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[江苏]铁路隧道施工组织设计107页(双口对向掘进).doc

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xx1、2号隧道施工组织设计 一、 编制依据原则: 1、 国家有关法律法规,以及国家和铁道部有关规程、规范和验标等; 《新建客货共线铁路设计暂行规定》(铁建设[2003]76号); 《新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定》(铁建设函[2003]439号); 《新建时速200公里客货共线铁路工程施工质量验收暂行标准》(铁建设[2004] 8号); 《新建客货共线铁路工程施工补充规定(暂行)》(铁建设[2004]8) 2、 铁道第四勘察设计院新建铁路xxxx线xx至xx段施工图设计及相关资料; 3、 投标书及相关承诺; 4、 长江三角洲城际铁路公司筹备组编制的《指导性施工组织设计》; 5、 招标文件指定的现行国家、铁道部及江苏省颁发的施工规范、验收标准、操作规程等及现场调查情况。 二、 工程概况: 1、 技术标准: 1. 铁路等级:I级 2. 正线数目:双线 3. 限制坡度:6‰ 4. 旅客列车设计行车速度:200km/h;正线线间距(4. 6m)、限界、桥涵、隧道结构物预留提速250km/h条件;货车设计速度不超过120km/h。 5. 最小曲线半径:4500m 6. 牵引种类:电力 7. 机车类型:动车组 8. 牵引质量:4000t 9. 到发线有效长度:850m,预留1050m 10. 闭塞类型:自动闭塞 11. 建筑限界:满足开行双层集装箱列车条件 2、 地形、地貌、地质、气候、水文等自然特征,工程特点 1. 地形 低丘,植被发育,多为树木,自然坡度一般为25-40度。 2. 工程地质、水文地质 表层el+dlQ粉质粘土,褐黄色,硬塑,厚0~1.0m,σ0=180kpa。基岩较多出露,以Z3d2结晶灰岩为主,青灰色,深灰色,节理裂隙发育,有方解石脉穿插,岩性坚硬,弱风化,局部夹灰黄色细砂质泥岩,强风化,310- 325°∠20- 500°;局部为Z3d1千枚岩,炭质页岩夹煤层、炭质灰岩和Z2S含砾千枚岩、千枚岩,灰绿色,灰黄色,强风化~弱风化,地下水为基岩裂隙水,水位埋深5~9M,为地下水贫乏区。 (1)xx一号隧道地质情况 进口端DK1177+337~DK1177+370第四系坡残积粉质粘土夹碎石,下伏震旦系陡山沱组泥质灰岩,结晶灰岩夹粉砂质泥岩,强风化~弱风化,岩质较软;表面散落较多采石弃碴,地下水不发育,下部基岩弹性波速度Vp=2461m/s。 出口端DK1177+680~DK1177+707第四系坡残积粉质粘土夹碎石,下伏震旦系陡山沱组泥质灰岩,结晶灰岩夹粉砂质泥岩,强风化~弱风化;地下水不发育,下部基岩弹性波速度Vp=4154~4439m/s。 中间段DK1177+370~DK1177+680震旦系陡山沱组结晶灰岩,局部夹粉砂质泥岩,中厚层~巨厚层,有方解石脉穿插,节理不发育,岩石较完整,坚硬;岩溶不发育,见溶孔、小溶孔、石幔等溶蚀现象。临近采石场发育一落水洞,洞径0.7~1.1米,近直立,走向305度,与线路走向平行,岩层富水性差,水量贫乏。强风化~弱风化;地下水不发育,下部基岩弹性波速度Vp=4154~4439m/s。 (2)xx二号隧道地质情况 进口端DK1177+815~DK1177+900第四系坡残积粉质粘土夹碎石,下伏震旦系陡山沱组上段结晶灰岩,洞室顶部为强风化,岩体较破碎,节理发育,洞身及以下弱风化,岩体较完整,坚硬;下部基岩弹性波速度Vp=4259~4318m/s。 出口段DK1179+430~DK1179+450煤层夹炭质页岩、炭质灰岩,煤层较密实,岩质软,中等富水。Vp=2162m/s。出口端洞外为第四系坡残积粉质粘土夹碎石,下伏震旦系苏家湾组含砾千枚岩,强风化~弱风化。倒转背斜核部,岩层陡倾。