高风险、地质构造复杂五级软岩隧道开挖支护方法交底.pdf

施工技术交底书施工技术交底书标段名称：LYS-3 工程名称：*隧道左右线 作业队名称：*斜井开挖作业队 工区：二工区 编号：LY4-工程名称*隧道左、右线交底日期2012 年 3 月 25 日交底名称级软岩开挖、初期支护交底里程DyK181+866DyK181+820*斜井开挖作业队、测量组、调度室、机械队：*斜井开挖作业队、测量组、调度室、机械队：*隧道右线根据*隧道设计图纸为依据，现对DyK181+866DyK181+820段开挖和初期支护做如下交底，作业队及各班组接到交底后严格按交底执行。一、人员及设备、工具的安排一、人员及设备、工具的安排1、操作人员安排操作人员须持有有关部门培训考核后颁发的上岗证，方能操作，在操作前进行资格认证。人员配备：开挖班14人、立拱班12人、喷浆班12人、安全员3人、实验员2人、质检员1人、施工负责人与技术负责人各1名。2、设备、工具钻机15把、装载机一台、挖掘机一台、自卸车2辆等机具就位并进行调试。二、施工技术参数二、施工技术参数1、本段设计为级软岩，开挖采用上下台阶法开挖，上台阶开挖高度为625.1cm，下台阶开挖尺寸为431.33cm。2、拱墙采用I20b钢拱架支护，拱架间距0.5m/榀，拱架纵向连接采用22螺纹钢连接，连接钢筋环向间距1.0m。3、拱部和边墙采用R32N自进式锚杆，锚杆长4.5m,锚杆环纵间距1.21.0m。每组连接板或脚板位置应施工1组锁脚锚杆，围岩破碎时，在原有基础上增设12组，锁脚锚杆采用砂浆锚杆。4、拱墙设置8圆钢单层钢筋网片，网格间距20X20cm。5、洞身开挖完成后先初喷C30混凝土4cm，拱架、网片、锚杆施作完成后复喷混凝土至设计厚度33cm。6、拱部120范围内采用42小导管进行超前支护，小导管每根长3.5m。环向间距0.4m(每环22根),纵向2.0m/环，并注单液浆。支护参数详表围岩级别喷射C30混凝土R32N自进式锚杆8钢筋网I20b钢拱架位置等级厚度(cm)位置长度(cm)间距(m)间距(cm)位置间距(m)全断面C3033拱墙4.51.21.02020拱墙0.5m/榀详见附图1-*隧道V级围岩一般段开挖、支护图。三、施工方法三、施工方法施工顺序：测量放线钻孔装药爆破通风找帮找顶扒渣出渣初喷拱架架设锚杆网片挂设复喷至设计厚度测量放线1、正洞的开挖与爆破1、正洞的开挖与爆破（1）、级围岩段采用上中下台阶法开挖，开挖立拱断面见后附拱架加工图，开挖进尺控制在1.0m以内，上台阶长度控制在46m、下台阶采用左、右错开施工，严禁下断面左、右同步施工，上台阶一次一榀，中下台阶左右错进2榀。；开挖方法采用多功能台架人工配合风动凿岩机进行钻眼，电雷管起爆，光面爆破。（2）、钻眼布局严格按钻爆设计技术交底进行，严格控制装药量，炮口用炮泥堵塞，长度不小于30cm，隧道施工过程中应遵循“先治水，管超前，段进尺，弱爆破，强支护，早封闭，勤测量”的21字方针。（3）、在钻孔过程中，设专人负责指挥钻孔位置和角度，提高钻孔质量。炮眼的深度和角度应符合设计，掏槽眼眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5cm；辅助眼眼口排行，行距误差不得大于10cm；周边眼眼口位置误差不大于5cm，眼底不超过开挖断面轮廓线15cm。当开挖面凹凸较大时，应按实际情况调整炮眼深度，使周边眼和辅助眼眼底在同一垂直面上。周边眼在断面轮廓上开孔，要严格控制外插角，外斜率不得大于5mm/cm，以尽可能使前后两排炮接茬处台阶减小。（4）、装药必须保证安全，做到隔孔装药。