45水工建筑物地下开挖工程施工技术规范.doc
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1、DL/T 5099-1999前 言水工建筑物地下开挖工程施工技术规范的修订工作由原电力工业部科技司以技综1996) 40号文下达给中国水利水电工程总公司,是对原水利电力部1983年颁发的SDJ21283水工建筑物地下开挖工程施工技术规范的修订。原规范颁布至今,我国水电地下开挖工程施工技术已有了很大提高,施工机械被广泛采用,在社会主义市场经济下水电工程实行项目法人负责下的工程师监理制和招标承包制。本次主要针对这些内容进行修订。本规范的主要技术内容包括:水电工程地下开挖中钻孔爆破、装渣运输、临时支护、地质、测量、不良地质地段施工、监测、通风除尘、质检与验收等。本规范的附录A、附录B、附录C、附录D
2、、附录E都是标准的附录。附录F、附录G为提示的附录。本规范由中国水利水电工程总公司归口。本规范起草单位:中国水利水电第十四工程局。本规范主要起草人:朱镜方、陆万象、王金汉、沈如东、汪 毅、刘 纬、陈玉恒。本规范由中国水利水电工程总公司负责解释。DL/T5099-19991 范 围本规范给出了水电工程地下开挖过程中各环节的技术要求、施工方法和质量检查、验收规定。1本规范适用水电水利工程中水工建筑物地下开挖工程钻孔爆破法施工。2 引 用 标 准下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本
3、的可能性。GB 672286爆破安全规程GB 895888缺氧危险作业安全规程GBJ 86一85锚杆喷射混凝土支护技术规范DL 500692水利水电岩石试验规程(补充部分)SD 26788水利水电建筑安装安全技术工作规程SDJ 5785水利水电地下工程喷锚施工技术规范SL 4794水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范SL 5293水利水电工程施工测量规范2煤安 198691号煤炭安全规程中华人民共和国原煤炭工业部1986021533 总 则301 地下水工建筑物的开挖施工,应正确处理安全、质量、进度和经济的关系。302 开挖施工前,监理单位向施工单位提供设计文件和施工图纸,组织技术交底;施工
4、中组织有关单位及时地进行工程地质和水文地质的预测、预报工作、如实际情况与设计条件不符时,而进行修正设计,必要时应进行补充勘测工作。方案性重大变化,须报请原设计批准管理单位批准。303 施工单位应按照合同文件、施工图纸和本规范施工。开工前,编制施工组织设计报请监理单位批准后方可施工。施工中,严格执行技术、经济、安全质量责任制,加强技术管理,做好原始资料记录、整理和工程总结工作。304 施工单位应制定安全技术措施,并对施工人员进行安全教育。施工中,应认真执行安全操作规程,严格遵守劳动保护法令和卫生标准,不断改善劳动条件,防止伤亡事故和预防职业病的发生。305 施工单位按合同文件,并与监理单位、设计
5、单位密切协作,对围岩稳定进行监测;及时反馈信息指导设计和施工。306 积极采用新技术、新材料、新工艺、新设备;广泛开展技术革新,不断提高施工技术水平。307 施工单位应按照GBT 19000(ISO 9000)系列标准建立质量保证体系,并通过认证,对施工全过程的各个环节实施有效控制,不断提高企业管理水平,确保工程质量。308 施工单位应遵守国家有关环境保护法令。施工期间,在合同规定的施工区域内,制定专项环保措施,并认真贯彻执行。309 本规范本做规定者,可参照国家和其它行业的现行有关规定执行。4 地 质401 地下水工建筑物开工前,监理单位应向施工单位提供工程地质与水文地质资料,主要内容包括:
