔网参数如表七:
表七 双导洞爆破参数表
孔别 掏槽孔 孔径 (mm) 42 42 42 42 辅助孔 42 42 42 42 42 光爆孔 周边孔 总计 42 42 数量 (个) 8 1 10 8 11 4 7 5 6 11 18 15 93 间排距 (cm) 15×15 75 75 70 70 70 70 60 60 50 50 孔深 (m) 1.3 1.3 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 单孔药量 (Kg) 1.0 0.30 0.30 0.30 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.15 0.15 总药量 单耗 控制段 (Kg) (Kg/m3) 8 3.0 2.4 3.3 1.0 1.75 1.25 1.5 2.75 2.7 2.25 29.9 0.96 MS1~MS3 MS5 MS7 MS9 MS11 MS13 MS15 MS17 MS19 MS21 MS23 掏槽空孔 42 导洞断面面积32.1m2,单次循环爆破方量32.1m3 3、 导洞支护
V类围岩由于围岩条件极差,因此导洞工作面距扩挖面一般为3~5m,开挖导洞边界一边侧壁及顶拱为设计边界线,因此可按照导流洞支护设计图进行永久性支护,用Φ28,L=6m的系统砂浆锚杆按设计要求进行支护,并初喷5cm混凝土后挂网Φ8@15cm×15cm,再架设I20钢拱架@50cm,最后复喷10cm混凝土进行支护。另一
15
侧导洞侧壁可经监理工程师同意后采用Φ28,L=6.0m随机砂浆锚杆及临时素喷C25混凝土10cm进行支护,以保证施工安全。 4、 中间扩挖
在扩挖施工前先在顶拱施工Φ48,L=6m超前小导管,注浆后后再进行爆破施工。扩挖时钻孔平台同样可将两个台架并排安放,并将台架两边伸长50cm以保证囊括所有孔位,同样使用手风钻(φ42mm)钻爆开挖。初定V类围岩扩挖爆破参数详见图07《V类围岩段扩挖设计及爆破参数表》。
初定爆破参数如表八:
表八 中间扩挖爆破参数
孔别 主爆孔 光爆孔 总计 孔径 (mm) 42 42 数量 (个) 51 11 62 间排距 孔深 单孔药量 (cm) (m) (Kg) 80~100 3 50 3 3.4 0.6 总药量 (Kg) 61.2 6.6 67.8 单耗 (Kg/m3) 0.55 控制段 MS1~MS9 MS11 断面面积41m2,单次循环爆破方量123m3 5、 上层支护
V类围岩采用Φ28,L=6.0m及Φ32,L=9.0m的系统砂浆锚杆按@1.5m×1.5m梅花形布置,,并初喷5cmC25混凝土后挂网Φ8@15cm×15cm,再架设I20钢拱架@50cm,最后复喷10cmC25混凝土进行支护。
7.2.2导流洞洞身中下层开挖
中层开挖高度为9.4m、10.95m,中部采用ROC-D7液压钻机钻孔,钻孔直径Φ90mm,中间楔形拉槽,两侧预留3.0m厚保护层。考虑到边墙开挖质量及减少超挖量,两侧保护层采用液压凿岩台车水平孔钻,周边光面爆破,循环进尺3.5m。对于对于Ⅱ、Ⅲ类围岩段,中部循环进尺10m,两侧壁喷锚支护滞后开挖进行;Ⅳ、Ⅴ类围岩段,循环进尺7.5m,两侧壁喷锚支护及时跟进,与开挖施工平行作业。
下层开挖高度为2m,采用手风钻水平钻孔,钻孔直径Φ42mm,周边光面爆破,循环进尺3.5m。
作业循环:上层采用三臂凿岩台车钻爆开挖,各工序顺序作业;中层中部采用ROC-D7液压钻机中间楔形拉槽超前,两侧预留保护层以三臂凿岩台车水平钻孔光爆跟进,滞后于中部梯段10m,梯段爆破钻孔与出渣平行作业。下层保护层开挖滞后两侧边墙保护层开挖7.5m,考虑到中部及两侧出渣道路所需,预留5m宽的出渣道路,采用
16
手风钻水平钻孔半幅交错开挖。
导流隧洞各层开挖循环时间见表九、表十、表十一。
表 九 导流洞上层开挖支护排炮作业循环时间估算表
工序 部位 Ⅱ、Ⅲ类 围岩洞段 Ⅳ、Ⅴ类 围岩洞段 时间单位 h 测量放线 1.0 超前支护 0 钻孔 5 装药爆破 2.0 通风散烟 0.5 安全处理 1 围岩 支护 0 出渣 清底 循环时间 14 4 0.5 h 1.0 4 2.5 1.5 0.5 1.5 5 2.5 0.5 19 备 注 ① Ⅱ、Ⅲ类围岩系统锚杆及喷混凝支护与开挖平行作业,不占直线时间; ② 不良地质段超前支护结束后的待凝时间可进行钻孔、装药作业,开挖循环时间中不加钻孔、装药用时; ③ Ⅱ、Ⅲ类围岩排炮循环进尺2.5~3.0m,Ⅳ、Ⅴ类围岩排炮循环进尺不大于1.0~1.8m;不良地质段上层开挖循环进尺0.5m; ④月进尺估算:根据作业循环时间,并考虑时间利用系数及支护影响等,估算结果为:Ⅱ、Ⅲ类围岩洞段:110m/月(单工作面);Ⅳ、Ⅴ类围岩和不良地质洞段:45m/月(单工作面)。 表 十
