某隧道开挖爆破专项施工技术方案

半山隧道开挖爆破专项施工技术方案1工程概况1.1工程简况1、XX市XX路～XX路快速路（简称XX快速路）是XX市城市总体规划明确的市区城市快速路系统中非常重要的南北向交通快速要道。XX市XX快速路南起XX路立交，北至XX国道绕城公路收费口，全长约17公里。2、半山隧道设计为上下行分离式双向六车道，时速80km/h，隧道单洞断面净宽15.25m，高8m。左线隧道（AK16＋930～AK19＋130）长2200m，右线隧道（BK16＋927～BK19＋118），长2191m，两洞在平面上接近平行，两洞净间距8～50m。3、本标段隧道工程左线隧道（AK18+020～AK19+130）长1100m，右线隧道（BK18+000～BK19+118）长1118m,两洞净间距16～50m，隧道总长2228m,其中明洞32m(单幅)，开挖断面最大169m2。其中左线Ⅲ级围岩215m，Ⅳ级围岩571m，Ⅴ级围岩324m；右线Ⅲ级围岩125m，Ⅳ级围岩470m，Ⅴ级围岩523m，隧道开挖爆破方量约为368500m3。4、隧道左线AK18+185～AK18+246、右线BK18+048～BK18+085洞段与输油管线隧道相交，相交处输油管线隧道底部高程约为66～68m，距离半山隧道拱顶约30～32m，是隧道开挖施工的重点保护对象。1.2工程地质条件1.2.1围岩岩土层的构成与特征1、沿线及附近出露地层主要有古生界志留系地层及第四系残坡积层、冲洪积层，下伏基岩为志留系上统唐家坞组沉积岩，岩性差异较大，主要为含泥石英砂岩。2、本标段隧道洞口段山坡自然状态下稳定性较好，地表第四系覆盖，成分为残坡积的亚粘土夹碎石，层厚0.5～1.6m。洞顶围岩以覆盖层、全风化及强风化基岩为主，为Ⅴ级围岩。两侧洞壁为弱风化基岩，岩屑石英砂岩中夹薄层粉砂质泥岩，泥岩软化系数低，遇水易崩解，为Ⅴ级围岩。3、左线隧道AK19+130～AK19+036段：围岩岩性为唐家坞（S3t）岩屑石英砂岩夹粉砂质泥岩，表层为含碎石亚粘土残坡积层，厚0.8～2.5m,Vp=730～11000m/s；强风化砂岩，厚2.5～5.7m,Vp=740～1500m/s；弱风化砂岩，层厚13.4～17.8m,Vp=1500～2600m/s。隧道穿越强风化、弱风化层，岩石节理裂隙发育。围岩稳定性差，为Ⅴ级围岩。4、AK19+036～AK18+670段：围岩岩性为志留系唐家坞组砂岩夹粉砂质泥岩。隧道穿越弱风化、微风化砂岩层Vp=2700～3500m/s。岩石节理裂隙较发育，稳定性一般，为Ⅳ级围岩。5、AK19+670～AK18+530段：围岩岩性为西湖组石英砂岩、含砾砂岩夹粉砂质泥岩，断层F3影响带约110m，破碎带Vp=900～3400m/s,岩石节理裂隙发育，稳定性差。隧道穿越F3断层，破碎带宽约20余米，影响带宽约110m。断层内岩石挤压破碎，以强风化为主，断层带及附近岩石节理裂隙十分发育。围岩稳定性差，为Ⅴ级围岩，断层破碎带导水性好。6、AK19+530～AK18+410段：围岩岩性为泥盆系西湖组石英砂岩、含砾砂岩夹粉砂质泥岩。隧道围岩主要穿越微风化砂岩和石英砂岩，Vp=2700～3500m/s。稳定性一般，为Ⅳ级围岩。7、AK19+410～AK18+XX段：围岩岩性为西湖组石英砂岩、含砾砂岩夹粉砂质泥岩，表层含碎石亚粘土残坡积层，厚1.5～3.8m，Vp=730～850m/s；断层F2，破碎带Vp=900～3500m/s，岩石节理裂隙十分发育，稳定性差。隧道穿越F2断层，断层内岩石挤压破碎，以强风化为主，断层带及附近岩石节理裂隙十分发育，围岩稳定性差，为Ⅴ级围岩，断层破碎带导水性好。8、AK19+XX～AK18+235段：岩性为泥盆系西湖组石英砂岩、含砾砂岩夹粉砂质泥岩。