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1、锦屏二级水电站隧洞洞身开挖施工作业指导书 中铁十三局集团锦屏项目部四分部2012年1月隧道洞身开挖施工作业指导书一、控制项目：主控项目1.隧道开挖断面的中线和高程必须符合设计要求。检验方法：采用采用全战仪和水准仪配合测量。2.隧道开挖应严格控制欠挖。当围岩完整、石质坚硬时，岩石个别突出部分（每1不大于0.1）侵入衬砌应小于5。拱脚和端脚以上1m内断面严禁欠挖。检验方法：采用全战仪测量周边轮廓断面，绘断面图与设计断面核对。3.洞身开挖中，应在每一次开挖后及时观察、描述开挖面地层的层理、节理、裂隙结构状况、岩体的软硬程度、出水量大小等，核对设计地质情况，判断围岩稳定性。检验方法：进行工程地质观察和
2、描述。4.光面爆破或预裂爆破钻眼前，应根据钻爆设计图准确标出炮眼位置。钻孔时应按钻爆设计要求严格控制炮眼的间距、深度和角度。掏槽眼的眼口间距和深度允许偏差为5。周边眼的间距允许偏差为5，外插角应符合钻爆设计要求，眼底不应超出开挖断面轮廓线15。检验方法：测量放样。一般项目光面爆破或预裂爆破的炮眼痕迹保存率，硬岩不应小于80%，中硬岩不应小于60%，并在开挖轮廓面上均匀分布。检验方法：对照钻爆设计资料，观察、计数检验炮眼痕迹保存率。二、开挖方法：1、台阶法本管段级围岩地段采用台阶法开挖，台阶法可采用上下台阶法、三台阶法和弧形导坑法，综合考虑机械施工作业空间、便于支护作业施工和确保施工安全，台阶的
3、开挖高度可根据地质情况确定。上下台阶均采用采用自制简易钻孔台车风动凿岩机钻孔。在保证安全的前提下，可以适当拉长台阶的长度，减少施工干扰，加快施工进度。在下半部分开挖前，做好上台阶支护的锁脚施工。详见“台阶法施工步序示意图”。上下台阶法施工步序三台阶法施工步序台阶法的适用范围 长台阶法：上下台阶距离较远一般超前50米以上，适用于较好级围岩，施工中可上下部分配属同类大型机械并行作业，该法施工干扰小，可进行平行作业。短台阶法：上台阶长度可控制在550米，适用于级较差围岩，可缩短仰拱封闭时间，改善初期支护受力条件，但施工干扰大，如遇软岩时需慎重考虑，必要时应采用辅助开挖措施稳定开挖面，以保证施工安全。
4、微台阶法：上台阶仅超前35米，断面封闭较快，此法适用于极差级级较好机械化程度不高的各级围岩地段，如遇软岩时需慎重考虑，必要时应采用辅助开挖措施稳定开挖面，以保证施工安全。台阶法的注意事项台阶数不宜过多，台阶长度适当，以一个垂直台阶开挖到底，保持平台长35米为好，易于掌握炮眼深度和减少翻碴量。个别破碎地段可配合锚喷支护和挂钢筋网施工，如遇到局部地段石质变坏，围岩稳定性较差，应及时架设临时支护或考虑变换施工方法，留好拱脚平台，采用先拱后墙法施工，以防止落石和崩塌。重视解决上下断面作业干扰问题，微台阶基本上是合为一个工作面同步掘进；短台阶上下部作业干扰较大，要注意作业施工组织，质量监控和安全施工；长
5、台阶干扰少。下断面开挖，因临空面较大，易使爆破面碴块过大，不利于装碴，适当密布中小炮眼，但采用先拱后墙法施工时，对下断面开挖，多注意上断面的稳定，必须控制下断面开挖高度和用药量，并采取防护措施，确保施工安全。如若围岩稳定性较好，可采取分段顺序开挖；稳定性差，缩短下断面循环进尺；稳定性更差，可左右错开或先拉中槽后挖两边。采用钻爆法施工石质隧道时，采用光面爆破或预裂爆破技术，尽量减少围岩的扰动。采用台阶法开挖的关键问题是台阶划分形式，台阶划分要求做到爆破后扒碴量少，钻眼作业与运输干扰少，一般分成12个台阶进行开挖。施工注意事项：1隧道施工应坚持弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测的原则。2小炮开
