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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流某隧道明洞施工技术方案_secret.精品文档.某隧道明洞施工技术方案_secret xx隧道明洞施工技术方案 一、工程概况 xx隧道地貌类型为低山丘陵,山体坡度一般为1530度。由于本隧道处在玄武岩分布区,其表部残坡积层及全强风化层厚度较大,尤其是进出洞口一带,其厚度可达3644m左右。xx隧道明洞总长87m,其中左洞45m,右洞42m,3。 1 2、施工放样,准确放出开挖边线,并根据地面标高计算出开挖深度,绘制开挖断面图,并经监理确认。 3、做好地面排水沟,洞口环形截水沟。 4、边仰坡覆盖层采用机械方法进行开挖,边仰坡石方采用光面爆破或预
2、裂爆破的方法进行开挖,做到不松动边坡或影响边坡稳定。土方边坡预留1020cm的宽度,石方边坡预留20cm宽度,便于人工修整边坡。开挖中如发现岩层性质或走向有较大变化时,及时报请监理工程师批准并修改施工方案。 5、边仰坡开挖自上而下分台阶进行,必须边开挖边支护。 三、爆破设计 1、总体方案综述 (1)、工程施工程序:施爆区有关保护目标的调查 施工图纸的熟悉与 审核爆破方案设计测量放样爆破施工(孔位放样 凿岩作业爆破器材检查与试验 孔网参 装药及填塞 起爆网络联接 爆后检查 清理运矿渣 (2)、根据施工现场情况,采用浅眼爆破为主,风镐剔除为辅的施工方法。 (3)、边坡采用光面爆破的方式。 2、爆破
3、技术方案设计 (1)、爆破参数布置原则 孔径(d):依据钻具性能、台阶高度和地质条件,钻孔孔径取42mm。 台阶高度(H):参照地形特点,台阶取4m。 最小抵抗线(W):按照孔径的倍数来确定,通常取2530倍。 超深(h):超深按公式h=(0.150.35)W来计算,根据施工现场岩石硬度情况取为0.30.4 m,施工中再做适当的调整。 孔距(a):孔距一般取1.02.0 m左右,边坡孔距取0.40.6m,根据施工中的岩性进行调整。 排距(b):在炸药性能一定时,对爆破区岩石有一合理的单耗,在确定了孔径、孔距的条件下,可初步选定排距b为0.81.5 m。 药单耗量取 K=0.4kg/m3左右。
4、单孔炸药量(Q) 第一排孔炸药量按公式Q=q aWH来计算,各参数按上述计算选取。 第二排孔及以后各排孔装药量按公式Q=q abH来计算。 以上参数在实际施工中,结合试验结果和爆破效果,可适当调整。 (2)、起爆方法 台阶爆破采用孔内延期微差爆破的方法,为达到改善爆破效果与降低震动效应,为确保日爆破量和安全,经计算以及结合实践经验,孔排间微差间隔75110ms。起爆网络采用导爆管复式连接形式的非电起爆网络。边坡炮孔内采用导爆索引爆。 (3)、台阶爆破技术方案设计 台阶高度 本工程台阶高度设定为4m.。 钻孔形式 采用多排孔布置形式,各排炮孔的钻孔方向基本保持平行。钻孔形式采用倾斜孔和垂直孔两种
5、。一般采用倾斜孔,当自由面比较陡峭时,可部分或全部采用垂直孔。布孔方式采用多排矩形及三角形(或称梅花形)两种。具体炮孔布置图详见图一所示。 装药长度和填塞长度之和为炮孔深度。孔口填塞长度是一个比较重要的参数,若选值过大,则使单孔装药量减少,且当岩石坚硬完整时,会产生大块岩石;如选值过小,则会产生冲炮,不仅浪费炸药能量,而且会产生较多的远距离飞石。合适的填塞长度与炮孔的直径、最小抵抗线有关,即L=(2030)D或L=(0.71.0)W。 炸药单耗 炸药单耗是爆破每单位体积岩石所需炸药的量(以2号岩石硝铵炸药为准)。正常粒径要求情况下,炸药单耗与普氏坚固系数的关系(要求粒径较小时,可适当增大101
