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一级建造师施工图解:洞身开挖常见工法图解  

2013-03-14 13:03:30|  分类: 道路测量施工 |  标签: |举报 |字号 订阅

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一级建造师施工图解:洞身开挖常见工法图解

 

 

一、施工方法

本标段工程各隧道洞身段开挖,单线隧道Ⅲ级围岩采用全断面法,Ⅳ、Ⅴ级围岩采用台阶法或CRD法,Ⅵ级围岩采用环形开挖预留核心土法;双线隧道Ⅲ、Ⅳ级围岩采用台阶法,Ⅴ级围岩采用三台阶七步作业法或大拱脚台阶法施工。

二、开挖工艺

详见"4-4-2隧道断面开挖施工工艺流程图"

4-4-2隧道断面开挖施工工艺流程图

三、开挖方法

1)全断面开挖法

全断面法开挖施工程序见图4-4-3

4-4-3全断面法开挖顺序图

2)台阶开挖法

根据围岩状况,确定上台阶领进长度L,台阶法施工程序见图4-4-4

台阶法施工程序:开挖1,施作Ⅱ拱部初期支护;开挖3,施作Ⅳ曲墙部分初期支护;施作Ⅴ及Ⅵ步仰拱及填充;适时进行Ⅶ步施工,施作防排水系统及二次衬砌。

4-4-4台阶法开挖顺序图

3)三台阶七步开挖作业法

开挖法施工程序及步骤见图4-4-5

1、上部环形土开挖,进行初期支护;2、左侧导坑开挖,进行初期支护;3、右侧导坑开挖,进行初期支护;4、左侧导坑开挖,进行初期支护;5、右侧导坑开挖,进行初期支护;6、预留核心土开挖;7、仰拱开挖;Ⅷ、仰拱部支护;Ⅸ、仰拱回填浇筑;Ⅹ、拱墙防水板及二次衬砌。

 

4-4-5三台阶七步开挖法施工程序及步骤图

4)大拱脚台阶开挖法

大拱脚台阶开挖法施工程序及步骤见图4-4-6

1、上部左侧开挖,回填大拱脚、进行初期支护;2、上部右侧开挖,回填大拱脚、进行初期支护;3、下部左侧开挖,进行初期支护;4、下部右侧开挖,进行初期支护;5、仰拱开挖;Ⅵ、仰拱部支护衬砌;Ⅶ、仰拱回填浇筑;Ⅷ、拱墙防水板及二次衬砌。

4-4-6大拱脚台阶开挖法施工程序及步骤图

5CRD开挖法

CRD开挖法施工程序及步骤见图4-4-7

1、左侧拱部开挖,进行初期、临时支护;2、左侧拱墙开挖,进行初期、临时支护;3、右侧拱部开挖,进行初期支护;4、右侧拱墙开挖,进行初期支护;5、仰拱开挖、支护;Ⅵ、仰拱回填浇筑;Ⅶ、拱墙防水板及二次衬砌。

4-4-7CRD开挖法施工程序及步骤图

6)双侧壁导坑法

双侧壁导坑法开挖支护程序见图4-4-6

超前地质预报;Ⅰ、超前支护注浆;2、开挖两侧导坑;Ⅲ、施作两侧上导坑初期支护临时支护;4、开挖两侧下导坑;Ⅴ、施作两侧下导坑初期支护临时支护;6、开挖中间上部核心土;Ⅷ、施作中上部初期支护;8、开挖中心下台阶;Ⅸ、施工作中心底部的初期支护;Ⅹ、拆除临时支护铺设防水层;Ⅺ、模筑二衬混凝土施作内部结构。

4-4-8双侧壁导坑法开挖法施工程序及步骤图

四、开挖施工

按光面爆破设计布眼,采用YT28型凿岩机钻孔,塑料导爆管非电起爆、毫秒微差爆破。

1)测量放线

钻孔前测量放样,准确绘出开挖轮廓线及周边眼、掏槽眼和辅助眼的位置,用激光铅直仪控制边线。距开挖面50m处埋设中线桩,每100m设置临时水准点。每次测量放线的同时,要对上次爆破断面进行检查,利用隧道开挖断面量测系统对测量数据进行处理,及时调整爆破参数,以达到最佳开挖断面效果。

