矿山法在轨道交通隧道工程中的应用.doc

** 至 ** 城 际 轨 道 交 通 项 目
矿
山
法
隧
道
施
工
组
织
方
案

二OO九年九月

目 录

1、工程概况 1
1.1工程地址、规模 1
1.2工程地质条件 2
1.2.1工程地质 2
1.2.2水文地质 2
2、施工部署 3
2.1施工组织部署 3
2.2施工部署 4
2.2.1平面布置设想 4
2.2.2施工程序 6
3、施工方法 8
3.1施工测量 11
3.1.1控制测量 11
3.1.2施工测量 12
3.1.3竣工测量 13
3.2超前支护 13
3.2.1大管棚施工 14
3.2.2小导管施工 15
3.3控制爆破施工 17
3.4初期支护 22
3.4.1钢架施工 23
3.4.2锚杆施工 23
3.4.3喷混凝土 25
3.5防水施工 25
3.5.1结构自防水 26
3.5.2结构外防水 27
3.6二次衬砌 29
4、施工监测 31
4.1监控量测 31
4.2超前地质预报 32
5、施工计划 34
5.1施工进度指标计划 34
5.2劳动力资源计划 34
6、工程质量保证措施 36
6.1组织措施 36
6.2防超、欠挖质量控制措施 36
6.3初期支护质量控制措施 36
6.4隧道防排水质量控制措施 37
6.5通过不良地质地段的主要措施 37
7、安全保障措施 39
7.1现场安全管理 39
7. 2火工品现场管理 39
7. 3爆破作业安全措施 39
7. 4施工用电 40
7. 5机械设备 41
7. 6脚手架搭设 41
7.7安全生产应急预案 42
7.7.1突发事件的风险分析 42
7.3.2突发事件预防措施 42
7.3.3抢险应急组织机构 43
7.3.4应急工作程序 43
7.3.5突发事件监控措施 44
7.3.6恢复生产及应急抢险总结 45
8、文明施工、环境保护措施 46
8.1现场文明施工措施 46
8.2环境保护措施 46

**城际轨道交通项目
矿山法隧道施工组织方案
1、工程概况
1.1工程地址、规模
**城际轨道交通项目位于**市境内，隧道正线全长4535m，，其中DK95+965~DK97+765以及DK100+300~DK100+500为矿山法施工，其余为盾构法施工。
矿山法隧道采用复合式衬砌，其中初期支护根据工程地质和水文地质情况、隧道净空、隧道埋深、开挖方式、施工工序等因素，分别选用喷混凝土、锚杆、钢筋网和钢架等单一或组合的支护方式；二次衬砌采用C30S8防水钢筋混凝土，外防水采用ECB防水卷材全包二衬结构。
隧道断面为马蹄形，其结构净空形式见图1.1-1。

图1.1-1 隧道净空断面图

1.2工程地质条件
1.2.1工程地质
场地地貌主要为东江冲积平原区、剥蚀丘陵及丘间谷地，地势起伏不大，平原区地势平坦开阔。
场地地层主要有第四系全新统人工堆积层、冲洪积层、第四系残积层以及下第三系含砾砂岩。其中：
第四系人工填土层为素填土，分布于居民区、厂房，其主要成分为黏性土、砂类土和角砾土等；
第四系冲洪积层主要为粉质黏土、淤泥质黏土、粉砂、中砂、粗砂和卵石土等；
第四系残积层主要为粉质黏土；
下第三系含砾砂岩主要为全风化含砾砂岩、强风化含砾砂岩、弱风化含砾砂岩。
从围岩分级情况，矿山法隧道段处于Ⅱ~Ⅵ级围岩中，场区无重大不良地质。
1.2.2水文地质
地表水主要通过大气降水以及因线路穿过西湖和东江形成的地表径流。
地下水则主要是第四系孔隙潜水和基岩裂隙水，埋深在1.0~4.0m，主要接受大气降水、地表水补给，通过地表蒸发、人工开采、地表径流等方式排泄，基岩裂隙水主要赋存于基岩裂隙中，水量不大，埋深较深，分布在丘陵区。
根据水样检测，场区地表水以及地下水无化学侵蚀性。

2、施工部署
2.1施工组织部署
施工时，我司对本工程矿山法段组织专门的施工管理机构，隶属于项目部，由一名副项目经理负责，下设技术组、质量组、安全组和各施工班组。各职能组分工负责，对下属各组（队）实行统一管理，直接进行现场指挥、技术指导和质量监控、物资设备保障等职能。
施工各组队分别为：测量组、钢筋组、混凝土组、模板组、土方组、防水组。
施工部署围绕工程质量、工期控制、安全文明施工等进行制定，组织足够的人力、物力和财力进行施工，作好各工种的配合与协调，确保工程的各项指标满足业主的要求。
本工程任务重，施工难度大，因此，应科学地运用计划、组织、指挥、控制和监督职能，力争达到工期短、质量好、成本低，充分发挥工程的投资效益和社会效益，充分利用劳力和设备，实行多工作面平行作业，工序间协调配合。
施工组织机构见图2.1-1。