6、5%),如表2所示。 炸药单耗与普氏强度对照表 (以乳化炸药为例) 表2 微差时间的确定 为了使爆破后的爆堆集中,改善破碎质量,减少炸药单耗,降低爆破震动的危害效应,提高每延米爆破岩石量。本爆破采用微差爆破,即采用多个装药或多排炮孔一次点火,以毫秒时间间隔,按一定顺序依次起爆的方式。后排起爆时,前排炮孔剥落的矿渣尚未完全从山体脱落下来,象一个门帘一样构筑了一道石 幕,既可阻挡后排爆破时矿渣的飞散和冲击波, 而且排与排之间爆破后的岩石相 互撞击,又相当于二次爆破,从而很好的改善爆破质量和爆破效果。 起爆顺序的选择 本次爆破采用孔外等间隔微差起爆网络,由前至后依次起爆。即:孔内放置同一段别的毫秒延
7、期塑料导爆管雷管,孔外以同一段别的毫秒雷管进行复式起爆网络的连接,起爆、V(a)矩形布孔排间微差起爆(b)三角形布孔排间微差起爆 排间微差顺序起爆 (a)矩形布孔对角微差起爆(b)三角形布孔对角微差起爆 对角微差顺序起爆 (a)矩形布孔V形微差起爆(b)三角形布孔V形微差起爆 V形微差顺序起爆 图二 起爆形式图 炸药的选用与装药结构 当炮孔为干孔时,选用2号岩石硝铵炸药;当空内有水时,选用乳化炸药;当空内水量不多时,也可选用抗水型2号岩石硝铵炸药。因本工程中山体裂隙较多,水系丰富,故为方便施工选用乳化炸药。 装药结构,主要分为:全段药卷装药结构、全段散药装药结构和孔内分段装药结构。 明洞开挖主
8、要考虑台阶开挖深度在4m以下的爆破,主要爆破参数见表1。 爆破参数表 表1 3、爆破安全设计 爆破产生的危害作用因素主要是:爆破震动、空气冲击波和飞石。 (1) 爆破震动控制 采用微差爆破,依次起爆,每段响炮间时间间隔在75ms以上,将所有药孔内的装药分成数段爆炸,把所有装药同时爆炸产生的大震源分成数个不同的爆破小震源,从而大大削弱爆破震动强度,既达到减震的目的,又有利于改善破碎效果。 控制一段(次)齐爆的最大药量,从而把爆破震动引起的地面振动速度控制在所允许的震动速度(即安全速度)以下。 爆破安全规程规定:一般建筑物的爆破地震安全性应满足震动安全速度的要求,并规定了建筑物地面质点震动速度的控
9、制标准,如表2所示。 质点最大允许震动速度(cm/s) 表2 安全距离的计算: R=(K/v)1/Q1/3 震动速度的计算: v=(Q/R) 最大允许药量的计算: Q=R 3(v /K)3/ 以上三个公式是等效的,对Q的规定是:齐发爆破的总药量,微差爆破的最大段药量,K是介质系数,主要取决于爆破地震波的传播途径和介质性质;是随距离变化的质点震动衰减指数,如表3所示。 1/3 对于爆区最近200米处的山皇爷庙的房屋是砖混结构,由表知其最大的抗震速度为2cm/s,所以最大允许药量为: Qmax= R v33/K3/=200(2/300)33/1.9=2931.9kg 而事实上最大段药量在120 k
