貴州思南至劍河高速公路第 14合同段 平新場隧道施工作業(yè)指導用書 貴 州 省 思 南 至 劍 河 高 速 公 路 第 14 合同段 平新場隧道工程 施工作業(yè)指導用書 中交第二航務工程局有限公司思劍高速項目 第 14合同段項目經(jīng)理部 二一一年五月 貴州省思南至劍河高速公路第 14 合同段 平新場隧道工程施工作業(yè)指導用書 1 目 錄 第一章 隧道洞口工程施工作業(yè)指導書 . 2 第二章 隧道洞身開挖施工作業(yè)指導書 . 8 第三章 噴射混凝土施工作業(yè)指導書 . 24 第四章 錨桿施工作業(yè)指導書 . 32 第五章 鋼筋網(wǎng)施工作業(yè)指導書 . 36 第六章 鋼架施工作業(yè)指導書 . 39 第七章 管棚施工作業(yè)指導書 . 44 第八章 超前小導管施工作業(yè)指導書 . 48 第九章 襯砌施工作業(yè)指導書 . 52 第十章 隧道防排水施工作業(yè)指導書 . 63 第十一章 圍巖監(jiān)控量測施工作業(yè)指導書 . 73 貴州省思南至劍河高速公路第 14合同段 平新場隧道工程施工作業(yè)指導用書 2 第一章 隧道 洞口工程施工 作業(yè)指導書 1目的 明確隧道洞口工程作業(yè)的工藝流程、操作要點和相應的工藝標準，指導、規(guī)范隧道洞口工程施工，保證隧道的洞口工程作業(yè)安全、質(zhì)量。 2 編制依據(jù) 公路隧道設計規(guī)范（ 70 公路隧道施工技術規(guī)范（ 60 公路 隧道工程施工質(zhì)量驗收標準 公 建設 2005160號 3 適用范圍 適用于 貴州思劍高速公路 第 14合同段平新場隧道工程 洞身開挖施工作業(yè)。 4 隧道洞門段施工工藝 圖 4洞口段施工工藝流程圖 圖 4明洞施工工藝流程圖 施工準備處理危石、地表清理洞口截排水系統(tǒng)施工按設計進行地表預加固分層開挖錨噴支護邊、仰坡面支護質(zhì)量檢查不合格處理合格預支護 安裝進洞鋼架或套拱按正常工序進洞施工結束施工準備洞口段及基槽開挖支護基底物探及承載力試驗符合設計仰拱混凝土填充混凝土模板臺車就位模板檢查鋼筋綁扎合格立外模板澆筑二次襯砌混凝土施做防水板、連接排水管道拱頂回填結束與設計不符處理不合格處理貴州省思南至劍河高速公路第 14 合同段 平新場隧道工程施工作業(yè)指導用書 3 施工準備開挖（擋墻基礎）套拱邊仰坡土石方并支護澆筑（擋墻）套拱混凝土模板臺車脫模結束立 鋼 架 （ 立 擋 墻 模 板 ） 、 施 做 套 拱 內(nèi) 襯在套拱護頂下開挖土石、支護基底物探及承載力試驗與設計不符處理澆筑仰拱鋼筋混凝土及填充混凝土排水板安裝、防水層鋪設綁扎鋼筋、模板臺車就位澆筑墻拱鋼筋混凝土圖 4明洞暗做法施工工藝流程圖 施工準備截排水溝施工結束洞口段及洞門基礎開挖基底物探及承載力試驗與設計不符處理澆筑鋼筋混凝土綁扎鋼筋、支立模板滿足設計要求預留孔洞檢查與設計不符拆模銜接排水設施施做洞門銘牌圖 4端墻式洞門施工工藝流程圖 貴州省思南至劍河高速公路第 14合同段 平新場隧道工程施工作業(yè)指導用書 4 施工準備截排水溝施工地表加固基底物探及承載力試驗與設計不符地基處理滿足設計要求洞口超前支護開挖、初期支護澆筑仰拱鋼筋混凝土施做防水板設施與洞內(nèi)外銜接立洞口模板、與洞口襯砌段整體澆筑混凝土與澆筑混凝土同步分層安裝坡面模板拆模拱墻背后超挖部分回填結束施作洞口排水設施、坡面綠化圖 4削竹 式洞門施工工藝流程圖 工工序及控制重點 洞口段工程應結合洞口相鄰工程及場地布置統(tǒng)籌規(guī)劃、及早完成，施工宜避開雨季及嚴寒季節(jié)。 