土
方
施
工
组
模板施工组

混凝土施工组
测
量
施
工
组
钢筋施工组
防
水
施
工
组
项目经理

项目副经理
总工程师
技术组
安全组
质量组

莞惠城际轨道交通项目
GZH-12标工程项目部

图2.1-1 施工组织机构框图
2.2施工部署
就目前所有的资料，DK95+965~DK97+765段法隧道长度较长，共1800m，建议除盾构工作井之外再在区段设置三个竖井，用于通风、物料提升、电力接入等工作，竖井间距500~600m。
施工时，以一个竖井作为一个施工区段，采取从竖井两侧掘进，在竖井之间的中部合龙的总方略。
2.2.1平面布置设想
1、地面临时设施
以一个竖井为施工单元，在竖井地面附近设置临时设施，修建与外界联系的通道，临时设施包括材料堆放和加工场地、设备布置以及小范围生活区域等。主要项目占地情况见表2.2-1。
表2.2-1 施工单元临时设施占地情况表
序号
项目
占地面积（m2）
备注
1
钢筋加工及堆放场
600

2
砂石料堆放场
200

3
临时堆土场
300

4
设备停放场
150
含车辆、挖机等
5
仓库
100
含小型设备、工具、小型材料等
6
生活区
400
含办公室、宿舍、厨房、卫生间等
7
其它
100
在较偏远的地方设置炸药库、雷管库等
2、隧道风、水、电
①供风、通风
在竖井附近修建空压机房，内设3台低噪音20m3，在供风量需求较大时采用移动空压机进行补充供风。空压机房采取防水、降温、防噪声措施。
设备能力能够满足同时工作的各种风动机器最大耗风量的需求。高压风采用φ125钢管引到作业面，为钻孔机械提供风动力和向工作面输送干净的新鲜空气。为降低洞内粉尘及爆破后有害气体的含量,促进空气流通，保证职工身体和人身安全，每个作业面采用2台125m3/min轴流式通风机通风，短距离采用抽出方式通风，距离超过100m时，采用混合通风方式，排风管采用φ600mm软管，悬置于拱顶。
②供水
供水主管选用100mm管，支管采用引至各施工作业面，洞内各种管线布设于洞壁两侧，横跨洞室接口部位悬置高度不小于3.5m，以保证出碴进料运输车辆与各类管线互不干扰。
③供电
根据建设单位提供的用电接口接引至配电房，采用三相五线制接入，引至
各用电部位，洞内供电线中动力供电系统采用三相五线橡皮套电缆线，照明供电系统采用铅心橡皮绝缘线，输电干线与动力线路和照明线路分开架设，动力线在下，照明线在上。北侧坑道贯通后，接电至三号口、斜坑道施工场地时，在场地内相应部位设置二级分电箱，从二级分电箱接电至用电部位以保证用电安全。
洞内管线布置见图3.4-1。

图3.4-1 洞内管线布置图

2.2.2施工程序
竖井施工完成后，分别在竖井两侧进行暗挖破口，实施矿山法隧道的施工。施工程序如下：
竖井破口→超前支护→土方开挖→初期支护→防水施工→二次衬砌→场地清理
竖井破口：破口前，应复核洞口部位地质情况，若为软弱地层，则应在破口前施工小导管并注浆加固地层，并根据施工方法分块破除，破除后立即施工初期支护并进行封闭，相临块之间的破除应滞后3天时间。
超前支护：根据设计在不同围岩地层中采用大管棚、小导管注浆进行超前
支护。超前支护必须在隧道开挖以前进行，以确保施工过程的安全以及周边环境不受影响，保证设计各项施工技术指标的实现。
初期支护：设计根据不同地质以及地面环境等因素分别采用素喷混凝土、锚杆、钢筋网和格栅钢架进行单一或组合的支护方式。初期支护应遵循“短进程、弱爆破、严注浆、快封闭、勤观察”的原则。
二次衬砌：二次衬暂以12m为砌循环长度，施工时应根据监测信息调整衬砌循环长度。施工时先行施工底板仰拱，拱墙衬砌一次进行。

3、施工方法
矿山法隧道采用复合式衬砌，其中初期支护根据工程地质和水文地质情况、隧道净空、隧道埋深、开挖方式、施工工序等因素，分别选用喷混凝土、锚杆、钢筋网和钢架等单一或组合的支护方式；二次衬砌采用C30S8防水钢筋混凝土，外防水采用ECB防水卷材全包二衬结构。
隧道衬砌断面见下图。