下部基岩弹性波速度Vp=3258m/s。 中间段DK1177+860~DK1178+950为Z3d1震旦系上统陡山沱组下段结晶灰岩,局部夹细砂质泥岩,中厚层~巨厚层,岩石坚硬,较完整;有方解石脉穿插,节理不发育,岩溶不发育,见溶孔、小溶孔、垂直向溶蚀裂隙等现象。临近采石场及公路边各发育一落水洞,洞径1.0米左右。岩层富水性差,水量贫乏。弹性波速度Vp=4005~4753m/s。 中间段DK1178+950~DK1179+430为Z3d1震旦系陡山沱组下段薄层千枚岩、局部薄层夹白云质泥质灰岩,节理发育,岩质软。倒转背斜北西翼,岩层倾角变化较大。岩层富水性差,水量贫乏。基岩弹性波速度Vp=2967~3413m/s。 3. 地震烈度 隧道所在地区地震动峰值加速度为0.05g,地震动反应谱特征周 期为0.35s。 4. 气象特征 本隧道所经地区属江淮之间的亚热带季风气候区,比较突出的特征是六月为江淮流域的梅雨季节,在此期间雨量集中,降水强度大,往往因雨量过于集中,造成洪涝灾害。由于冬夏季风交替,影响木地区气候变化。本段多年平均气温14.6℃~15.7℃,最冷月一月,平均气温1.60℃~1.9℃,最热月七、八月,平均气温27.5℃~28.5℃,极端最低气温-16.6℃~-23℃,极端最高气温41℃~42℃。年平均降水量为1100mm,年最大降水量为1621mm。本段全年降水量以五月至八月最多,可占全年的50%以上。汛期多西南风,冬季多西北风,最大风速可达18m/s左右。 5. 工程特点 xx一号隧道、xx二号隧道位于xx至xx铁路xx至xx段,隧道中心里程分别为DK1177+522和DK1178+632.5,为双线铁路隧道,线间距4.6米;xx二号隧道出口段自DK1179+419.75起从右线引入支线,DK1179+320~DK1179+450为三线喇叭口,隧道采用台阶过渡方式;DK1179+425~DK1179+435线间距为5.5米,DK1179+435~DK1179+450线间距为5.9米。 (1)xx一号隧道(进口里程DK1177+337,出口里程DK1177+707)全长370米,位于曲线(左线半径为4500米,右线半径为4495.4米)上,隧道设计纵坡坡度由进口向出口呈4.6‰上坡,进口端DK1177+337~DK1177+370、出口端DK1177+680~DK1177+707为Ⅴ级围岩,DK1177+370~DK1177+680为Ⅱ围岩。隧道设计为圆弧拱曲墙断面,最大净高11.45m,净跨12.40m,最大埋深78m,进出口均为斜切式洞门。 (2)xx二号隧道(进口里程DK1177+815,出口里程DK1179+450)全长1635米,进口段位于曲线(左线半径为4500米,右线半径为4495.4米)上,隧道设计纵坡坡度由进口向出口呈4.6‰上坡和4.7‰下坡,变坡点里程为DK1179+000,进口端DK1177+815~DK1177+860、中间段DK1178+950~DK1179+430为Ⅳ围岩,出口段DK1179+430~DK1179+450为Ⅴ级围岩,中间段DK1177+860~DK1178+950为Ⅱ级围岩。隧道设计为圆弧拱曲墙断面,最大净高11.45m,净跨12.40m,最大埋深218m,进口为斜切式洞门,出口为端墙式洞门。 三、 工程范围及工程量; 四、 本段xx一号隧道起讫里程DK1177+337~+707,长370m,为双线隧道;xx二号隧道起讫里程DK1177+815~DK1179+450,长1635m,隧道大部分地段为双线,出口部分为三线。主要工程数量见表3-1。 五、 施工队伍的部署,施工任务的划分、总体安排部署及施工次序; 1、 施工队伍部署与任务划分 根据隧道的地形地质情况,以及工期要求,安排三个作业分队。 各分队任务划分如下: 一分队:xx一号隧道;进口DK1177+337~DK1177+707出口; 二分队:xx二号隧道进口DK1177+815~DK1178+990; 三分队:xx二号隧道DK1178+990~DK1179+450出口。 隧道作业队各作业分队、作业组施工任务安排见表4-1。 