口施工測量 洞口施工測量的要點是：確定洞口開挖輪廓線、線路中線；邊、仰坡開挖邊線及洞口截排水溝位置等。 頂?shù)乇硭幚硎┕?坡周圍的排水系統(tǒng)宜在雨季及邊、仰坡開挖前完成。 溝應用漿砌片石或混凝土鋪砌溝底，采用漿砌石時應用砂漿抹面，防止下沉；此外排水溝還應與路基順接，防止沖刷 路基坡面、橋涵錐體、農(nóng)田、房舍；截排水溝還應加強維護確保暢通。 洞口坡面處理主要為清除坡面植被及危石。 、仰坡應預留 30整修層，用人工刷坡并及時夯實整平貴州省思南至劍河高速公路第 14 合同段 平新場隧道工程施工作業(yè)指導用書 5 成型，防止超挖，保證邊、仰坡平順，坡率符合設計要求。 禁掏底開挖或上下重疊開挖，結合正洞開挖方法，預留進洞臺階，形成進洞面及邊、仰坡，邊、仰坡防護和處理措施應同時考慮防止洞口段產(chǎn)生整體滑動。 邊仰坡開挖時盡量減少原坡面的破壞和對周圍環(huán)境的影響，涮坡到位后應采用植草或噴射混凝土進行防護。當洞口位于軟弱、松散地層時應根據(jù)地質(zhì)條件和地下水情況進行地表加固。洞口段位于軟弱土層地帶，如沖（洪）積層、殘積層及人工填土時，可采用高壓旋噴樁、深層攪拌樁、抗滑樁、鋼管樁對開挖的邊仰坡進行加固。地層位于堆積層、斷層破碎帶、沙礫（卵）土，砂土時采用地表注漿進行預加固。有地下水地段，臨時止水可采用水泥 水玻璃漿液。 整、美觀。 洞口淺埋、軟弱破碎段應考慮采用管棚 、小導管、錨桿等超前支護措施，洞口段超前支護嚴格按照設計要求施工。 (1)隧道洞口地段一般地質(zhì)條件差，且地表水匯集，施工難度較大，施工時要結合洞外場地和相鄰工程的情況、全面考慮、妥善安排及早施工，為隧道洞身施工創(chuàng)造條件。 (2)隧道洞口應按照“早進晚出”的原則優(yōu)化方案。 (3)洞門在施工前按設計要求并結合地形條件作好截、排水溝和施工場地、便道的規(guī)劃，應盡量減少對原坡面的破壞和對周圍環(huán)境的影響，開挖后的坡面應達到穩(wěn)定、平整、美觀的要求。 (4)洞口工程施工前，應進行工藝 設計，對施工的各工序進行必要的力學分析，以確定隧道洞口邊仰坡土石方開挖及防護、防排水工程，隧道洞門及洞口段襯砌、背后回填的施工方法、施工順序。 (5)隧道洞口和洞口段施工時要制定完善的進洞方案，洞門端墻處的土石方，應視地層穩(wěn)定程度、施工季節(jié)和隧道施工方法等選擇合理的施工方法。 (6)洞口施工宜避開降雨期和融雪期。在嚴寒地區(qū)施工，應按冬期施工的有關規(guī)定辦理。 洞口段開挖方法的確定取決于工程地質(zhì)、水文地質(zhì)和地形條件、隧道自身構造特點、施工機具設備情況、洞外相鄰建筑的影響等諸多因素。施工中應根據(jù)實際 ，綜合選定洞口段開挖進洞方案。 (1)洞口段地層條件良好，洞口段圍巖為級以上，宜采用臺階法進洞 (臺階長度以 1 5倍洞徑為宜 )，其爆破進尺控制在 1 5 2 5 m，并嚴格按照設計及時做好支護。 (2)洞口段圍巖為 V 級及以下時，可采用環(huán)形開挖預留核心土法、雙側(cè)壁導坑法、中隔壁法(、交叉中隔壁法 (等分部開挖法進洞，開挖前應按設計對圍巖進行預加固。 貴州省思南至劍河高速公路第 14合同段 平新場隧道工程施工作業(yè)指導用書 6 (3)對于淺埋和偏壓隧道，應采用地表預加固和圍巖超前支護方法，做到“先護后挖”。 (4)當?shù)貙訔l件差，可采用套拱法施工進洞。 （明洞） 明洞結構施工中，明洞襯砌宜采用模板臺車，混凝土澆筑前應復核中線、高程和模板的外輪廓尺寸 (考慮預留沉降 )，確保襯砌不侵入設計輪廓線。