3.1施工测量
施工测量是标定和检查施工中线方向、测设坡度和放样建筑物，测量是施工的导向，是确保工程质量的前提和基础。本工程施工测量的施测环境和条件复杂，要求的施测精度又相当高，必须精心施测和进行成果整理，工程测量成果必须符合相关规范的要求。
3.1.1控制测量
根据业主提供的交桩资料，组织精测队对控制网进行复测，对施工区段内地面控制网进行复测。包括精密导线点、高程控制点等，并及时将复测结果报业主和监理工程师，结果获批准后在施工中采用。
在确认高级控制网复测无误后，布设地上施工控制网，利用地上施工控制网对施工区段进行平面定位控制和高程控制，同时通过联系测量将地面施工控制点引入到基坑和隧道底部，以投点作为依据陆续建立基坑、隧道内测量控制点。整个施工过程中定期对地上施工控制网及隧道内测量基准网进行检验复核。
1、平面控制测量
为确保本工程施工精度，在既有控制网的基础上，在近基坑周边处加密布设控制网点，在复核无误和严密平差后方可使用。若现场能满足要求，应尽可能的布设一条加强导线边进入施工场地。
采用TC1610全站仪在竖井基坑和隧道开挖过程中加精密投点仪，对基坑和隧道上下进行连接测量，将地面平面坐标引入基坑。施工由地面向竖井基坑和隧道底利用全站仪+精密投点仪传递控制点，投三个以上测量点作为施工测量的导线点，对其成果进行严密平差，复测。本工程中竖井基坑和隧道采用三角形法测量控制，拟采用基坑投点控制隧道开挖方向，基坑在长边方向最少各有一组测量投点，投点经检核无误后，取两条长导线边作为隧道中线测放、隧道掘进方向的依据，分别以两条导线边为依据测放施工控制点，对测量成果进行平差，平差结果作为使用值。
2、高程控制测量
高程控制测量利用基坑附近既有高等水准点，沿基坑两侧（隧道沿线路方向）
布设高程点，采用附合水准形式进行精密水准测量。内业平差采用相关计算机程序进行严密平差，以保证测量精度。
竖井基坑施做完毕后和隧道施工前，用悬挂钢尺法将高程导入坑内两次，要求两次导入高程误差不大于3mm，所导入高程应采用比长拉力和进行温度对尺寸改正。
3.1.2施工测量
根据甲方测量人员书面提供我方高级平面控制点和高程控制点，首先对高级控制点进行互相复核，确保控制点没有相对变化后方作为测放控制依据。然后通过高级控制点复核地面趋近导线点，导线无误后进行维护结构位置测放。测量放样工作非常重要，施测过程中要采取换人测量、反复测量、测量检验等措施，防止测量出现差错，同时对测量记录的计算要反复校对、检查，确保准确。
1、开挖及初期支护
开挖及初支测量控制主要指开挖轮廓线和格栅的控制。
（1）暗挖隧道初支的高程采用格栅测放两侧的平行于底面线的腰线来进行控制，（每5m施做一次）。中线采用测放线路中心线或平行于线路中心线的分中线作为初支延伸依据，（分）中线上在拱顶位置打出每3～5米连续等距的测钉，用测绳拉点控制，每次拉线控制时，保证有三个测钉在拉线上，如果测钉不能共线则须重新复核测点。
（2）开挖轮廓线的控制：沿开挖轮廓，间隔300mm标出标志点。
（3）格栅控制：根据格栅架设控制图，每循环开挖格栅拱顶位置吊拉控制线，边壁位置控制腰线高程，同时拉线来控制格栅不扭转和倾倒。高程控制，采取在隧道拱墙上测放轨面线（或平行于轨面线即腰线）进行高程控制采用仪器为S2水准仪进行；中线控制，采取测放两条平行于线路中心线的方法进行指导，施工在拱顶部位中心线上打入测量射钉，同一中线上射钉拉线即为中线方向，采用仪器为J2经纬仪进行；扭转控制，采取每隔5米标识隧道里程，控制两拱腰格栅在同一里程上即可；倾倒控制，采取拱顶格栅吊线，调整格栅使得吊线落在格栅两拱腰的连线上。
2、二衬控制

