狮过山隧道三级围岩全断面开挖施工方案

目录一、工程概况..................................................................................2二、施工组织..................................................................................22.1施工准备.................................................................................22、技术准备.................................................................................33、施工部署.................................................................................3三、计划安排..................................................................................4四、施工工艺..................................................................................54.1光面爆破设计原则.................................................................64.2爆破参数.................................................................................74.3炮眼布置.................................................................................74.4光面爆破施工顺序...............................................................104.5雷管及起爆顺序..................................................................134.6爆破网络...............................................................................134.7爆破器材的选择...................................................................144.8装药结构...............................................................................144.9光面爆破施工.......................................................................14五、出渣运输................................................................................16六、质量保证措施........................................................................17七、安全保证措施........................................................................18八、环境保护措施........................................................................22狮过山隧道Ⅲ级围岩洞身开挖方案一、工程概况狮过山隧道设计为一座上、下行分离的双向四车道高速公路隧道，位于安溪县福田乡。隧道总体走向呈北东-南西向北曲线形展布。隧道采用分离式，其中：左洞起讫桩号ZK52+985～ZK56+487，总长3502.3米，净空为（宽×高）10.25×5.0m;右洞起讫桩号YK52+978～YK56+480，总长3502米，净空为（宽×高）10.25×5.0m。设计时速80Km/h，采用灯光照明，机械通风，隧道最大埋深约380m，属分离式特长隧道，隧道进口及洞身段属分离式隧道。隧道进出口均采用端墙式洞门。本隧道进、出口方向分别由A8、A9合同段施工，合同段分段桩号为左线ZK55+040.506、右线YK55+050。狮过山隧道左洞Ⅲ级围岩起止里程为ZK53+080～ZK54+045，ZK54+155～ZK55+040.506，共计1850.506m，右洞Ⅲ级围岩起止里程为K53+100～K54+050，K54+160～K55+050，总计1840m。Ⅲ级围岩采用复合式衬砌，初期支护由系统锚杆、钢筋网、湿喷混凝土组成，模筑混凝土作为二次衬砌，Ⅲ级围岩洞身开挖采用全断面法，采用光面钻爆法施工。二、施工组织2.1施工准备①施工便道：便道已修好，施工便道路基宽度不小于4.5m，路面宽度不小于3.5m，便道土质路基地段基层为不小于20cm厚的碎石垫层，其面层为5cm的泥结碎石面层，并已按规范进行了硬化。②施工临时用电：狮过山隧道口已接通施工用电，并配备400KW发电机一台，供电、照明线路布置符合有关规范要求。③施工供水：已按施工需要寻找到水源，并已建立水箱，保证施工供水充足。④施工供风：空压机房设在狮过山隧道右洞进口附近，已设置8台22m3空压机，现已经安装完毕，供风能力可满足隧道的正常施工需要。