明洞墻、拱混凝土應整體澆筑。當拱圈混凝土強度達到混凝土設計強度等級的 70以上，且拱頂回填土高度達到 0.7 可拆除明洞內(nèi)模板。 門施工 洞門施工應符合以下要求： (1)土質(zhì)地基應整平夯實，土層松軟時，應核實地基承載力。 (2)基礎處的渣體雜物、風化軟層和積水應清除干凈。 (3)洞門襯砌拱墻應與洞內(nèi)相聯(lián)的拱墻同時施工連成整體。如系接長明洞，則應按設 汁要求采取加強連接措施，確保與已成的拱墻連接良好。 (4)端墻施工放樣時，應保證位置準確和墻面坡度平順。 (5)灌注混凝上應保證模板不移動。 (6)洞門端墻的砌筑與墻背回填應兩側(cè)同時進行，防止對襯砌邊墻產(chǎn)生偏壓。 (7)洞門襯砌完成后，及時加固洞門上方仰坡腳；當邊 (仰 )坡地層松軟、破碎時，應采取坡面防護措施。 (8)洞門的排水溝砌筑在填土上時，填土必須夯實。 (9)隧道洞口襯砌應采用模板臺車或襯砌臺架一次性整體灌注。 (10)洞口段拱墻襯砌模板執(zhí)行洞內(nèi)二次襯砌標準，洞口端墻、翼墻混凝土模板應選用大 塊整體鋼模，模板表面平整度、錯臺符合驗標的要求；支 (拱 )架及腳手架的采用和檢算應進行論證、審查。 (11)為保證洞門美觀，應確保測量放線精確。施工前應做好大樣板并掛線，以使墻體棱角分明，坡度順直符合設計。端墻混凝土應一次灌注。 (12)回填應在洞門施工完畢且混凝土強度達設計強度后進行，兩側(cè)先回填漿砌片石，然后回填碎石土，從下至下，按設計對稱分層進行。回填土采用手扶壓路機及蛙式打夯機分層夯實 ,最后回填 50 工過程中確保防水層不被破壞。當回填完成后，及時進行洞口及洞頂?shù)木G化及防護工作，避免雨 水沖刷。 5 洞口工程質(zhì)量控制要點及檢測方法 口工程質(zhì)量控制要點及檢測方法 見表 5 5洞口工程質(zhì)量控制要點及檢測方法 貴州省思南至劍河高速公路第 14 合同段 平新場隧道工程施工作業(yè)指導用書 7 序號 質(zhì)量控制項目 質(zhì)量標準和要求 檢驗 方法 1 洞口防 排水 1、隧道覆蓋層較薄和滲透性強的地層。對地表水應及早處理； 2、地表坑洼、鉆孔、深坑等處應填不透水土，井分層夯實； 3、洞頂響流水的溝槽應予整治，確保水流暢通，必要時溝床應進行鋪砌； 4、洞頂設有高壓水池或遇有水塘、水庫等時，應有防滲漏措施，對水池溢水應有疏導設施； 5、洞內(nèi)排水系統(tǒng)與洞外排水系統(tǒng)的連接必 須符合設計要求。 觀察 2 洞外 截水 1、邊坡、仰坡坡頂?shù)奶鞙?、截水溝應結合永久排水系統(tǒng)及早修建，出水口必須防止順坡散流。洞門水溝應與路基邊溝組成洞口排水系統(tǒng)，其水流應防止沖刷棄渣和危害農(nóng)田水利； 2、截水天溝巾線距邊、仰坡開挖線邊緣不小于 5 m，其坡度根據(jù)地形設置，但不應小于 3%，以免淤積； 3、洞外路塹向隧道內(nèi)為下坡時，應將路基邊溝挖成反坡，向路塹處排水，必要時應在洞口外適當位置設橫向截水溝。 觀察、測量 3 開挖 1、隧道洞口的邊、仰坡開挖形式和坡度符合設計要求； 2、隧道門端墻和翼墻、擋土墻的基坑開 挖范圍、高程應符合設計要求，臺階形基底的臺階應完整、平順。 觀察、測量 4 洞門 1、端墻和翼墻、擋土墻厚度不得小于設計要求，墻面坡度符合設計要求。 2、預埋件和預留孔洞的數(shù)量應符合設計要求。 觀察、測量 工注意事項 (1)洞口的邊坡、仰坡斷面應自上而下開挖，一次做完，開挖人員不得上下重疊作業(yè)。