主要工程数量表 表3-1 项目名称 单 位 xx一号隧道 xx二号隧道 洞口土石方 m3 6175 7286 洞门混凝土 m3 1126 446 洞门钢筋 t 49 18.6 洞内开挖 m3 45961 211946 洞内模筑混凝土及铺底填充 m3 5783 31365 喷混凝土 m3 1215 8791 洞身钢筋 t 58.8 530.9 型钢钢架 t 139.6 467 超前长管棚 t 43 26.8 超前小导管 m  — 40631 注浆量 m3 41.6 521.85 锚杆 延米 15522 134808 水沟电缆槽及盖板混凝土 m3 893 4201 沟槽钢筋 t 11.6 55.5 拱顶回填注浆 m3 170   浆砌片石 m3 106.4 338 岩溶处理M5浆砌片石 m3 —  1248 岩溶处理C15回填混凝土 m3 —  1040 隧道作业队施工安排一览表 表4-1 作业分队名称 作业组名称 任 务 范 围 第一 隧道 作业 分队 开挖支护作业1组 承担xx一号隧道开挖与初期支护 衬砌作业1组 承担xx一号隧道衬砌、铺底作业 钢构件加工1组 承担xx一号隧道初期支护中钢筋网、锚杆、小导管、钢管棚加工制作和模筑衬砌中钢筋弯制、绑扎等 风水电作业1组 负责xx一号隧道供风、供水、供电、通风、排水等设备及管道系统的安装、维修、管理和作业区的机具加工等工作 运输1组 负责xx一号隧道出碴、材料及机具设备运输、混凝土运输等。 第二 隧道 作业 分队 开挖支护作业2组 承担xx二号隧道进口段开挖与初期支护 衬砌作业2组 承担xx二号隧道进口段衬砌、铺底作业 钢构件加工2组 承担xx二号隧道进口段初期支护中钢筋网、锚杆、小导管、钢管棚加工制作和模筑衬砌中钢筋弯制、绑扎等 风水电作业2组 负责xx二号隧道进口段供风、供水、供电、通风、排水等设备及管道系统的安装、维修、管理和作业区的机具加工等工作 运输2组 负责xx二号隧道进口段出碴、材料及机具设备运输、混凝土运输等。 第三 隧道 作业 分队 开挖支护作业3组 承担xx二号隧道出口段开挖与初期支护 衬砌作业3组 承担xx二号隧道出口段衬砌、铺底作业 钢构件加工3组 承担xx二号隧道出口段初期支护中钢筋网、锚杆、小导管、钢管棚加工制作和模筑衬砌中钢筋弯制、绑扎等 风水电作业3组 负责xx二号隧道出口段供风、供水、供电、通风、排水等设备及管道系统的安装、维修、管理和作业区的机具加工等工作 运输3组 负责xx二号隧道出口段出碴、材料及机具设备运输、混凝土运输等。 隧道作业队中每个隧道作业组劳力配备见表4-2。 (每个)隧道作业组劳力配备表 表4-2 项 目 名 称 人数(人) 职 责 开挖、 支护 钻孔 42 负责打眼工作 爆破 18 负责制作起爆药卷、运送炸药、装药、联线、起爆 装碴 6 负责装碴 扒碴(洞内) 6 负责洞内扒碴 支护 21 负责超前支护、初期支护、注浆堵水加固地层等 修理工 6 一般维修工作 电工 3 负责设备供电 开挖支护作业组 96 衬砌 拌合站 2 操作拌合站 装料工 3 砂石料及外加剂上料 砼泵司机和辅助工 3 操作砼输送泵及装拆管 防水板工 6 安设防水板铺设盲沟 台车司机和辅助工 7 台车的移动、定位 砼震捣工 2 捣固砼 模板工 2 避车洞模板架立及台车端头模板的安装 电工 1 负责设备供电 修理工 1 负责设备维修 电焊工 1 负责焊接作业 衬砌作业组 28 钢构件加工 钢筋工 16 钢筋制作和绑扎 钢构件加工 6 锚杆、小导管、钢花管、其它钢件等加工制作 钢筋加工作业组 22 风水电 及设备 保障 风、水、电 15 高压风、水、电的供给管理,高压风、水管的安装 通风排烟等 12 通风机、风管、排水、管路安装维修 修理工 9 作业区的主要维修工作 机加工 12 作业区的所有机加工工作 电焊工 3 焊接作业 风水电作业组 51 出碴、材料、砼运输 自卸车司机 5 出碴 砼搅拌运输车司机 2 砼运输 货车司机 1 材料、机具运输 工地调度兼小组长 1 负责工地运输车辆(包括水泥、砂石料运输车辆)的指挥、调度 运输组 9 2、 主要机械设备 本标段隧道工程主要机械设备配备见表4-3。 