10、g以内,远小于最大允许的药量2931.9kg,故爆破所引起的震动对山皇爷庙不会造成任何损坏。 (2)、爆破冲击波 在本次爆破工程中,由于单个药包药量和一次起爆药量均小,且爆破的装药方式为内部装药,爆破冲击波微乎甚微。在爆破时,人员撤离疏散较远,因此,冲击波不会对人员、建筑物和设备产生危害。 (3)、爆破飞石 爆破时,个别飞石的飞散距离受地形、风向、风力、堵赛质量、爆破参数等影响,一般按下式计算。 Rf=20n2WKf Rf_飞石对人的安全距离; n_爆破作用指数(标准抛掷爆破n=1); W_最小抵抗线,m; Kf_安全系数,一般选11.5;风大、顺风时,抛掷方向正向为1.5;山坡下方向为1.5
11、2。 故:Rf=20nWKf=2011.51.5=45m 根据现场实际情况,离xx隧道最近的山皇爷庙也在200m以外,而徐家湾村更在300m之远。因此,本工程的爆破飞石对周围的房屋不会产生破坏。 4、起爆网络设计 (1)、起爆器材的选择 针对爆破物体周围环境,为避免杂散电流、射频电流和感应电流以及雷电对爆破网络的影响,在本爆破工程中使用安全可靠的非电塑料导爆管,起爆多段毫秒延时网络系统。雷管类型采用质量较好的金属壳雷管。 (2)、起爆网络联结方法及起爆方式:导爆管雷管用导爆管和四通联成复式网络,最后用火雷管起爆。 5、延期时间设计延期时间的设计,主要考虑三个因素。一是, 物的影响;二是,考虑前
12、后排的相互挤压;三是,延期雷管的种类和段别。根据现场的特殊环境及安全要求和国家有关爆破安全的有关规定,针对这次的爆破特 点,拟采用毫秒延期分段起爆的延时方法。 四、爆破作业 1、基本要求 (1)、根据早进洞晚出洞的原则,洞口进行拉槽爆破。 (2)、自上而下逐段开挖,不得掏底开挖或上下重叠开挖。 (3)、不得采用深眼大爆破开挖边、仰坡。开挖中如有滑动、开裂等现象,应适当放缓坡度,保证边、仰坡稳定和施工安全。 2、详细的施工方法 (1)、测量放样 已知边坡坡度为1:nL、1:nR,仰坡坡度为1:m, 则:仰坡和边坡的交线与线路中线的水平夹角 arctg(nL/m) 22 arctg(nL/m) 仰
13、坡和边坡的交线坡度: MnL/sin; NnR/sin 在地面上定出坡脚线上的中线桩B; 置镜B点,根据洞门与线路中线的交角或定出坡脚线上C、A两点(洞门主墙宽度CA ;置镜 C点,后视A顺拨角(180-+)定出边坡面与仰坡面交线的方向点C2;顺拨角定出CP的方向点C1; 置镜A点,后视C(或B)点,顺拨角90、(180-+)、(90+)分别定出AF、AB、AG的方向点A1、A2、A3; 测绘断面C-C3、C-C2、C-C1、B-B1及A-A1、A-A2、A-A3; 测C、B、A各点地面高并计算与设计标高之差,求出各点的挖深,再按边、仰坡及交线的坡率,计算各断面(或在断面图上量取)的水平距离,
14、在地面上放出边桩1、7、;仰坡桩3、4、5及交线角桩2、6。 放样示意如三所示。 C1 C22 3 4 5 6 B1 A1 A2 D(D) L P EF B (B) A3 A H 7 K C B C3 1 OR 图三 隧道洞口施工放样示意图 (2)、孔位放线 根据设计图纸和爆破设计在岩面上划出孔位。为保证钻机工作安全,在开 挖台阶边缘的孔位要保证在钻机的安全工作范围以内,沿边、仰坡坡面的孔位可以向内移510cm;炮孔应避免布置在被凿松或节理、裂隙发育或岩性变化大的岩石上,如遇到这些情况时,可以调整孔位,并注意抵抗线、排距和孔距之间的关系。 (3)、钻孔 钻孔严格掌握“孔深、方向和倾斜角度”三大
