隧洞开挖支护专项施工方案(1)

a、施工工艺流程
锚杆支护工艺流程如下图所示。
b、施工方法
（1）施工平台
沿开挖边坡搭设脚手架，脚手架要能满足钻孔要求，其稳定性、强度必须满足作业指导书和国家相关的技术规范要求，确保脚手架安全牢固。
（2）测量放样
采用全站仪、水准仪进行孔位放样，并用红漆标识。
（3）钻孔与清孔
边坡锚孔采用气腿式风钻钻孔，钻头直径60mm。钻孔完成后，立即用压缩空气、高压水冲洗孔壁，清除孔内浮渣和灰尘，并及时进行钻孔验收和注浆插筋，防止孔内异物阻塞。
2)光面爆破方法。
光面爆破施工流程为：
首先按照设计图纸现场放线，标出边坡开挖线、戗台范围，确定开挖范围轮廓和钻孔深度、角度，便于技术交底和工人操作。紧接着根据作业指导书要求钻孔。光面爆破的装药采取间隔不耦合装药方式。
先拟定爆破方案，经监理工程师批准后进行试验，并根据爆破的效果和不同级别的岩石调整线装药密度，以保证最佳的爆破效果。
二
2.1
二道桥水库位于昌宁县卡斯镇西面的二道桥村附近(东经99°20’、北纬24°48’)，距卡斯镇政府驻地约23km。昆明至工程所在地公路里程为605km，其中昆明至保山511km，为高速公路；保山市至卡斯镇为66km，主要为312省道和县道；卡斯镇至二道桥村23km，为水泥乡村公路；从二道桥村至坝址需要新建进场公路约2km。昌宁至卡斯镇34km，为312省道和县道。
△陡线= （kg/m）
W——最小抵抗线，
陡坡取0.8m——孔间距，取a = 1.5W=1.2m上式：
△陡线=0.5×0.8×1.2=0.48kg/m，后排排距b=w，（m）
高压吹孔后以炮泥或岩屑密实堵孔，堵长≥0.3m。
坡面钻孔布置示意图
风钻坡地钻爆参数表
现场情况
孔径(mm)
药卷(mm)
最小抵抗线(m)
2、隧洞爆破
采取人工装药，非电毫秒雷管微差起爆，周边光爆法施工。
3、隧洞出渣
本工程隧洞断面空间较小，隧洞进、出口工作面的出渣采用小型扒渣机装渣、拖拉机运输施工。
4、隧洞通风
为保证隧洞内空气清洁，提高洞内工作环境质量，在隧洞进口和出口分别布置1台22kW轴流式通风机，用Φ600mm管道向洞内送风。为保证开挖工作面有足够的新鲜空气，通风管出口距工作面距离保持在20m以内。
2.2
输水(兼导流)隧洞位于大坝的左岸，隧洞长355.897m，隧洞成型断面为1.5×2.0m(宽×高)，设计坡比为3.699%，输0-020.798~输0+000.00段为进口引渠、输0+000.000~输0+005.000段为渐变段1、输0+045.086~输0+073.395段为进口转弯段、事故检修闸门竖井布置于输0+144.508~输0+148.908位置、输0+315.679~输0+333.403段为出口转弯段、输0+364.912~输0+399.412段为出口段。隧洞开挖断面为直墙圆拱型断面，开挖断面主要有三种型式3.5m×3.35m、3.3×3.15m、3.9×3.75m(宽×高)；二衬断面全隧洞为有压洞。开挖阶段初期支护均为喷锚支护、二衬阶段均为钢筋混凝土衬砌。
3、隧洞断面较小，施工期间要合理布置风、水、电、照明和石渣运输等临时设施及运行管理，将正常运行使用及安全风险(隐患)降低至最低可控程度；
4、在隧洞开挖过程中要做好地质素描图及岩石普氏f值的试验，根据试验结果选择隧洞支护方案。
1、隧洞的开挖、初期支护及二衬混凝土。
2、竖井的开挖、初期支护及二衬混凝土。
主爆钻孔采用潜孔钻机，钻孔直径为89mm，孔深可根据各开挖层的高度而定。炸药采用乳化炸药，装药形式采用连续装药，药卷直径70mm~80mm，采用塑料导爆管毫秒雷管组成的非电毫秒微差网络，起爆采用电力起爆。开挖中根据不同施工部位采用控制爆破技术，最大段起爆药量由试验确定，爆破开挖中产生的超径大块石，就地钻孔装小药量进行解爆。
3、明挖石方技术要求
1)测量放样
a、安排具有丰富测量经验的工程师担任本工程标段测量任务。
b、采用全站仪设备测量。
c、依据监理提供的测量控制点进行施工控制网点的布设，以满足本工程测量需要。
d、采用计算机校核测量成果，并及时将测量成果报送监理工程师审核。