在高于 2 (2)邊、仰坡以上山坡松動危石應在開工前清除干凈；施工中應經(jīng)常檢查，特別是在雨雪之后，發(fā)現(xiàn)松動危石必須立即清除。 (3)爆破作業(yè)應符合爆破作業(yè)的有關規(guī)定。爆破后應在 清除邊坡仰坡上的松動石塊后，方可繼續(xù)施工。地質(zhì)不良時，邊、仰坡應采取加固措施。 (4)端墻處的土石方開挖后，對松動巖層應進行支護。 (5)對采取支護加固措施的邊仰坡穩(wěn)定性應進行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)錨噴支護開裂等不穩(wěn)定情況應及時采取補強加固措施。 (6)隧道洞門及端墻工程施工應符合下列規(guī)定： 砌體工程腳手架、工作平臺應搭設牢固，并設有扶手、欄桿。腳手架不得妨礙車輛通行。 起拱線以上的端墻施工時應設安全網(wǎng)，防止人員、工具和材料墜落。 起吊作業(yè)應符合施工機 械的有關規(guī)定，起吊材料時機下嚴禁車輛 貴州省思南至劍河高速公路第 14合同段 平新場隧道工程施工作業(yè)指導用書 8 第 二 章 隧道 洞身開挖施工 作業(yè)指導書 1 目的 明確隧道開挖作業(yè)的工藝流程、操作要點和相應的工藝標準，指導、規(guī)范隧道開挖施工，盡可能地減少超欠挖，保證隧道的開挖質(zhì)量及作業(yè)安全。 2 編制依據(jù) 貴州省思南至劍河高速公路招投標文件 交通部頒發(fā)的現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)程及質(zhì)量驗收標準 貴州省思南至劍河高速公路第 14合同段實施性組織設計 3 適用范圍 適用于 貴州思劍高速公路第 14合同段平新場隧道工程 洞身開挖施工作業(yè)。 4 隧道開挖施工 案設計 要求 本線隧道按 新奧法原理組織施工，并 要 根據(jù)不同圍巖級別及周邊環(huán)境 選擇相應 工法 ，應根據(jù)監(jiān)控量測結果，適時施作二次襯砌 。 土質(zhì)隧道施工嚴格按照“嚴控水、強支護、短進尺、勤量測”的原則組織施工，應特別注意地表沖溝、陷穴對隧道的影響，要加強調(diào)查和處理。 石質(zhì)隧道破碎帶按照“先支護、后開挖、短進尺、弱爆破、快封閉、勤量測”的原則進行組織施工。 隧道開挖前，首先完成洞口截水溝、洞口土方及邊仰坡防護施工。洞口土方采用挖掘機配合裝載機自上而下分層施工，大型自卸汽車運輸，并及時做好坡面防護，開挖一段（臺階）防護一段（臺階）。洞口明洞采用明 挖法施工，開挖至明暗分界線后，先施做導向墻，然后施做暗洞超前大管棚，隨后進入暗洞施工。及時施做明洞襯砌，待明洞襯砌混凝土達到設計規(guī)定的強度后及時進行明洞洞頂回填。開挖方法以設計為主導，暗洞開挖級地段采用 環(huán)行開挖預留核心土 法施工，級采用 臺 階法施工，每循環(huán)進尺控制在規(guī)范及設計允許范圍之內(nèi)，級采用臺階法或全斷面法施工，橫洞、級圍巖采用臺階法施工，每循環(huán)進尺控制在規(guī)范及設計允許范圍之內(nèi)。 土質(zhì)隧道開挖采用人工配合挖掘機進行，出碴采用裝載機配合大型 或中型自卸汽車無軌運輸。石質(zhì)隧道采用鉆 爆法開挖，出碴采用裝載 機配合大型或中型自卸汽車無軌運輸。 施工通風采用管道壓入式通風。 在施工過程中應不斷總結經(jīng)驗，優(yōu)化工藝。加強超前地質(zhì)預測、預報，加強圍巖監(jiān)控量測管理。根據(jù)量測結果，及時調(diào)整預留變形量及支護參數(shù)，適時施作二次襯砌，確保隧道安全。