大梁施工技术方案_secret.pdf
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1、大梁隧道开挖爆破专项施工技术方案 1 工程概况。1 工程简况 大梁隧道起点位于陕西省榆林市榆阳区安崖镇梁坝沟,穿越高阶地区梁峁沟壑地带,终点位于佳县白家崖跃村,设计为曲线型分离式隧道左洞起讫桩号为 ZK50+89ZK52+714,全长 189m,为长隧道,起点设计高程 103,终点设计高程03m,隧道底板最大埋深4;右洞起讫桩号为 YK+05YK52606,全长 20m,为长隧道,起点设计高程 1016m,终点设计高程 100m,隧道底板最大埋深 15m。两洞中轴线最大间距约31,最小间距0m.大梁隧道地下水主要以孔隙裂隙水为主,主要受大气降水,第四系松散堆积层孔隙水补给,富水较弱;大气降雨量
2、较大时受汇水面积特点的影响,短时间水流湍急,冲刷破坏严重,易成为地下水主要补给源,加大地下水存量.遇到地下水补给,处于土石交界面处的隧道洞室开挖时会有突水集中涌水现象,也极易坍塌。地下水对钢筋、砼、钢结构具有微腐蚀性大梁隧道左线涌水量为48m3/d,右线涌水量 8283 方/d。大梁隧道区内地层平缓,褶皱、断层不发育,现代地貌属黄土高原和沙漠过渡区,整个地势西北高东南低。中新世以来本区构造运动以面状掀斜隆起为特征,主要表现为间歇性上升。发育宽缓的短轴状向斜、背斜及鼻状隆起等次级褶皱构造。2 工程地质条件 12。1 围岩岩土层的构成与特征 隧道穿越地层主要由老至新依次有上三叠统瓦窑堡组(3w)砂
3、岩、第 1 四系中更新统黄土(2eo1)、中更新统冲洪积(21+p1)粉质粘土、粉土、粉细砂、上更新统黄土(Qeo1)。1。2。2 水文地质条件 大梁隧道地下水主要以孔隙裂隙水为主,主要受大气降水,第四系松散堆积层孔隙水补给,富水较弱;大气降雨量较大时受汇水面积特点的影响,短时间水流湍急,冲刷破坏严重,易成为地下水主要补给源,加大地下水存量.遇到地下水补给,处于土石交界面处的隧道洞室开挖时会有突水集中涌水现象,也极易坍塌地下水对钢筋、砼、钢结构具有微腐蚀性。大梁隧道左线涌水量为 68m/d,右线涌水量 8283 方/d。()碎屑岩类裂隙孔隙水 自流井组(J1-2)和珍珠冲组(1)地层总体为泥砂
4、岩互层,各含水层地下水横向水力联系弱,多为潜水类,局部具承压性,地表一般无泉水出露,属孔隙裂隙弱含水层。须家河组(T3j)含水岩系分布于背斜两翼,由砂岩与泥岩不等厚互层组成。砂岩构成主要含水岩层,地下水上部具有潜水性,深部具承压性,属孔隙裂隙富水性中等的含水层.此外,隧址区附近的煤窑的分布情况对该地层的含水性影响较大.背斜两翼斜坡纵向层间流是该含水层的主要运移形式,横向流此之.横向冲沟和部分煤窑坑道是地下水泄水之地.2()碳酸盐岩类裂隙溶洞水 碳酸盐岩类分布于背斜轴部,包括雷口坡组(T2l)和嘉陵江组(T1)。雷口坡组(T)以钙质泥岩和泥灰岩为主夹灰岩、泥质白云岩,灰岩一般出现在上部及下部,灰
5、岩占全厚的0%。该区地表一般落水洞、漏斗、溶沟、溶洞较为发育且分布复杂,为地下水补给提供了较好的条件,贮存了丰富碳酸盐岩类裂隙溶洞水,不同岩性接触带岩溶发育。碳酸盐岩含水岩系水文地质条件复杂,水量较丰富,构成隧道重要涌水或突水层段。()地下泉水 隧址区地下泉水出露以岩溶泉出露为主,流量具动态性,随季节变化,旱季减弱甚至干枯。(4)水化学特征 地下水类型主要为 HCO3-K+N,H=7。4,呈中弱碱性,矿化度9301m/L,属淡水,对混凝土及混凝土中的钢筋无腐蚀性,对钢结构有弱腐蚀性。可溶岩区地表水类型 HO3-Ca2+,H=7。241,呈中弱碱性,矿化度 100。2267.0mgL 之间;碎屑