隧道围岩主要穿越微风化砂岩和石英砂岩，为Ⅳ级围岩。本段AK18+185～AK18+246m隧道上方与已建输油线隧道斜交，隧道顶板至输油管线隧道底板净距约为32m，两隧道间弱～微风化的石英砂岩裂缝隙较发育。9、AK19+235～AK18+020段：岩性为志留系唐家坞组（S3t）岩屑和英砂岩和泥盆系西湖组（D3x）石英砂岩、含夹粉砂质泥岩。隧道围岩主要穿越微风化砂岩和石英砂岩，岩石较完整，Vp=2800～3800m/s。稳定性较好，为Ⅲ级围岩。10、右线隧道BK19+118～BK19+010段：围岩岩性为唐家坞（S3t）岩屑石英砂岩夹粉砂质泥岩，表层为含碎石亚粘土残破积层，厚0.0～2.3m,Vp=730～1000m/s；强风化砂岩，厚2.6～8.5m,Vp=740～1500m/s;弱风化砂岩，层厚15.0～26.5m，Vp=1500～2600m/s,上覆岩体厚5～31m为强风化～弱风化砂岩。2隧道穿越强风化、弱风化层，岩石节理裂隙发育，围岩稳定性差，为Ⅴ级围岩。11、BK19+010～BK18+700段：围岩岩性为志留系唐家坞（S3t）砂岩夹粉砂质泥岩。隧道穿越弱～微风化砂岩层Vp=2600～3500m/s。岩石节理裂隙较发育，稳定性一般。为Ⅳ级围岩。12、BK18+700～BK18+570段：围岩岩性为西湖组石英砂岩、含砾砂岩夹粉砂质泥岩，表层含破碎亚粘土残破积层，厚0～2.9m,Vp=750～940m/s；断层F3破碎带Vp=900～3400m/s，岩石节理裂隙发育，稳定性较差，为Ⅴ级围岩。断层破碎带导水性好。13、BK18+570～BK18+530段：围岩岩性为泥盆系西湖组石英砂岩，含砾砂岩夹粉砂质泥岩。隧道穿越微风化石英砂岩、含砾砂岩Vp=2300～3300m/s。稳定性一般，为Ⅳ级围岩。14、BK18+530～BK18+365段：围岩岩性为泥盆系西湖组石英砂岩、含砾砂岩夹粉砂质泥岩。隧道穿越微风化层，微风化石英砂岩、含砾砂岩Vp=2600～3500m/s。围岩稳定性较好，为Ⅲ级围岩。15、BK18+365～BK18+XX段：围岩岩性为泥盆系西湖组石英砂岩、含砾砂岩夹粉砂质泥岩。隧道围岩主要穿越微风化砂岩和石英砂岩，Vp=2700～3500m/s。稳定性一般，为Ⅳ级围岩。16、BK18+XX～BK18+200段：围岩岩性为西湖组石英砂岩、含砾砂岩夹粉砂质泥岩，表层含碎石亚粘土残破积层，厚1.5～3.8m,Vp=730～850m/s；断层F2破碎带Vp=900～3500m/s，岩石节理裂隙发育，稳定性差。F2断层内岩石挤压破碎，以强风化为主，断层带及附近岩石节理裂隙十分发育，岩体破碎～较破碎，围岩稳定性差，为Ⅳ级围岩。围岩岩性为西湖组石英砂岩、含砾砂岩夹粉砂质泥岩，表层含碎石亚粘土残破积层，厚1.5～3.8m,Vp=730～850m/s；断层F2破碎带Vp=900～3500m/s，岩石节理裂隙发育，稳定性差。F2断层内岩石挤压破碎，以强风化为主，断层带及附近岩石节理裂隙十分发育，岩体破碎～较破碎，围岩稳定性差，为Ⅳ级围岩。17、BK18+200～BK18+125段：围岩岩性为泥盆系西湖组石英砂岩、含砾砂岩夹粉砂质泥岩。隧道围岩主要穿越微风化砂岩和石英砂岩，Vp=2600～XX0m/s。稳定性一般，为Ⅳ级围岩。18、BK18+125～BK18+000段：围岩岩性为志留系唐家坞组砂岩和泥盆系西3湖组石英砂岩、含砾砂岩夹粉砂质泥岩。隧道围岩主要穿越微风化砂岩和石英砂岩，岩石较完整，Vp=2800～3800m/s。稳定性较好，为Ⅲ级围岩。BK18+048～BK18+085处隧道上方与已建输油管线隧道斜交，隧道顶板至输油管线隧道底板净距约为32m，两隧道间弱～微风化的石英砂岩裂隙较发育。