泄洪洞洞身开挖施工方案.docx
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泄洪洞洞身开挖施工方案
泄洪洞洞身开挖施工方案
一、隧洞开挖要紧工程量
平洞石方开挖:
21600m3;
斜洞石方开挖:
7200m3;
二、隧洞开挖循环程序
隧洞开挖循环程序详见以下图。
三、洞内石方开挖施工方案
一、施工方案
一、1平洞开挖方案
隧洞施工中,开挖方式是阻碍围岩稳固的重要因素之一。
因此,在选择开挖方式时,应付隧洞断面大小及形状、围岩的工程地质条件、支护条件、工期要求、工段长度、机械配备能力、经济等相关因素进行综合分析,采纳适当的开挖方式。
尤其应与支护条件相适应。
隧洞开挖方式事实上是指开挖成形方式。
按开挖隧洞的横断面分部情形来分,开挖方式可分为全断面开挖法、台阶开挖法,分部开挖法。
我项目部依照投入本工程的机械设备、劳动力和隧洞工程所处的地质条件隧洞断面较小等条件分析判定,决定采取分部开挖施工方式。
标准断面上部高度为4.3m,下部为4.2m,如图1;入口大断面分三层开挖,具体见图2。
用移动式排架(东风车上焊接排架操作平台)钻孔,非电毫秒导爆管雷管起爆,火药选用2#岩石硝铵火药或乳化火药,出口ZL40装载机、入口用1m3液压挖掘机装车,5t自卸汽车运碴。
1.二、斜洞开挖方式
斜洞开挖方式的选择:
依照斜洞开挖断面尺寸大小、从方便施工等方面综合考虑,本工程斜洞开挖适合于采纳先反井、后扩大开挖的方式。
斜洞井底与平洞相通,先反井、后扩大的开挖方式,正是利用井底的平洞作为出碴通道,工效高,速度快。
斜洞开挖方式示用意:
先反井、后扩大开挖斜洞的施工顺序如以下图所示:
先导井、后扩大开挖调压井示用意
施工顺序:
①第一打通井底平洞,作为出碴通道。
②从平洞内自下而上地开挖导井,即反井。
③反井贯通后,再自上而下地扩挖成斜洞,现在,反井落碴,经平洞出碴。
从以上顺序可见,斜井开挖的关键是自下而上地开挖反井。
反井因反向独头开挖,作业条件差,为了使反井尽快贯通,反井的断面尺寸不宜太大,依照本工程的断面尺寸,适宜于采纳直径×2.5m的城门断面。
导井开挖断面详见以下图所示。
1.3、隧洞钻爆参数设计
(1)掏槽眼布置
掏槽眼有直眼掏槽和楔形掏槽两种,我公司分析了两种掏槽方式,以为直眼掏槽较适合,即选择直眼掏槽方式。
槽口尺寸要与循环进尺、断面大小和掏槽方式相和谐,本工程槽口尺寸选择1.2m2较为适合。
本工程采纳单空孔掏槽钻孔布置。
掏槽孔布置详见以下图。
(2)辅助孔及崩落孔的布置
辅助孔及崩落孔的作用是进一步扩大槽口体积和爆破量,并慢慢接近开挖断面形状,为周边眼制造有利的爆破条件。
辅助眼的布置原那么:
取E/W=~,并采纳孔底持续装药。
辅助眼由内向外逐层布置,逐层起爆。
(3)光面爆破周边眼布置
光面爆破周边眼设计参数详见下表
(4)炮眼布置图
本工程标准开挖断面炮眼布置详见以下图1;入口大断面炮眼布置详见以下图2。
本工程标准开挖断面炮眼布置详见下表1;入口大断面炮眼布置详见下表2。
表1标准开挖断面每一循环爆破作业炮孔一览表
序号
炮孔
炸药用量
名称
数目
孔深(m)
单孔(kg)
合计(kg)
1
中空孔
1
2
掏槽孔
4
10
3
辅助孔
4
10
崩落孔
30
2
36
光爆孔
25
2
30
Ⅱ部扩挖孔
48
2
合计
112
表2入口大断面开挖每一循环爆破作业炮孔一览表
序号
炮孔
炸药用量
名称
数目
孔深(m)
单孔(kg)
合计(kg)
1
中空孔
1
2
掏槽孔
4
10
3
辅助孔
4
10
4
崩落孔
44
2
5
光爆孔
30
2
36
Ⅱ部扩挖孔
48
2
Ⅲ部扩挖孔