6、(1)地下建筑物区的地层岩性,特别是松散、软弱、崩解、膨胀和易溶岩层的分布;(2)地质构造条件,特别是断层、节理裂隙密集带、破碎带等的位置、产状和规模等;(3)水文她质条件,含水层的分布、水位、水温、水质、涌水量,特别是涌水量丰富的含水层,强透水带的位置和补给水源;(4)可溶岩区,岩溶洞穴的发育层位、规模、充填情况;(5)岩体应力状况,地温情况;(6)有害气体或放射性元素的性质、含量及其分布范围s(7)洞口段边坡的稳定条件;浅埋、傍山洞室及高水头压力管道地段山体的稳定性;(8)岩石分级和国岩工程地质分类(分别按附灵A和附录B确定)。402 开挖过程中,在监理单位的组织下,应配合勘测单位做好施工
7、地质勘察工作,并及时掌握地质条件变化情况。403 施工过程中,出现与提供的地质资料有异常情况时,应做好记录,并及时通报监理单位共同商定处理措施。4404 施工单位根据地质条件和设计要求制定开挖和支护方案2并根据开挖的实际地质情况,及时进行调整。5 测 量501 地下洞室施工测量的基本任务是:(1)负责地下洞室贯通测量的技术设计和贯通测量;(2)根据贯通测量技术设计的要求,在地面和地下建立平面与高程控制问;(3)对地下洞室的轴线、点位、高程和开挖断面进行放样;。(4)测绘洞室纵横断面,并计算工程量;(5)对施工部位进行检查验收,并绘制竣工图;提出中间验收和竣工验收资料。502 贯通测量技术设计应
8、在开工前进行,其容许的误差应参照下述规定:(1)贯通测量极限误差应满足表502l要求;(2)计算贯通误差时,可取表5021中极限误差的一半作为贯通面上的容许中误差,并参照表5022的原则分配;(3)对于上下两端相向开挖的竖井,其极限贯通误差不应大于士200mm。5503 地面和地下控制测量误差在横向和竖向贯通面上的影响,可按附录C中的公式计算。504 工程开工之前,应根据隧洞的设计轴线,拟定平面和高程控制略图,按表5021和表5022所规定的精度指标,用附录C中的公式进行预期误差的估算,以便确定洞外和洞内的控制等级和作业方法。505 洞外控制测量的各项技术要求,按SL5293执行。506 洞内
9、导线宣直接与主网联接进洞,没有条件时洞口点可采用图形强度较好的插点图形与主网联接进洞。507 洞内平面控制测量,一般应布光电测距导线,不具备条件的中小型地下工程,也可布设钢尺量距导线或横尺视差导线。(1)洞内导线分为基本导线(贯通测量用)和施工导线(施工放样用)。(2)施工导线点的布设,主要是为满足开挖放样的需要,宜50m左右埋设一点,并每隔数点与基本导线点附合,以资校核。(3)由于洞内大型施工机械的干扰,光电基本导线宜沿洞壁两侧布成自由导线,并及时算出各导线点平行轴线的指向角和左右偏离值以指导施工;自由导线应组成闭合环,以资校校。(4)洞内各等级光电测距基本导线的技术要求应符合表50、71的
10、规定。(5)洞内各等级基本导线采用钢尺丈量时,技术要求应符合表5072的规定,并应加人尺长倾斜和温度改正。6(6)洞内基本导线采用横基尺分段测量时,每段的测量中误(7)洞内基本导线应加投影改正,并独立进行两组观测,导线点两组坐标值较差,不得超过中误差的1H倍,合格后取两组的平均值为最后成果。(8)对于曲线隧洞或通过竖井、斜井贯通时,其导线精度应提高一级或作专门设计。7(9)有关光电测距作业和钢尺丈量的技术要求,见附录C中508 洞内的高程控制,一般用四等水准测量,也可用同等精度的光电三角高程代替。不管用何种方法都应独立进行两组观测,以资校核。洞内的高程控制标尺应尽量与基本导线标尺合二。各级水准
11、测量和光电三角高程测量的技术要求见附录C中表C3、表C4和表CS。509 隧洞贯通后,应及时进行贯通测量,并对贯通误差进行调整和分配。二5010 地下洞室施工测量按下列要求进行:(1)开挖轮廓点的放样误差,相对于洞轴线应不大于50mm。(2)洞内开挖放样和断面测量,宜采用激光准直和TAPS一非接触自动极坐标测量系统,或无需反射棱镜的光电测距仪进行。推广测量成果和断面绘图的微机化。(3)在隧洞的直线段可采用简易的串线法放样,两吊线的间距不应小于5m,其延伸长度应小于20m。曲线段应用仪器放样。(4)洞内断面测量的间距一般为5m,对断面变化较大的部位,可适当加测断面。断面测量各测点的误差相对于洞轴