二衬混凝土内轮廓线的控制方法同初期支护格栅控制方法类似，对加工设计形状的钢拱架，钢拱架用连接板拼装组成，中位线，标高线控制钢拱架内轮廓线。无误后再进入下一道工序施工。
3、贯通测量
当初支完成后，在贯通面进行平面、高程贯通测量，贯通面上测量成果误差在规范允许限差之内，对贯通误差进行整体平差，用以指导二次衬砌的施工。
分别从两端的测量控制点测取贯通面的坐标、高程，计算出中线和高程偏差值，以贯通面为中点分别向两侧按距离长短进行坐标平差，平差结果作为二衬测量控制的依据。
4、净空测量
（1）初衬净空测量
① 隧道初衬完成后，每隔5m标一个里程。
② 每榀格栅喷完后，及时进行净空测量，并及时整理测量成果，作为指导二衬施工的基面处理工作的依据，隧道初支净空误差应控制在相关规范允许范围之内。按里程控制测量结果，如有问题及时上报处理。
③隧道二衬施工前进行隧道初支净空检测，按相关规范和文件要求设置检测断面里程及断面控制测点，测量成果及时上报并申请监理复测，符合要求后方可进行二衬施工。
（2）二衬净空测量
① 按照有关文件在隧道内标出测量断面里程、测点。
② 对要求断面进行测量，采用仪器为TCR1610全站仪。
③ 测量成果及时上报并申请监理复测。
3.1.3竣工测量
主要进行隧道和附属结构的尺寸测量，暗挖隧道主体结构净空测量，按照要求布设隧道内控制点，进行隧道控制中线和高程、结构净空测量。
3.2超前支护
在局部城市地下区间浅埋暗挖段和围岩较差以及对沉降要求严格的地段，采用小导管和大管棚超前支护。大管棚采用φ159钢管，环向间距33cm，单根长9m；小导管环向间距33cm，单根长2.5m。
3.2.1大管棚施工
1、大管棚施工工艺流程
注浆浆液采用M10水泥砂浆，注浆压力为0.5~1.0Mp。钢管上的漏浆孔为φ20@200。
大管棚施工采用MD-50E型管棚钻机，大管棚施工的准备工作，主要包括钻机保养和试运转、封闭掌子面、测量放样布孔位以及铺设钻机行走轨等。
大管棚施工工艺流程见图3.2-1。
图3.2-1 大管棚施工工艺流程图
序号
图 示
工序说明
1

用顶驱液动锤把套管与钻杆同时冲击回转钻入土层30m，外偏角1度
2

钻孔完成后，先把套管内孔注水清洗洁净后，再把钻杆取出,套管仍保留在孔内起护孔作用。
3

把周边有孔眼的管棚插入套管内，钢管采用焊接联结，管棚终端要密封。
4

管棚插入后，取出套管，将管棚口部与孔口周壁用水泥密封。
5

接上水泥注浆管，用高压把水泥浆压入钢管内，水泥浆通过孔眼进入孔隙内，从而将管棚内外空隙填满。
2、施工方法
（1）由测量人员测放管棚位，安设作业平台，进行管棚施工。主要原理为：在隧道的设计周边上，采用套管跟进冲击回转钻进，套管跟钻杆同时跟进，产生扩孔功能，避免内钻杆在提出孔后产生塌孔，提供临时护孔，从而方便管棚插入，管棚插入后，将套管取出，因管棚外壁与土层间有空隙，管棚需制成花管形式，插入后进行注浆。
（2）对要进行大管棚施工断面，在抬高初期支护段，采用管棚钻机施工。管棚施工角度约1度。
（3）大管棚施作完成后在管棚内注浆以增加管棚刚度，注浆材料采用M10水泥砂浆，终压1.0Mpa。注浆采用UBH-3型注浆泵。
3、施工中的注意事项：
开孔的方向性，钻孔中应采取有效措施防止钻头下沉，应在头部加设导向装置。
管的加工应按照设计的要求，尤其是两段钢管的焊接一定要达到规范的要求即焊缝的宽度≮1cm，焊缝高度≮5mm。钢管管身的漏浆孔的间距要严格按设计加工，以达到理想的注浆效果。
管的就位要在钻孔后立即进行，以此来避免塌孔的发生。浆中首先要控制砂浆的配比，另外要控制注浆的压力，使压力值要达到0.5～1.0Mpa，在4小时左右以后进行二次补浆。
3.2.2小导管施工
1、小导管施工工艺流程
小导管施工工艺流程见图3.2-2。
是
是
否
注 浆
否
浆液拌制
封孔口 孔
施工准备
封闭工作面

