隧道开挖专项施工方案

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隧道开挖专项施工方案

一、工程概况或编制说明

隧道开挖主要工程数量表

东高岭隧道开挖土方67302.00m3,开挖石方170530.00m3,钢筋2352.00吨预制外墙板构造防水施工工艺.doc,工字钢632.00吨,混凝土96246.6m3。

六高坳隧道开挖土方23420.00m3,开挖石方27857.00m3,钢筋728.00吨,工字钢243.00吨,混凝土14859.42m3

龙塘隧道开挖土方36338.00m3,开挖石方22389.00m3,钢筋836.00吨,工字钢341.00吨,混凝土17030.04m3

(3)《东高岭隧道施工图设计》《六高坳隧道施工图设计》《龙塘隧道施工图设计》

东高岭隧道位于大瑶山余脉北端,由于长期的构造作用及地表流水的侵蚀作用,表现出不同的地貌单元,隧道中部峰顶地势起伏较小,多为第四系残破积层覆盖,局部风化岩出露地表。线路走向基本与断层F1平行,节理裂隙发育,局部岩体破碎。隧址斜坡植被较发育,隧道区无滑坡、崩塌、泥石流、采空区、岩溶等不良地质现象。

六高坳隧道和龙塘隧道属构造剥蚀中低山地貌,受长期构造及地表流水的侵蚀作用,地形起伏较大。隧址区内没有大的地表水体,由于距离断层较远,受构造影响不大,未发现有断层构造破碎带存在,但岩石节理裂隙发育,局部岩体破碎。隧道区无滑坡、崩塌、泥石流、采空区、岩溶等不良地质现象。

二、施工组织劳动力和机械设备配置及工期安排

合计:103。仅为一个工点人员。本项目部施工段含两个隧道工点

2.2主要施工机械设备、质量监测设备的配置

含本项目部两个隧道工点所有主要机械

含本项目部隧道实验室所有主要仪器

150×150×150

含本项目部两个隧道工点所有主要仪器

东高岭隧道计划于2011年4月1日开始,2012年2月1日完成开挖;龙塘隧道和六高坳隧道计划于2011年4月1日开始,2011年10月1日完成开挖。

三、主要施工方案及施工方法

根据设计要求,隧道除明洞段与斜切延伸段为明挖之外,隧道暗挖段采用锚喷构筑法施工、光面爆破开挖。暗挖段根据围岩类别的不同分别采用台阶法、大拱脚台阶法及交叉中隔壁(CRD)法施工。

3.2.1明洞段开挖方法

本项目部隧道明洞段较多共117.4米。明洞段均采用明挖法施工。本项目施工段隧道明洞基本处于覆盖土层位置,基本无岩石。施工时采用挖掘机施工,每施工一个台阶立即进行喷锚支护。遇到有岩石的部位采用爆破开挖。

隧道开挖分上下台阶施工(除仰拱开挖外),上下台阶长度可以根据实际施工做适当调整。微台阶长度宜控制在5米左右,长台阶不宜超过14米。本项目部施工段台阶法施工适用于Ⅳ、Ⅲ级围岩。

(1)先开挖①部,然后进行①部台阶周边的支护及临时支护,即初喷4cm厚混凝土,铺设钢筋网,架立钢拱架和I18临时横撑(I18临时横撑仅在Ⅳ级围岩浅埋段或软质岩地段设置),并设置锁脚锚杆。待打入径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

(2)在滞后①部一段距离之后(可根据施工机械配置、人员安排等情况适当调整),开挖②部,待②部开挖完后进行台阶周边部分初喷4cm厚混凝土,铺设钢筋网,接长钢拱架,打入径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