68
2
合计
180
248
本文仅以理论计算为依据,实际炮孔位置和炮孔装药量依照具体的岩石条件,经现场实验后确信。
1.4隧洞开挖钻孔作业
钻孔是隧洞开挖中的要紧工序,钻孔的快慢直接阻碍工程进度。
本工程隧洞洞径较大,利用移动式操作平台(东风车上焊接排架)钻孔。
本工程配置移动式操作平台车1部。
每一钻孔深度以2m为宜。
依照钻孔数量和投入的机械设备,每一钻孔循环约为3~5小时。
标准断面钻孔所需时刻为:
最大钻孔总长L=9×+55×2=131m
风钻单班生产率取40m/台班,那么钻孔所需时刻为131/40=台班,合1188min
配置6把风钻,那么钻孔时刻为200min。
入口大断面钻孔所需时刻为:
最大钻孔总长L=9×+74×2=169m
风钻单班生产率取40m/台班,那么钻孔所需时刻为169/40=台班,合2700min
配置8把风钻,那么钻孔时刻为340min。
1.五、隧洞开挖爆破作业
⑴火药品种选择
火药品种很多,我项目部依照本工程岩石情形和长期的施工体会,最适宜于采纳2#岩石硝铵火药或乳化岩石火药。
⑵起爆材料
塑料导爆管的抗电、抗火、抗冲击性能良好,起爆传爆性能稳固,已成为地下工程中普遍利用的起爆材料。
非电雷管是与塑料导爆管配合利用的起爆材料,一样是地下工程普遍利用的起爆材料。
本工程起爆材料即选择塑料导爆管与非电雷管。
⑶导爆管发爆
塑料导爆管采纳8号火雷管起爆。
1.6隧洞开挖出碴作业
出碴是隧洞施工的大体作业之一。
出碴作业能力的强弱,决定了它在整个作业循环中所占时刻的长短,因此,出碴作业能力的强弱在专门大程度上阻碍施工速度。
本工程出碴工程量大,持续时刻长,适宜于采纳机械出碴方式。
依照本工程隧洞洞径大小和我公司长期的隧洞施工体会,入口工作面决定采纳1m3挖掘机1台配合5t自卸汽车出碴,出口工作面采纳ZL40装载机配合5t自卸汽车出碴。
部位
标准断面
进口最大断面
Ⅰ
Ⅱ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
断面积(m)
32
36
58
53
58
方量(m3)
51
58
93
85
93
本工程一循环最大出碴量为93m3(入口)
1m3单斗挖掘机小时生产率:
Ph=
=
=48m3/h
台班生产率:
P=8PhKb=8×48×=230m3/台班
故装完最大出碴量为93m3需时刻为:
×8×60=194min,取200min。
出口采纳装载机出碴所需时刻为:
每车装料时刻取10min,那么每小时出碴6×2m3/车=12m3。
那么出碴所需时刻为:
58/12=,约合300min。
综合以上情形,配备5t自卸汽车5部足够出碴要求。
洞挖石方循环作业时刻为12小时。
四、工期安排:
综合上述,天天隧洞上半部开挖可进行两个循环,每一个循环进尺按1.8米计算,那么天天的施工进度为3.6米,遂洞全长为360米,那么完成其上半部的开挖需要120个工作日,遂洞下半部的开挖由于钻孔少,工作环境好,估量在90个工作日内完成,隧洞石方开挖于2004年3月1日开始开挖,2004年9月30日完成。
各工序所需时刻如下表:
部位
工序
测量放样
(min)
准备
(min)
钻孔
(min)
爆破
(min)
危石处理
(min)
出碴
(min)
合计(min)
进口工作面
40
20
340
60
30
200
690
出口工作面
40
20
200
60
30
300
650
五、机械设备及人员配备:
依照工期安排,我项目部将配备足够的施工设备及人员,确保每一个施工分段能按作业循环打算完工,最终如期完工。
机械设备配备见表1,劳动力配备见表2。
表1. 主要施工设备表