钻设小导管
联接管路及密封孔口
小导管加工
机具设备检修
压水检查是否达到要求
注浆压力、注浆量是否达到要求
结 束

图3.2-2 小导管施工工艺流程图
2、小导管施工方法
小导管施工拟采用煤电钻钻孔，插管时用气动锤振入，注浆采用注浆泵。
注浆材料为水泥、水玻璃、MC超细水泥混合浆液，注浆压力、注浆方式及配比还将根据现场岩层情况调整。
小导管在拱部初支钢架外设置，仰角及外插角为10°～15°。前端加工成锥形，中间部位钻Ф8～10mm溢浆孔，呈梅花形布置，间距20cm，尾部2.0m范围内不钻孔防止漏浆，末端焊Ф6环形箍筋，以防打设小导管时端部开裂，影响注浆管联接。
小导管注浆浆液根据本工程地质情况及招标文件设计要求选用、配制，浆液配比根据试验确定，凝胶时间根据实际情况确定，一般为8～10min。注浆初压拟为0.1Mpa，终压为0.5Mpa。注浆管联接好后，注浆前先压水试验管路是
否畅通，然后开动注浆泵，将浆液注入地层加固，达到开挖后，工作面不坍塌，基本无渗漏水的效果。
3、小导管施工注意事项
小导管施工时，应注意如下几点：
（1）将设计给定注浆参数作为参考，注浆施工前应进行注浆试验，确定最佳的参数值。
（2）注浆过程中如发生危及地面设施、地下管线，或串浆、漏浆等异常情况时，即采取降低注浆压力或间歇注浆、改变注浆胶凝时间等措施。
（3）掌子面注浆加固应达到足够的强度时方可进行开挖。
（4）注浆施工中应有专人填写注浆记录，记录注浆时间、浆液消耗量、及注浆压力等数据。
（5）注浆时钻孔严格按照设计孔位开孔，钻孔偏斜率控制在0.5~1.0%以内。
（6）各注浆参数应根据围岩实际情况及注浆效果，同时，在施工中随时进行调整。
3.3控制爆破施工
本工程矿山法隧道根据围岩级别的不同分别采用不同的施工方法，其中：
Ⅱ、Ⅲ级围岩采用全断面法施工；
Ⅳ级围岩采用上下台阶法施工；
Ⅴ级围岩采用短台阶法施工
Ⅵ级围岩采用CD法或CRD法施工
特殊地段采用弧形导坑法或CD法施工。
隧道土方用人工配合小型挖掘机开挖、小型装载机运土；石方则用风枪钻眼、控制爆破，开挖时随挖随喷锚支护。
1、爆破方案
爆破开挖方案的设计原则是采用非电毫秒雷管孔内微差控制爆破技术对隧道爆破进行控制，拱部采用光面爆破、边墙采用预裂爆破，以尽可能减轻爆破时对围岩的扰动，维护围岩自身稳定性，并且达到良好的轮廓成形。

钻孔采用简易凿岩台车钻孔，爆破、通风、撬顶后，采用装载机配自卸汽车运输方式出碴。
施工中所采用的爆破参数必须经现场试验，并不断进行修正，以达到爆破的最佳效果，取得诸如炮孔利用率、炸药单耗、光面效果的理想值。本方案以Ⅱ、Ⅲ级围岩全断面爆破提供初步的爆破参数。
2、爆破参数选择
⑴掏槽型式及装药参数：根据本工程情况，隧道钻爆宜采用直眼掏槽方法，主隧道采用三中孔掏槽型式：中部φ38mm空孔三个，掏槽面积1100×1100mm；联络通道采用双空孔掏槽型式：中部φ38mm空孔二个，掏槽面积400×300mm。装药孔直径φ38mm，药卷采用φ32mm2号岩石硝铵炸药(遇水则采用乳化炸药)，不偶合系数为1.19。掏槽孔型式见图3.3-1所示，炮孔装药结构见图3.3-2所示，装药参数见表3.3-1所示：

图3.3-1 掏槽孔形式图

图3.3-2 炮孔装药结构图
掏槽孔装药参数表 表3.3-1
掏槽型式
钻孔深度（m）
临空数（个）
装药数（个）
装药集中度（kg/m）
三临空孔（Ⅱ级）
2.65
3
18
0.80
三临空孔（Ⅲ级）
2.65
3
18
0.75
双空孔
1.65
2
4
0.8
⑵周边孔参数选择
光爆孔参数选取如如表3.3-2所示：
光爆孔参数表 表3.3-2
岩石
级别
周边眼间距(E)（cm）
周边眼抵抗线(W)(cm)
相对距离（E/W）
装药集中度(q)(kg/m)
Ⅱ级
40
50
0.8
0.32
Ⅲ级
40
45
0.88
0.20
预裂孔参数选取如表3.3-3所示：
预裂孔参数表 表3.3-3
岩石
级别
周边眼间距(E)（cm）
至内排崩落眼间距(cm)
周边装药集中度(q)(kg/m)
Ⅱ级
40
40
0.36
Ⅲ级
40
40
0.25
⑶内圈孔参数选择：间距a=60cm、行距b=80cm；
⑷底板孔间距采用a=55cm；
⑸辅助孔间距采用70cm，抵抗线82cm；
⑹炮孔深度L的选择：根据工程地质条件和施工工期要求，隧道循环进尺设计为2.25米，掘进主炮孔深度L=2.50米，周边孔L=2.50米，掏槽孔L=2.65米，底板孔L=2.70米；横通道循环进尺设计为1.25米，掘进主炮孔深度L=1.50米，周边孔L=1.50米，掏槽孔L=1.65米，底板孔L=1.70米。
⑺循环总装药量计算
Q=K×S×L（kg）
式中 K--单位炸药消耗量（kg/m3）；
S--隧道断面面积（m2）；
L--炮孔深度(m);
Q--一次循环爆破的总装药量（kg）
⑻单孔装药量计算
由于在隧道爆破中，炮孔所在部位不同，所起的作用不同，各部位炮孔的装药量是不同的。
周边孔单孔装药量Q的计算
Q=q×L(kg)
式中：q—周边孔装药集中度（kg/m）
L—周边孔炮孔深度（m）
其余孔单孔装药量按下式计算
Q=η×L×γ
式中 η—炮孔装药系数，相应取值见表3.3-4
l—炮孔深度
γ—每米长度炸药量（kg/m），相应取值见表3.3-5
装药系数η值表 表3.3-4
炮眼
名称
装药系数η值
10-20
10
8
5-6
3-4
1-2
掏槽眼
0.80
0.70
0.65
0.60
0.55
0.50
辅助眼
0.70
0.60
0.55
0.50
0.45
0.40
周边眼
0.75
0.65
0.60
0.55
0.45
0.40