工序部位 中部 梯段爆破 两侧水平光爆
时间单位 h h 导流洞中层开挖支护排炮作业循环时间估算表
测量放线 0.5 1.0 钻孔 7.5 3 装药爆破 3 1.5 通风散烟 0.5 0.5 安全处理 0.5 1 围岩 支护 0 0 出渣 8 3 清底(清面) 1.0 0.5 循环时间 21 10 ① 边墙水平钻孔光爆滞后于梯段开挖10m,与梯段开挖平行作业,仅开始阶段占用直线工期; 备 注 ② 边墙开挖后,对层间错动、夹泥裂隙等进行及时支护,与开挖交替作业; ③ 液压钻机梯段爆破排炮循环水平进尺10m,边墙预留保护层爆破排炮循环进尺3.5m; ④ 月进尺估算:根据作业循环时间,并考虑时间利用系数等,计算结果为:边墙预留保护层开挖为:210m/月(单工作面)。
17
表 十一
工序部位 下层保护层开挖 时间单位 h 导流洞下层开挖支护排炮作业循环时间估算表
测量放线 0.5 钻孔 2.5 装药爆破 1.5 通风散烟 0.5 安全处理 0.5 围岩 支护 0 出渣 2 清底(清面) 0.5 循环时间 8 ① 底部预留保护层开挖滞后于边墙预留保护层开挖7.5m,仅开始阶段占用直线工备 注 期; ② 保护层开挖左右预留宽约5.0m的中层出渣道路,左右交替开挖与支护作业; ③ 保护层爆破排炮循环进尺3.5m; ④ 月进尺估算:根据作业循环时间,并考虑时间利用系数等,计算结果为: 210m/月(单工作面)。 八、2#导流洞开挖施工工艺流程
Ⅱ~Ⅲ类围岩支护滞后开挖面,与开挖平行作业;Ⅳ、Ⅴ类围岩及断层视地质情况采用超前预支护,开挖后及时进行喷锚支护;不良地质段根据实际情况,采用超前导管、预注砂浆加固,并加强爆破控制措施,确保围岩稳定。
8.1、Ⅱ~Ⅲ类围岩段开挖工艺流程
(1)开挖钻爆施工工艺
Ⅱ~Ⅲ类围岩段开挖工艺流程见图8-3。 一次支护 出渣、清底 延伸风水电线路,转入下一循环 18
图六 开挖施工工艺流程框图
开 挖 准 备 测 量 放 线 钻 孔 装药、联网起爆 通风排烟、洒水除尘 安全检查、处理 盲炮、危岩处理
(2)Ⅱ~Ⅲ类围岩爆破参数
Ⅱ~Ⅲ类围岩爆破参数参见附图,实际施工时及时调查爆破效果,并根据爆破效果调整爆破参数。
(3)主要工序作业措施 1)测量放样
控制测量采用全站仪测设导线控制网,施工测量采用经纬仪、水准仪及激光指向仪进行。测量作业由作业人员按照设计要求精度进行,每个月进行一次测量检查、复测,确保测量控制工序质量。施工人员根据测量人员定点或全站仪的投点按爆破设计结合布孔样板进行爆破孔的布置。爆破孔采用红色或白色喷漆明显标示在开挖撑子面上,控制放样精度不大于±1cm。
2)钻孔
爆破孔布设之后,钻孔设备就位即可开始钻孔。钻孔时应保证定位精度和钻孔误差,做到开孔准确,钻孔平直。周边孔应在断面轮廓线上开孔,沿轮廓线的调整范围和掏槽孔的孔位偏差不应大于5cm,其它炮孔孔位的偏差不得大于10cm。周边光面爆破孔要做到“准、直、平、齐”。所有炮孔的孔底应落在爆破图规定的平面上。
光面爆破的要求:
① 钻孔孔口位置、角度和孔深应符合爆破设计的规定,钻孔偏差不得大于1cm; ② 残留炮孔痕迹应在开挖轮廓上均匀分布。炮孔痕迹保留率:完整岩石应在80%以上,较完整和完整性差的岩石不少于50%,较为破碎的岩石不少于20%;
③ 相邻两孔之间的岩面平整,孔壁不应有明显的爆震裂隙;
④ 相邻两茬炮之间的台阶或预裂爆破孔的最大外斜值,不应大于15cm; ⑤ 预裂爆破后,必须形成贯穿连续性的裂缝。 3)装药
上层开挖除光爆孔外采用Φ32mm×200mm×200g 2#岩石乳化炸药连续装药,光爆孔采用Φ25mm×200mm×90g 2#岩石乳化间隔装药。中层梯段爆破采用Φ70mm×450mm×2.0kg 2#岩石乳化炸药连续装药,侧墙光面爆破主爆孔采用Φ32mm×200mm×200g 2#岩石乳化炸药连续装药,光爆孔采用Φ25mm×200mm×90g 2#岩石乳化间隔装药。下层光面爆破采用Φ32mm×200mm×200g 2#岩石乳化炸药连续装药,光爆孔采用Φ25mm×200mm×90g 2#岩石乳化间隔装药。为方便施工,利用自卸汽车改制移动平台车进行装药,装药时,严格按爆破安全规程和爆破试验确定的参
19
