隧洞专项施工方案C3Word格式.doc
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工作面同时开动2台YT-27型气腿式凿岩机钻眼作业。
2#岩石硝铵炸药(有水地段采用乳化炸药),周边眼采用中φ25光爆小药卷,8#纸雷管簇联非电毫秒导爆雷管起爆。
图2-1钻爆法开挖施工工艺流程框图
施工准备
断面测量画开挖轮廓线布炮眼
机具就位
钻炮眼
装药爆破
通风洒水
清危排险
出碴
进入下道工序
下游洞口开挖按常规土洞施工,短开挖强支护,进展达到全岩石掌子面时改为钻爆法施工。
3.2具体施工技术方案
㈠施工围堰
上下游隧洞口临近河道,尤其下游洞口更近,仅距河床中心15m左右,河道涨水时易倒灌洞内,隧洞施工时必须在其洞口附近设置施工围堰。
围堰施工方法根据实际情况(了解当地最大洪水)采用两种方案。
第一:
在河道两岸原河堤的位置加高培厚。
采用人工配合机械,人工编织袋装土筑围堰,填筑粘土心墙闭气,编织袋粘土用农用车或人力车运至工作面,用人工堆叠。
围堰的高度根据现场情况确定,堰顶高出水面当地最大洪水位至少1.5m,各个洞口的最大洪水位可向地方村民调查了解。
围堰的顶宽1.2m,底宽3.5~4m,坡度为1:
0.8,具体实施可根据实际情况进行调整,保证围堰的自身稳定。
第二:
堤脚及基础若为砂砾透水层,在堤坝迎水坡铺设防渗膜布,防止水流渗入。
便桥上游段河道根据上述方案施工80-100m,下游段河道围堰施工60-80m,保证河道涨水不会对进洞口造成危害。
㈡施工排水
①在洞脸顶部设排水沟下设集水井,挖一排水沟把水统一引至集水井处用潜水泵抽排,采用4-6寸潜水泵抽水,用橡胶软管接至围堰3m以外。
②隧洞内渗水的抽排方案:
工作面在出口处的向上坡方向开挖隧洞时,在洞室一侧开设排水沟,利用排水沟自流排水,排水沟随工作面的掘进开凿,并经常清理,必要时,设置水沟盖板。
工作面在进水口处的向下坡方向开挖隧洞时,在工作面前方设置集水井或集水箱,将洞室内渗水自流至集水井,再用水泵抽排至洞外。
抽水泵的容量比最大渗水量大30%~50%,并保证有100%的备用量,重要部位设备用电源。
开挖工作面和局部地段的集水,用潜水泵抽排至集水井。
㈢洞口明挖及洞脸支护
洞口明挖自上而下分层开挖,洞口土方明挖采用PC-200挖掘机挖装5t自卸车运输,洞口石方明挖采用松动爆破,钻孔采用YT27型风钻配9m3/min移动式空压机,PC-200挖掘机配5t自卸车运方。
明挖主要施工程序:
坡面清理→锚杆施工→挂钢筋网→喷混凝土施工→下层开挖。
坡面在喷砼之前必须做好表面清理,包括清理所有松散岩块或其他影响砼粘着的污迹、脏物;
清除表面积水及疏排裂隙渗漏水等。
㈣光面爆破技术
隧道光面爆破采取微振动控制爆破技术。
为控制超挖,周边采用光面爆破方法。
隧道光面爆破要求周边眼爆破既能将岩石爆落下来,又能形成规整的轮廓,尽可能保留半孔痕迹,减小爆破对围岩的扰动,减少超挖量。
装药集中度(q)、最小抵抗线(W)直接影响周边岩石的爆落效果;
“规整轮廓”主要与炮眼间距(E)、炮眼密集系数(m=E/W)和最小抵抗线有关(W);
半孔率主要与不耦合系数(D=d炮眼/d炸药)有关。
因此,影响隧道光面爆破效果的主要参数应是:
炮眼间距(E)、炮眼密集系数(m)、装药集中度(q)、最小抵抗线(W)、不耦合系数(D)。
而它们之间又是相互联系的,只有这些参数整体上处在某一正确的范围内,才能达到理想的光爆效果。
影响光面爆破效果的因素有很多,主要有围岩地质条件、炸药特性、断面形状和大小、钻孔质量等。
其中围岩地质条件和钻孔质量是最主要的影响因素。
实践表明,通常的光面爆破参数取值范围如下:
炮眼间距E=(8~15)d、炮眼密集系数m=0.7~1.0、最小抵抗线W=(10~20)d或者W=E/m、不耦合系数D=1.5~2.0、装药集中度q=0.04~0.4(kg/m)
4.1起爆方式
(l)隧洞开挖按光面爆破要求进行钻爆设计,周边眼使用小直径光爆炸药,炮眼间距45-60cm,采用间隔装药,导爆索起爆,孔口堵塞长度足够。
炮孔痕迹在开挖轮廓面上均匀分布,炮孔痕迹I、Ⅱ类围岩保存率达到90%以上,Ⅲ、Ⅳ类围岩保存率达70%以上,保证开挖面与设计轮廓线一致,径向超挖值和开挖岩面的起伏差均小于200mm,平均100mm。
围岩中不得有明显可见的爆破震动裂隙,不能有欠挖。
(2)掏槽眼、辅助眼采用连续装药,毫秒延期导爆管雷管起爆,φ32*200、2#岩石销按炸药,装填系数0.7-0.85。
(3)掏槽方式