1.2.2水文地质条件根据地下水赋存条件、水理性质及水动力特征，隧道区的地下水为松散岩类孔隙潜水和基岩裂隙水两大类型。1.2.3不良地质作用标段内场地未见影响场地稳定的全新活动断裂通过，也未发现滑坡、泥石流、岩溶、地面沉降等不良地质作用。隧道区内围岩主要的不良地质作用为F1、F2、F3三条大断层。其中F1宽约20～30m，影响带宽为100m，F2宽约10～20m，影响带宽为70m，F3宽约20～30m，影响带宽为110m。本标段隧道分别穿越F2、F3断层，断层内岩石挤压破碎，局部泥化，以强风化为主，断层带及附近岩石节理裂隙十分发育，岩体破碎，围岩稳定性差，断层破碎带渗水量较大。施工开挖时可能会出现围岩洞顶坍塌现象以及沿断层带产生渗水现象。1.3隧道开挖施工方法隧道Ⅴ级围岩出口段、Ⅴ级围岩及Ⅳ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；Ⅳ级围岩及Ⅲ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1.0m以内；Ⅲ级围岩采用单侧壁导坑法施工，开挖进尺控制在1.5m以内；均采用弱爆破技术。Ⅲ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2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。1.4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XX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。3、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。在高架桥右侧30m有一常年流水溪沟，施工生产用4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。临时弃渣场已租地完成。2、生活用水采用自来水，在线路AK19＋080处修建1座100m3高压水池已完成，供水管路布设完成，已能满足生产需要。3、拟在线路左侧（AK19＋140）距10米处修建1座变电房，临时租地30m2，配置2台400KVA变压器。目前空压机、风水管全部安装完毕，因业主提供变压器尚未安装，项目部备用2台200KW的发电机可作临时发电用，功率可满足施工生产需要。4、洞口边仰坡已开挖成形，并完成洞顶截水沟浆砌和洞口边仰坡喷锚支护。洞口明暗交接处的长管棚施工注浆完成。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。现进场主要机械设备见如表。序号机械或设备名称型号规格数量国别产地制造年份额定功率(KW)生产能力1侧卸装载机ZL50C4柳州154kW3.0m32凿岩机YT2860沈阳34-42mm3通风机88-12天津110kW4砼湿喷机TK96-14成都7.5kW5m3/h5压浆机UB-34江苏7.5kW6挖掘机PC-2002日本1.2m37拌合站1XX8对焊机UN1-1002华东100kW59钢筋切断机GQ-404陕西3kWφ6～40mm10钢筋弯曲机GW-404陕西3kWφ6～40mm11钢筋调直机GTJ-144陕西4kWφ6～14mm12摇臂钻床Z3050*16A2沈阳φ50mm13内燃发电机组TZS200-42兰州200KVA14空压机Y-206柳州137kW20m3/min15自卸汽车FM76×46瑞典19t16载重汽车EQ1141G13二汽118kW8t2.4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8人机修工12人普工8