数进行。装药作业时,除爆破工之外,洞内其余施工人员撤出洞外,设备撤离到安全地带,并在洞口设置警戒及爆破标志。装药结束后,由爆破工程师和专业炮工分区分片检查,连接爆破网络。
4)联网起爆
隧道掘进爆破采用微差控制爆破,微差间隔时间25-110ms。首先起爆掏槽眼,再起爆辅助眼,最后起爆周边眼。导爆管在孔外采用簇联方式,用电雷管作起爆雷管,起爆网路如图8-4所示。当光面孔使用导爆索时,孔内导爆索在孔外搭接,连接在孔外主导爆索上,孔外主导爆索用非电雷管引爆,光爆孔装药导爆索连接如图8-5所示:
孔内导爆管雷管孔外导爆管雷管电雷管连接起爆器
图七 电-非电起爆网路示意图
导爆管雷管 孔外主导爆索 孔内导爆索 光面炮
图八 光爆孔装药导爆索连接示意图
装药结束,按规定时间间隔拉警报器二遍,然后起爆,爆破后按爆破安全检查规
20
定时间解除警报。爆破一般由中部开始向四周顺序起爆,为保证爆破作业安全,采用毫秒微差非电起爆网络,并在每循环起爆时采用两发瞬发电雷管在洞外(两洞交叉口)进行起爆。
5)通风排烟
布置在隧洞顶部的通风系统将爆破之后产生的烟尘压出洞外和确保向工作面输送新鲜空气,通风系统应保持足够的风量及风压。若通风系统出现故障,所有施工人员应迅速撤离现场,并通知维修人员立即进行修理,风管应随开挖隧洞延长而延伸,当风压不能满足要求时可考虑串联另一台同型号、同功率风机,以满足通风要求。
6)安全检查
排烟结束,首先由爆破工及安全人员进入洞内进行安全检查,对发现的问题如盲炮、险石等进行处理,对由于地质原因形成的塌方,应立即报告主管人员,确定处理方法。
7)出渣
经安全检查和处理之后,确认施工环境安全,可进行爆破石渣装运,装渣前,对爆破石渣进行洒水,以降低出渣粉尘。出渣选用反铲和装载机装车,由15t自卸汽车运至中转料场或渣场。
8)安全处理
对于围岩较为破碎的洞段,出渣之前,经安全人员检查,应立即进行混凝土喷射和锚杆、挂网等支护,以保证洞室稳定安全,并根据情况按“新奥法”支护方法及时进行支护施工。
9)掌子面清理
出渣并经安全处理之后,并采用反铲进行“敲帮问顶”,局部区域由人工清理,为下一循环钻爆作业做好准备。
10)安全观测
开挖支护之后,对开挖面附近洞壁应加强安全检查,并按照设计及时进行岩石收敛观测,保证围岩的稳定。对远离掌子面的已开挖洞壁也应进行安全检查,布设岩石变形观测仪器,派专人进行安全监测和资料分析,发现异常情况立即发出警告,通知施工人员撤离现场,同时采取必要的处理措施。如果在已进行设计喷锚支护情况下,仍存在围岩不稳定的情况,采用花拱架或钢支撑进行加强支护,确保洞身、人身及设备安全。
11)风、水、电线路延伸布设
21
根据风、水、电的布置要求,随开挖工作面的进展延伸风、水、电线路,为下一开挖循环做好准备。
8.2、Ⅳ~Ⅴ类围岩和不良地质段开挖工艺流程
(1)开挖钻爆施工工艺
Ⅳ~Ⅴ类围岩和不良地质段开挖工艺见框图8-6。
(2)爆破参数
Ⅳ、Ⅴ类围岩爆破参数和不良地质段开挖方法参见附图,实际施工时及时调查爆破效果,并根据爆破效果调整爆破参数。 (3)主要工序作业措施
22
图九 开挖施工工艺流程框图
开 挖 准 备 测 量 放 线 超 前 支 护 钻 孔 装药、联网起爆 通风排烟、洒水除尘 一次支护 安全检查、处理 平 渣 盲炮、危岩处理 一 次 支 护 出渣、清底 扩挖或延伸风水电线路,转入下一循环 导流洞Ⅳ~Ⅴ类围岩和不良地质段的开挖,除上述施工工艺及方法外,还将采取如下措施以保证作业安全:
①地质勘探
在开挖过程中,加强地质跟踪及预测,必要时钻超前勘探孔、探洞摸清围岩性状,以便采取恰当的施工工序及措施,确保围岩稳定。
②超前支护
开挖钻孔前,采用钢插管、预注砂浆、超前锚杆等支护措施,确保围岩稳定及开挖安全。
③开挖钻爆
开挖钻爆按照“短进尺、弱爆破、少扰动、强支护”的原则施工。对于Ⅳ~Ⅴ类围岩,1.0~1.5m一个循环,断层破碎带段,0.5~1.0m一个循环,并采用短台阶分层开挖方法,减小一次支护跨度,确保成洞稳定。
④一次支护
钻爆后暂不出渣,经安全处理、平渣后,立即施作一次支护,采用砂浆锚杆、拱架、挂网喷混凝土等支护手段,形成一柔性封闭环,确保围岩稳定。
⑤施工监测措施
成洞后按照图纸设计要求及时埋设各种观测仪器,并开始观测,三倍洞径距离以内每排炮后观测一次,十倍洞径距离以后,视变形速率情况,可拉开量测时间间隔,通过勤量测,及时反馈信息,指导开挖支护施工,确保成洞稳定和施工安全。
⑥混凝土衬砌跟进措施
对于不良地质段,通过变形观测,如发现局部围岩变形速率陡增,采取一次支护措施尚不能满足要求时,则按设计要求进行混凝土衬砌,以确保围岩的稳定。