15、要素,根据“先难后易、?先边后中,先前后后”的原则,钻机移位时,保护成孔和孔位标记,?钻孔结束护壁。 (4)、孔位检查 装药之前,对各个孔的深度和孔壁进行检查,孔深用测绳系上重锤测量,?孔壁检查用长炮棍插入孔内检查堵塞与否,检查测量时做好记录。 (5)、装药 装药为手工操作,可采用连续柱状装药,间隔装药和空气间隔装药结构,?其装药量、药包位置按设计要求,炸药可采用大直径包装硝铵类炸药,炮眼的装药高度一般为炮孔深度的1/31/2,特殊情况下也不得超过炮孔深度的2/3;?当炮孔中有水时,先将水清除并改用EL乳化炸药,孔中装的药要定量定位,防止卡孔。 (6)、堵塞: 必须保证堵塞密度和堵塞质量,以免
16、造成爆炸气体往上逸出而影响爆破效果和产生飞石,良好的堵塞既可提高爆破效率又可减少有害气体的产生,堵塞材料选用石屑粉末、细砂土或粘土,在堵塞过程中一定要注意保护孔内的塑料导爆管。 (7)、网络连接: 使用导爆管非电起爆系统进行孔内外控制微差起爆时,连线时注意孔外串、并联雷管,切忌脚踩磕碰,为保障网络准确起爆,拟采取双个雷管双根导爆管。 (8)、安全警戒 放炮之前,人员及机械均撤离到安全区,并设置安全警戒哨,使周边所有 道路处于监视之下,警戒半径为200米。如在爆破区周边有建筑物, 还需准备必 要的抢修设备与人员。 (9)、爆破安全检查 爆破之后,暂不立即解除警戒,首先进行现场检查,当发现危石、瞎
17、炮现象时,由专人进行及时处理。经安全员检查同意后,方准解除警戒。 五、明洞、洞门临时支护 1、基本要求 (1)、锚喷加固坡面应按坡面开挖顺序由上至下分层实施,一般先锚固,后挂网,再喷砼;应避免后一层开挖对前一次锚喷支护的破坏。 (2)、喷射砼前,应清除坡面松动和风化的岩石与浮土,并将坡面修平整。 (3)、对于有地表径流的地段或地下水出露处,要先设置排水设施先引水后再喷射砼,引水管口不得让喷射砼堵塞。 2、施工要点 (1)、锚杆施工 根据设计要求定出孔位作出标记,孔位允许偏差为15mm。 选取42mm钻头进行钻孔。钻孔要圆而直,钻孔方向宜尽量与主要结构面垂直,孔深允许偏差为50mm。 截取钢筋、
18、制备砂浆。按设计要求截取22钢筋并调直、除锈和除油;砂浆水灰比采用1:1.3:0.49,砂浆随用随拌和,必要时添加速凝剂。 清孔。用高压风或高压水将钻孔中的岩粉、石渣吹出,钻孔被堵塞时使用风枪重新疏通。 注浆、安装锚杆。将注浆管插入孔中距孔底510cm处,随着砂浆的注入,缓缓的将注浆管拔出,当砂浆充满2/3孔深时,停止注浆,将注浆管拔出,同时将锚杆缓缓插入孔中,并用木锤轻轻敲打将锚杆送入孔底,当锚杆插入困难时,在锚杆端部连接套管,用凿岩机将锚杆推入孔底,并搅拌10秒钟,卸下套管,将锚杆矫正至锚孔中心。 铺设钢筋网片。先在钢筋加工场按图纸要求将钢筋网片加工好,然后将钢筋网片点焊在锚杆端部并将个网
19、片点焊连接成整体。 (2)、喷射砼施工 采用湿喷法喷射砼,其优点是允许砼进入喷射机前或在喷射机中加入足够的 拌和水,拌和均匀,水灰比能准确控制,有利于水和水泥的水化,因而粉尘较少、回弹较少、砼匀质性好、砼强度高。 喷射砼施工要注意以下几点: 用压缩空气或压力水将所有待喷面吹净,吹除待喷面上的松散杂质和灰尘; 调整风压使喷嘴处的标准风压为0.150.3Mp;调整输料速度,使拌和料采取合理的喷射顺序和合理的喷射方法。先喷角隅,后喷平面;喷嘴横过岩面稳定而有节奏地做圆形或椭圆形移动,圆形幅度横向4060cm、竖向1520cm。 合理控制喷层厚度,水平喷射合理的喷层厚度为67cm。喷层太厚会出现流淌、