開挖 工法 的改變，要嚴格按程序申請設計變更。 道開挖方法的優(yōu)缺點 斷面法 全斷面開挖法：全斷面開挖法是按設計開挖斷面一次開挖成型。 貴州省思南至劍河高速公路第 14 合同段 平新場隧道工程施工作業(yè)指導用書 9 其有缺點主要有： (1)全斷面開挖有較大的工作空間，適應于大型配套機械化施工，施工速度較快，且因單工作面作業(yè)，便于施工組織和管理。但開 挖面大，圍巖相對穩(wěn)定性降低，且每循環(huán)工作量相對較大，因此要求具有較強的開挖、出碴能力和相應的支護能力。 (2)采用全斷面開挖，則有較大的斷面進尺比，可獲得較好的爆破效果，且爆破對圍巖的震動次數(shù)較少，但每次爆破震動強度卻較大，因此要求進行嚴格的控制爆破設計，尤其是對于穩(wěn)定性較差的圍巖。 階法 臺階法：臺階開挖法一般是將設計斷面分上半斷面和下半斷面兩次開挖或分上、中、下三臺階分級開挖成型。 其優(yōu)缺點主要有：（ 1）臺階法開挖可以有足夠的工作空間和相當?shù)氖┕に俣龋舷虏孔鳂I(yè)有一定的干擾。（ 2）臺階開挖 雖增加對圍巖的擾動次數(shù)，但臺階有利于開挖面的穩(wěn)定。尤其是上部開挖支護后，下部作業(yè)就較為安全。 道開挖工法 全斷面開挖法是按設計斷面將隧道一次開挖成型，再施做支護和襯砌的施工方法。 全斷面開挖法有較大的作業(yè)空間，有利于采用配套機械化作業(yè)，提高施工速度，且工序少，干擾少，便于施工組織和管理。 隧道開挖全斷面工法施工工藝流程見圖 4(1)將超前地質(zhì)預報納入施工工序中，洞身開挖前必須施做超前地質(zhì)預報； (2)配備高效率的裝運設備，縮短循環(huán)作 業(yè)時間，合理采用平行交叉作業(yè)工序，提高施工進度 ； (3)全斷面法開挖量大，爆破引起的震動較大，應嚴格控制一次同時起爆的炸藥量，按鉆爆設計要求控制炮眼間距、深度和角度，鉆眼完畢，按炮眼布置圖進行檢查并做好記錄，對不符合要求的炮眼應重鉆，經(jīng)檢查合格后方可裝藥； (4)鉆眼時，周邊眼及掏槽眼應定人定崗，并嚴格控制周邊眼外插角。每循環(huán)爆破后，應認真查看爆破效果，并根據(jù)超欠挖及炮眼殘留率不斷優(yōu)化鉆爆參數(shù)，改善爆破效果，減少超欠挖。 (5)及時施做初期支護，圍巖條件變化時及時調(diào)整施工方法。 貴州省思南至劍河高速公路第 14合同段 平新場隧道工程施工作業(yè)指導用書 10 施工準備鉆眼、裝藥、爆破超前地質(zhì)預報測量與量測布置炮眼通風排煙找頂排險 裝運機械就位出砟運輸開挖質(zhì)量檢查地質(zhì)素描初期支護表面處理隱蔽檢查防排水系統(tǒng)施工合格隱蔽檢查合格變形量滿足要求后二襯施工結束不合格不合格臺 車 ( 臺 架 ） 就 位鉆爆設計修正鉆爆參數(shù)圖 4全斷面法施工工藝流程圖 階法 臺階法是按設計斷面將隧道分成上、下臺階二部開挖成型，再施做支護和襯砌的施工方法。 臺階法施工施工工藝流程見圖 4工工序示意圖 4 貴州省思南至劍河高速公路第 14 合同段 平新場隧道工程施工作業(yè)指導用書 11 施工準備超前地質(zhì)預報、測量、量測鉆爆設計布置炮眼臺 車 ( 臺 架 ） 就 位調(diào)整鉆爆參數(shù)下部斷面鉆眼上部斷面鉆眼裝藥、爆破通風排煙、排險初噴混凝土、錨桿、出砟開挖質(zhì)量檢查合格初期支護地質(zhì)素描超前支護 仰拱、拱墻復合襯砌施工結束圖 4臺階 法施工工藝流程圖 12臺階法施工橫斷面示意圖 拱部25 中空系統(tǒng)錨桿邊墻22 