⑦断层处理
在开挖到断层时,应先探明断层情况,适时采取挖、填措施,并充分作好排水准备。
九、特殊洞段的开挖支护措施
本工程的特殊洞段为导流洞进口、施工支洞与导流隧洞交叉段及不良地质段,在施工过程中,拟以“锚控支护”为核心,最大限度的控制围岩变形。不良地质洞段的开挖采取“超前探测,预锚固或预灌浆、短进尺、控爆破、少扰动,早封闭、强支护、勤量测”的施工方法,确保成洞围岩稳定;对多种支护形式并存的边墙、顶拱采取由
23
浅到深、由表及里的支护程序,保证施工安全和洞室成型质量。具体实施方案如下:
9.1、导流洞进口
导流隧洞进口段最大开挖跨度20.5m。根据地质资料,导流隧洞的进口段均属Ⅲ类围岩,成洞条件较好。根据国内类似工程经验,导流洞进口段的施工稳定问题尤其突出,是导流洞施工安全控制的重点部位之一,施工中必须采取特殊措施才能确保进口的工程安全。
根据导流洞施工整体程序安排,考虑到安全施工需要,为确保施工安全,根据国内类似工程施工的成功经验,本标导流洞进口段施工拟采取下列施工保证措施:
(1)减小对洞口岩体的扰动
为有效控制边坡的围岩稳定,减小爆破对进口段洞脸围岩的扰动,在导流洞进口边坡15m范围内,严格控制爆破规模,即主爆区单响药量不得超过100kg,预裂爆破不得超过36kg;同时,洞脸边坡的系统锚喷支护分层跟进施工,必要时根据实际围岩地质情况,增加相应的随机支护,并报请监理人审批后实施。
(2)加强施工监测
在严格完成原设计监测内容的同时,适当增加部分收敛观测断面,增加部分锚杆应力计、多点位移计加强观测,发现问题及时处理。
(3) 开挖支护方案
进口开挖前,需提前先完成导流隧洞进口上半洞锁口施工。开挖遵循“超前探测,预锚固或预灌浆、短进尺、控爆破、少扰动,早封闭、强支护、勤量测”的施工原则。其中上层分为四个区,按“左导洞开挖支护——右导洞开挖支护——中上层开挖支护——中下层开挖支护”的顺序进行施工,中层分两小层采用液压钻中部拉槽超前贯通,各小层两侧预留保护层采用凿岩台车水平开挖,喷锚支护、钢筋拱架、钢支撑强等加强支护紧跟开挖作业面进行施工,严格遵循“上一茬爆破循环进尺支护未完成,不得进行下一茬爆破的钻孔作业”。下层则分成左、右两半幅交替扩挖、支护及时跟进的施工方法,采用手风钻水平钻孔爆破,周边光面爆破技术进行超欠挖控制。
(4)混凝土衬砌跟进
洞口段开挖支护结束后,根据监测结果,必要时及时进行该段混凝土衬砌,以确保成洞稳定。
24
9.2、施工支洞与主洞交叉段
根据施工经验,施工支洞与导流洞相交段应力集中,容易开裂掉块,导流洞洞身开挖前,施工支洞进入主洞前1倍洞径范围内必须加强支护,拟在系统支护后,再增加架设I18钢拱架@50cm,最后复喷10cm混凝土进行支护。在洞身段支洞交叉口上下游40m范围内也必须加强支护,拟在系统支护后,再增加架设I20钢拱架@50cm,最后复喷10cm混凝土进行支护。这样才能保证施工安全。
9.3、不良地质段
对于洞身Ⅳ、Ⅴ类围岩、断层裂隙交叉、切割、软弱结构面以及地下涌水、涌泥等不良地质段除采用一般施工工艺及方法外,还采取如下措施: (1)超前地质预报
采用TSP203超前地质预报系统、工作面钻水平探测孔、工作面地质素描、地质调查等手段对岩体特征、隧洞水文变化情况等作地质超前预报,用以指导现场施工,具体工作流程详见图十一所示。
图十一 超前地质预报工作流程图
隧洞施工 收集分析判断反馈上报 确定施工方案 30~50m超前钻孔 工程与水文试验探测 不正常 超前深孔探测 正常 TSP203探测 其他预测手段 地质调查、素描
25
(2)岩爆的预防措施
①喷水湿润岩面,以及时释放围岩应力。
②采取超前钻孔高压注水,超前导洞,光面爆破技术,避免应力集中。 ③施工过程中根据监测结果及时调整钻爆设计,提高光爆效果,降低岩爆频率与强度。
④通过观察(一听响声,二看位置,三看方向)找出岩爆发生的前兆,逐步积累经验,开展岩爆预报,减少岩爆产生的危害。 (3)岩爆的处理措施
①掌子面喷洒高压水,开挖面清除浮石,加强对施工设备及人员防护措施。 ②增设临时防护设施,给主要施工设备安装防护网和防护棚架,施工人员配安全帽,掌子面加挂防护钢丝网。
③开挖后及时用高延性锚杆(带弹性垫板的速凝锚杆)临时支护,然后进行系统锚杆、挂钢筋网、喷钢纤维混凝土支护,岩爆严重地段架型钢拱架支撑。
④对激烈岩爆及时躲避,直至岩爆平息。 ⑤加强处理岩爆危石。