设备名称
型号及规格
数量
制造商
设备状况
进场时间
电动空压机
12m3/min
1台
南京空压机厂
良好
已进场
电动空压机
6m3/min
1台
南京空压机厂
良好
已进场
柴油空压机
12m3/min
1台
滁洲空压机厂
良好
已进场
柴油空压机
3m3/min
4台
滁洲空压机厂
良好
已进场
风 钻
YT26
8台
沈阳凿岩机械
股份有限公司
良好
风 钻
气腿式
6台
沈阳凿岩机械
股份有限公司
良好
已进场
潜水泵
QY15-26-22
2台
(3台)
蚌埠潜水泵厂
良好
()
装载机
ZL40
1台
厦门工程机械厂
良好
挖掘机
1m3
1台
合肥日立挖掘机厂
良好
已进场
自卸汽车
5t
8辆
第二汽车制造厂
良好
已进场
鼓风机
22KW
3台
良好
砼喷射机
PH-30
1台(1台)
扬州建筑机械厂
良好
(05)
锥式搅拌机
1台(1台)
扬州建筑机械厂
良好
(06)
表2.劳动力打算表
工种
人数
月份
管理干部
技术干部
技术工人
后勤人员
普工
合计
人数
人工工日数
3月
6
20
50
12
70
158
4898
4月
6
20
50
12
70
158
4740
5月
6
20
80
12
80
198
6138
6月
6
20
80
12
80
198
5940
7月
6
20
50
12
70
158
4898
8月
6
20
50
12
70
158
4898
9月
6
20
50
12
70
158
4740
总计
36252
1.7隧洞临时支护和塌方处置方法
因隧洞局部地段通过Anz-Gn+w岩层,其抗风化能力差,对围岩稳固不利,施工进程中可能需要采取锚喷临时支护方法。
⑴临时锚喷支护
临时锚喷支护方法的具体做法是:
假设洞室稳固性相对较好时,能够仅喷一层5cm厚的砼,作为临时支护方法;假设洞室稳固性相对较差时,依照岩石的走向布置必然数量的锚杆,同时喷上砼,作为隧洞的临时支护方法;假设洞室稳固性更差时,那么采取锚杆支护与钢筋网喷砼支护的支护方法。
⑵临时锚杆支护施工方式
①砂浆锚杆安装的工艺流程
砂浆锚杆安装工艺流程详见以下图。
钢筋在利用前需进行矫直和除锈等处置,并按所需长度截断。
水泥应新鲜无结块,砂子应过筛,粒径小于3mm。
钻孔要按锚杆的设计要求进行,保证锚杆的方向、深度和间距准确。
孔眼在注浆前必需清洗干净。
砂浆锚杆安装工艺流程
②砂浆锚杆施工方式
(1)钻孔
采纳风钻钻孔。
孔径要与杆径配合好。
孔位误差操纵在15mm~50mm之间。
孔深误差操纵在50mm之内。
钻孔方向适当调整尽可能与岩层要紧结构面垂直。
锚孔钻好后用高压水将孔眼冲洗干净。
(2)注浆
粘结砂浆要拌和均匀,并调整其和易性,随拌随用,一次拌和的砂浆在初凝前用完。
注浆管插到孔底,开始注浆后,缓缓均匀地将注浆管往外抽出,并始终维持注浆管口埋在砂浆内,以避免砂浆中显现空洞。
注浆体积略多于需要体积,将注浆管全数抽出后,当即迅速插入杆体,可用锤击或通过套筒用风钻冲击,使杆体强行插入钻孔。
⑶临时喷砼支护施工方式
①临时喷砼支护工艺流程
本工程临时喷砼工程量较小,喷砼支护方法可采纳干喷施工方式。
干喷工艺如下:
干喷工艺流程图
②临时喷砼施工机械
(1)干喷砼机:
转体式喷射机2台。
(2)空气紧缩机:
南京压机厂生产的10m3/分空压机:
2台。
③临时喷砼施工方式
(1)喷射角度和距离
喷枪与受喷面的角度,一样应垂直并略微向刚喷射的部位倾斜约10度左右,如此砼回弹量最少。
喷嘴(混合料出口处)与受喷面的最正确距离是按喷砼的最小回弹率和最高的强度来确信的。
依照我公司长期喷射砼的施工体会,一样为~1.0m较好。
(2)喷射区段和顺序