e、每层石方开挖后均要进行边坡检查测量，只有经检验合格后方可进行下一台阶施工。
岩石开挖施工前期需进行相应的爆破试验，并在施工中不断优化爆破设计，同时在开挖过程中根据爆破试验成果进行调整，从而确定符合本工程施工的爆破参数。
出渣方式以全1m3液压反铲挖掘机为主，ZL50轮式装载机配合装20t自卸汽车，弃料运至弃渣场妥善堆弃。
进、出口洞脸明挖石方施工方法如下图所示
2、工艺流程
开挖施工工艺流程图详见下图。
（5）安全处理、清底：爆破后撬除掌子面及顶拱松动的岩块。出渣后再次进行安全检查及处理，并且清理出掌子面死角积渣，为下一循环钻孔作业做好准备。
c.塌方处理措施
不同类型的塌方，选择不同的处理方案：
Ⅰ、因裂隙造成的小塌方，塌方量不大，但威胁工作面的安全，可用喷锚法处理，施工程序如下：
Ⅱ、塌方体窄长的小塌方：方量也不大，多发生在断层破碎带较窄且两侧岩体比较完整的地段，可采用支撑法处理，施工程序如下：
注浆管插到孔底，开始注浆后，徐徐均匀地将注浆管往外抽出，并始终保持注浆管口埋在砂浆内，以免砂浆中出现空洞。
（5）锚杆拉拔力试验
按作业区每300根锚杆中抽查三根进行拉拔力试验。
当砂浆锚杆养护28d后，安装锚杆拉拔器逐级加载张拉，拉力方向与锚杆轴线一致。当拉拔力达到规定值时，立即停止加载，结束试验。
（6）喷砼支护
2)对不良地质段开挖及支护施工，按实际情况采用超前支护、综合支护，采取短进尺、快循环或分部等开挖法。
3)开挖施工期间，穿插进行必要砼结构施工，采取妥善措施减少爆破振动。
4.
根据本工程的特点及工期要求，初拟施工方案如下：
1、隧洞开挖工作面划分隧洞进、出口均为独立掌子面。
各工作面均采用钻爆开挖，开挖支护流水循环进行，在开挖阶段每个工作面组织好钻爆、出渣、喷锚等多工序的流水循环作业，统筹兼顾，减少施工干扰，提高施工设备利用率和施工效率，以加快施工进度，保质、按期完工。
保山市昌宁县二道桥水库工程
输
水
隧
洞
开
挖
支
护
专
项
方
案
二0一七年六月
保山市昌宁县二道桥水库工程
输水(兼导流)隧洞开挖支护专项方案
编制单位：云南建投第一水利水电工程有限公司
昌宁县二道桥水库工程ห้องสมุดไป่ตู้目经理部
编写：
审核：
审批：
一、编制依据、原则及范围
1.1
(1)工程施工设计文件。
(2)大坝所在位置的环境、气候、交通、水文和地质情况。
(3)昌宁县二道桥水库输水(兼导流)隧洞施工图纸。
1.2
(1)科学合理的安排工期，满足工期要求，确保安全施工；
(2)选择适合本工程的机械设备，满足工程需要；
(3)根据工程特点，以爆破及支护施工为重点，实施多工序流水作；
(4)保护施工周围环境。
1.3
该方案适用于昌宁县二道桥水库输水(兼导流)隧洞施工。
4、明挖石方爆破设计方案
1)风钻开挖临空面爆破参数设计
风钻开挖临空面的目的是在施工初期为台阶作业开创作业工作面。钻孔直径Φ=42mm，使用Φ=32mm的2#岩石乳化炸药卷，密实装药，装药密度约为1，钻孔深度0.6~3m。参考有关资料，暂定岩石坚固系数为f=4（实施作业时按岩石实际系数取值进行调整），采用松动控制爆破，爆破作用指数n=0.75，条形装药。
1、搭设施工平台
利用钻孔施工平台作为喷砼支护施工平台，施工平台的搭设要求稳固、安全。高度便于喷砼支护作业。
2、壁面清理与验收
由人工撬除壁面松动石块，清除壁面浮渣，用高压风水冲洗壁面，经监理验收合格后方可喷射砼施工。
为保证喷射砼支护厚度，在岩壁上根据设计的砼喷护厚度，经测量后，在壁面上作出标记。
3、喷射砼施工
三
1、隧洞设计进出口均有R=20.00m的平面转弯曲线洞段，运渣车辆倒车较困难、相对直线隧洞效率降低较大；
2、隧洞地下水位线较高，设计坡比为3.699%；工程受地下水影响较大，尤其是隧洞开挖基本处于汛期施工，如此大气降水及隧洞渗水半径的相互加强。隧洞进口存在施工废水和超常规排水的较大隐患及极大可能性，施工过程中必须采取切实可行的抽排水技术措施，将地下水的影响降低到最低程度；
炮孔排距：b= ，取2.0m(梅花形布孔)，
药包量：Q= = 。
梯段爆破钻孔示意图
浅孔梯段钻爆参数表
梯段高度
孔径(mm)
药卷(mm)