2)钻孔作业

钻眼前,钻工要熟悉炮眼布置图,严格按钻爆设计实施。特别是周边眼和掏槽眼的位置、间距及数量,未经主管工程师同意不得随意改动。

定人定位,周边眼、掏槽眼由经验丰富的司钻工司钻。准确定位凿岩机钻杆,使钻孔位置误差不大于5cm,保持钻孔方向平行,严禁相互交错。

周边眼钻孔外插角度控制:眼深3m时外插角<3°,眼深5cm时外插角<2°,使两茬炮接口处台阶不大于15cm

同类炮眼钻孔深度要达到钻爆设计要求,眼底保持在一个铅垂面上。

3)周边眼的装药结构

周边眼的装药结构是实现光面爆破的重要条件,严格控制周边眼装药量,采用合理的装药结构,尽量使炸药沿孔深均匀分布。施工时采用不耦合装药结构,不耦合装药系数一般控制在1.42.0范围内。

4)装药及起爆

根据岩石强度选用不同猛度爆速的炸药,有水地段及周边眼选用乳化炸药,其余均用2号岩石硝铵炸药。周边眼用φ25×200小药卷,不耦合装药;其余炮眼用φ40×200药卷,连续装药。采用塑料导爆管复式起爆网路非电起爆。

装药按钻爆设计图确定的装药量定人、定位、定段别,自上而下顺序进行,导爆管要"对号入座"。所有炮眼均以炮泥堵塞,堵塞长度不小于20cm

5)爆破作业管理控制

"一标准、二要求、三控制、四保证"的原则进行光面爆破施工。

"一标准"即一个控制标准。"两要求"即钻眼作业要求和装药联线作业要求。"三控制"即控制钻眼角度、深度、密度;控制装药量和装药结构;控制测量放线精度。

"四保证"即搞好思想保证,端正态度,纠正"宁超勿欠"等错误思想;搞好技术保证,及时根据爆破实际情况调整钻爆设计参数;搞好施工保证,落实岗位责任制,组织QC小组活动,严格工序自检、互检、交接检;搞好经济保证,落实经济责任制。

装药前,所有炮眼全部用高压风吹洗;严格按爆破设计的装药结构和药量施作。

严格按设计的联接网络实施,控制导爆索连接方向和连接点牢固性。

6)微震爆破

隧道周边采用光面爆破,不良地质、浅埋地段采用微震控制光面爆破。微震爆破作业段最大一段允许装药量:

QmaxR3×VkpK3a式中:

Qmax—最大一段爆破药量,kg

Vkp—安全速度,cm/s;取Vkp2cm/s

R—爆破安全距离,m

K—地形、地质影响系数;

a—衰减系数。

Ka值是针对隧道的具体情况,通过多次试爆基础上进行Ka值回归分析后确定。根据爆破物距爆心的安全距离要求,并由此推出的每段的最大装药量。

根据以往施工经验,爆破产生大振速部位通常为:掏槽爆破、底板或底角爆破、周边光面(预裂)爆破,为此,采用的措施一是采用楔形复式掏槽技术;二是根据根据爆破震动衰减规律公式反算控制最大单响起爆药量,将药量大的炮眼,分段进行起爆。

7)钻爆设计

钻爆设计以Ⅲ级围岩台阶法施工为例,见图4-4-9

4-4-9Ⅲ级围岩台阶法开挖爆破设计图

其它各级围岩参照其设计进行适当调整,并在实际施工中不断优化爆破参数,以取得最佳爆破效果。

采用CD开挖法开挖的Ⅳ级围岩、CRD法或大拱脚台阶法开挖的Ⅴ级围岩,采用微震爆破及机械式开挖,以减小对围岩的扰动。

8)施工注意事项

隧道施工坚持"管超前、弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测、速反馈"的原则。

在隧道开挖时,根据超前地质预测预报结果,及时反馈信息,核对围岩级别及地下水状态,及时调整施工方案、施工方法,调整超前支护,确保施工安全。

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