石山隧道洞身开挖
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石山隧道洞身开挖方案
一、工程概况
石山隧道明洞采用明挖法施工外,其余地段按v型施工,光面爆破。
二、隧道洞身开挖
(一)质量标准:
1、光面爆破或预裂爆破的炮眼痕迹保存率,硬岩不应小于80%,中硬岩不应小于60%,并在开挖轮廓面上均匀分布。
2、隧道开挖断面的中线和高程必须符合设计要求,每次开挖不超过一榀。
3、隧道开挖应严格控制欠挖。
当围岩完整、石质坚硬时,岩石个别突出部分(每1m2不大于0.1 m2)侵入衬砌应小于5cm。
拱脚和墙脚以上1m内断面严禁欠挖。
4、隧底开挖轮廓和底部高程应符合设计要求。
隧底范围石质坚硬时,岩石个别突出部分(每1m2不大于0.1 m2)侵入衬砌应小于5cm。
5、隧底开挖后应及时核对隧底地质情况。
当需要进行加固处理时,应符合设计要求。
(二)技术措施:
1、洞身开挖采用的工法:双侧壁导坑法、三台阶临时仰拱法、台阶法。
2、隧道开挖施工之前,确定隧道开挖轮廓线,制定隧道爆破方案和监控量测方案,确定开挖和支护空间与时间关系,选定砌碴方案和各项资源配置,并根据实施的效果不断进行优化。
3、隧道的开挖要采取一切措施保护围岩的自承能力,主要采用光面爆破、预裂爆破。
4、开挖作业必须保证安全。
开挖时要减少对围岩的扰动,开挖面及未衬砌地段要随时检查,险情及时处理。
开挖工作面与衬砌的距离要在确保施工安全并力求减少施工干扰的原则下合理选定。
5、施工过程中要把监控量测、地质预报纳入工序中,做好设计与施工间的信息传递与反馈,修正开挖方法和参数,实现优化设计和安全施工。
6、隧道开挖断面要以衬砌设计轮廓线为基准,考虑预留变形量、测量贯通误差和施工误差等因素可以适当放大。
7、当两相对开挖工作面相距40m时,两端施工要加强联系,统一指
挥。
当两开挖工作面间距离剩下10~15m时,要从一端开挖贯通。
8、水沟要与边墙基础同时开挖,且一次成型。
边墙基础高程要符合设计要求,每一开挖循环用仪器检查一次。
9、完善各项作业内容的内业资料,及时填写、整理、归档。
(三)光爆方案
光面爆破采用非电毫秒雷管微差起爆,炸药采用低爆速、低密度、高爆力、传爆性好的2号岩石硝铵炸药,周边眼采用φ25mm,长165mm,80g/卷小直径药卷不隅合装药方式,其余炮眼采用φ32mm,长200mm,150g/卷连续装药,富水地段选用乳化防水炸药,掏槽眼采用复式楔形掏槽或V形掏槽眼。
爆破材料采用塑料导爆管、非电毫秒雷管起爆,厂制炮泥堵塞,导爆管复式网路联接起爆。
光面爆破受多种因素影响,包括围岩强度、整体性、节理、层理等地质因素,现场围岩地质结构千变万化,爆破参数必须进行现场设计动态调整。
同一类围岩经试爆取得的技术参数,做为初步依据,每一循环爆破作业都要由有经验的爆破工程师根据上一循环爆破效果,以及本循环围岩特征进行适当调整,选择一组最佳技术参数。
上一循环是下一循环的预设计和试爆破。
风动凿岩机钻眼,非电毫秒雷管微差起爆。
光面爆破施工工艺框图
光面爆破施工工艺文字说明:
①要根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具、爆破材料和出渣能力等因素做好钻爆设计。
钻爆设计的内容包括:炮眼(掏槽眼、辅助眼、周边眼)的布置、数目、深度和角度、装药量和装药结构、起爆方法和爆破顺序。