隧道施工主要机械配备表 表4-3 工序 名称 设备名称 机械型号 数量(台) 备注 xx一号隧道进口 xx二号隧道进口 xx二号隧道出口 钻孔 凿岩机 7655 16 16 16 多功能台架 自制 1 1 1 装、运碴 耙斗装岩机 P60B(A) 1 1 1 侧卸装载机 ZL50B 1 1 1 自卸汽车 红岩CQ3191T 4 5 3 自卸汽车 LZ3110M 3 3 5 衬砌 混凝土搅拌站 HZS60 1 备用一台 混凝土运输车 JSC30-Ⅰ 1 2 2 混凝土运输车 HDJ5340GJBVO 1 混凝土输送泵 HBT60 1 1 1 液压衬砌台车 9m 1 1 1 施工 通风 轴流通风机 SDF(B)-4-NO9.6 1 2 1 电力、电器 变压器 500KVA 1 1 1 柴油发电机 120kw 1 1 1 电动空压机 3L-20/8 2 3 3 空压机 W-10/7 1 1 1 锚、支护 潜孔钻机 KQJG165 1 1 1 风动凿岩机 7655 4 4 4 湿喷机 TK-961 1 1 1 注浆机 UB3 1 1 1 高压双液注浆泵 康达CGD70 1 1 1 强制式拌合机 JS500 1 1 1 其它 液压锻钎机 PYZ-20 1 1 1 离心泵 IS65-40-25 1 1 4 潜水泵 QX30福建 1 1 4 地质雷达 SIR-Ⅱ 共用1台 电焊机 BX3-300 1 1 1 钢筋弯曲机 GW-40 1 1 1 钢筋切断机 GQ-40 1 1 1 钢筋调直机 GJT 4-14 1 1 1 载重汽车 EQ1090 1 1 1 工字钢冷弯机 1 1 1 3、 总体安排 xx一号隧道采用单口掘进施工,从出口向进口掘进。xx二号隧道采用双口对向掘进。隧道视围岩级别分别采用双侧壁导坑法、CRD法、CD法、三台阶临时仰拱法、台阶法、全断面法开挖;衬砌采用液压衬砌台车全断面衬砌,xx二号隧道出口端三线喇叭口采用简易衬砌台车衬砌;混凝土采用混凝土搅拌站集中拌制,混凝土搅拌运输车运输,混凝土输送泵泵送入模,机械振捣。xx一号隧道于2006年8月完成,xx二号隧道工程于2006年12月完成。 xx一号出口与二号进口相隔108米,根据地形、地质和工期,先开工xx二号隧道进口,掘进200米后再开一号隧道出口,以减少相互干扰。变压器、空压机、仓库根据满足两个洞口施工的需要进行配置。 六、 施工进度计划 1、 隧道掘进、支护作业循环时间 本标段隧道工程洞身围岩属Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ级围岩,分别采用了全断面法、台阶法、三台阶临时仰拱法、CD法、CRD法、双侧壁导坑法和明挖法开挖,液压凿岩机组或风动凿岩机钻眼、人工装药爆破、机械出碴;根据地质条件和设计资料,隧道施工循环进尺和循环作业时间见表5-1~表5-5。 表5-1 序号 作业项目 作业时间(min) 全断面法 正台阶法 上台阶 下台阶 1 测量布眼 40 40 40 2 钻眼 140 120 120 3 装药放炮 60 50 50 4 通风排烟 30 30 30 5 清理危石 20 20 20 6 初喷砼 60 60 50 7 出碴 200 120 110 8 打锚杆挂网 50 60 60 9 临时仰拱   40 40 10 二次喷砼 120 80 70   每循环进尺(m) 3 2 2   每循环作业时间(min/h) 720 620 590 掘进速度 6.0米/天 2.4米/天 表5-2 序号 作业项目 作业时间(min) 三台阶临时仰拱法 超前支护 上台阶 中台阶 下台阶 一 超前锚杆 160       二  开挖及支护         1 测量布眼   40 40 40 2 钻眼   80 80 80 3 装药放炮   50 50 50 4 通风排烟   30 30 30 5 清理危石   20 20 20 6 初喷砼   50 50 40 7 出碴   90 