6、岩区地表水类型为 HCO3SO42a+K+a和 HCO3-Ca2K+Na,H=。88。3 03,呈中弱碱性.地表水属淡水,对混凝土及混凝土中的钢筋无腐蚀性,对钢结构具有微腐蚀性.1。3 隧道开挖施工方法 隧道级围岩进口段、级围岩及级围岩加强段采用双侧壁导坑法施工,开挖进尺控制在 0。75m 以内;级围岩及级围岩加强段采用单侧壁导坑加分台阶法施工,开挖进尺控制在.m 以内;级围岩采用单侧壁导坑法施工,开挖进尺控制在 15m 以内;均采用弱爆破技术。级围岩整体性较好地段采用台阶开挖法进行,爆破进尺控制在米以内,光面控制爆破及减震爆破技术。采用小型挖掘机扒渣,再由装载机配合大型载重自卸车运输至弃渣场
7、。4 施工条件 1、本标段区域交通路网发达,进入施工场地交通方便,沿神王国道施工人员、材料、设备都可直接进入施工现场,另根据施工需要修筑场内施工便道.2、施工区域全部为有线和无线覆盖,施工通讯采用有线和无线通讯结合的方式。、本标段生活用水均采用自来水,就近从指定接驳口引入,在场内布设水管路满足生活用水需要。施工生产用水从此处抽至高压蓄水池,再经水管接至施工场地满足生产需要 4、生产、生活用电就近从指定接驳口引入,并加强与各方联系,保证容量满足生产生活需要。5、燃油供应充足,可就近购买满足需要。2 前期施工准备 2。1 测量放样 项目经理部已按业主提供的施工设计资料,对设计单位提供的线路中线、水
8、准点和中桩高程桩进行了复测。增设了导线点和水准点,并完成了隧道的定位放样工作 2。2 临时工程准备 1、项目经理部驻地及生产生活设施均已完成。2、生活用水采用自来水,已能满足生产需要。3、拟在线路左侧距 10 米处修建 1 座变电房,临时租地 30m2,配置 1 台 4 250KVA 变压器。因业主提供变压器尚未安装,项目部备用 2 台 200K的发电机可作临时发电用,功率可满足施工生产需要。、洞口边仰坡已开挖成形。洞口明暗交接处的长管棚施工。2.3 机械设备准备 按照要求保证工程所需设备及时全部到位,以全面满足施工需要。.4 劳动力准备 项目部管理人员和隧道施工作业人员均全部到位,为了加快进
9、度,项目部对该分项工程非常重视,安排有丰富隧道施工经验专家和专业技术人员负责管理,并配备熟练的开挖爆破员及水电工和机修工施工,人员安排表如下:管理人员 职务 分工 项目经理 总负责 总工程师 技术总负责 隧道队长 分项负责 副总工程师 分项技术负责 经理助理 现场管理 隧道副队长 现场管理 项目测量主管 控制测量及监测 隧道技术主管 放样测量 实验室主任 现场试验 安质部长 负责施工安全 隧道工程师 现场技术及质检 领工员兼质检 负责工序安排兼质检 物设部长 材料供应 材料员 材料供应 开挖爆破员 40 人 水电工 人 机修工 2 人 普工 80 2。5 材料准备 业主组织供应甲供料已按计划运
10、至工地,施工单位自购料均按施工组织设计的计划安排全部采购到位,目前材料已能满足分项工程施工生产需要。5 3 施工时间安排 1、左线隧道开挖计划 500 个工作日。2、右线隧道开挖计划 530 个工作日。、车行道横通道及人行道横通道开挖计划8 个工作日。4 隧道开挖施工方案 4。1 隧道总体施工方案 根据设计地质情况,隧道施工的重点、难点在隧道出口级段、洞身级 围岩、级围岩及级围岩加强段地段。尤其是隧道洞身断层较发育,断层附近岩体破碎,次生小断裂与褶曲较发育,地下水主要为基岩裂隙水,汛期对围岩强度有负面影响,易形成坍塌,故是隧道开挖施工的重中之重。在隧道软弱岩层施工中本着“重地质超前预报、管注浆
11、超前、弱爆破、短进尺、少扰动、强支护、早成环、二次衬砌紧跟的原则进行施工作业。级围岩出口段、级围岩及级围岩加强段采用大管棚(小导管)超前支护,双侧壁导坑法施工,级围岩及级围岩加强段采用单侧壁导坑加分台阶法施工,级围岩采用单侧壁导坑法施工,以少产生干扰为原则。支护面紧跟开挖面,衬砌面与开挖面距离不大于00m,根据监控量测反馈结果,初期支护围岩收敛趋于稳定后施作二次衬砌。左右线均从出口向进口方向掘进。隧道洞身开挖时,先让其中的一幅先超前掘进 60后,左右洞平行作业,隧道施工中采用地质雷达、超前钻孔、红外线探水仪并结合地质分析等方法进行超前地质预报,施工过程中加强监控量测,及时分析处理数据,调整支护