(3)在滞后②部一段距离后,开挖③部,待渣土清除干净后,施作隧底混凝土。

(1)工序变化处钢架应设锁脚锚杆,以确保钢拱架基础稳定,下台阶安全,防止塌方。

(2)台阶高度可根据施工机具、人员等安排进行适当调整。

(3)钢架之间纵向连接钢筋应及时施作并连接牢固。

(4)各部台阶开挖长度不宜过长,应根据围岩条件确定,第③部开挖后,应及时施作仰拱,封闭成环。

(5)复合式衬砌段在施工时,须按有关规范及标准图的要求,进行监控测量,根据监控量测的结果进行分析,确定浇筑二次衬砌的时机。

(6)I18横撑连接处或与钢架连接处均设置钢垫板(200×240×10mm)。

(7)当钢架拱脚下沉或内移时,可以加大I18横向支撑的矢高。

3.2.3大拱脚台阶法

大拱脚台阶法是在台阶法的基础上扩大上断面拱脚受力面积而形成的。本项目部施工段大拱脚台阶法适用与V级围岩。

(1)利用上一循环架立的钢架施作隧道拱部φ42超前小导管。开挖①部,施作周边初期支护,即初喷4cm厚混凝土,铺设钢筋网,架立钢架,施作大拱脚,并设锁脚锚杆,打入径向锚杆后复喷至设计厚度。

(2)在滞后①部一段距离后,开挖②部,然后初喷4cm厚混凝土,铺设钢筋网,接长钢架,并设锁脚锚杆。打入径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

(3)在滞后②部一段距离后,开挖③部,然后初喷4cm厚混凝土,接长钢架,并设锁脚锚杆,打入径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

(4)在滞后③部一段距离后,开挖④部。

(5)在滞后④部一段距离后,开挖⑤部。

(6)在滞后⑤部一段距离后,开挖隧底剩余部分⑥部;然后初喷4cm厚混凝土,再安设仰拱钢架,最后复喷混凝土至设计厚度。

(1)工序变化处钢架应设锁脚锚杆,以确保钢架基础稳定。注意下台阶安全,防止塌方。

(2)台阶高度、长度可根据施工机具,人员等安排进行适当调整。

(3)钢架之间纵向连接钢筋应及时施作并连接牢固。

(4)各部台阶开挖长度一般不宜超过14m,围岩条件变化时可酌情缩短或延长台阶长度。

(5)复合衬砌段在施工时,需按有关规范及标准图的要求进行监控量测,根据监控量测的结果进行分析,确定灌注二次衬砌的时机及调整支护参数,必要时可喷混凝土封闭掌子面。或在上台阶底部设10cm厚的喷混凝土临时仰拱。

(6)I18横撑连接处或与钢架连接处均设置钢垫板(200×240×10mm)。

(7)大拱脚采用钢垫板(1000×300×10mm/500×200×10mm/240×200×10mm)与斜撑焊接连成整体。

(8)I18横撑为临时支护,施工中应尽量倒换使用(或有必要时使用)。

3.2.4交叉中隔壁(CRD)法

CRD法是分部开挖、支护、分部闭合成小环,最后全断面闭合成大环。每开挖一部分均及时施作初期支护、中隔壁及临时仰拱的施工方法。

利用上一循环架立的钢架施作隧道侧壁及导坑侧壁φ42超前小导管支护,然后开挖①部,再喷射混凝土封闭掌子面,施作①部导坑周边的初期支护和临时支护,即初喷4cm厚混凝土,铺设钢筋网,架立I18临时钢架,并设锁脚锚杆,安设I18横撑。打入径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

在滞后①部一段距离后,开挖②部。喷混凝土封闭掌子面,在导坑周边喷4cm厚混凝土铺设钢筋网,接长型钢钢架和I18临时钢架,并设锁脚锚杆,根据实际地质情况,必要时安设I18横撑,打入径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

开挖③部并施作导坑周边初期支护和临时支护,步骤及工序同第(1)步。

开挖④部并施作导坑周边初期支护和临时支护,步骤及工序同第(2)步。

在滞后④部一段距离之后,开挖⑤部。隧底周边部分初喷4cm厚混凝土,接长I18临时钢架,复喷混凝土至设计厚度。安设型钢钢架的仰拱部分。

开挖⑥部并施作导坑周边初期支护,步骤及工序同第(5)步,并使型钢钢架封闭成环。

(1)施工中应注意在初期支护成环和变形稳定后进行中隔壁拆除。开挖采用小炮开挖或人工开挖,严格控制装药量。

(2)钢架之间纵向连接钢筋应及时施作并连接牢固。

(3)I18临时钢架(竖撑及横撑)端头及钢架上设钢垫板(240×200×10mm);竖撑各分段脚处也设置钢垫板(240×200×10mm)。

(4)复合式衬砌段在施工时,须按有关规范及标准图的要求,进行监控量测,根据监控量测的结果进行分析,确定浇筑二次衬砌的时机及调整支护参数。V级围岩在台阶底部设20cm厚的喷射混凝土临时仰拱。