⑥在已支护的地段发生岩爆时,应及时地对受损的部位进行补强支护,以避免围岩条件的进一步恶化,威胁人员、设备的安全,确保洞室的稳定。补强支护的措施主要有:(A)清除受损部位的松动岩块和坍塌物。(B)对受损的部位和岩爆区域,根据设计增加强支护。(C)对塌方部位补喷5cm~10cm钢纤维喷混凝土,并与岩面顺接。(D)对受剪破坏的岩墙,增设加强支护;在坍塌深度较深、面积大的部位,可采用混凝土修复,在混凝土衬砌完成后,再进行固结灌浆处理。
(4)松散地层施工措施
松散地层结构松散、胶结弱、稳定性差,在施工中易发生坍塌。隧洞穿越此类地层,减少对围岩的扰动,一般采取先护后挖、密闭支撑、边挖边封闭的施工原则,必要时采取预加固等措施。
1)在松散地层进行隧洞施工,减少对围岩的扰动,避免引发坍塌。施工时一般采取先护后挖,密闭支撑,边挖边封闭的施工原则。
2)施工时采用超前支护,以预先支护围岩,防止围岩坍塌。开挖前,向围岩内打入钢钎、钢管、钢板等构件,进人掘进前方的稳定岩层内,其末端支承在拱部围岩的悬吊锚杆或格栅拱支撑上,以有效地约束围岩在爆破后的一定时间内不发生松弛坍塌。
26
3)当围岩为砂黏土、黏砂土、亚黏土、粉砂、细砂、砂夹卵石夹黏土等非常松软、破碎的土壤,钻孔后极易塌孔的地层,采用超前管棚法施工。管棚长度及管棚钢管的外径应根据地质情况选用。为增加管棚刚度,在钢管内可注入混凝土,或在钢管内设置钢筋笼,注入水泥砂浆。
4)在自稳时间很短的砂层、砂卵(砾)石层等松散地层,采用超前小导管注浆的方法进行施工。沿开挖外轮廓线以一定的角度打入管壁带孔的小导管,而后向管内压注水泥砂浆或化学浆液,既将松散地层固结为整体,又能起到超前支护的作用。
5)松散地层中含水,对隧洞施工危害极大,采取措施,排除施工部位的地下水。可在洞内或辅助坑道内井点降水,埋深较浅时,深井泵降水或洞外地面隧洞两侧布点降水。还可采用注浆堵水的方法。采用何种方法,根据工程地质及水文地质等具体情况,经过技术、经济比选后确定。
(5)断层破碎带处理措施
针对破碎带地质条件差,围岩开挖后容易造成隧洞顶板、边墙出现坍塌、掉块,甚至冒顶等情况,务必在施工中采取超前支护,及时施作初期支护和永久衬砌。
1)施工前,综合分析超前探孔和超前地质预报资料,及时了解和掌握岩性的变化,切实掌握断层带的情况,其破碎带的宽度、填充物、地下水以及隧洞轴线与断层构造线方向的组合关系(正交、斜交或平行),调整衬砌设计参数,使围岩达到稳定。根据有关施工技术和机具设备条件,选择通过断层地段的施工方法报监理工程师审批。
2)当断层带内充填软塑状的断层泥或特别松散的颗粒时,超前支护,采用先拱后墙法。
3)断层地段出现大量涌水时,采取排堵结合的治理措施。
4)通过断层地段的各施工工序之间的距离尽量缩短,尽快地使全断面衬砌封闭,减少岩层暴露、松动和地压增大。
5)采用爆破法掘进时,严格掌握炮眼数量、深度和装药量。原则上尽量减小爆破对围岩的震动。
6)断层地带的支护原则应宁强勿弱,并经常检查加固。 7)断层地带的衬砌紧跟开挖面完成,衬砌断面尽早封闭。 (7)防止冒顶、塌方的措施
1)开挖掌子面爆破后,安排专人处理顶、帮浮石,杜绝冒顶事故。
2)一旦出现顶板来压,有可能发生顶板冒落时,立即撤出开挖工作面的所有人员,
27
并采取安全可靠的支护措施,确保安全。
3)拱顶和顶板岩层有裂缝或较破碎之处,采用锚杆、喷锚、挂网喷锚或架设钢拱架进行支护。
4)在钻孔过程中,派专职地质工程师对钻进的时间、速度、压力、冲洗液的颜色、卡钻、跳钻、岩性、地下水、空调等情况进行分析,掌握前方地质情况,以便在开挖过程中确定相应方案,保证施工的安全。已开挖地段可采用红外线探水或地质雷达预报的方法,对隧洞开挖工作面前方一定长度范围内围岩的工程地质和水文地质条件进行推断和评估。
5)处理方案
①采取短掘进、快衬砌的方法,防止塌方。
②有塌方征兆且体积可能较大时,可采取随挖随喷射混凝土随架设临时钢构件支撑支挡的方法加强支护。
③必要时采取小管棚注浆加固破碎有坍塌可能的岩体,在支护可靠后,再进行开挖、衬砌。
④视塌方可能性和危险性及时撤退现场施工人员。
6)洞口在施工期间,采取可靠的安全措施,如及时进行表面护坡、挡墙砌筑、截水沟修筑等,确保洞口位置不发生塌方。在雷雨季节,采取必要的防雷措施,如采用独立避雷塔、避雷针等,避免发生因雷击产生的各种破坏和人员伤亡。
9.4、塌方处理应急措施
导流洞开挖过程中,由于断层多、地质情况错综复杂,施工中我们将采取有效措施避免塌方发生;万一发生塌方,如何安全迅速处理,也是导流洞工程施工的关键环节。塌方处理应急措施如下:
(1)塌方后,塌方所处工作面立即停止施工,现场工作人员迅速报告项目部领导,项目部按规定程序在2小时内报告监理人。
