引水工程隧洞开挖施工方法与工艺.doc

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1、引水工程隧洞开挖施工方法与工艺 本工程隧洞独头掘进最长约1500m，长巷运输和通风问题尤其突出。依据工程水文地质条件及工期要求，结合我单位多年来水工隧洞方面的施工经验，我们认为施工方案的核心是选择配套实用的机械设备，强化施工组织管理与调度，充分利用时间和空间，优化工序衔接和资源配置，重点抓好通民排烟与运输，保证洞内作业紧凑、有序、协调、均衡。达到安全、优质、高效、底耗的目的。 1l隧洞开挖总体方案 隧洞开挖采用钻爆法（其工艺流程见图4-1），以新奥法理论指导施工（隧道新奥法施工工艺流程见图4-2）。I、类围岩采用全断面开挖，类围岩采用微台阶开挖，光面爆破。采用直线型掏槽，按设计开挖轮廓线布置周

2、边炮眼，间距为45-55cm，辅助眼间距为6080cm。工作面同时开动4台YT-27型气腿式凿岩机钻眼作业。2岩石硝铵炸药（有水地段采用乳化炸药），周边眼采用中25光爆小药卷，8纸雷管簇联非电毫秒导爆雷管起爆。图4-1 钻爆法开挖施工工艺流程框图施工准备断面测量画开挖轮廓线布炮眼机具就位钻炮眼装药爆破通风洒水清危排险出碴监控量测、安全检查锚杆、挂网安全判定喷砼 否 是进入下道工序图4-2 隧道新奥法施工工艺流程框图工程地质查勘围岩分层及岩体计算参数的取值施工准备实施性施工组织设计开挖程序与方法等（修改施工方案）光面爆破减少扰动开挖监控测量锚喷支护减少围岩变形初期支护（修改支护参数）洞内观察，围

3、岩位移测量，指导施工与设计是否符合管理基准否是防水隔离层二次衬砌结束12起爆方式 （l）隧洞开挖按光面爆破要求进行钻爆设计，周边眼使用小直径光爆炸药，炮眼间距4555cm，采用间隔装药，导爆索起爆，孔口堵塞长度足够。炮孔痕迹在开挖轮廓面上均匀分布，炮孔痕迹I、类围岩保存率达到90以上，、类围岩保存率达 70以上，保证开挖面与设计轮廓线一致，径向超挖值和开挖岩面的起伏差均小于200mm，平均100mm。围岩中不得有明显可见的爆破震动裂隙，不能有欠挖。 （2）掏槽眼、辅助眼采用连续装药，毫秒延期导爆管雷管起爆，32200 、2岩石销按炸药，装填系数0.7-0.85。 （3）掏槽方式 考虑围岩的夹制

4、力，每循环进尺控制在2.2米左右，掏槽型式采用直线方式，确保掏槽效果。 13钻孔作业 （l）钻孔前准确测画开挖轮廓线，点出掏槽眼和周边眼的位置。 （2）钻孔采用YT-27型风动凿岩机，钻孔深度2.5m，每个工作面配56台风钻同时作业，司钻手按设计划定的区域和炮眼顺序钻孔。 14爆破 按照钻爆设计图准备好爆破材料，装药前先用高压风清孔，检查钻孔是否堵塞或坍孔，然后接划定的区域装药连线（装药结构见图4-3），各负其贡。装药顺序先上后下，光两侧后中间。导爆管连线采用“一把抓”法，配两个起爆雷管，装药结束经安全检查后起爆，各步骤按塑料导爆管非电起爆操作原则进行。 图4-3装药结构图 15钻爆设计 15

5、.1炮眼数目 炮眼数目的多少直接影响每一循环凿岩工作量、爆破效果、循环进尺、洞成型的好坏。暂按下式计算炮眼数目，在施工中，根据具体情况再作调整，以达到最佳爆破效果。 炮眼数目N，按下式计算： Nqs/r 式中：q炸药单耗量，取q=1.25kgm S开挖面积，S二113m2 R每米长度炸药的重量，2号岩石销铵炸药r=0.78kgm 炮眼装药系数，取=0.7 经计算，N=32，光面爆破需多增加周边眼14只及中空孔一只，共计47只。 15.2每个炮眼的装药量 （1）掏槽眼 Q1=Lr 式中：炮眼装药系数，取08 L眼深，L二2.5m r每米长度炸药量，r0.78kgm 经计算Q1=1.56取Q1=1