砂漿錨桿 1258 5 中空系統(tǒng)錨桿說明：1上臺階；2 下臺階；拱部初期支護；邊墻初期支護；拱墻襯砌；仰拱臺階法施工縱斷面示意圖12臺階法施工橫斷面示意圖 拱部25 中空系統(tǒng)錨桿邊墻22 砂漿錨桿 1258 5 中空系統(tǒng)錨桿說明：1上臺階；2 下臺階；拱部初期支護；邊墻初期支護；拱墻襯砌；仰拱臺階法施工縱斷面示意圖貴州省思南至劍河高速公路第 14合同段 平新場隧道工程施工作業(yè)指導用書 12 圖 4臺階 法施工 工序示意 圖 (1)將超前地質(zhì)預報納入施工工序中，洞身開挖前必須施做超前地質(zhì)預報； (2)根據(jù)圍巖條件和施工機械配備情況合理確定臺階長度、臺階高度的及臺階數(shù)量，其各部形狀應有利于保持圍巖穩(wěn)定的前提下盡量便于機械作業(yè)； (3)當圍巖自穩(wěn)能力較好，隧道開挖跨度不大時，為方便作業(yè)，臺階長度宜控制在 10 50巖穩(wěn)定性較差時，臺階長度宜控制在 3 10m； (4)當初期支護采用鋼架施工時，可采用擴大拱腳 和施作鎖腳錨桿（管）等措施，防止拱部下沉變形； (5)仰拱應及時施作，使支護及早封閉成環(huán)；施工中及時進行圍巖監(jiān)控量測，準確掌握圍巖狀況，適時施作二次襯砌。 5 鉆爆法 本線隧道開挖均采用光面爆破技術。光面爆破是新奧法的第一要素，實施光面爆破可減弱對圍巖的擾動，減小松動范圍，使開挖輪廓圓順；是保證本標段隧道工程質(zhì)量、安全和進度的一個關鍵技術。 爆法工藝流程 鉆爆法工藝流程見圖 5州省思南至劍河高速公路第 14 合同段 平新場隧道工程施工作業(yè)指導用書 13 圖 5鉆爆法施工 工藝流程 工方法 樣布眼 臺車或人工鉆眼前，測量人員要用紅油漆準確繪出開挖面的中線和輪廓線，標出炮眼位置，其誤差不得超過 5直線段，可用 3 5臺激光準直儀控制開挖方向和開挖輪廓線。 位開眼 鉆孔時，鉆桿要與隧道軸線要保持平行。按炮眼布置圖正確鉆孔。對于掏槽眼和周邊眼的鉆眼精度要求比其它眼要高，開眼誤差要控制在 3 眼 臺車鉆眼：鉆工要首先熟悉炮眼布置圖，熟練地操縱鑿巖機械，特別是鉆周邊眼，一定要有豐富經(jīng)驗的老鉆工司鉆，有專人指揮，以確 保周邊眼有準確的外插角，盡可能使兩茬炮交界處臺階小于 15時，根據(jù)眼口位置及掌子面巖石的凹凸程度調(diào)整炮眼深度，以保證炮眼底在同一平面上。 人工鉆眼：利用自制的多功能操作平臺施工，鉆眼要點同臺車鉆孔。 孔 裝藥前，必須用由鋼筋彎制的炮鉤和小于炮眼直徑的高壓風管輸入高壓風將炮眼石屑刮出和光面爆破設計 測量放線 臺車或臺架就位 鉆 孔 鉆孔質(zhì)量驗收 裝藥與堵塞 連接起爆網(wǎng)路 起 爆 通 風 危石處理 清理鉆孔 裝藥計算與結構 爆破材料準備 網(wǎng)路檢查 設置警戒 準備填筑材料 光面效果與質(zhì)量檢查 貴州省思南至劍河高速公路第 14合同段 平新場隧道工程施工作業(yè)指導用書 14 吹凈。 藥 裝藥需分片分組按炮眼設計圖確定的裝藥量自上而下進行，雷管要“對號入座”。所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞長度不小于 20 結起爆網(wǎng)路 起爆網(wǎng)路為復式網(wǎng)路，以保證起爆的可靠 性和準確性。聯(lián)結時要注意：導爆管不能打結和拉細；各炮眼雷管連接次數(shù)應相同；引爆雷管用黑膠布包扎在離一簇導爆管自由端 10路聯(lián)好后，要有專人負責檢查。 炮的處理 發(fā)現(xiàn)瞎炮，首先查明原因。