6、挖 ，严格控制装药量。3钢架之间的纵向连接钢筋应及时施作并连接牢固。4施工中，应按有关规范及标准图的要求，进行监控量测，及时反馈结果，分析洞身结构的稳定，为支护参数的调整依据，必要时临时仰拱支护可加设钢架封闭。5、 CRD法本隧道级围岩地段采用CRD法施工。施工顺序为：1.（1）弱爆破开挖部。（2）喷8cm厚混凝土封闭掌子面。（3）施作部导坑周边的初期支护和临时支护，即初喷4cm厚混凝土，架设I20a钢架及I18临时钢架，并设锁脚锚杆。（4）导坑底部喷15cm厚的混凝土，施作部临时仰拱，安设I18横撑。（5）钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。2.（1）在滞后部3米后，弱爆破开挖部。（2）喷8
7、cm厚混凝土封闭掌子面。（3）施作部导坑周边的初期支护和临时支护，即初喷4cm厚混凝土，接I20a钢架及I18临时钢架，并设锁脚锚杆。（4）导坑底部喷15cm厚混凝土，施作部临时仰拱，安设I18横撑。（5）钻设系统锚杆后复喷至设计厚度。3.（1）利用上一循环架立的钢架施作隧道超前支护。（2）开挖部并施作导坑周边的初期支护和临时支护。施工步序同。4.开挖部并施作导坑周边的初期支护和临时支护，施工步序同。5.在滞后于部4666m后，弱爆破开挖部。（2）喷8cm厚混凝土封闭掌子面。（3）隧底周边部分初喷4cm厚混凝土。（4）接I20a钢架使钢架封闭成环。（5）钻设系统锚杆后复喷至设计厚度。6. 在滞
8、后于部2333m后，弱爆破开挖部。（2）喷8cm厚混凝土封闭掌子面。（3）隧底周边部分初喷4cm厚混凝土。（4）接I20a钢架及I18临时钢架。（5）钻设系统锚杆后复喷至设计厚度。7.逐段拆除靠近已完二次衬砌68m范围内中隔壁底部钢架单元。2、 隧道全断面开挖施工工艺1.施工工艺流程测量放线钻孔台车全断面钻孔爆破开挖素喷砼封闭锚杆安装挂钢筋网复喷砼至设计厚度量测点埋设锚杆准备钢筋网准备出碴进入下一循环排危石排烟2.施工工艺说明级围岩地段全部采用钻孔台车钻孔，进行全断面开挖。用挖装机及侧卸式装载机装碴，自卸汽车运输至弃碴场，利用锚杆钻机进行全断面锚杆安装，多功能自制台架进行钢筋网挂设，采用砼喷射
9、机械人喷混凝土施工。钻爆采用光面爆破技术，喷聚脂纤维混凝土采用湿喷技术。每一循环开挖具体施工工艺流程为：测量放线：测放中线、水平、所有炮眼位置；钻孔台车就位钻孔爆破：钻孔台车就位、全断面钻孔、装药、爆破；排烟：爆破后，利用通风机安排45分钟时间排除炮烟；出碴：用ITC312挖装机装碴，自卸汽车运输至弃碴场；初期支护：利用砼喷射机械人在初喷一层混凝土封闭围岩后， 初期支护完毕，进入下一开挖循环。5、超欠挖的控制与处理施工测量放线准确，严格控制周边眼线间距与装药量；选择合理的钻孔直径与装药药卷直径，满足爆破的不偶合系数；装药视围岩情况进行分段装药，并要用炮泥封堵炮眼；根据现场围岩情况，为控制超欠挖
10、采取短进尺弱爆破等方法。对超挖地段的处理边墙脚至其上1米范围内用与衬砌同级砼回填，边墙脚1米以上至起拱线之间的超挖采用衬砌同级砼一次灌注。其他部位采用衬砌同级砼或M10水泥砂浆砌片石回填，如若由塌方造成大面积超挖时，应及时与主管工程师、监理沟通制定新的变更方案及处理措施。底板超挖部分按设计要求处理，并请示现场监理工程师后处理。对欠挖地段的处理对较大超欠挖地段，可采取补炮处理，补炮原则上应进行松动爆破，防止造成超挖情况。对个别突出点侵入二衬超限时，可用风镐等器具凿掉处理，使其表面尽量圆顺。3. 爆破设计3-1 全断面开挖光面爆破参数选择周边眼间距E=45cm，炮眼直经=48mm，最小抵抗线W=6