20、脱落现象,喷层太薄会出现回弹率增加;为防止层间脱落、起皮现象,前后层喷射的时间间隔应为24h。 养护。喷射砼终凝2h后,应撒水养护。养护时间:一般地下工程不少于7d,地面工程不少于14d;当地下工程内相对湿度大于85时,也可采用自然养护;冬季施工时,喷射砼作业区的气温不应低于+5,普通硅酸盐水泥配制的喷射砼低于设计强度的30时不得受冻。 3、施工中常见问题及解决措施 (1)、锚杆 卡钻:由于钻孔不直顺或坚硬的小石块将钻头或钻杆卡死,前者造成的卡钻现象,应退出钻头,重新钻孔;后者造成的卡钻现象应退出钻头,用高压风或细棒将小石块弄出,必要时可使用水泥浆护壁。 注浆管阻塞:造成阻塞的原因一般是注浆管
21、管口堵塞、砂浆放置时间过长、水灰比过小或砂率过大。前者原因造成阻塞,将注浆管抽出,疏通,将砂浆注满导管后把注浆管缓慢插入钻孔,继续灌注砂浆;后者原因造成阻塞,将已拌砂浆废弃重新拌制砂浆。 锚杆松动、岩体变形加剧:造成此种现象的原因是锚孔注浆不饱满、锚杆 打入节理裂隙中或锚杆设计过短、间距过大造成锚杆抗拔力不够。这种情况应分 析原因,重新安装锚杆,必要时可在监理工程师和设计部门认可的情况下加密加长锚杆。 (2)、喷射砼 回弹是由于喷射料流与坚硬表面、钢筋碰撞或骨料颗粒间相互撞击而从受喷面上弹落下来的混合物。影响回弹率的主要因素如下: 配合比的影响:主要因素为水泥用量、砂率、碎石直径、速凝剂及用水
22、量。一般来说,水泥用量越多,砂率越高,用水量越大,回弹也就越少,但过高的水泥用量,过高的砂率,过高的用水量都是不可取的。实践证明选用级配良好、粒径较小的骨料尺寸和适宜的速凝剂掺量,可以获得很好的回弹率。 施工方法的影响:喷嘴和受喷面的夹角、距离及喷射压力对回弹率都有较大的影响。,喷嘴工作压力为0.150.3Mp时,回弹率最小, 喷射部位的影响:由于重力的影响,回弹率有明显的差异,施工中应不断调整喷射手的位置,尽量水平喷射。 一次喷层厚度的影响:当一次喷层厚度小于5cm时,回弹率较大,合适的一次喷层厚度应控制在67cm为宜。 回弹物的窝积,有时回弹物没有从冲击点掉落下来,而是集积于窝穴之处,容易
23、被新喷的砼覆盖而构成喷射砼结构中的薄弱部位,损害工程质量。比如在拱墙的墙角、施工缝处均有可能产生回弹物的窝积现象。为避免窝积现象的发生,喷射时应由下向上喷射,一旦出现窝积现象,应用高压风吹除。 4、质量控制 (1)、锚杆施工 施工前:截取钢筋前要整直、除锈、除油并检查锚杆材料类型、规格、质量及性能是否与设计相符,不符的材料不能使用;砂浆材料是否满足施工要求,材料必须按设计配比进行拌和。 施工中:检查孔位偏差是否大于15mm;孔径是否大于杆体直径15mm;孔深是否满足设计要求;清孔是否彻底,砂浆是否饱满等。 施工后:检查锚杆是否按技术规范要求进行保护,抗拔试验是否满足设计 要求。现场检测频率:每300根做一组拉拔试验,每组试验不少于3 根锚杆。 (2)、喷射砼施工 原材料控制:每一批原材料进场前,试验员按规定进行质量检查,包括目测检查和抽样检查,不合格的材料,禁止进场。 喷射作业控制:在作业中检查是否按技术规范和操作规程及施工工艺施工,喷射厚度是否满足设计要求,通过目测检查喷射砼的质量,合格的砼表面润