（5）、上部弧形开挖超前中部5m，采用风钻钻孔，弱爆破，翻碴至两侧导坑内，装载机端碴；中部左侧超前右侧5m，左右交错进行开挖与支护，采用装载机端碴，自卸汽车运输，中部采用风钻钻孔，弱爆破；下部左侧超前右侧5m，左右交错进行开挖与支护，采用装载机端碴，自卸汽车运输，中部采用风钻钻孔，弱爆破。上部核心土跟中部左侧同时开挖，中部核心土和下部左侧同时开挖，下部核心土在下部右侧开挖只护后开挖。施工过程中上部弧形拉开距离后各作业面可同步作业。底部仰拱开挖后进行支护及时封闭成环。（6）、开挖过程采用弱爆破时，严格按照爆破设计进行，并不断进行优化。特别注意断面交界处的超欠挖和成形控制是重点。量测必须及时紧跟，及时分析反馈，指导安全施工。（7）、附图：三台阶七步法开挖示意图表1 光面爆破参数岩石类别周边眼间距E（cm）周边眼抵抗线W（cm）相对距离E/W装药集中度q（kg/m）极硬岩506055750.80.850.250.30硬岩405050600.80.850.150.25软质岩354545600.750.80.070.12表2 预裂爆破参数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4050400.30.4硬岩4050400.20.25软质岩3540350.070.12注：.表中所列参数适用于炮眼深度1.04.0m,炮眼直径4050mm,药卷直径2025mm。.当断面较小或围岩软弱、破碎或对曲线、折线开挖成形要求较高时，周边眼间距E应取较小值。.周边眼抵抗线W值在一般情况下均应大于周边眼间距E值。软岩在取较小E值时，W值应适当增大。.E/W：软岩取小值，硬岩及断面小时取大值。.表列装药集中度q为2号岩石硝铵炸药，选用其它类型炸药时，应修正。（7）、爆破完成后，随即对掌子面进行找顶清危工作，确保人身安全。（8）、爆破完成后，应检查爆破结果，爆破结果应符合施工规范要求。隧道开挖不应欠挖，开挖轮廓圆顺，开挖面平整。并根据爆破结果分析原因及时修正爆破参数，及时修正眼距、用药量。2、扒碴2、扒碴（1）、响炮通风15分钟后，爆破负责人进入掌子面查看爆破情况，巡查是否有瞎炮哑炮，是否有大块危石等其他异常情况，确定安全后方能调度挖掘机开始扒渣。（2）、采用挖掘机进行上断面扒碴工作，挖掘机前后必须有专人负责指挥，扒碴深度应欠2030cm人工清理。（3）、扒碴完成后，挖机将开挖台架吊到掌子面，开挖作业队指定专人进行找顶。（4）、日常注重挖掘机的保养与维修工作，备足常用配件，保证设备的完好，同时制定挖掘机洞内出现故障的应急措施。3、出碴3、出碴采用装载机装碴，自卸汽车倒运至弃碴转运槽。4、初喷4、初喷拱部喷射C30砼，厚度4cm，采用湿喷。5、立拱挂网5、立拱挂网（1）、*隧道右线DyK181+866DyK181+820段采用喷、锚、网、喷I20b钢拱架组合支护技术，喷砼采用湿喷技术；每一循环严格按先进行初喷，后进行锚、网、拱、喷支护施工的工艺。（2）、开挖后，先初喷C30混凝土4cm，然后架立钢架、打锚杆、挂钢筋网，随即喷混凝土至设计厚度33cm，钢架处加厚喷层以包裹钢架，确保钢架稳定。（3）、钢架安装在掌子面开挖初喷完成后立即进行。根据测设的位置，各节钢架在掌子面以螺栓连接，连接板应密贴。为保证各节钢架在全环封闭之前置于稳固的地基上，安装前应清除各节钢架底脚下的虚碴及杂物。同时每侧安设4根锁脚锚杆将其锁定，底部开挖完成后，底部初期支护及时跟进，将钢架全环封闭。（4）、钢架之间需用22纵向拉杆焊接连接一起，连接钢筋环向间距1m，纵向搭接22cm，连接筋与拱架、连接筋与连接筋牢固焊接；钢架各段间的连接采用钢板与钢架端部焊接后，再用螺栓连接，钢架应与锚杆头固定在一起；两侧拱脚垂直于岩壁打入各1组锁脚锚杆，以防止拱脚收缩和掉拱。钢筋网采用8钢筋加工，网格大小2020cm；钢筋网铺设在拱架外侧，钢筋网与拱架、钢筋网与连接钢筋牢固焊接。