12、线上50mm之内。8(5)斜井的开挖放样,可用坡面经纬仪直接测定中线和平行腰高、若用经纬仪按真伪倾角法测定平行腰高时,除中线一点外,9(6)随着洞室工程的施工进展,应及时测绘开挖竣工断面,计算开挖工程量,逐月向有关部门上报。5011程竣工后,应提交下列测量资料:(1)洞口点与地面控制网联测成果及进洞关系平面图;”(2)洞内导线和高程计算成果及平面图;(3)开挖竣工纵横断面及总开挖工程量(4)贯通误差的实测结果和说明。6 开 挖61 一 般 规 定611 编制地下建筑物开挖工程施工组织设计,应包括下列内容:(1)工程概况;(2)施工布置及辅助设施;(3)施工方法(4)进度计划;(5)劳动力、材料
13、和设备的需要量;(6)安全和质量技术措施。612 根据隧洞及洞室断面积或跨度的大小划分为:(1)小断面二面积(指设计开挖面积,下同)小于20m2或跨度小于 452(2)中断面:面积为20m250m2(含50m2)或跨度为4.5m70m(含7sin);(3)大断面:面积为50m2120m2(含120m2) 或跨度为75m12m(含12m);(4)特大断面:面积大于 120m2或跨度大于 12m2。613 地下建筑物开挖一般不应欠挖,尽量减少超挖。平均径向超挖值,平洞不大于20cm,斜井、竖井不大于25cm。因地质原因产生的额外超挖值,由监理工程师根据地质条件与施工单位商定。614 在IV、V类围
14、岩中开挖隧洞或洞室时,应考虑采用开挖与衬砌交叉或平行作业。615 洞室爆破后,应及时橇除危石。10616 寒冷及高寒缺氧地区洞室开挖应认真选择施工方法和施工机械,做好防冻设施,必须加强通风,必要时应有补氧措施。62 洞 口 开 挖621 洞口削坡必须自上而下分层进行,开挖前,应做好开挖范围以外一定范围内的危石清理和坡顶排水工作。随着坡面开挖,按设计要求,做好坡面加固。622 洞口周围岩体应尽量减少扰动,一般采用喷锚支护,并设置防护棚,必要时,应在洞脸上部加设挡石栏栅。623 当开挖接近洞口和建筑基面时,应按SL4794的有关规定执行。624 进洞前,须对洞脸岩体进行鉴定,确认稳定后,方可开挖洞
15、口。625 洞口段开挖可采用以下方法:(1)洞口段一般宜采用先导洞后扩挖的方法施工,中、小断面也可采用全断面开挖及时支护的方法,但应采取浅孔弱爆破。在IV、V类围岩中,开挖前可先将附近一定范围的山体加固或浇筑成拱,然后开挖洞口,洞口宜在雨季前完成。(2)大断面或特大断面,可参照特大断面洞室开挖的有关方法施工。(3)当洞口明挖量大或岩体稳定性差时,可利用施工支洞或导洞自内向外开挖,并及时作好支护。626 隧洞进出口位于河水位以下,应按相应防洪标准设置挡水建筑物,挡水建筑物的型式根据地形条件、工程规模等因素选择。63 平 洞 开 挖631 平洞开挖方法根据围岩类别、工程规模(隧洞长短、断面尺寸、工
16、程量)、支护方式、工期要求、施工机械化程度、施工条件(有无支洞、出渣方式等)和施工技术水平等因素选定。洞径在10m以下,宜优先采用全断面开挖方法;洞径或洞高在10m以上,应采用台阶法开挖。11二632 在IV类围岩中开挖大断面平洞时,应采用分部开挖方法,及时做好支护工作。在V类围岩中开挖平润时,应按照本规范第IO章不良工程地质地段施工的有关规定执行。633 在下列情况下开挖隧洞时,可采用预先贯通导洞法施工。(1)地质条件复杂,需要进一步查清时;(2)为解决通风、排水和运输时3(3)断面大、长度短、机械化程度较低时。634 根据围岩情况,断面大小和钻孔机械等条件,选择最优循环进尺,一般情况下循环
17、进尺可采用以下数值。(1)在23类围岩中,用手持凿岩机钻孔时为 2m4m;用架钻台车或多臂钻车钻孔时为3msin。(2)在m、V类围岩中,应适当减少循环进尺。64 竖井与斜井开播641 竖井与斜井的开挖方法可根据其断面尺寸、深度、倾角、围岩特性、工期要求、施工设备、地形条件、交通条件和施工技术水平等因素选择。642 竖井、斜井采用自上而下全断面开挖方法时,应遵守下列规定:(1)必须锁好井口,确保井口稳定,采取措施,防止井台上杂物坠入井内;对于露天竖井、斜井,应预留3m5m宽的井台,边坡与井台交接处挖排水沟;对于埋藏式竖井、斜井根据围岩条件,做好支护,必要时,应先衬好顶拱;(2)提升设备应有专门