90 70 8 打锚杆挂网   80 80 80 9 临时仰拱   60 60     二次喷砼   70 70 60   每循环进尺(m)   2 2 2   每循环作业时间(min/h) 160 572 572 472 掘进速度 1.6米/天  表5-3 序号 作业项目 作业时间 双侧壁导坑法 ①④ ②⑤ ③⑥ ⑦ ⑧ ⑨ 一 测量布眼 30 30 30 30   30 二 弱爆破开挖             1 钻眼 40 40 40 50 40 30 2 装药放炮 20 30 30 30 30 30 3 通风排烟 20 20 30 30 30 30 4 清理危石 15 15   20     5 出碴 30 30 30 40 30 30 三 施作导坑周边的初期支护和临时支护             1 初喷砼 30 30   40 30 30 2 架立钢架及临时钢架,立锁脚钢管,安设横撑 30 30 30 50 30 30 四 钻设系统锚杆 40 40   40     五 复喷砼至设计厚度 30 30 30 30   20   每循环进尺(m) 1 1 2 1 2 2   每循环作业时间(min/h) 285 295 220 360 190 230 掘进安排 ①②⑦④⑤⑦①②⑦④⑤⑦③⑥⑧⑨     掘进速度 0.62 米/天         表5-4 序号 作业项目 作业时间(min) CD法 超前支护 ①④ ②⑤ ③⑥ 一 测量布眼 60       二 超前(小导管)预支护 120       三 弱爆破开挖         1 钻眼   60 60 60 2 装药放炮   40 40 40 3 通风排烟   30 30 30 4 清理危石   15 10   5 出碴   40 40 30 四 施作导坑周边的初期支护和临时支护         1 初喷4cm厚砼   30 30   2 架立钢架及临时钢架,立锁脚钢管,安设横撑   30 30 30 五 导坑底部喷10cm厚砼   10 / / 六 施作临时仰拱   40 / / 七 钻设系统锚杆   40 40   八 复喷砼至设计厚度   40 40 40   每循环进尺(m)   1 1 2   每循环作业时间(min/h) 180 375 320 230 掘进安排 超前支护、①②④⑤①②④⑤③⑥   掘进速度 0.90 米/天       表5-5 序号 作业项目 作业时间(min) CRD法 超前支护 ①③ ②④ ⑤⑦ Ⅵ、Ⅷ 一 测量布眼 60 60 60 60   二 超前(小导管)预支护 120         三 弱爆破开挖           1 钻眼   60 60 60   2 装药放炮   40 40 40   3 通风排烟   30 30 30   4 清理危石   15 10     5 出碴   40 30 30   四 施作导坑周边的初期支护和临时支护           1 初喷4cm厚砼   30 30     2 架立钢架及临时钢架,立锁脚钢管,安设横撑   30 30 30   七 钻设系统锚杆   40 40     八 复喷砼至设计厚度   40 40 40     每循环进尺(m)   1 1 3 3   每循环作业时间(min/h) 180 385 370 290 120 掘进安排 超前支护、①②③④①②③④⑦(①Ⅷ)②⑤(③Ⅵ)④ (①Ⅷ)、(③Ⅵ)为同步施工 掘进速度 0.82 米/天         2、 隧道施工进度计划安排 (1)xx一号隧道施工进度计划安排 施工准备及进洞洞口土石方及仰坡安排在2006年1月1日~2006年1月15日施工; 洞身开挖及初期支护(含超前预支护)安排在2006年1月16日~2006年6月8日施工; 防水层、二次衬砌安排在2006年3月1日~2006年8月15日施工; 沟槽安排在2006年6月1日~2006年8月30日施工。 (2)xx二号隧道进口段施工进度计划安排 施工准备及斜切式洞门洞口土石方及仰坡安排在2005年8月28日~2005年9月11日施工; 洞身开挖及初期支护(含超前预支护)安排在2005年9月12日~2006年10月23日施工; 防水层、二次衬砌安排在2005年10月15日~2006年11月30日施工; 沟槽安排在2006年6月1日~2006年12月28日施工。 (3)xx二号隧道出口段施工进度计划安排 二号隧道出口路堑开挖后,为隧道进洞创造条件。 施工准备及进洞洞口土石方及仰坡安排在2005年11月16日~2005年12月30日施工; 洞身开挖及初期支护(含超前预支护)安排在2005年12月1日~2006年10月29日施工; 防水层、二次衬砌安排在2006年3月1日~2006年12月22日施工; 沟槽安排在2006年10月1日~2006年12月30日施工。 七、 主要施工步骤和方法; xx一号隧道采用单口单向掘进,即由隧道出口往进口方向开挖;xx二号隧道采用双口对向掘进,即由隧道进、出口往隧道中间开挖。两座隧道均采用新奥法施工。进、出口两端Ⅳ、Ⅴ级围岩根据地质条件、覆土厚度和断面大小选用明挖法、双侧壁导坑法、CRD法、CD法和三台阶临时仰拱法开挖,中间Ⅱ级围岩采用全断面开挖;复合式衬砌;初期支护采用锚(网)喷混凝土,Ⅳ、Ⅴ级围岩辅以超前锚杆、小导管注浆、长管棚预支护,HW175型钢或工字钢钢架加强。 隧道施工遵循的原则:疏排水,少扰动,管超前,短进尺,弱爆破,快喷锚,强支护,勤量测,紧衬砌。 根据各隧道的围岩条件,本合同段两座隧道的主要施工方法见表6-1。 1、 施工准备及进洞施工方法 隧道进洞施工前,先进行工地调查和控制测量,接着开挖洞口外侧路基土石方至洞口位置,施工隧道顶部仰坡、洞口两侧路基边坡及其挡护工程;此外,考虑到隧道施工场地布置情况,洞口外的桥梁墩台、涵管、下挡墙、道路改移等工程也应尽早完工。 待明洞及洞门边坡支护施工完毕,再向前掘进。 1. 施工准备 (1)施工调查 隧道开工前先深入工地做好调查研究,核对设计文件,组织专业测量人员进行精密控制测量。同时根据设计文件、工期要求、施工调查报告、施工队伍状况,编制实施性施工组织设计,搞好临时工程施工。 (2)测量工作 为保证隧道准确贯通,使其结构尺寸、空间位置、各部位的标高符合设计,采取以下措施: 组织精测组、专门负责隧道的控制测量和施工测量中的指导工作; 建立工作制度,明确工作范围; 建立严格的测量记录、计算、复核签署程序与制度,并且测量必须执行双检制、双签字制; 在进洞前对隧道中线和高程要进行精密测量,并在复测计算成果与设计核实无误后,向作业人员交底,用于完成洞口投点工作。 2. 洞口土石方工程及仰坡施工 隧道进洞前先施工洞口土石方工程。开挖时,采用挖掘机(遇有石方时采用钻孔爆破的方法开挖)按设计断面尺寸挖出洞门及明洞位置;并按设计尺寸要求进行边坡、仰坡放线,自上而下挖好仰坡,施工过程中加强对仰坡的观测,及时处理山坡危石,如洞口仰坡在开挖过程中有滑坡迹象,应按设计要求对仰坡和边坡采取防护和加固措施,不留后患。 洞口段及明洞段可视地质情况采取保留核心土的办法, 隧道施工方法简表 表6-1 隧道名称 xx一号隧道 xx二号隧道 隧道长度(m) 370 1635 进洞方式 单口掘进 双口对向掘进 开挖方法 Ⅴ级围岩(洞口18m):明挖法 Ⅴ级围岩(含Ⅴ、Ⅱ级围岩过渡段):CRD法; Ⅱ级围岩(靠近Ⅴ级围岩20m):台阶法; Ⅱ级围岩:全断面法; Ⅴ级围岩浅埋段(出口段大断面、含Ⅴ、Ⅳ级围岩过渡段):双侧壁导坑法; Ⅳ级围岩(进口段18m):明挖法; Ⅳ级围岩:CD法、三台阶临时仰拱法 Ⅱ级围岩(靠近Ⅳ级围岩20m):台阶法; Ⅱ级围岩:全断面法; 辅助施工和加强支护措施 Ⅴ级围岩:长管棚超前预支护、同时局部采用超前小导管补强,HW175型钢钢架加强; Ⅴ级围岩浅埋段:长管棚超前预支护、采用工字钢钢架加强; Ⅳ级围岩:超前小导管注浆预支护、超前锚杆预支护; 初期支护 锚(网)喷支护 锚(网)喷支护 衬砌形式 复合式衬砌 复合式衬砌 施工排水 顺坡采用自然排水 进口端:采用顺坡自然排水; 出口端:顺坡段采用自然排水,反坡段采用分级机械排水 通风方式 先自然通风,进洞超过150米时采用机械压入式通风 先自然通风,进洞超过150米时采用机械压入式通风 先将明洞和洞门衬砌好,再挖核心土石方。 