（5）、钢架采用加工房预制，加工允许误差沿隧道周边轮廓误差不大于3cm，平面翘曲应小于2cm，接头连接要求同类之间可以互换。钢架各单元必须明确标准类型和单元号，并分单元堆放于地面干燥的防雨蓬内。（6）、立拱时拱脚及部脚要求无虚碴、杂物、淤泥和积水；拱架架设垂直度允许误差上断面2cm，下断面3cm，高度允许误差5cm，净空允许误差+10cm（单边5cm），拱架间距及法线允许误差+10cm。（7）、网片在洞外加工，保证焊接牢固，网格间距误差为1cm。洞内安装时，放置在拱架外侧，与连接钢筋和钢拱架点焊联结。连接钢筋与拱架，连接钢筋与钢筋网焊接牢固，严禁虚焊、漏焊现象。（8）、附图：型钢钢架施工工艺流程图6、锁脚锚杆6、锁脚锚杆（1）、钻孔方向尽可能垂直结构面或初喷砼表面；锚杆孔比杆径大15，深度误差不得大于50mm；成孔后采用高压风清孔。药包锚杆就是利用早期凝结速度快、承载强度大为特征的水泥制成的锚固剂将锚杆固定在锚固位置的一种支护方法。锚固剂应符合以下几项要求：初凝时间应大于3分钟，终凝时间应小于10分钟；必须具有足够的小时抗压强度，一般在半小时到一小时的抗压强度应在0.2MPa以上；硬化后体积不缩小，且有初喷定位锚杆施工中线标高测量清除底脚浮碴钢架加工、质量验收钢架预拼分部安装钢架与定位锚杆焊连定位设锁脚锚管锁定加设鞍形垫块安装纵向连接筋挂钢筋网复喷混凝土围岩监控量测微膨胀性。（2）、药卷包在浸水前上端扎35个小孔（孔径1mm），浸水11.5分钟小孔不冒泡即浸水结束，这时即可将浸好水的药卷包装入孔眼。药包装入采用比较坚硬顺直木棍或相似的物体送至眼底。药卷包装入后，将锚杆用TJ-9型风动搅拌机（电钻改装也可）带动锚杆快速旋转，边旋转边徐徐推进，锚头在旋转与推进中强烈搅拌浸水后的水泥包，使水泥浆获得良好的和易性，连续搅拌水泥卷的时间宜为3060s。水泥浆如沿孔壁下滑，孔口用纸堵塞。7、系统锚杆7、系统锚杆拱墙设置R32自进式锚杆，长4.5m，环纵间距为1.2m1.0m。梅花型布置，环向在同一断面内，纵向交错，施工时将锚杆组装完成，风钻驱动，采用风钻将锚杆顶入，然后加上垫板，垫板尺寸1515cm,垫板螺栓牢固。8、超前小导管8、超前小导管（1）、围岩破碎时，在破碎部位加设小导管，小导管的长度为3.5m，小导管环向间距为40cm，外插角5-10。（2）、将钢管前端加工成锥状，尾部焊一圈6加强钢筋；除尾部1m外，管壁四周钻8孔，孔间距15cm的压浆孔眼，以便浆液向围岩内扩散。（3）、采用手持风钻孔,孔深为3.7m，完成后用高压风清孔。（4）、钢管尾部套入特殊的钎尾，采用凿岩机冲击的方法将钢管贯入孔内。为防止注浆漏浆，在小导管的尾部用胶泥麻筋缠箍成楔形，以便钢管顶进孔内后其外壁与岩壁间隙堵塞严密。9、注浆9、注浆（1）、采用水泥单液浆，水灰比1：1，注浆终压1Mpa。（2）、注浆的顺序，一般是先稀后浓，先大排量后小排量，先注低处孔，后注高处孔。（3）、在注浆过程中，应严格地按配比操作，准确地、熟练地控制泵的压力和流量，以实现要求的配合比，要尽可能的保证连续注浆。（4）、当注浆压力和进浆量达到设计要求时，则先停泵，再关闭孔口进浆阀门，打开泄浆阀，压注一定量的清水，清洗管路里的残浆，再移到下一孔注浆。如用止浆塞，则应先压清水，再拔出止浆塞。10、喷浆10、喷浆拱强喷射C30砼，厚度33cm；采用湿喷。10.1、10.1、喷浆作业喷射操作程序应为：打开速凝剂辅助风缓慢打开主风阀启动速凝剂计量泵、主电机、振动器向料斗加混凝土。喷射混凝土作业应采用分段、分片、分层依次进行，喷射顺序应自下而上，分段长度不宜大于6m。喷射时先将低洼处大致喷平，再自下而上顺序分层、往复喷射。