②钻眼前,放出开挖断面中线,水平和断面轮廓线,并根据爆破设计标出炮眼位置,经检查符合设计要求后方可钻眼。
③钻眼时,掏槽眼、辅助眼、周边眼按设计的深度、角度施工,误差控制在设计、规范要求的允许范围内。
④装药前应将炮眼内泥浆、石屑吹洗干净。
周边眼和内圈眼采用φ25mm的直径药卷间隔装药,其余采用φ32mm药卷连续装药密切堵塞。
采用塑料导爆管联结爆破网络时接头不宜浸在水中。
⑤进行爆破时,所有人员应撤至安全地点,爆破后必须待有害气体排出后方可进入开挖面,进行地质调查,分析爆破效果,修改光面爆破设计参数。
(2)施工程序
施工顺序:测量放样→标出孔位→钻正顶孔→钻孔→装药连线→起爆。
放样布眼:钻眼前,测量人员用红铅油准确地绘出开挖断面的中线和轮廓线,标出炮眼位置,其误差不得超过5cm。
定位开眼:按炮眼布置图正确钻孔,掏槽眼和周边眼的钻孔精度要高,开眼误差控制在3cm和5cm以内。
钻眼:司钻工要熟悉炮眼布置图,能熟练地操纵凿岩机械,特别是钻周边眼,一定要由有较丰富经验的老钻工司钻,以确保周边眼准确的外插角,尽可能使两茬炮交界处台阶小于15cm。
同时,应根据眼口的位置、岩石的凹凸程度调整炮眼深度,以保证炮眼底在同一平面上。
清孔:装药前,必须用由钢筋弯制的炮钩和小直径高压风管输入高压风将炮眼内石屑刮出和吹净。
装药:装药需分片分组按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行,雷管要“对号入座”。
所有炮眼均以炮泥堵塞,堵塞长度不小于20cm。
联结起爆网络:起爆网络为复式网络,以保证起爆的可靠性和准确性。
联接时要注意:导爆管不能打结和拉细;各炮眼雷管连接次数应相同;引爆雷管应用黑胶布包扎在离一簇导爆管自由端10cm以上处,网络联好后要有专人负责检查。
瞎炮的处理:发现瞎炮,应首先查明原因。
如果是孔外的导爆管损坏引起的瞎炮,则切去损坏部分重新连接导爆管即可,但此时的接头应尽量靠近炮眼。
如因孔内导爆管损坏或其本身存在问题造成瞎炮,则应参照《安全技术规程》中的有关条款进行处理。
光爆质量检查:超、欠挖:爆破后的围岩面应圆顺平整,无欠挖,超挖量在设计和规定的范围内。
炮眼痕迹保存率:中硬岩≥70%、软岩≥50%,周边炮眼痕迹在开挖轮廓面上均匀分布。
对围岩的破坏程度:爆破后,围岩面上无粉碎岩石和明显的裂缝,也不应有浮石(岩性不好时应无大浮石)。
炮眼利用率80%~90%。
按各爆破设计装药量装药联线,塑料导爆管起爆网络采用复式联接网路。
炮孔孔口采用炮泥堵塞,炮泥由炮泥机加工成型。
三、现场监控量测
现场监控量测是新奥法复合式衬砌设计、施工的核心技术之一,也是本次衬砌结构采用信息化设计的重要组成内容之一。
通过施工现场监测可以掌握围岩和支护在施工过程中的力学动态及稳定程度,保障施工安全,为评价和修改初期支护参数,力学分析及二次衬砌施作时间提供信息依据。
根据本项目隧道具体条件,施工中应进行以下量测项目:
①地质超前预报
隧道施工中应将地质超前预报作为必要的施工工序,将TSP-203探测解译技术、掌子面编录预测法、掌子面超前地质钻孔等方法有机的结合起来,对本项目所存在的断层、断层破碎带等对隧道施工安全影响较大的不良地质现象进行准确的长短期预报,以指导隧道设计、施工和防止前方地质灾害的发生,及时调整支护参数施工方法。
②隧道围岩变形量测
通过洞内变形收敛量测来监控洞室稳定状态和评价隧道变形特征。
该项属主要量测项目,包括净空收敛量测、拱顶下沉量测和围岩内部位移量测。