(2)项目部立即组织生产、技术、安监部门人员深入现场调查研究,分析塌方原因,弄清塌方规模、类型及发展规律,核对塌方段的地质构造和地下水活动状况,尽快制定切实可行的塌方处理方案(包括安全措施)报监理人审批后实施。
(3)对一般性塌方,在塌顶暂时稳定后,立即加固塌体四周围岩,及时施工支护结构,托住顶部,防止塌穴继续扩大;对大面积塌方,在塌方处理方案未得到批准前,切忌盲目地抢先清除塌体,否则可能导致更大的塌方。
28
(4)有地下水活动的塌方,宜先治水再治塌方。
(5)项目部物资部认真组织塌方处理所需的物资和设备供应,避免中途停工。 (6)针对不同的塌方可采取以下处理办法:
① 裂隙扩张造成的塌方:采用喷锚法、挑梁法、替换支撑法处理。
② 塌方体窄长的小塌方:塌方后可利用两侧岩壁比较完整的条件,采用对顶支撑法、挑梁法进行处理。
③ 中等塌方:将采用喷锚法、插筋排架法、护顶法、钢管棚架法、钢筋格构梁法进行处理。
④ 大塌方(塌方量在100m3以上,塌穴高在10m以上):若塌方堵塞整个隧洞,而且对塌方规模和发展规律不十分了解,则采用喷锚法,钢排架法,钢管棚架法等多种方法综合处理。当塌方段埋藏深度较浅或地质条件十分复杂,塌方堵塞全洞,从洞内处理难保障安全时,可采用灌浆法,环形导洞法,混凝土纵梁法等配合其它方法综合处理。
十、2#导流洞洞身开挖施工进度
2#导流洞工程上支洞上游长度分别为378.94m,2#导0+000~0+167(167m)围岩为Ⅲ类,计划平均每天进尺3.5m,需要48天完成,2#导0+167~0+220(53m)围岩为Ⅳ类,计划平均每天进尺1.5m,需要36天完成,2#导0+220~0+378.94(158.94m)围岩为Ⅲ类,计划平均每天进尺3.5m,需要45天完成,从支洞口向进口方向开挖,总计需要129天完成,3.5m/天×48天+1.5m/天×36天+3.5m/天×45天=379.5m从2014年12月12日开始2015年4月19日结束(129天)。
2#导流洞工程上支洞下游段长度为157.6m,从支洞口向出口方向开挖,2#导0+378.94~0+527(148.06m)围岩为Ⅲ类,计划平均每天进尺2.0m,需要47天完成, 2#导0+527~0+536.54(9.54m)围岩为Ⅳ类,计划平均每天进尺1.0m,需要10天完成,2.0m/天×74天+1.0m/天×10天=158m,上支洞下游段2014年12月19日开始2015年3月12日结束(84天)。
2#导流洞工程下支洞下游段长度为250.31m。2#导0+286.23~0+527(240.77m)围岩为Ⅲ类,计划每天4.0m需要61天,2#导0+527~0+536.54(9.54m)围岩为Ⅳ类,计划平均每天进尺3.0m,需要3天完成,。上支洞下游段于2015年3月12日开挖完成后,2015年3月13日开始从2#导0+536.54向上游方向开挖,在导流洞左侧预留5m宽临时出渣道路,从上支洞出渣,待2015年4月19日导流洞上层全部开挖
29
完成后再从下支洞向下游方向进行中下层开挖。下游段开挖需要64天,从2015年3月13日开始2015年5月15日结束(64天)。
2#导流洞工程下支洞上游段长度为286.23m。2#导0+000~0+167(167m)围岩为Ⅲ类,计划每天4.0m需要42天,2#导0+167~0+220(53m)围岩为Ⅳ类,计划平均每天进尺3.0m,需要18天完成,2#导0+220~0+286.23(66.23m)围岩为Ⅲ类,计划每天4.0m需要17天,2015年3月3日开始从下支洞向上游方向开挖中下层,在导流洞左侧预留5m宽出渣道路供上层开挖。待2015年4月19日上层开挖完成后,再开始将左侧预留的施工道路开挖掉。下支洞上游段2015年3月13日开始,于2015年5月28日全部开挖完毕(77天)。4.0m/天×59天+3.0m/天×18天=290m
2#导流洞开挖施工进度见《2#导流洞开挖施工进度示意图》,导流洞开挖时,Ⅲ类围岩喷锚支护滞后开挖工作面不大于15m,与开挖施工平行作业,Ⅳ类围岩支护作业紧跟开挖工作面。
十一、施工期监测措施
施工支洞、导流洞洞身开挖、支护施工期观测内容主要有下述五种:
(1)巡视检查:设专业观测人员,施工期对隧洞进行一周一次的日常巡视检查。主要检查开挖掌子面及其附近围岩的稳定性;围岩结构情况及校核围岩分类;支护结构的变形与稳定情况等。
(2)收敛变形观测:在导流洞洞身段布置收敛标点(测桩或测点),量测施工期围岩表面两收敛标点在测线方向上的相对位移,即收敛值。以判断岩体的稳定状况及支护效果,为优化设计方案、调整支护参数、指导施工提供可靠的现场观测数据。