6、.5kg （2）辅助眼 Q2=Lr=0.7*2.4*0.78=1.30kg 取Q2=1.35kg 15.3光面爆破参数 针对各类岩石初次选用如下爆破参数，在施工中可按照选定的参数总结每次爆破效果，测量半孔率和轮廓不平整度，不断调整光爆参数 周边孔间距a=（1510）d=（1510）*43mm645430mm 密集系数m=aW=0.651.0 最小抵抗线W600400。岩石坚固系数f不偶合系数k装药量q(g/m)炮孔间距a(cm)最小低抗线W(m)2422.4501250.40.30.40.3461.61.81002000.450.350.450.356101.41.61502500.50.40

7、.550.45 15.4装药起爆 光面爆破宜采用细药卷，起爆时注意以下事项： （l）周边孔应该同时起爆才能保证光面爆破效果； （2）对起爆顺序为先掏槽孔，再辅助孔，辅助孔起爆后再起爆底孔，周边孔最后起爆； （3）周边孔的底孔应该装一个32毫米药卷，以克服岩体挟制作用； （4）为了减少超挖和降低工程造价，开挖过程中，加强断面量测，并及时处理欠挖部位，修整开挖断面，获得良好的经济效果。 15.5炮眼布置图 设计的炮眼布置图及爆破参数见图4-4，表4-1。 图4-4输水隧洞开挖炮眼布置图 表4-1隧洞开挖爆破参数表炮眼雷管 段号炸药名称数量（个）眼深（m）垂直夹角（度）类型每孔装药（节/孔）每孔装药

8、量（kg）总装药量（kg）中空眼12.50掏槽眼42.5012#硝铵101.56.0辅助眼62.4032#硝铵81.27.2辅助眼112.4052#硝铵60.99.9周边眼132.407光爆小药卷30.35155底眼52.4092#硝铵50.753.75合计4096.531.4说明：（1）预计每循环进尺2.2m，循环方量15.17m2，预计炮眼利用率92%。（2）炸药单耗2.07kg/m3（以、类围岩为准）。（3）周边眼采用25*300小药卷，其余炮眼采用32*200药卷，有水炮眼采用乳化炸药。16隧洞超欠挖控制 水工隧洞掘进不允许欠挖，且设计要求径向越挖值和开挖岩面的起伏均小于 200 mm

9、，平均100mm。因此，必须选择合理的钻爆参数，制定严格的技术标准，保证隧洞超欠挖控制在技术规范允许的范围内。 （l）根据不同地质情况，选择合理的钻爆参数，选配各种爆破器材，完善爆破工艺，不断提高爆破质量。 （2）根据最近一轮爆破中得到的经验，对周边爆破的各项参数进行调整，以获得最佳效果。 （3）提高画线打眼精度，尤其是周边眼的精度（周边眼精度直接影响超欠挖值）。因此，要认真准确测画轮廓线，测量误差控制在20mm以内。 （4）提高装药质量，杜绝随意性，防止雷管混装。 （5）断面检查及信息反馈：为了解开挖后断面各点的超欠挖情况，分析超欠挖原因，配专职测量工检查开挖断面，及时修正爆破设计，纠正误差

10、。 （6）建立严格的施工管理制度：在解决好超欠挖技术问题的同时，必须有一套严格的奖罚制度，用经济杠杆来调动施工人员的积极性，造成人人关心超欠挖，人人为控制超欠挖而努力。 17出渣运输 隧洞独头掘进较大，出碴运输的关键是：选择装运配套的机械设备，布置合理的会让线路，组织有序的调车作业，保障有力的轨道维护，才能确保洞内运输忙而不乱，有条不紊。为了解决长巷运输的困难，提高施工进度，拟采用P-60型耙斗装碴配备XK7/132型电瓶车牵引S8梭车有轨机械化作业线装岩运输。（见图4-5隧洞机械化装运流水线作业图）。 洞内轨道辅设在隧洞一侧，每隔750m位置设一调车道，调车道长30-35m左右。轨道用18kgm轻轨，轨距为762mm。轨枕采用松木，枕木尺寸为11351512mm，间距为60cm。洞内错车道布置详见3.5。 18输水隧洞开挖作业循环图表（见表42） 表4-2隧洞开挖作业循环图表序号项目作业时间（min）循环作业时间（h）1234561测量及准备152钻孔1203装药和爆破204通风排烟305危石处理106出碴120说明：每循环作业时间5.5个小时，综合考虑其它因素，每天四个循环，平均每天进尺8m，平均每月进尺240m。