喷射混凝土分段施工时，上次喷混凝土应预留斜面，斜面宽度为200300mm，斜面上需用压力水冲洗润湿后再行喷射混凝土。分片喷射要自下而上进行并先喷钢架与壁面间混凝土，再喷两钢架之间混凝土。边部喷混凝土应从部脚开始向上喷射，使回弹不致裹入最后喷层。分层喷射时，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行，若终凝1h后再进行喷射时，应先用风水清洗喷层表面。一次喷混凝土的厚度以喷混凝土不滑移不坠落为度，既不能因厚度太大而影响喷混凝土的粘结力和凝聚力，也不能太薄而增加回弹量。边部一次喷射混凝土厚度控制在710cm，拱部控制在56cm，并保持喷层厚度均匀。顶部喷射混凝土时，为避免产生堕落现象，两次间隔时间宜为24h。喷射速度要适当，以利于混凝土的压实。风压过大，喷射速度增大，回弹增加；风压过小，喷射速度过小，压实力小，影响喷混凝土强度。因此在开机后要注意观察风压，起始风压达到0.5MPa后，才能开始操作，并据喷嘴出料情况调整风压。一般工作风压：边部0.30.5MPa，拱部0.40.65MPa。黄土隧道喷射混凝土时喷射机的压力一般不宜大于0.2MPa。喷射时使喷嘴与受喷面间保持适当距离，喷射角度尽可能接近90，以使获得最大压实和最小回弹。喷嘴与受喷面间距宜为1.52.0m；喷嘴应连续、缓慢作横向环行移动，一圈压半圈，喷射手所画的环形圈，横向4060cm，高1520cm；若受喷面被钢架、钢筋网覆盖时，可将喷嘴稍加偏斜，但不宜小于70。如果喷嘴与受喷面的角度大小，会形成混凝土物料在受喷面上的滚动，产生出凹凸不平的波形喷面，增加回弹量，影响喷混凝土的质量。10.2、10.2、喷射混凝土的厚度和表面平整度应符合下列要求:平均厚度大于设计厚度。检查点数的80%及以上大于设计厚度。最小厚度不小于设计厚度2/3。表面平整度的允许偏差为100mm四、质量要求四、质量要求1、在开挖过程中，严格控制好超欠挖，隧道开挖严禁欠挖，隧道开挖要做到随开挖随支护。2、开挖初期支护时，锚杆孔内注浆要饱满，网片与网片之间应搭接一个网格的长度，锚杆必须要垂直于凌空面，同时锚杆必须安设垫板，锚杆上的螺母要拧紧，必须紧靠网片，严格杜绝网片有松弛现象。3、在进行挂网喷浆之前，必须要人工铲掉或凿除隧道四周松动的土体或岩块。4、钢架间距要严格控制，拱脚两侧不得同时悬空，拱脚应落底在基岩上。a、安装尺寸允许偏差：横向和高程为5cm，垂直度为2度。钢架下端设在稳固的地层上，拱脚高度低于上部开挖底线以下1520cm。拱脚超挖时，加设钢板或混凝土垫块。超挖较大时，拱背喷填同级混凝土，以使支护与围岩密贴，控制其变形的进一步发展。拱架纵向采用22螺纹钢连接钢筋连接牢固，连接钢筋环向间距1.0m，以便形成整体受力结构，安装允许偏差见下表。序号项目允许偏差1间距100mm2横向50mm3高程50mm4垂直度25保护层和表面覆盖层厚度-5b、为保证拱架间距安设准确，隧道开挖时在拱架的各连接处预留连接板凹槽。初喷砼时，在凹槽处打入木楔，钢架按设计位置架设，钢架背后用喷射砼填充密实。C、拱架架设完成后应尽快进行喷砼作业，以使拱架和初喷共同受力。喷射混凝土分层进行，先从拱脚处从上向下喷射，防止上层料虚掩拱脚，造成其强度不够，拱脚失稳。5、喷射砼采用湿喷工艺，其配合比严格按照实验室配合比拌制，在进行喷射砼时，严格控制混凝土的回弹量，必须要分层喷射，喷射的砼做到外表圆滑平顺。6、严格执行报检程序，各隐蔽工程必须报检合格后，方可隐蔽进行下一步施工。五、安全措施五、安全措施1、开挖人员到达工作地点时，应首先检查工作面是否处于安全状态，并检查支护是否牢固，顶板和两侧是否稳定，如有松动的土石块或裂隙应先予以清除。