⑤隧道施工场地及生活区已布置完毕，并且已完成场地平整压实工作，所有清表、弃方已按规范堆砌，没有对周围环境造成影响并做好防洪防台措施。⑥各项机械设备性能良好可靠，配置合理。施工出渣运输线路布置合理，弃渣场地明确，道路状况良好。2、技术准备①核对图纸和补充调查。组织技术、测量、试验等人员对设计文件、图纸、资料进行了复核。②中线、水平基点布设完毕，轴线放样和标高测量均满足施工要求。③围岩周边收敛计、精密水准仪等监控量测仪器齐全，测点布置及时合理，量测方法可靠，量测数据反馈信息满足开挖正常作业要求；软岩地段能够准确地超前地质预报。3、施工部署(1)施工人员组织机构。我标段由生产副经理及总工对工程部、安质部、以及施工队进行领导和协调，工程部、安质部对施工队伍、班组进行管理和监督。(2)机械设备及劳动力配备投入的主要机械设备表序号机械或设备名称型号单位数量备注1挖掘机PC320台22装载机ZLC50辆43自卸车解放辆64风枪YT-28把245湿喷机TK961台26钢筋切割机G40台17钢筋弯曲机GW40-1台18钢筋调直机GJ4-14台19钢筋对焊机MH30台110电焊机BX-500台411砼搅拌机JS750台212空压机L22台813发电机400KW台114通风机/台2施工人员配置状况序号工种数量姓名1施工负责人1胡鹏2现场负责人1王桂峰3技术员1王华伟4质检工程师1李明武5安全员1张凯6实验员1马志刚三、计划安排根据Ⅲ级围岩施工工艺特点及现场实际生产能力，围岩开挖工期III-I全断面初期支护二次衬砌仰拱二次衬砌仰拱初期支护仰拱初期支护断面初期支护Ⅱ、Ⅲ级围岩段开挖步序图掌子面计划详见狮过山隧道工期安排横道图。四、施工工艺狮过山隧道Ⅲ级围岩地段开挖依据新奥法原理采用全断面法开挖。开挖时，每次循环开挖进尺控制在3.0左右，并根据实际情况确定进尺量。其方法如下：Ⅲ级围岩全断面法施工开挖示意图开挖流程为：全断面开挖→全断面初期支护→调平层或铺地施工→铺设环向盲沟及防水板，整体灌注二次衬砌混凝土→循环施工。预留变形沉落量按设计或根据现场监测进行确定。工艺流程详见下图：全断面法开挖施工工序框图隧道全断面开挖采用光面爆破方案，即采取微振动控制爆破技术。为控制超挖，周边采用光面爆破方法。影响光面爆破效果的因素有很多，主要有围岩地质条件、炸药特性、断面形状和大小、钻孔质量等。其中岩地质条件和钻孔质量是最主要的影响因素。实践表明，通常的光面爆破参数取值范围如下：炮眼间距E=(8～15)d、炮眼密集系数m=0.7～1.0、最小抵抗线W=(10～20)d或者W=E/m、不耦合系数D=1.5～2.0、装药集中度q=(0.04～0.4)kg/m。4.1光面爆破设计原则炮孔布置要适合机械钻孔，提高炸药能量利用率，以减少炸药用量。减少对围岩的破坏，周边采用光面爆破，控制好开挖轮廓。控制好起爆顺序，提高爆破效果。在保证安全前提下，尽可能提高掘进速度，缩短工期。按爆破设计施工，控制炸药量，减少对初期支护及临时支护影响。有效减少超欠挖，保证施工质量，加快施工进度，降低施工成本。初期支护全断面开挖调平层或铺底施工铺设环向盲沟及防水板施作二次衬砌4.2爆破参数炮眼直径d：选用42mm的钻孔直径。炮眼深度L：Ⅲ级围岩炮眼深度取3.0m。抵抗线W：当炮眼直径在35～42mm的范围内时，抵抗线W与炮眼深度有如下关系W=(15～25)d或W=(0.3～0.6)L。据此Ⅲ级围岩取60cm。炮眼间距E：同一排两炮眼之间的距离与抵抗线之间的关系式为：W=(1.1～1.8)E。根据以往的施工经验取W=1.5E，Ⅲ级围岩取E=40cm。不耦合系数K=d/d0。周边眼药卷采用25mm，不耦合系数K=1.68，其他采用32mm药卷，不耦合系数K=1.31。K＞1，表示炮孔直径与药卷直径不耦合，药卷与孔壁之间有空隙。K越大，则空隙也越大。线装药密度：线装药密度又叫装药集中度，它是指单位长度炮眼中装药量的多少（g/m）。为了控制裂隙的发育，保持新壁面的完整稳固，在保证沿炮眼连心线破裂的前提下，尽可能少装药。软岩中一般可用70g/m-120g/m，中硬岩中为20g/m-300g/m，硬岩中为300g/m-350g/m。本方案采用330g/m。4.3炮眼布置(1)参数确定炮眼布置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，掘进眼交错均匀布置，周边炮眼与掘进眼眼底在同一垂直面上，掏槽炮眼加深10%～20%。周边眼参数经验计算式：周边眼间距E=（8～18）d（d为炮眼直径），cm。抵抗线W=（1.0～1.5）E,cm;不耦合系数DD=1.25～2.0根据公式及经验：E=40cm；W=60cm；周边眼间距40cm左右；底板眼间距60cm;掏槽眼间距60cm;掘进眼80cm左右；掘进眼一般均匀布置，采用环形布置形式，一般情况下，抵抗线均小于同排炮眼间距，常为炮眼间距的80%～100%，根据经验也可采用大孔距小抵抗线的线形布置形式，炮眼间距为抵抗线的1.5～2倍。(2)、炸药消耗量爆破采用2号岩石硝铵炸药，由公式：Q=qSlη式中:Q—每循环应使用的炸药量，kgq—单位炸药消耗量，kg/m3S—开挖断面积，m2l—平均炮眼深度，mη—炮眼利用率，取95%III类围岩的炸药消耗量q取0.90kg/m3，S为82.63m2，l设计为3.0m.故Q=0.90×82.63×3.0×95%=211.94kg。(3)、Ⅲ级围岩炮眼布置详见炮眼布置图。Ⅲ级围岩全断面开挖光面爆破主要技术指标序号项目单位数量1开挖断面积m282.632预计每循环进尺m3.03每循环爆破石方m3247.94炮眼总数个1895钻孔总长度m5706雷管用量发2037炸药用量Kg211.948比钻眼数个/m22.39比钻眼量m/m32.310比装药量Kg/m30.8511单位体积岩体耗雷管量发/m30.8212预计炮眼利用率%95Ⅲ级围岩光面爆破参数炮眼名称孔深（m）孔数（个）装药量装药结构药卷直径（mm）单孔装药量（g）小计（g）掏槽眼3.21432112015680连续底板眼3.0