喷射砼时应分段、分部、分块,自下而上地进行。
遇岩面有较大的凹坑应先喷射补平。
喷射砼时须将喷枪反复缓慢地作螺旋形移动。
如此,可避免溅落的灰浆粘附于未喷的岩面上,而可不能阻碍喷射的砼与岩面间的粘结力;使喷射的砼均匀、密实而平整;并可使已喷部份支持上部刚喷砼下垂的重量,增加一次喷射的厚度。
螺旋形移动的转动直径约30cm左右,并须一圈压半圈地移动;拱顶按纵向喷射,并作蛇行。
第小段长度以2~4m为宜。
喷射第二行时,要顺顺序从第一行始点开始,行与行间再搭接2~3cm。
分段长度主若是依照速凝剂成效而定,我公司长期利用的红星牌速凝剂,一样可将三个小段作为一个大体段,如此喷第二行时,第一行始点砼已终凝,可不能造成冲击破坏。
(3)一次喷射厚度
一次喷射砼厚度应依照喷射效率、回弹损失、砼颗粒间的凝聚力和喷层与岩面间的粘结力等因素确信。
(4)喷射砼的养护
因喷砼的水泥用量较大,凝结硬化速度快,为使砼强度均匀增加,避免收缩裂痕,必需设专人认真做好养护工作。
一样情形下,砼喷完后2~4小时内即开始喷水养护;喷水次数以维持砼具有足够的湿润状态为度;喷水养护时刻,一样很多于14日夜。
⑷塌方处置方法
隧洞工程中的坍方事故是围岩失稳的一种具体表现,是隧洞工程施工中需要处置的重大技术问题。
从招标文件的地质资料中了解到,本工程部份洞段岩石较破碎,施工进程中有可能会显现掉块和坍塌等岩体失稳现象,需要采取切实可行的处置方法。
针对本工程中可能显现的情形,我公司将采取以下一些切实可行的技术方法:
①预防坍方的施工方法
(1)预防坍方的方式
选择平安合理的施工方式和方法相当重要。
在掘进到地质不良围岩破碎地段,应采取“先排水、短开挖、弱爆破、强支护、早衬砌、勤量测”的施工方式,制订出切实可行的施工方案及平安方法。
(2)增强坍方的预测
为了保证施工作业平安,及时发觉坍方的可能性及征兆,并依照不同情形采纳不同的施工方式及操纵坍方的方法,需要在施工时期进行坍方预测。
预测经常使用的几种方式:
①观测法
a、在掘进工作面采纳探孔对地质情形或水文情形进行探讨,同时对掘进工作面应进行地质素描,分析判定掘进前方有无可能发生坍方的超前预测。
b、按期和不按期地观看洞内围岩的受力及变形状态;检查支护结构是不是发生了较大的变形;观看是不是岩层的层理、节理裂隙变大,坑顶或坑壁松动掉块;喷射砼是不是发生脱落;和地表是不是下沉等。
②一样量测法
按时量测观测点的位移、应力,测得数据进行分析研究,及时发觉不正常的受力、位移状态及有可能致使坍方的情形。
通过上述预测坍方的方式,发觉征兆应高度重视及时分析,采取有力方法处置隐患,防患于未然。
(3)增强初期支护,操纵坍方:
当开挖出工作面后,应及时有效地完成喷锚支护或喷锚网联合支护,并应考虑采纳早强喷射砼、早强锚杆和钢支撑支护方法等。
这对避免局部坍塌,提高隧洞整体稳固性具有重要的作用。
②隧洞坍方的处置方法
(1)隧洞发生坍方,应及时迅速处置
处置时必需详细观测坍方范围、形状、坍穴的地质构造,查明坍方发生的缘故和地下水活动情形,经认真分析,制定处置方案。
(2)处置坍方的方式
①小坍方
小坍方,纵向延伸不长、坍穴不高,第一加固坍体两头洞身,并抓紧喷射砼或采纳锚喷联合支护封锁坍穴顶部和侧部,再进行清碴。
②大坍方
大坍方,坍穴高、坍碴数量大,坍碴体堵住洞身时,宜采取先护后挖的方式。
可采纳管棚法或注浆固结法稳固围岩体和碴体,待其大体稳固后,按先上部后下部的顺序清除碴体,采取短进尺、弱爆破、早封锁的原那么处置坍方。
(3)排水方法
坍方往往与地下水活动有关,治坍应先治水。
避免地表水渗入坍体或地下,引截地下水避免渗入坍方地段,以避免坍方扩大。