洞口排水系统尽早完成,土质天沟随挖随砌,使水不冲刷坡面。 结合地层稳定程度、洞门施工季节和隧道施工方法,开挖洞口处土石方,并完成洞口挡护工程,如地质条件差,应采取临时措施保证边坡、仰坡稳定。 3. 洞口段施工 为确保施工顺利进行,在进行暗洞施工前,将对洞口衬砌外3米范围内的边仰坡进行锚(网)喷加固,拱部设双层超前锚杆,然后开挖进洞。 2、 掘进开挖方法 1. 开挖方法 (1)xx一号隧道 DK1177+337~DK1177+355、DK1177+689~DK1177+707 Ⅴ级围岩(洞口各18m)采用明挖法施工,即先开挖地表土石层,然后在开挖的基坑中修筑衬砌,最后进行回填。 DK1177+355~DK1177+375、DK1177+675~DK1177+689 Ⅴ级围岩(含Ⅴ、Ⅱ级围岩过渡段)(共计34米)采用CRD法(交叉中隔壁法)施工,即在软弱围岩大跨隧道中,先开挖隧道一侧的一或二部分,施作部分中隔壁墙,再开挖隧道另一侧的一或二部分,然后再开挖最先施工一侧的最后部分,并延长中隔壁墙,最后开挖剩余部分。Ⅴ级围岩CRD法施工工序见图6-1。 DK1177+375~DK1177+395、DK1177+655~DK1177+675 Ⅱ级围岩(共计40m)采用台阶法施工,即先开挖上半断面,开挖至一定距离后再同时开挖下半断面。 DK1177+395~DK1177+655 Ⅱ级围岩(计260m)采用全断面法开挖,即采用全断面一次开挖成形。 (2)xx二号隧道 DK1179+425~DK1179+450 Ⅴ级围岩(计25m)浅埋段(出口段大断面、含Ⅴ、Ⅳ级围岩过渡段)采用双侧壁导坑法开挖,即先开挖隧道两侧的导坑,并进行初期支护,再分部开挖剩余部分的施工方法。Ⅴ级围岩双侧壁导坑法施工工序见图6-2。 DK1177+815~DK1177+833 Ⅳ级围岩(进口段18m)采用明挖法开挖; DK1177+833~DK1177+865、DK1179+320~DK1179+425 Ⅳ级围岩(共计137m)采用CD法(中隔壁法)开挖,即在软弱围岩大跨隧道中,先开挖隧道的一侧,并施作中隔壁墙,然后再分步开挖隧道的另一侧的施工方法。Ⅳ级围岩CD法施工工序见图6-3。 DK1178+945~DK1179+320 Ⅳ级围岩(计375m)采用三台阶临时仰拱法开挖; DK1177+865~DK1177+885、DK1178+925~DK1178+945 Ⅱ级围岩(计40m)(靠近Ⅳ级围岩20m)采用台阶法开挖; DK1177+885~DK1178+945 Ⅱ级围岩(计1060m)采用全断面法开挖。 2. 钻眼爆破 隧道采用钻爆法开挖作业,对硬岩采用光面爆破技术,对软岩采用预裂爆破技术,使开挖轮廓线符合设计要求,减少对围岩的扰动破坏。钻眼采用自制“多功能台架”配液压凿岩机组或多台凿岩机进行钻眼作业,人工装药爆破。 3. 钻爆设计 隧道开挖施工中根据爆破设计,结合现场地质情况进行爆破试验并不断修正设计参数,以达到最佳爆破效果。 (1)光面爆破和预裂爆破法 硬岩采用光面爆破,软岩采用预裂爆破,分部开挖时可采用预留光面层光面爆破。当采用全断面开挖或台阶开挖时,采用分段装药,导爆索起爆周边眼,不得采用火花起爆。开挖断面一次起爆时,如果毫秒雷管的间隔时间小,周边眼的雷管应与内圈炮眼的雷管跳段起爆,二段炮眼之间起爆时差可以取50~100ms。 A.光面爆破法 光面爆破的技术要求: a.根据围岩特点合理选择周边眼间距和周边眼的最小抵抗线。通常取E/V=0.8为宜,即V=50cm~90cm左右。 Ⅴ级围岩CRD法施工工序见图6-1 Ⅴ级围岩双侧壁导坑法施工工序见图6-2。 Ⅳ级围岩CD法施工工序见图6-3。 b.严格控制周边眼的装药量,应使药量沿炮眼全长合理分布,并合理选择炸药品种和装药结构。