③应力~应变量测
采用应变计、应力盒、测力计等监测钢拱架、格栅支撑、锚杆和衬砌受力变形情况,进而检验和评价支护效果。
④围岩稳定性和支护效果分析
通过对量测数据的整理与回归分析,找出其内在规律,对围岩稳定性和支护效果进行评价,然后采用位移反分析法,反求围岩初始应力场及围岩综合物理力学参数,并与实际结合对比、验证。
四、施工通风
隧道施工通风的目的是为了更换和净化洞内空气,供给洞内足够的新鲜空气,并冲淡、排除有害气体和降低粉尘浓度,降低洞内温度,一改善劳动条件,保障施工作业人员身体健康、保证正常的安全生产,并提高劳动生产率。
通风方式可根据隧道施工长度、施工方法和设备条件等确定,应优先考虑混合通风方式。
当主机通风不能保证隧道施工通风要求时,应设置局部通风系统、风机间隔串联或加设另一路风管增大风量,尽量采用两根大口径风管进行施工通风。
进风或风管应设在洞外,并作成烟囱式,防止污染空气回流进洞。
隧道进行凿岩、爆破和装渣运输的同时,伴有大量风粉尘产生,尤其是凿岩作业,它占洞内空气含量的85%,其次是爆破产生的,约占10%,装渣运输只占5%。
因此推行“湿式凿岩”是防尘工作的最主要措施。
此外,还应采取综合措施,作到防尘“四化”即:湿式凿岩标准化、机械通风经常化、喷雾洒水正规化、人人防护普遍化。
隧道施工时应采取通风、防尘等措施,定期检测通风的风量、风速、风压,检查通风设备的供风能力和动力消耗,并定期测试粉尘和有害气体的浓度。
严格执行《公路隧道施工技术规范》(JTJ042-94)中11.3的有关规定。
五、工程质量保证措施
1、成立质量保证体系
项目经理部设专职质量检查工程师一人,配专职质检员二人,质量检查工程师直接对项目经理和总工程师负责,行使监督权、检查权和质量检查否决权。
2、组织保证措施
项目经理部成立全面质量管理小组和创精品、创优质工程小组,由
第一管理者亲自抓。
配齐专职质检工程师和质检员,制定相应的对策和质量岗位责任制,卓有成效地推行全面质量管理和目标责任管理,从组织措施上使创部优计划真正落到实处。
3、技术保证措施
3.1严格按照施工工艺要求和施工规范要求组织施工,进场后立即结合工程特点和创优计划,制定各类工艺和技术质量标准细则。
3.2坚持设计文件图纸分级会审和技术交底制度。
认真做好技术资料和施工控制资料的与施工同步收集整理,能够正确反映施工全过程并
和施工同步。
3.3抓好重要工艺流程。
3.4加强专业技术工种岗位培训,提高实际操作水平。
4、保证工期的主要措施
4.1组织机构及人员选配
组建强有力的项目管理机构,其人员由具有丰富的高速公路施工经验的人员组成,以便对施工生产中出现的各种问题能够科学、快速的解决,并做到超前谋算,保证工程的快速顺利进行。
4.2施工管理保证
强化施工高度指挥与协调工作,超前布局谋势,密切监控落实,及时解决问题,避免工期延误,重点项目或工序采取垂直管理,横向强调协调的强硬手段,减少中间环节,提高决策速度和工作效率。
4.3设备材料后勤保证
做好机械设备的选型与配套,充分发挥各型设备的机械效率,确保实际生产能力能够满足施工进度要求,使工期保证落实到实处。
4.4资金投入保证
加强资金的使用管理,本项目的资金将保证使用到项目的生产组织
中。
同时在施工中严格实行和落实经济承包责任制,加强成本核算,及时进行承包兑现,利用经济手段调动职工的生产积极性,促进施工生产
的快速进展
六、安全生产
隧道设计贯穿“以人为本,安全至上,全寿命整体安全”的理念。