18、设计;(3)竖井深超过15m时,人员上下宜采用“之”字形楼梯,并设护栏;井深超过30m时,宜采用提升设备;(4)涌水和淋水地段,应有防水、排水措施;(5)井壁有不利的节理裂隙组合时,应加强支护;12(6)IV、V类围岩地段,应制定专项施工措施,一般情况应开挖一段支护或衬砌一段或采用预灌浆的方法加固围岩后再开挖。643 采用贯通导井后自上而下进行扩大开挖的方法时,除遵守本规定642规定外,还应满足下列条件:(1)直径大于10m宜采用机械扒渣。若人工扒渣时,由井周边到导井口,应有适当的坡度,便于扒渣。(2)采取有效措施,防止石渣堵塞导并和发生人员坠落事故。(3)竖井、斜井与平洞连接处,应将连接段加
19、固后再开挖。644 在I、R类围岩中开挖断面积小于18m2的竖井时,宜采用爬罐法自下而上全断面开挖。645 在钻孔精度能满足要求的情况下,可采用一次钻孔、分段爆破成井的方法。646 在I、I类围岩中开挖断面大于18m2的竖井时,应采用先挖导井再从上至下扩大的开挖法。导井断面一般为4m2sin2,可选择以下方法开挖。(1)普通法:1)正井法,即自上而下开挖,卷扬机提升的方法,适用于深度在50m以内的导并开挖,亦可用于稳定性差的围岩开挖。2)反井法,即由下向上搭设排架或在洞壁上打锚杆形成登高平台,人工手风钻钻孔爆破成井。此法适用于围岩稳定性较好,深度在50m之内的竖井。3)正反井相结合开挖。(2)
20、深孔爆破法:即一次钻孔、分段爆破法,一般适用于深度为小于50m的导井开挖。(3)吊罐法:适用于深度为30m100m的竖井,中心孔的偏斜率不得大于1。(4)爬罐法:适用于深度大于50m的导井。(5)反井钻机法:适用于中等强度岩石、深度在250m以内的斜导并和深度在300m以内的竖导井。647 斜井开挖按照倾角划分为平洞、斜井、竖井的方法施工:13(1)倾角小于62 ,按照平洞开挖规定执行。(2)倾角大于752,可按照竖井开挖规定执行。(3)倾角62752时的斜井开挖方法,应根据实际情况选择。一般情况倾角小于302,可采用自上而下全断面开挖;倾角为302452时,宜采用自上而下全断面开挖,若采用自
21、下而上开挖,须有扒渣和溜渣措施。倾角大于452可采用自下而上先挖导井、再自上而下扩挖或自下而上全断面开挖。65 特大断面洞室开挖651 特大断面洞室的开挖方法根据断面尺寸、围岩类别、施工技术条件、工期要求等因素,通过经济比较后选定。652 采用自上而下分层开挖的方法,其分层数目及分层高度可结合设计断面、围岩稳定条件、施工机械性能及运输通道条件综合考虑确定Q对于高应力区,应适当减小台阶开挖高度。顶部开挖宜采用先导洞然后扩挖的方法进行,导洞的位置及尺寸可根据地质条件和施工方法确定。若围岩稳定性较差,宜采取导洞开挖后,边扩挖边支护边衬砌的方法。中、下部岩体采用分层开挖,或全断面开挖的方法。宜采用深孔
22、预裂梯段爆破或两侧预留保护层,中间梯段爆破开挖。653 地下厂房岩壁吊车梁、岩台吊车梁、岔管等特殊工程部位开挖,应制订专项开挖措施。654 在皿、N类围岩中开挖特大断面洞室,宜采用先墙后拱法开挖和衬砌。边墙和顶部导洞的布置根据工程条件和围岩稳定情况确定。655 隧洞断面设有拱座,采用先拱后墙法开挖时,应注意保护和加固拱座岩体。拱脚下部岩体开挖时,应符合下列条件:(1)拱脚下部开挖面至拱脚线的最低点的距离,不宜小于15m。(2)拱脚及相邻处的边墙开挖,应有专门措施。(3)顶拱混凝土强度应达设计强度的75。14656 与特大断面交叉的洞口,宜在特大洞室开挖前挖完并做好支护。如必须在开挖后的高墙上开
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