周边眼宜采用小直径药卷和低爆速炸药,可借助导爆索以实现空气间隔装药;即用于光面爆破的炸药,与Ⅴ级 主体爆破的炸药相比,应选择爆速较低,猛度较低,爆力较大,传爆性良好的炸药,而底板眼则宜选用高爆力的炸药,可以克服上覆石渣的压制和起到翻渣作用。周边炮眼的装药量与装药密度要减少,并使炸药均匀地分布在整个炮眼内,周边眼装药量应具有破岩所需的应力能量,又不致造成对围岩的严重破坏,施工中应根据炮眼孔距E、光面层厚度(即最小抵抗线)V、石质及炸药种类等因素综合考虑选择和调整。一般单位炮眼长度装药量控制在O.04kg/m~O.4kg/m,称为线装药密度。 周边眼采用小直径药卷连续或间隔装药的装药结构,炮眼、药卷直径不偶合系数控制在1.25~2.0之间,但药卷直径不小于炸药的临界直径,以保证稳定传爆,必要时采用导爆索传爆(孔内串联)。 c.采用周边眼同时起爆。采用毫秒雷管微差顺序起爆,使周边爆破时产生临空面,同段的周边眼雷管起爆时差应尽可能小;一般使用导爆索或高精度系列迟发电雷管起爆效果最好。对石质稍差的岩石,宜采用毫秒迟发电雷管起爆周边炮眼,它既具有同时起爆的爆破威力,又可以减少对轮廓线以外围岩的扰动。 光面爆破的分区起爆顺序是:掏槽眼——辅助眼——周边眼——底板眼。辅助眼由里向外逐层起爆,使辅助眼爆破后尽量接近开挖轮廓形状,使光面爆破层厚度尽可能一致;并应注意不要使爆炸落下的石渣堵死周边眼的临空面。 d.各光面爆破参数如周边眼间距E、最小抵抗线V、相对距E/V和装药集中度q等,可按表6-2选用。 光面爆破参数 表6-2 岩石种类 周边眼间距 E(cm) 周边眼抵抗线 V(cm) 相对距 E/V 装药集中度 q(kg/m) 极硬岩 55~70 60~80 O.7~1.O O.30~O.35 硬岩 45~65 60~80 O.7~1.0 0.20~0.30 软质岩 30~50 45~60 O.5~O.8 0.07~0.12 B.预裂爆破法 为了有效地减少了对围岩的扰动,稳定性较差的软岩或破碎岩层采用预裂爆破。预裂爆破法的分区起爆顺序为:周边眼——掏槽眼——辅助眼——底板眼。 预裂爆破的周边眼间距E值、预留内圈岩层厚度和装药量及最小抵抗线V值一般均比光面爆破法小1/4~1/2;周边眼数量和钻眼工作量相应增加。 预裂爆破参数见表6-3。 (2)炮眼布置 A.掏槽眼的布置方法 合理布置掏槽眼应掌握好炮眼的三度:深度、密度和斜度,并通过计确定用药量及放炮顺序等。 为保证掏槽炮能有效地将石渣抛出糟口,掏槽眼比设计掘进进尺 预裂爆破参数 表6-3 岩石类别 周边眼间距 E(cm) 至内排崩落眼间距(cm) 装药集中度q(kg/m) 极硬岩 40~50 40 O.30~O.40 硬岩 40~45 40 0.20~0.25 软质岩 35~40 35 0.07~0.12 加深l0cm~20cm,并采用反方向连续装药和用双雷管起爆; 槽口尺寸常在1.0m2~2.5m2之间,要与循环进尺、断面大小和掏槽方式相协调。掏槽眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5cm; 掏槽方式分为斜眼掏槽和直眼掏槽,中硬和坚硬岩深眼爆破时采用直眼掏槽,软岩浅眼爆破时也可采用斜眼掏槽。 直眼掏槽中采用大直径空眼作为装药掏槽提供临空面,在中硬和坚硬岩层中,当循环进尺为3.5m左右时,采用双空孔形式;当循环进尺为3.5m~5.5m的深孔掏槽,采用三空孔形式;当循环进尺为3m以下的浅眼掏槽,则采用单空孔形式。为了保证掏槽炮眼爆炸后岩碴有足够的膨胀空间,一般要求空眼体积为掏槽槽口体积的10%~20%为宜。 B.辅助眼布置方法 辅助眼的布置主要是指炮眼间距E值和最小抵抗线V值的确定,并采用孔底连续装药。辅助眼由里向外逐层布置,逐层起爆,逐步接近开挖断面轮廓形状。辅助眼间距E值为:软石l00cm~120cm;中硬石为80cm~100cm;坚硬石为60cm~80cm;特硬石为50cm~60cm。最小抵抗线古(0.6~0.8)E。 C.周边眼的布置方法 周边眼沿着设计轮廓线均匀布置,其炮眼间距和最小抵抗
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