综合考虑公路隧道的功能、行车安全、自然环境等因素,对隧道设计、施工和运营各阶段安全性进行综合评价,使隧道在全寿命过程处于可控状态。
安全措施:
1、进入施工现场必须正确佩戴好安全帽,施工操作人员应穿戴好必要的劳动防护用品。
2、特种作业人员持证上岗。
3、在施工全过程中,应严格执行有关机械的安全操作规程。
4、洞内爆破时,所有工作人员必须撤离至安全距离以外。
5、洞内爆破不得采用明火起爆。
6、爆破后必须立即通风排烟,15min后检查人员方可进入开挖面检查。
7、便道及施工现场要注意撒水防尘,减少对周围环境的破坏。
8、隧道施工作业地段必须保证足够的照明。
不安全因素较大的地段应加大照度。
在主要交通道路、洞内抽水机站应设置安全照明,漏电地段照明应采用防水灯头和灯罩。
七、文明施工
1、对下属班组签订文明施工、环境保护协议书,建立健全岗位责任制,把文明施工责任落到实处,提高全体施工人员文明施工自觉性与责任性。
2、挂牌施工,标明工程项目名称、范围、开竣工期限、工地负责人,设立监督电话、接受社会监督。
管理人员必须佩卡上岗;工地现场施工材料必须堆码整齐。
3、采用有效措施处理生产、生活废水不得超标排放,并确保施工现场无积水现象。
在多雨季节应配备应急的抽水设备与突击人员。
4、现场布局合理,材料、物品、机具、土方堆放符合要求。
5、施工内业资料齐全、整洁、数据可靠,办公室内按要求布置各类图表,及时反映现场状况及工程进度状况。
6、创建美好环境。
在工地现场和生活区设置足够的临时卫生设施,每天清扫处理。
八、环境保护
隧道设计时考虑了环境保护因素,尽量避免因人为的因素而导致新的山体病害的产生,尽量减少对工程附近的建筑,居民生活、生产和生态环境的不良影响。
为此,在环保设计中主要考虑了以下几个方面;
隧道设计时采用早进洞、晚出洞的原则,减少深挖路段,保护自然坡体及植被。
隧道洞身开挖石渣尽可能纵向调配,作路基填料。
硬质、优质石渣在所设的石料加工厂集中堆放,用于砌体工程或混凝土粗集料,不得不弃方者,根据各工点的实际情况,集中堆放。
弃方时,应保护植被。
堆放时,选好弃渣场地,作好坡脚挡墙防护,以防止洪水期冲走弃渣,形成人为泥石流,有条件者,在弃渣顶覆盖土层,复耕还田或种树造林。
施工期的污水应集中排放,并应经过沉淀、过滤。
对洞口路堑边坡稳定性较差地段及隧道边仰坡。
做永久防护(护坡)工程。
作好施工场地竣工后的清理、绿化及复耕还田工作,保护自然环境。
具体措施如下:
1、加强环保教育
组织职工学习环保知识,强化环保意识,使大家认识到环境保护工作的重要性和必要性。
2、贯彻环保法规
认真贯彻各级政府的有关水土保护,环境保护方针、政策、法令,结合设计文件和工程特点,及时提报有关环保设计,切实按批准的文件组织实施。
3、强化环保管理
定期进行环保检查,及时处理违章事宜,主动联系环保机构,请示汇报环保工作,做到文明施工。
4、美化施工场地
场地废料、土石方废方处理,应按设计要求按工程师指定地点处理,防止水土流失。
保持排水通道畅通,工地干净卫生。
施工中还应尽量减少周围绿化环境的影响和破坏。
5、消除施工污染
施工废水、生活污水不得污染水源、耕地、农田、灌溉渠道,可采用渗井或其它措施进行处理。
工地垃圾及时运往指定地点深埋,清洗集料机具或含有沉淀油污的操作用水采用过滤的方法或沉淀池处理,使生态环境受损减到最低程度。
施工营地和施工现场的生活垃圾,应集中堆放。
工程完工后,及时进行现场彻底清理,并按设计要求采用植被覆盖或其它处理措施。