考虑围岩的夹制力,每循环进尺控制在2.2米左右,掏槽型式采用直线方式,确保掏槽效果。
4.2钻孔作业
(l)钻孔前准确测画开挖轮廓线,点出掏槽眼和周边眼的位置。
(2)钻孔采用YT-27型风动凿岩机,钻孔深度2.5m,每个工作面配2台风钻同时作业,司钻手按设计划定的区域和炮眼顺序钻孔。
(3)施工方法
钻孔严格按照钻爆设计图,采用激光导向仪配合全站仪,精确测量中线水平,高程用水准仪测量,用钢尺结合激光导向仪、全站仪及水准仪布孔施工。
4.3爆破
按照钻爆设计图准备好爆破材料,装药前先用高压风清孔,检查钻孔是否堵塞或坍孔,然后接划定的区域装药连线,各负其责。
装药顺序先上后下,先两侧后中间。
导爆管连线采用“一把抓”法,配两个起爆雷管,装药结束经安全检查后起爆,各步骤按《塑料导爆管非电起爆操作原则》进行。
4.4钻爆设计
4.4.1炮眼数目
炮眼数目的多少直接影响每一循环凿岩工作量、爆破效果、循环进尺、洞成型的好坏。
暂按下式计算炮眼数目,在施工中,根据具体情况再作调整,以达到最佳爆破效果。
炮眼数目N,按下式计算:
N=q×
s/rη
式中:
q——炸药单耗量,取q=1.85kg/m3
S——开挖面积,S=5.05m2
r——每米长度炸药的重量,2号岩石销铵炸药r=0.78kg/m
η——炮眼装药系数,取η=0.7
经计算,N=17,光面爆破需多增加周边眼13只及中空孔一只,共计31只。
4.4.2每个炮眼的装药量
(1)掏槽眼
Q1=η×
L×
r
式中:
η——炮眼装药系数,取η=0.8
L——眼深,L=2.5m
r——每米长度炸药量,r=0.78kg/m
经计算Q1=1.56取Q1=1.5kg
(2)辅助眼
Q2=η×
r=0.7*2.4*0.78=1.30kg取Q2=1.35kg
4.4.3光面爆破参数
针对各类岩石初次选用如下爆破参数,在施工中可按照选定的参数总结每次爆破效果,测量半孔率和轮廓不平整度,不断调整光爆参数:
项目
爆破参数
周边眼间距E(cm)
拱顶45.8、边墙60
周边眼抵抗线W(cm)
40-60
装药集中度(kg/m3)
0.2
堵塞长度(cm)
40
装药结构(周边眼)
间隔装药
周边孔间距E=(15~8)d=(15~8)*43mm=645~430mm
密集系数m=E/W=0.65~1.0
最小抵抗线W=600~400。
4.4.4装药起爆
光面爆破宜采用细药卷,起爆时注意以下事项:
(l)周边孔应该同时起爆才能保证光面爆破效果;
(2)对起爆顺序为先掏槽孔,再辅助孔,辅助孔起爆后再起爆底孔,周边孔最后起爆;
(3)周边孔的底孔应该装一个φ32毫米药卷,以克服岩体挟制作用;
(4)为了减少超挖和降低工程造价,开挖过程中,加强断面量测,并及时处理欠挖部位,修整开挖断面,获得良好的经济效果。
4.4.5炮眼布置
设计的炮眼爆破参数见表4-1。
表4-1隧洞开挖爆破参数表
炮眼
炸药
名称
数量(个)
眼深(m)
垂直夹角(度)
类型
装药结构
每孔装
药(节/
孔)
每孔装药量(kg)
总装药量(kg)
掏槽眼
5
2.5
2#硝铵
偶合连续
12
1.8
9
4
2.4
空孔
辅助眼
6
10
1.5
底眼
3
4.5
周边眼
13
光爆小药卷
间断不偶合
0.9
11.7
合计
31
34.2
4.4.6爆破
钻孔开挖完毕,采用高压风枪进行清孔,然后按照钻爆设计确定的装药参数进行药卷填充,连接爆破器材,人员、设备撤离清场,重新检查后进行引爆。
4.4.7光面爆破施工细则
确定隧道施工方案时,要综合考虑隧道的地质条件、钻孔设备、爆破器材、支护方法和技术水平等因素来决定。
应该特别强调的是,隧道开挖施工方案和爆破方法之间有着十分密切的关系。
隧道光面爆破施工应遵循以下原则:
①钻孔孔位依据测量定出的开挖轮廓线确定。
周边孔在断面轮廓线上开孔,沿轮廓线等间隔布置炮眼,需要调整孔位时偏差不大于2cm,各炮孔孔底落在规定的平面上,凹凸不平整的平整度小于10cm;
与周边孔相邻一排辅助炮孔的孔口距离不小于40cm,打眼方向水平、平行于掘进方向。
②钻孔前必须严格按照钻爆设计标示出孔位和编号;
如果孔位与上次的残孔重合,必须适当移位,绝对不准在残孔内钻孔。
③必须保证钻孔质量。
钻进中要防止漏钻和多钻,控制好孔位、孔深和角度,是保证光面爆破效果的基础。
④炮孔钻完后要及时清孔并用木楔封堵,防止杂物进入。
炮孔经检查合格后,方可装药爆破。
⑤为减少装药时间,事先由炮工将药卷间隔串联在导爆索上,并用胶带绑扎在一根有一定强度的竹片上,装药时
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