(5)I18临时钢架(竖撑)之间应设置纵向连接钢筋及4根定位锚杆,I18临时钢架(竖撑及横撑)施工中应尽量倒换使用。

坚持经济、合理与实用相结合的原则。采用先进的施工技术和管理技术,应用科学的组织方法,合理安排施工顺序。下表为洞身开挖作业循环时间表。

开挖支护作业循环时间表

(1)III级围岩进度指标为(单个工作口):

×2.5m/循环≈150m/月

考虑工序衔接、其它等因素的影响,计划进度指标采用150m/月。

(2)Ⅳ级围岩进度指标为(单个工作口):

×2.0m/循环≈83m/月

考虑工序衔接、其它等因素的影响,计划进度指标采用80m/月。

(3)Ⅴ级围岩进度指标为(单个工作口):

×0.8/循环≈43m/月

考虑工序衔接、其它等因素的影响,计划进度指标采用40m/月。

爆破方案的选择以如何提高炮眼的利用率和如何控制开挖轮廓和爆破振动对地层的扰动为指导思想。

本施工段隧道洞口浅埋段土质围岩采用人工配合机械明挖法施工,遇个别孤石进行松动爆破,挖机配合开挖。

4.2.1光爆基本参数

采用中空直眼或斜眼掏槽。直眼掏槽操作较简单,钻孔方向易掌握,被广泛采用,洞身开挖采用直眼掏槽。

因本工程隧道断面大,采用人工手持风钻钻孔,采用三级复合楔形掏槽方式。各级围岩掏槽眼深度如下

1、Ⅲ级围岩第一级掏槽眼深2.68m,第二级掏槽眼深4m,第三级掏槽眼深3.4m。

2、Ⅳ级围岩第一级掏槽眼深1.9m,第二级掏槽眼深2.5m,第三级掏槽眼深2.3m。

3、Ⅴ级围岩第一级掏槽眼深1.3m,第二级掏槽眼深2.1m,第三级掏槽眼深1.7m。

周边眼尽可能靠帮布置,眼距适当缩小,并减少炮眼内的装药量。确保爆破后岩壁平直、成型规整,减少对围岩的扰动。

因在施工现场周边眼钻孔时机械位置的限制,钻孔方向可适当外插,眼底可偏出轮廓线5~10cm。岩性较软时,周边眼眼位可在设计开挖轮廓线以内5cm左右,爆破后采用风镐修整洞壁。

根据隧道围岩情况,周边眼间距选取如下:Ⅲ级围岩50cm、Ⅳ级围岩45cm、Ⅴ级围岩40cm。

掘进眼介于掏槽眼和周边眼之间。它的作用是扩槽和破碎岩石。掘进眼根据隧道围岩与岩石性质,均匀排列,深度跟一循环进尺相同。

最外一圈掘进眼与周边眼间距的圈距按下式计算:

式中:E——按光面爆破要求确定的周边眼孔间距;

M——光面爆破炮眼密集系数,选取M=0.8。

其余掘进眼的圈距大体可按80~100cm均匀布置,平均为90cm。

4.2.5装药结构及堵塞方式

周边眼装药结构:采用不偶合和间隔装药结构、不偶合系数为1.8。详见下图“光面爆破周边眼装药示意图”其它眼:均采用连续装药结构。所有装药炮眼用炮泥堵塞,周边眼堵塞长度不小于25cm。

光面爆破周边眼装药示意图

一般炮孔装药结构示意图

Ⅲ级围岩台阶法开挖炮眼布置图

浆砌片石挡墙施工组织设计Ⅳ级围岩台阶法开挖炮眼布置图

V级围岩大拱脚上台阶开挖炮眼布置图

V级围岩大拱脚下台阶开挖炮眼布置图

DB44/T 995-2012 太阳热水系统验收技术规范.pdfⅢ级围岩上台阶开挖药量计算表

Ⅲ级围岩下台阶开挖药量计算表

Ⅳ级围岩上台阶开挖药量计算表

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