12、参数,以便指导施工。隧道开挖时,采用凿岩台架结合 YT28 气脚式凿岩机钻孔,光面爆破,ZLC 装载机装碴,19自卸汽车运输。隧道衬砌配备 9 米整体式液压衬砌台车进行二次衬砌,喷射砼采用91 湿喷机。砼采用商品砼,砼罐车运输,砼输送泵泵送入模隧道左右线各配备 1 台功率为 255的通风设备进行压入式通风.4.2 隧道开挖施工方法 隧道洞身开挖是在超前地质预报的基础上,逐段核实围岩类别,若与设计不符,及时变更开挖支护方法因隧道开挖断面较大,所穿围岩级别级、级、级,且频繁交替出现,导致隧道开挖工序转换频繁,开挖后的支护又有 6 临时中隔壁存在,所以,在围岩频繁交替出现的洞身开挖地段不选择采用大型
13、配套凿岩机械设备,主要采用灵活适用的多功能钻爆台架做作业平台实施洞身钻爆法开挖,手持多台风钻钻孔,光面爆破。级围岩地段采用凿岩台车开挖。待初期支护达到设计要求的强度后,洞内临时支撑所用的型钢,在不变形和未 受到损坏的情况下可重复利用,以降低施工成本.5 隧道爆破设计方案。1 爆破要求 1、根据爆破安全规程,隧洞内安全震动速度:岩石不稳定有良好支护时一般为 1cm/s,岩石中等稳定有良好支护时一般为0cm/s,岩石坚硬稳定无支护时一般为 30c/s。5。2 爆破设计依据 、榆林市神佳米高速工路大梁隧道工程施工图设计隧道土建分册(第五册)2、中华人民共和国爆破安全规程(GB672220)3、公安部
14、爆破作业人员安全技术考核标准 4、中铁二局在以往施工的类似本工程的成功经验和资料。.爆破方案选择 、根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小抵抗线,辅助炮眼交错均匀布置,周边炮眼与辅助炮眼眼底在同一垂直面上,掏槽炮眼加深0cm。2、严格控制周边眼的装药量,采用间隔装药,使药量沿炮眼全长均匀分布,导爆索起爆。爆破器材选用 根据施工中常用爆破器材,选用以下火工品作为大梁隧道施工的爆破器材,爆破器材名称规格用途如下:1、导爆管:导爆管起爆器,起爆.2、12段非电毫秒雷管,掘进和传爆。、炸药:乳化炸药爆速 3800400m/s 直径3m,掏槽、掘进;2#岩石小药卷,直径5,光面爆破。4、导爆索:6
15、600/导爆索,起爆、预裂.7。5 爆破参数的选择 1、孔深确定:级、级、级围岩分别取.5m、m、1。5,级围岩完整性好地段取 2m。2、周边光爆孔孔网确定:级围岩周边光爆孔间距取 4m,级围岩周边光爆孔间距取 50cm,级围岩周边光爆孔间距取 60m。3、周边内圈孔孔网确定:级围岩内圈孔间距 60cm,级围岩内圈孔间距cm,级围岩内圈孔间距 80cm。5、掘进孔孔网确定:级围岩掘进孔间距 80cm,、级围岩掘进孔间距90cm。、底板孔孔网确定:均按 80cm 孔距布置。7、周边眼线装药密度确定:q 线在硬岩段一般取 2550/m,在中硬 岩段一般取 10015g/m,在软岩段一般取 7012
16、0gm,本隧道段岩石属 级,取值为级围岩 q=8(/m),级围岩=11(/m),级围岩 q=200(/m)。8、单耗确定:单耗根据类似经验确定,断面开挖取 0.5。8kg/3。9、掏槽孔确定:直眼掏槽采用九孔掏槽,其中四孔为空孔,一般不装药,为确保掏槽抛碴,可在底部少量装药,最后起爆抛槽渣。5。6 钻爆设计 大梁隧道钻爆设计图 5。7 药量计算 5.爆破安全振动计算 由于爆破过程中部分炸药能量转化为地震波,同时产生一定飞石、冲击波、爆破毒气和噪声,影响建筑物、机械设备及生命财产的安全,务必对其安全情况进行校验,采取严格的防范措施加以保护确定爆破安全。1、爆破振动计算 2、爆破冲击波超压的影响
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