(4)现代隧洞工程大体上是采纳新奥法施工,假设有条件,要依照新奥法的要求加设量测点,增加量测频率,依照量测信息及时研究计谋。
③处置坍塌需要预备的材料
处置坍塌需要依照围岩稳固情形确信,我公司依照长期的施工体会,预备必要的处置坍塌所需的材料。
处置坍塌的方法有:
坍塌规模较小时,采纳锚喷支护方法;坍塌规模较大时,除采纳锚喷支护外,再加上超前锚杆;断层处岩石十分破碎时,除采纳锚喷支护、超前锚杆外,再增加由“工”字钢弯曲而成的钢拱架支撑。
这是我公司在隧洞工程中经常使用的有效、靠得住的处置坍塌方法
六、平安操纵方法
一、保证方法
1.1保护围岩稳固的技术方法
⑴讲求开挖方式。
依照围岩性质和洞室开挖尺寸,合理确信开挖方式,以操纵围岩应力不能增加过大、增加过快。
⑵支护紧跟开挖,及时约束围岩变形,缩短围岩暴露时刻。
专门是本工程中的破碎段,围岩稳固性较差,支护必需跟上。
⑶讲求爆破技术,操纵爆破应力,本工程采纳光面爆破技术,能够减轻对围岩的破坏。
⑷对有严峻渗漏水,并可能危及施工平安的地层或地段,施工前应先治水。
⑸增强对围岩状态和临时支护的观看。
观看围岩,注意不同围岩失稳有不同的征兆,及时预防可能显现的坍塌事故。
1.二、爆破作业中的平安技术方法
⑴所有爆破器材均应具有合格证及技术说明书,并按规定进行检查和实验。
⑵炮孔中装药需用木榻或竹榻作炮棍。
⑶炮孔出水严峻时,采纳防水药卷。
⑷炮爆后15分钟内不得进入工作面,须吹散炮烟,并经检查爆破成效及处置危石和瞎炮后,其它人员才能进入。
⑸按规程处置瞎炮,严禁违章作业。
产生瞎炮后,要分析情形,查明缘故,然后确信排除方式。
1.3钻孔、出碴及支护工程中的平安方法
⑴常常维修机械设备,关于转动部件、震动大的部件、操纵仪表、平安阀闸等尤其要注意检查和保养。
⑵运输道路、供风、动力、照明等管线设施,应符合有关技术规程和规定要求。
⑶成立健全行车信号、调车标志、合理组织调车。
⑷洞内运输操纵车速,维持必然距离。
⑸严格遵守操作规程,严禁违章作业。
二、治理方法
2.一、项目部依照总公司制定的平安目标进行分解,责任到组、到人。
总公司安技处按期或不按期进行检查、催促、并按时考核、兑现,从而保证项目平安生产目标的实现。
2.二、强化项目自身治理,总公司安技处监督,保证施工现场抓有序化、基础治理的标准化、平安治理的程序化、资料治理的标准化。
2.3、增强平安生产责任制治理,认真落实各项平安文明治理制度。
增强平安教育培训、平安技术交底、班组班前活动,平安隐患整改及违章惩罚力度。
增强施工机械设备、机具的平安设施的检查验收。
增强安措经费的投入,做到打算合理、落实有力。
2.4、夏、冬两季别离有防暑降温和御寒保暖劳动爱惜方法。
2.五、洞内作业要有严格的劳动保证方法。
2.六、平安治理做到“二严三及时四不放过”。
二严:
一是严肃认真,一丝不苟;二是严格按规程和制度办事。
三及时:
一是及时检查;二是及时汇报;三是及时研究处置。
四不放过:
一是不放过任何情形下的违章;二是不放过任何理由下的改变方法;三是不放过任何形式下的不平安状态和行为;四是不放过任何程度的异样情形。
七、工程质量治理
一、隧洞开挖质量标准操纵
为保证本工程质量能达到优良工程标准,我公司尽可能做到少超挖、不欠挖。
我公司制定的质量误差许诺值规定如下:
(1)平均超挖值
≤20㎝。
(2)炮孔痕迹保留率
完整岩石:
60%以上。
较完整和完整性差的岩石:
50%以上。
二、严格执行三检制,即班组自检、质检员复检、终检工程师终检制度,在上一道工序合格后方能进行下一道工序的施工。
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