孔底抵抗线(m)
孔间距(m)
孔排距(m)
单孔装药量(kg)
堵长(m)
装药方式
6m
Ф90
Ф70
W1=2
a=2.5
B=2
15.5
≥2
密实
3)隧洞进出口边坡支护措施
A、锚杆施工
3、闸门室的施工。
四
4.1
1、明挖石方施工方法
开挖主要采用钻爆法，自上而下，分层进行。根据施工机械性能和爆破效果等因素，开挖采用深孔梯段松动爆破，梯段高度为6m，开挖中根据设计高程不同而调整梯段高度，以确保预留岩体的成型，设计边坡采用光面爆破法施工。
开挖中为了避免爆破飞石，在装药施工时堵孔采用黄土或细岩粉，同时将爆破孔口的小块石进行清除。在建筑物附近或设备无法撤离的部位爆破时，可采用竹跳板防护设备及建筑物。
（4）锚杆注浆与安装锚杆
按“先注浆后插筋”的顺序进行施工。具体施工时，先向孔内注2/3体积浆体，再送入锚杆；锚杆挺入时保持抽动和转动，以保证杆体顺利插入；锚杆插入后再向孔内补浆，直到孔内浆体饱满、密实；最后在孔口加楔并封堵保证孔内浆体不外流，并保证杆体不受扰动。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。
（3）装药爆破：炮工按钻爆设计参数认真进行作业，炸药选用2#乳化炸药。崩落孔、掏槽孔药卷Ф32mm，连续装药，周边孔选用Ф25药卷，间隔不耦合装药；装药完成后，由技术员和专业炮工分区分片检查，联结爆破网络，撤退工作设备、材料至安全区域，电雷管起爆，导爆管传爆，毫秒微差爆破，周边光面爆破。
（4）通风散烟：爆破后起动轴流通风机进行通风，同时喷洒水雾，既能溶解有毒气体，又能对爆破渣堆进行降尘。
因在坡地造孔作业，每排孔深有所不同，故单孔装药设计改为线装药设计。
缓坡开挖：
△缓线= （kg/m）
式中：
△缓线——每孔线装药密度，（kg/m）
W——最小抵抗线
缓坡取0.6m——孔间距，取2W=1.2m
上式：
△缓线=0.5×0.6×1.2=0.36kg/m，后排排距b=w，（m）
陡坡开挖：（陡坡临空面高0.8m）
孔间距(m)
线装药密度(kg/m)
堵长(m)
装药方式
缓坡H≥0.6m
Ф42
Ф32
W=0.6
a=1.2
0.36
≥0.3
密实
缓坡H≥0.8m
Ф42
Ф32
W=0.8
a=1.2
0.48
≥0.3
密实
2)梯段爆破设计方案待到平地时，实施梯段爆破；梯段爆破参数
本项目考虑梯段高度为6m钻孔深度：
，
抵抗线 ，取2.0m炮孔间距： ，
为保证喷射砼质量，本标段喷射砼施工采用湿喷工艺。
4、养护
喷射砼结束并终凝2h后，开始喷水养护。
（7）隧洞施工流程
隧洞工程施工流程详见下图
洞挖作业循环工艺流程隧洞开挖循环程序详见下图
3、隧洞开挖爆破工艺流程
爆破施工工艺见下图
4、隧洞开挖施工措施
A、隧洞开挖施工基本原则
1)按“新奥法”原则组织施工，爆破采用非电毫秒雷管微差爆破，开挖边线按光面爆破设计，控制最大起爆药量。
4.
1)隧洞开挖工艺及措施
a.开挖工艺流程
开挖施工工艺流程图
b.主要工艺作业措施
（1）测量放线：控制测量采用导线控制网。施工测量采用全站仪、激光定位仪、水准仪进行。测量作业由专业人员认真进行，每个月进行一次测量检查、复测，确保测量工序质量。
（2）钻孔作业：选派技术熟练的钻工，严格按照设计进行钻孔作业。各钻工分区、分部定位施钻，实行严格的钻工作业质量经济责任制。每排炮由值班技术员按“平、直、齐”的要求进行检查。风钻周边孔偏差不得大于5cm，爆破孔偏差不得大于10cm。
边坡保护层确定为2.5m左右，采用光面爆破法施工。开挖时要严格控制钻孔边线，在钻孔施工前必须由测量人员将设计开挖边线点放出，由技术人员按照设计布出间排距孔位，并给施工人员进行技术交底。
保护层钻孔设备首选YT-28手风钻，光爆孔的孔径为42mm，孔距为50cm，孔深2.5m，线装药量为200~300g/m，孔底加倍装药，孔口装药递减，药卷直径为32mm，不偶合系数为2.0。距光爆面0.6~0.8m设一排缓冲孔，孔径为42mm，孔距为120cm，装药量为爆破孔的1/2~2/3，药卷直径为32mm连续装药。单耗初拟0.36~0.42kg/m3。