如果是孔外的導爆管損壞引起的瞎炮，則切去損壞部分重新連接導爆管即可；但此時的接頭盡量靠近炮眼。 破參數(shù)調(diào)整 根據(jù)檢測的情況適時調(diào)整爆破參數(shù)，為下一循環(huán)光面爆破提供理想的參數(shù)。 爆設計 爆設計理論 在巖時報破機理研究中 ,一般認為造成巖石破壞的原因是沖擊波和爆生氣體膨 脹壓力共同作用的結果。但是關于爆炸沖擊波和爆生氣體準靜態(tài)壓力哪個其主要作用 ,目前仍存在著兩種不同的觀點。一種觀點認為沖擊波的作用只表現(xiàn)在對形成初始徑向裂紋起先導作用 ,而大量破碎巖石則是依靠爆生氣體膨脹壓力作用。另一種觀點則認為爆破過程中哪種載荷起主要作用取決于巖石的波阻抗 ,即高波阻抗巖石應力 波起主要作用 ,低波阻抗巖石爆生氣體起主要作用 ;對于均質(zhì)巖體以應力波作用為主 ;而對于整體性不好 ,節(jié)理裂隙發(fā)育的巖體 ,以爆生氣體為主。 炸藥在炮孔中起爆后 ,巖石將發(fā)生如下破碎過程 :(1)強大的沖擊波壓應力使炮孔周圍巖石受壓破 碎 ,在瞬間形成壓縮破碎和初始裂隙 ;(2)環(huán)向拉應力及應力波反射拉應力使巖石中的裂隙擴展 ,引起巖石進一步破裂 ,包括初始裂隙的擴展和二次裂隙的形成 ;(3)爆生氣體膨脹作用使巖石中的裂隙貫穿形成破碎塊度 ,碎脹體積增加 ,巖石成塊或成片運動 ,形成爆堆及爆破漏斗。 巖石爆破過程在炮孔周圍的空間上可分為下列三個區(qū)域 : 即強烈沖擊區(qū) (流體力學區(qū) ) 。 由于靠近炮孔周圍的爆炸脈沖壓力大大超過巖石的抗壓強度 ,又因應力衰減速度很快 ,壓力脈沖的能量消耗使得此區(qū)的巖石遭受粉碎性破壞。爆破近區(qū)的范圍不大于 2徑。 非線性過渡區(qū) ) 。 爆破中區(qū)是巖石破碎的主要區(qū)域。沖擊波壓力在該區(qū)靠近炮孔周圍的部分超過巖石的強度 ,該處仍可發(fā)生巖 但比爆破近區(qū)的破壞程度要輕微。隨著單位體積的能量密度降低 ,巖石破碎程度隨應力波峰值的衰減而減弱。瞬態(tài)應力場的應力波作用可分解為徑向壓應力和切向拉應力 ; 切向拉應力雖然只有徑向壓應力的一半 ,但由于巖石的抗拉強度平均只有其抗壓貴州省思南至劍河高速公路第 14 合同段 平新場隧道工程施工作業(yè)指導用書 15 強度的 1/16,所以仍可產(chǎn)生拉伸破壞 ,形成徑向裂紋。切向拉應力隨著距炮孔距離的增加而迅速衰減 ,因此這樣產(chǎn)生的徑向裂紋僅限于炮孔直徑的 2應力波傳播到自由面時 , 徑向壓應力波反射成為拉應力波 ,在自由面附近產(chǎn)生片狀剝落破壞。這種破壞根據(jù)應力波的強弱可重復多次 ,其破壞范圍可與徑向裂紋發(fā)展范圍相連接。 由于整個爆破中區(qū)在破壞過程中處于爆生氣體準靜態(tài)壓力場，巖石大量裂紋尖端是應力集中最明顯之處，且尖端的塑性是有限的，易于造成斷裂破壞，爆生氣體準靜態(tài)膨脹作用使得該區(qū)的裂紋擴展在爆破全過程中占有重要作用。 彈性區(qū)）。 在遠離炮孔的位置應力已經(jīng)衰減的很小，不足于形成裂隙，應力波呈線彈性波在介質(zhì)中傳播的很遠，外部效應表現(xiàn)為地震波 形式。地震波的能量僅占爆炸總能量的 2% 6%。 爆破漏斗理論認為，炸藥在巖石內(nèi)部爆炸時，作用于巖石上能量的多少和速度的快慢，取決于巖石性質(zhì)、炸藥性質(zhì)、藥包重量、炸藥埋放深度和起爆方式等因素。在巖石性質(zhì)一定條件下，爆破能量的多少取決于炸藥重量的多少，能量釋放速度則與炸藥爆速密切相關。