2、人工开挖土质隧道时，操作人员必须相互配合，并保持必要的安全操作距离；站在渣堆上作业时，应注意渣堆的稳定性，防止滑塌伤人。3、采用风钻或电钻施工时，严格按照风钻或电钻机械操作规程进行操作，风钻的支架腿要安设稳定，在工作面内不得拆卸，修理风钻或电钻。4、在洞内进行爆破作业和爆破器材加工人员严谨穿着化纤衣服；进行爆破时所有人员应撤离现场，其安全距离为不小于300m。5、装药前检查爆破工作面附近的支护是否牢固；炮眼内的泥浆、石粉应吹洗干净，刚打好的炮眼热度过高，不得立即装药。如遇有照明不足，发现流沙、流泥未经妥善处理，或可能有大量溶洞涌水时，严谨装药爆破。6、在遇到破碎、风化严重和土质的情况下，必须缩小支护工作面，当短期停工时，应将支撑直抵工作面，不得将支撑立柱至于废渣或活动的石头上，必须要做到支撑底部牢固。7、当发现已喷锚区段的围岩有较大偏向或锚杆失效时，应立即在该区段增设加强锚杆，其长度应不小于原设计锚杆长度的1.5倍。8、当发现量测数据有不正常变化或突变，洞内或地表位移值大于允许位移值，洞内或地面出现裂缝以及喷层出现异常裂缝时，应视为危险信号，作业人员必须立即撤离现场，待制定处理措施后才能继续施工。六、报检事项六、报检事项报检流程：分队自检合格报检到现场施工员现场施工员自检合格报检到工程部质检工程师工程部质检工程师自检合格报检监理工程师监理工程师检验合格进入下道工序七、环水保及职业健康保证措施七、环水保及职业健康保证措施1、施工生产的废油、废水等经处理达标后方可向外排放，防止对周边环境造成污染。2、施工产生的固体废弃物运输至弃渣场掩埋处理，防止对周边环境造成污染。3、施工现场、施工便道派人做好洒水降尘工作，防止扬尘。4、施工过程中作业人员佩戴齐全安全防护用品，确保人身安全。5、施工过程中作业人员正确佩戴防毒、防尘口罩，防止矽肺病等职业病的发生。八、文明施工保证措施八、文明施工保证措施1、材料、制品构件分门别类、有条理的堆放整齐；机具设备定机定人保养，保持运行整洁，机溶正常、合理布置隧道内各种管线。2、在施工工地安排专人定期对施工场地洒水以减少扬尘，运输车辆进出的主干道定期洒水清扫，以减少由于车辆行驶引起的地面扬尘污染。3、施工区域或危险区域有醒目的安全警示标志，设置安全通道，并定期组织专人检查。4、施工现场合理设置出入口，用混凝土进行硬化出入口设置副耳环标志和规范的运输车辆冲洗和排水设备、施工道路出入口和交叉口设置交通指令标志，夜间设置警示灯，保证人员和车辆的安全，暴雨季节安排专人值班。5、施工现场设置以排水沟、集水池和污水处理场为主的临时排水系统，施工废水经排水沟引流，集水池沉淀和污水处理场处理后，方可排出。九、施工附图附图一、*隧道级软岩支护断面图附图二、*隧道级软岩钢架设计图附图三、*隧道级软岩开挖断面尺寸图九、施工附图附图一、*隧道级软岩支护断面图附图二、*隧道级软岩钢架设计图附图三、*隧道级软岩开挖断面尺寸图交底接收人见人员签到表复核附：（1）技术交底会议纪要（2）人员签到表技 术 交 底 会 议 纪 要2012 年 3 月 25 日，由*（*斜井作业队技术负责人）主持，组织*（作业队长、班组长、全体相关作业人员）等相关人员，在*斜井作业队会议室（或其他地点）针对*主井井底正洞右线 V 级软岩开挖、支护施工工序（或分项工程）进行了技术交底。由*（*斜井作业队技术负责人）将该工序（或分项工程）的（作业标准、施工规范及验收标准，工程质量要求；施工工艺流程及施工先后顺序；施工工艺细则、操作要点及质量标准；质量问题预防及注意事项；施工技术措施和安全技术交底；出现紧急情况下的应急救援措施、紧急逃生措施）等进行了详细讲解，并对作业人员提出的疑问进行了解答，会议历时 2.6 小时。详细交底内容见施工技术交底书。参加技术交底会议人员名单附后。2012 年 3 月 25 日