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1、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
2、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N14E.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N60E.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
3、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
4、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
5、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
6、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
7、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
8、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,
9、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1.0ml.0m0.6m(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
10、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.
11、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
12、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
13、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