11、0cm，周边炮眼密集系数K=E/W=0.75，周边眼、掏槽眼、底眼深参照主支洞炮眼布置图，炮眼利用率在90%以上，周边炮眼采用不偶合间隔装药结构，掏槽采用13眼垂直掏槽，爆破顺序按掏槽眼、辅助眼、周边眼、底眼顺序进行。钻眼采用三臂凿岩台车，级围岩一次性钻进深度36米，采用2号岩石硝铵炸药(必要时采用防水炸药)，人工装药，药卷规格38200毫米和22200 毫米两种，雷管为120段非电毫秒雷管，周边眼装药采用不偶合间隔装药。施工时进行试验，根据现场的实际情况对爆破参数进行调整。爆破参数计算如下： 炮眼数量：N=qs/ar根据选用断面尺寸得：S=117m2查经验数据已知：a=0.7 r=0.78k
12、g/m q=1.2kg/m3N=(1.1117)/(0.70.78)=235（个） 取220个拱部采用光面爆破，周边眼间距取50mm，掏槽眼采用13个， 掏槽眼深度：取b=15cm a=50cm =70L=3.0/sin70=3.19m 取3.15m 同一水平面上的两掏槽眼之间的距离B=2C+0.25=21.28COS70+0.25=1.1m 每一循环装药量：Q=1.13117386kg32卷长20mm净重150g22卷长20cm净重75g 炮眼的装填系数：掏槽眼80%，辅助眼70%，顶眼60%，求出各眼装药参数。3-2 台阶法爆破参数选择本隧道、级围岩采用台阶法施工，台阶法开挖爆破设计，施工
13、采用光面爆破，根据围岩情况确定循环进尺，此处以级围岩为依据，循环进尺13.0米，炮眼利用率90%，掏槽形式采用13眼掏槽。炸药选用2号岩石硝铵炸药(必要时采用防水炸药)，药卷直径32、22两种，周边眼按光面爆破设计，采用直径32 的药卷不偶合间隔装药。引爆方式采用非电毫秒雷管。爆破参数（级围岩示例）计算如下： 炮眼数量：N=qs/ar根据选用断面尺寸得：S=139m2查经验数据已知：a=0.65 r=0.75kg/m q=0.9kg/m3N=(0.9139)/(0.650.75)=256（个） 取240个拱部采用光面爆破，周边眼间距取50mm，掏槽眼采用13个， 掏槽眼深度：取b=15cm a
14、=50cm =70L=2.0/sin70=2.1m 同一水平面上的两掏槽眼之间的距离B=2C+0.25=21.28COS70+0.25=1.1m 每一循环装药量：Q=0.72.0139=194kg32卷长20mm净重150g22卷长20cm净重75g 炮眼的装填系数：掏槽眼80%，辅助眼70%，顶眼60%，求出各眼装药参数。钻孔作业采用YT28风枪，自制作业平台辅助作业,钻孔作业中要求“准、齐、平、直”，参考预加固支护位置或画定开挖轮廓线及眼位，准确按要求位置施工，眼底落于同一平面上，边眼外斜保持0.040.05，两炮衔接台阶小于10cm，装药必须堵塞，周边眼采用间隔装药，使用传爆线，竹片和电
15、工胶布加工，确保良好效果。参照钻爆设计图1.3.6。4. 钻爆施工技术4-1 放样布眼清理掌子面，利用全站仪测量画出开挖轮廓线，用红油漆标出主要炮眼位置（周边眼、掏槽眼、底眼），其误差不大于5厘米，开挖台阶在15厘米范围内，钻眼时，眼底应落在同一垂直面上;掏槽眼钻孔精度要高，误差在3厘米之内，控制炮眼间距、深度和角度，严禁炮眼打穿、相交;辅助眼均匀分布，为便于排水，钻孔可稍微向上，但倾斜不大于1度，孔眼间保持互相平行，底板眼向下倾斜，最大不超过轮廓线10 厘米。钻眼过程中经常检查炮眼方向，及时校正，不符和要求的予以废除。4-2 装药装药前，用高压风吹扫，药串和起爆药卷按要求加工好，盘好脚线，分段号存放在箱内，确炮孔保装药作业有序地进行；装药作业分片、分组进行，并按规定捣实堵塞炮