2号岩石炸药每米重量γ值表 表3.3-5
药卷直径（毫米）
3.2
35
38
40
45
50
γ值（kg）
0.78
0.96
1.10
1.25
1.59
1.90
3、材料及爆破网路连接：爆破材料采用非电毫秒雷管，孔内采用双雷管复式网路，网路连接接方式采用并串联方式，起爆采用火雷管起爆。
4、炮孔布置及起爆顺序见图3.3-3所示：
图3.3-3炮孔布置图
炮孔布置及光面爆破设计参数见表3.3-6。
爆破设计参数表 表3.3-6
序号
炮眼分类
炮眼数量
雷管段数
炮眼长度
单孔装药
合计药量
备注
1

个
段
m
Kg/孔
Kg

2
空孔
3

2.65

3
掏槽孔
2
2
2.65
1.20
2.40

4
4
3
2.65
1.20
4.80

5
4
4
2.65
1.20
4.80

6
4
5
2.65
1.20
4.80

7
4
6
2.65
1.20
4.80

8
扩槽孔
2
7
2.50
1.00
2.0

9
2
7
2.50
1.00
2.0

10
辅助孔
11
9
2.50
1.00
11.0

11
内圈孔
6
11
2.50
1.00
6.0

12
14
12
2.50
1.00
14.0

13
7
13
2.50
1.00
7.0

14
20
14
2.50
1.00
20.0

15
12
15
2.50
1.00
12.0

16
27
16
2.50
1.00
27.0

17
周边孔
34
18
2.50
0.50
17.0

18
边墙孔
16
1
2.50
0.63
10.08

19
底板孔
14
17
2.70
1.20
16.8

注：设计总装药量166.48Kg，开挖断面60.2m2，预计进尺2.25m，开挖方量136.35m3，每立方米炸药单耗1.22Kg/m3，炮孔数量186个，炮孔堵塞长度不小于30cm。
3.4初期支护
本工程矿山法隧道初期支护根据工程地质和水文地质情况、隧道净空、隧道埋深、开挖方式、施工工序等因素，分别选用喷混凝土、锚杆、钢筋网和钢架等单一或组合的支护方式。

3.4.1钢架施工
钢架在加工场按照设计图纸采用冷弯分段制作，段与段之间采用钢板和螺栓连接。加工完成试拼合格后，运至现场安装。加工钢架尺寸准确、弧形圆顺，钢架中心与轴线重合，接头处相邻两节圆心重合，连接孔位准确；钢架组装后应在同一个平面内，断面尺寸允许偏差为±20mm，扭曲度为20mm；钢架各单元连接钢板焊接成型，片与片之间用螺栓连接。
加工完成的钢架分单元堆码并挂牌标识，安设前对隧道开挖断面尺寸进行检查，及时处理超欠挖。架设钢架时先按控制中线架设钢架、按设计拱顶标高控制钢架顶部高程，然后再检查钢架支距。本工程隧道均在直线上，安设方向垂直于线路中线。钢架与初喷砼之间紧贴，两榀钢架间沿周边设纵向连接筋，形成纵向连接体系，并及时打入锁脚锚管或锚杆并与钢架焊牢，然后挂设钢筋网片，喷射砼封闭。
3.4.2锚杆施工
本工程隧道拱部采用组合中空注浆锚杆，侧墙采用φ22砂浆锚杆，间距为1.2×1.2m，长3.0m，其施工方法如下：
1、组合中空锚杆的施工
⑴ 锚杆安装
①检查锚杆中孔，钻头水孔是否有异物堵塞，若有，应清除干净。
②连接钻头和锚杆。
③连接凿岩机和钎尾。
④连接钻机连接套和钎尾
⑤连接锚杆和钻机连接套。
⑥锚杆对准设计的锚孔位置，凿岩机应先给风和水，然后钻进。
⑦钻进至设计深度后，应用水或高压风洗孔，检查钻头水孔是否畅通，确认畅通后将钻机连接套从锚杆上卸下；锚杆外露孔口长度以10cm～15cm为宜。
⑧用钢管将止浆塞通过锚杆外露端打入孔口10cm左右。
⑨安装垫板及螺母，但此时不宜上紧。