上层开挖施工采用便携式收敛计,而在扩挖和下部开挖时则采用便携式收敛计或全站仪进行全断面收敛量测。
收敛计:主要有钢圈尺(不锈钢带、铟钢丝或铟钢带)、拉力控制系统、位移量测系统及固定的测点等部件组成,它通过拉力控制系统的螺旋和压力弹簧(或重锤)拉紧钢尺(或钢丝),并在每次拉力恒定状态下测读两点间的距离变化。
测桩(测点)及其保护罩装置:测桩可采用膨胀式、倒楔式和粘结式。
当掌子面超过收敛标点(测桩或测点)埋设断面0.5m~1m时,应立即进行收敛标点(测桩或测点)的安装埋设和观测,以便取得初始变形量,尽可能减少观测前变形量的释放。
(3)洞身段围岩内部变形观测
30
在洞身段布置多点位移计,观测隧洞围岩深部变形。主要为确定导流洞围岩深部的变形特征、变形大小和由于应力重新调整的变形分布规律,并为反分析提供参数。当掌子面超过多点位移计埋设断面0.5m~1m时,应立即进行多点位移计的安装埋设和观测,以便取得初始变形量,尽可能减少观测前变形量的释放。
(4)洞身段应力、应变观测
在洞身段布置锚杆应力计观测锚杆的受力情况,确定锚杆受力的最大部位、最大受力值,为确定锚杆的合理长度、锚杆深度、间距、杆体直径及锚杆类型提供依据。
(5)围岩松动范围观测
对多点位移计钻孔和锚杆应力计钻孔进行声波测试,根据该钻孔轴向的纵波速度分布情况确定多点位移计和锚杆应力计不同测点的位置,同时可以了解围岩开挖后的松弛范围,为确定塑性区半径和选择合理的锚杆长度以及判定围岩类别提供依据。
施工期监测实施前编制观测大纲和实施计划,报监理工程师批准后实施。
十二、质量控制要点及措施
12.1、质量控制要点
导流洞开挖支护施工质量控制要点是对测量、爆破、喷锚支护等关键工序的控制。 (1)测量控制要点:
开挖轮廓点的放样误差,相对于洞轴线应不大于50mm;洞内贯通测量极限误差及贯通中误差分配值应满足下表要求。
表8-8
贯通测量容许极限误差值
≦4 ±100 相向开挖长度包括施纵向 (mm) 竖向 ±50 ±200 工支洞长度在内 备注 相对开挖长度(km) 横向 极限贯通误差 表8-9
贯通中误差分配值
1~4 横向 ±30 ±40 ±50 31
相对开挖长度(km) 误差名称(mm) 洞外测量 洞内测量 全部贯通测量 纵向 ±60 ±80 ±100 竖向 ±15 ±20 ±25
(2)钻爆作业控制要点:
①平均底标高、径向和侧墙超挖不大于20cm;
②一般不允许欠挖。光面爆破及预裂爆破应达到以下效果:
A、残留炮孔痕迹,应在开挖轮廓面上均匀分布。I、II类围岩残孔率〉80%;III、Ⅳ类围岩残孔率〉50%,Ⅴ类围岩残孔率〉20%。
B、相邻两孔间的岩面平整,孔壁不应有明显的爆震痕迹。
C、相邻两茬炮之间的台阶或预裂爆破孔的最大外斜值不应大于20cm。
12.2、质量控制措施
(1)洞挖工程测量质量控制措施
①利用仪器设备的先进性,在开挖隧洞壁两侧埋设金属观测强制对中架,布设成双自由导线控制用全站仪进行观测,将基本导线和施工导线合二为基本导线,开挖放样直接在基本导线点上完成,还可利用双自由导线控制点两点,快速算出自由测站点后交的三维坐标,这样缩短了测控时间,同时确保了工程质量。
②洞内测量水准高程尽量用光电三角高程代替水准仪测设,精确方便。 ③所有测量设备必须检验合格才能使用,控制测量采用激光经纬仪和红外测距仪作导线控制网,施工测量主要采用全站仪,局部工程部位采用水准仪配经纬仪进行。测量作业由富有经验的专业人员进行测量放线、复测。
④在洞内使用光电测距仪时,应特别注意仪器的防护,仪器及反射镜面上的水珠或雾气应及时擦试干净,以免影响测距精度。
⑤洞身开挖放样以施工导线标定的轴线为依据,线段采用激光经纬仪和红外测距仪标定中线,每次爆破后进行开挖掘进细部放样,掌子面上除标定中心和腰线外,应画出开挖轮廊线。开挖中应及时测绘开挖断面,施工中应认真作业,及时进行测量放线和组织复测,确保隧洞的开挖尺寸和规格满足设计要求。
⑥隧洞开挖结束后,应及时进行洞身全线测量,并对测量误差进行调整和分配。 (2)开挖钻爆质量控制措施
①开挖前认真做好爆破方案设计,做好预裂爆破和光面爆破的参数设计,并先在需要预裂或光爆的地方或经监理单位批准的类似地方进行试验,以选择和确定合理的爆破参数,获得比较满意的爆破面和形成光滑的最终开挖断面,使超挖量最小,并达到最小的爆破应力和合格的预裂裂缝。
32