⑵锚杆的注浆
①检查注浆机及其零件是否齐备和正常。
②检查水泥和砂的粒径、比例、温度等是否符合规定，通常用筛子控制它们的粒径，推荐砂的粒径为1.0mm，水泥与砂的比例为净水泥浆至1:1。
③用水或风检查锚孔是否畅通，孔口返水或风即可。
④调节水流量计使砂浆水灰比至设计值为止，并记下流量计刻度，从泵出口出来的砂浆，必须要均匀，不能有断续不均现象。
⑤迅速将锚杆和注浆管及泵用快速接头连接好并进行注浆，将注浆压力达到设计值，使水泥浆充盈锚孔。
2、砂浆锚杆施工
边墙采用Φ22砂浆锚杆。锚杆施工时采用钻机钻孔，钻孔时确保孔口岩面整平，使岩面与钻孔方向垂直。安装锚杆时对不平整的岩面用垫板调整，使托板可以密贴岩面。
⑴钻孔：按设计位置沿拱部开挖轮廓上标出锚杆位置；用钻机钻孔，钻至设计深度后，用高压水或高压风清孔，经检查后，方可进行锚杆安设。
锚杆由人工安设，应保持锚杆的外露长度10～15cm，然后用孔帽装配套将孔口帽（止浆塞）通过锚杆外露端打入孔口30cm左右；
⑵注浆：为了保证注浆不停顿地进行，注浆前应认真检查注浆泵的状况是否良好，配件是否备齐；检查制浆的原材料是否备齐，质量是否合格。浆液采用水泥砂浆，并掺加2%的缓凝剂。
在出现突然中断注浆时应找出注浆中断的原因，尽快解决，及早恢复注浆，如不能立即恢复注浆或注浆有埋管危险时，立即冲洗钻孔，而后再恢复注浆。
在孔口有涌水的注浆孔段，注浆前应测量记录涌水压力、涌水量，然后根据涌水情况选用下列综合措施处理：
①采用较短的段长，较高的压力，自上而下分段注浆。
②采用浓浆进行屏浆1～24h后再闭浆，并待凝。
③采用纯压式注浆。
④用速凝浆液处理。
⑤采用压力注浆封孔。

3.4.3喷混凝土
喷射砼的原材料要求符合设计和规范规定，喷射砼采用湿喷工艺，人工掌握喷头直接喷射，喷砼前检查断面尺寸符合要求，喷射机械安装好、接好风、水、料管后，先注水、通风、清除管道内杂物，同时用高压风吹扫岩面，喷射砼作业区要有足够的照明亮度，作业人员佩带好防护用具。搅拌混合料采用强制式搅拌机，混合料随拌随用，喷射砼时先开风、后开水、再送料，喷射以砼凝结效果好、回弹量小、表面湿润光泽为准。喷砼时保证连续上料，严格按施工配合比配料。喷射砼作业分段分片进行，自下而上喷射，先墙脚后墙顶，先拱脚后拱顶，避免死角，料束呈螺旋旋转轨迹运动，一圈压半圈，纵向按蛇形喷射，有钢架段先喷钢架与拱壁间隙部分，后喷两钢架之间部分。喷射砼分层进行，一次喷射厚度根据喷射部位和设计厚度而定，后喷一层应在先喷一层初凝后进行，若终凝后或间隔一小时后喷射，受喷面应再次用风水清洗干净。为减小喷砼回填量，严格控制喷嘴与岩面的距离和角度，喷嘴与岩面应垂直，距离控制在0.6～1.2m范围以内， 喷射砼表面应密实、平整，无裂缝、脱落、漏喷、空鼓、渗漏水等现象。
喷射砼时严禁将喷管对准施工人员，以免突然喷料伤人。喷射作业出现堵管时应立即停机处理，用震动疏通的方法处理堵管，处理堵管时，料罐风压不能超过0.4Mpa，处理堵管和清理料罐时，严禁在开动电机、分配盘转动的情况下将手伸入喷管和料罐。
喷砼时采取有效措施防尘，适当增加砂石的含水率，砂的含水率宜控制在5%～7%，石子含水率宜控制在2%左右。同时加强通风和水幕喷雾，严格控制工作压力，在满足工艺要求的条件下，风压不宜过大，水灰比控制适当，避免干喷。
3.5防水施工
本工程隧道的防排水系统根据通道区的地形、地质条件、气象条件、水文条件，采用以“结构自防水为主，外防水为辅”的原则，以“防、排”为主，“防、排、堵、截”相结合的综合治理措施。
结构自防水主要要做好二次衬砌混凝土施工，浇筑时振捣密实或添加外加
剂，以保证砼的抗渗能力，同时做好施工缝、沉降缝的防水处理。
隧道外防水是在通道初支与二次衬砌之间设置土工布与ECB防水板组成的防水层。
3.5.1结构自防水
1、防水混凝土性能的选择与确定
结构自防水混凝土必须具备密实度高、收缩率小、强度高、可灌性好等多种性能。具体施工技术要求为：
（1）混凝土配合比
主体结构施工前，应进行水泥的水化热、水泥和混凝土的干缩以及混凝土间的温升等一系列项目的试验工作，防止混凝土收缩产生裂缝。施工中，要求配合比适应泵送条件，应选择水化热低的水泥，同时控制水泥用量，掺加适量的粉煤灰。
（2）防水混凝土的拌合与运输
按照招标文件要求，混凝土供应采用商品混凝土，当结构自防水混凝土采用高性能混凝土时，混凝土的拌合必须选材固定，计量准确，拌合时间达到规定要求；混凝土运输采用混凝土拌合车运送，且对混凝土的塌落度损失控制1cm以内；当混凝土由于运送距离远或产生交通堵塞而引起混凝土出厂时间过长时，需要提前预计，在工厂调整配合比，严禁对由于出厂时间过长的商品混凝土掺加任何材料，以确保混凝土的入模质量。
（3）防水混凝土的灌注
①模板要架立牢固，尤其是挡头板，不能出现跑模现象；混凝土挡头板做到模缝严密，避免出现水泥浆漏失现象且达到表面规则平整。
②控制泵送入模关，防水混凝土采用泵送入模时，宜将润湿砂浆接走当作他用，确保不改变入模混凝土的原有质量。混凝土泵送入模时，须经水平均匀入模，垂直控制其自由倾落高度，当自由倾落高度超过2m时，应使用串筒、溜槽或在灌注面接一段水平导管，按先下后上的顺序有序地进行灌注，防止发生混凝土离析。
③搞好混凝土振捣关：拱墙混凝土振捣采用附着式振捣，振捣时用振捣棒
振动模板边肋，振捣时间为10—30s。对新旧混凝土结合面、沉降缝、施工缝止水带位置需要严格按设计点位和时间进行控制振捣，底板采用插入式振捣，振捣时应防止振捣棒碰触预埋件。
3.5.2结构外防水
在初期支护与二次支护间敷设土工布和ECB防水板组成的防水层。具体施工工艺如下：
1、基面处理：在防水层施工前先对初支基面进行处理，基面平整度符合要求，表面无钢筋及凸出的管件等尖锐突出物，以防止防水层铺设后破损，防水层施工时基面不得有明水，通道断面转弯处的阴阳角均应做成圆弧接顺。
2、防水板施工：防水板施工前先对防水板的质量进行检查，确保质量符合设计要求。施工时将土工布沿通道拱顶部中心线从拱部开始向两侧下垂铺设，保持土工布的长边与通道轴线基本垂直，并用射钉固定塑料垫片，将土工布固定在基面上。然后用“热合”方法将防水卷材粘贴在固定圆垫片上，先将拱部防水卷材与塑料圆垫片热熔焊接，然后从拱顶开始向两侧下垂铺设，边铺边与圆垫片热熔焊接，铺设时要注意与基面相密贴，并留出搭接余量，每幅搭接量不小于100mm。
防水板的焊接采用双焊缝焊接工艺，用热熔焊机进行焊接，个别部分采用人工焊接。
防水板焊接详见图2.6-2。

图2.6-2 防水层搭焊示意图
3、防水板质量检查：防水板铺设完成后进行质量检查，做到表面平顺无隆起、无皱折、无漏缝、无假缝，焊缝连接牢固。焊缝质量采用注射针头加压进行检验，以稳压、不漏气为合格，否则需重新焊接，确保防水质量。
焊缝质量检查方法：用5号注射针头与压力表相接，用打气筒进行充气检查，将焊缝加压至1.0~1.5Mpa时，停止充气，应保持该压力2分钟，否则说明有未焊好之处，用肥皂水涂在焊缝上，产生气泡地方重新焊接。可用热风焊枪和电烙铁等补焊，直到不漏气为止。检查数量根据随机抽样的原则，每4条抽试一条，为保证质量，每天每台热合机焊接应取一个试样，注明取样位置、焊接操作者及日期。
防水层质量检验标准：主要质量标准见表2.6-1。
表2.6-1 防水层质量检验标准
序号
项 目
质 量 标 准
备 注
一
原材料
1
外观
表面光滑无波纹、无破损、无孔洞
有破损及孔洞应焊接修补
2

抗拉强度
符合设计要求及相关技术标准

3
伸长率
大于或等于100%

二
防水板固定
1
固定点间距
符合设计要求,一般拱部0.5～0.8m、边墙1.0m、底板1.5m
凹凸变化点应增加固定点
2
与基面密贴
用手托起防水板，各处均与基面密贴
不密贴处小于10%
三
防水板焊接
1
直观检查
焊缝宽度≮2c