②在开挖过程中,根据岩石变化情况,经监理工程师批准后及时修正爆破参数,以便尽量减小超挖和不欠挖。在洞口靠近洞脸处的岩石开挖、起始洞段的洞身开挖、洞身转弯段的开挖、不良地质洞段的开挖和洞身交叉口段的开挖应严格控制爆破参数,采用小药量爆破,以确保围岩的稳定。
③钻孔严格按照设计钻爆图施工,各钻手分区、分部位定人定位施钻,每排炮由值班工程师按“平、直、齐”的要求进行检查。周边孔偏差不得大于5cm/m,爆破孔偏差不得大于10cm,以减少超挖和减轻对围岩的破坏。
十三、安全控制重点及措施
13.1、安全防范重点
(1)防隧洞开挖坍塌事故; (2)防爆破作业事故; (3)防行车交通事故; (4)防触电、电击事故; (5)防火灾、洪灾事故; (6)防重大机械事故。
13.2、安全重点防范措施
(1)隧洞施工安全控制措施
1)所有进入隧洞工地的人员,必须按规定配带安全防护用品,遵章守纪,听从指挥。
2)隧洞施工放炮由取得“爆破员证”的爆破工担任,•严格按爆破安全操作规程作业、严格防护距离和爆破警界。放炮15分钟后才允许人员进入工作面,安全撬挖后方能继续施工。
3)不良地质段、大跨度洞段的开挖严格按经监理工程师审定的技术措施施工,严格施工工艺,确保隧洞的开挖稳定。
4)通风与防尘安全措施
①隧道内的空气成份,每月取样分析一次,风速、含尘量每月至少检测一次。 ②隧道施工时的通风,设专人管理。
③无论通风机动转与否,严禁人员在风管的进出口附近停留。
33
④通风机停止运转时,任何人员不得靠近通风软管行走和在软管旁边停留,不得将任何物品放在通风管或管口附近。
⑤隧道施工采用综合性防尘措施定期检查测定粉尘浓度。 (2)运输行车安全措施
1)各类车辆必须处于完好状态,制动有效,严禁人料混载。 2)所有运载车辆均不准超载、超宽、超高运输。 3)装渣时将车辆停稳并制动。
4)运输车文明行驶,不抢道、不违章,施工区内行驶速度不超过25km/h。 5)施工场内道路定专人养护,保持路况良好。对新修道路随时检查,防止路基不稳和边坡塌方。
6)场内施工道路设置足够的安全行车警示标志。 (3)供电与电气设备安全措施
1)凡可能漏电伤人或易受雷击的电器及建筑物均设置接地或避雷装置和必要的防护设施。
2)施工现场用电设备定期进行检查,防雷保护、接地保护、变压器等每季度测定一次绝缘强度,移动式电动机,潮湿环境下电气设备使用前检查绝缘电阻,对不合格的线路设备及时维修或更换,严禁带故障运行。
3)非专职电气值班员,不得操作电气设备。
4)操作高压电气设备主回路时,必须戴绝缘手套,穿电工绝缘靴并站在绝缘板上。 5)手持式电气设备的操作手柄和工作中接触的部分,有良好绝缘,使用前进行绝缘检查。
6)电气设备外露的转动和传动部分(如皮带和齿轮等),必须加装遮栏或防护罩。 7)电气设备的保护接地,每班均有当班人员进行一次外表检查。
8)洞内检修、搬迁电气设备(包括电缆和设备)时,切断电源,并悬挂“有人工作,不准送电”的警告牌。
9)洞内供电线均沿隧道同一侧整齐有序架设。并定期检查线路绝缘,对老化、破损线路及时进行更换。
34
十四、劳动力及机械设备配置计划
14.1、劳动力配置计划
表十二
序号 1 2 3 4 5 6 工种 钻工 爆破工 挖掘机司机 装载机司机 汽车司机 钻机操作手 施工人员配置计划表
单位 人 人 人 人 人 人 数量 64 20 6 6 60 24 备注 序号 7 8 9 10 11 12 工种 单位 数量 8 8 6 8 16 220 备注 空压机工 人 电工 测量工 修理工 普工 合计 人 人 人 人 14.2、设备配置计划
表十三
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
施工机械设备配置计划表
型号及规格 BOOMER H178 QLY-8C ROC D7 YT28 240m3 小松WA380,3.0m3 CAT330B,1.6m3 15t 5t 2×55KW 3吋 TSP203 HW304 35
设备名称 三臂凿岩台车 改制平台车 液压钻机 手风钻 固定式空压机站 侧卸装载机 反铲 自卸汽车 载重汽车 轴流式通风机 水泵 地质探测仪 红外探水仪 单位 台 台 台 台 座 台 台 辆 辆 组 台 台 台 数量 2 2 6 100 1 4 4 40 2 2 6 1 1 备注 上中层钻孔 上中层装药 中层钻孔 隧洞开挖 含支护用风 出渣 辅助出渣 出渣 材料运输 通风排烟 洞内排水 超前探测 超前探测 36
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容