假設有一定重量的藥包在地表下某一深度的巖石中爆炸，所釋放的大部分能量被巖石吸收。當巖石所獲得能量達到飽和狀態(tài)時，巖石內(nèi)部破壞表面開始位移，隆起以至發(fā)生拋擲運動，如果能量沒達到飽和狀態(tài)，巖石只呈彈性變形，不發(fā)生破壞。 綜合各學派的觀 點可以得到如下認識，即兩種作用形式對爆破的不同階段和不同的巖石所起的作用不同。爆炸沖擊波（應力波）的作用在于使巖石中產(chǎn)生裂紋，將原始損傷裂紋進一步擴展；爆生氣體的作用是楔入這些裂紋，使其貫通成為塊度，并將這些塊度拋擲出去。所以爆炸沖擊波的不僅關系著巖石中損傷裂紋的發(fā)展，還為爆破后續(xù)過程創(chuàng)造了條件。此外，爆炸沖擊波的作用不僅對于爆破中區(qū)的巖石破碎質(zhì)量，而且對于爆破遠區(qū)的圍巖穩(wěn)定和震動安全均具有舉足輕重的作用。 對于隧道的爆破 ,應在巖石隧道開挖前 ,根據(jù)工程地質(zhì)條件、開挖斷面、開挖方法、掘進循環(huán)進尺、鉆眼機具和爆 破器材等做好爆破設計 ,合理的確定炮眼布置、數(shù)目、深度和角度、裝藥量和裝藥結構、起爆方法、起爆順序 ,安排好循環(huán)作業(yè)等 ,以正確指導鉆爆施工 ,達到預期的效果。 眼機具選擇 本標段隧道爆破鉆眼采用 結構簡單，維修方便，使用安全等 。 破器材的選擇 表 5 爆破器材選擇表 序號 爆破器材名稱 規(guī)格 備注 1 2 號巖硝銨炸藥 20 200水地段 2 2 號巖硝銨炸藥 32 200水地段 3 4 號抗水巖石硝銨炸藥 25 200水地段 4 膠炸藥 32 200水地段 貴州省思南至劍河高速公路第 14合同段 平新場隧道工程施工作業(yè)指導用書 16 序號 爆破器材名稱 規(guī)格 備注 5 毫秒雷管 1 17 段 6 導爆索 邊眼用 7 電雷管 8 塑料導爆管 要爆破參數(shù)選擇 1 爆破試驗確定爆破參數(shù) 施工前首先要根據(jù)地質(zhì)調(diào)查結果，選擇有代表性的位置，采用利文斯頓爆破漏斗理論，進行現(xiàn)場爆破試驗，提出爆破參數(shù)。在施工時應根據(jù)實際圍巖情況進行試驗，根據(jù)爆破試驗效果來優(yōu)化初步確定的周邊眼的爆破參數(shù)，使爆破達到最佳效果。 2 周 邊眼 (1)周邊眼光爆參數(shù)的選擇：包括周邊眼間距 E，炮眼密集系數(shù) m，最小抵抗線 W，不耦合系數(shù)D，周邊眼裝藥集中度 q。根據(jù)設計提供地質(zhì)資料，結合我單位以往施工經(jīng)驗，本線隧道初步設計周邊眼光爆參數(shù)可按表 2取。根據(jù)光面爆破選定的周邊眼間距應嚴格控制外插角，以減少超挖。 (2)周邊眼裝藥結構：本標段隧道周邊眼爆破均采用不耦合裝藥結構。級圍巖采用竹片、傳爆線、小直徑藥卷間隔裝藥結構。 (3)破碎地段，周邊眼采用鉆密眼，人為切開一條縫不裝藥或隔孔裝藥措施。 表 5 周邊眼光爆 參數(shù)表 圍巖 級別 裝藥不耦合系數(shù)D 周邊眼間距 E（ 周邊眼最小抵抗線 W 相對距 E/W 周邊眼裝藥集中度（ kg/m） 、 12545 5 60 60 80 :表中 號巖石硝銨炸藥計算 ,采用其他炸藥時換算系數(shù) K=1/2(2號巖石炸藥猛度 /換算炸藥猛度 +2號巖石炸藥爆力 /換算炸藥爆力 ) 3掏槽眼 為保證掏槽鉆眼精度，掏槽位置選擇在爆破斷面中偏下。 4輔助眼 (1)內(nèi)圈眼：內(nèi)圈眼所在位置在周邊眼抵抗線的邊緣，內(nèi)圈眼孔距稍大 于周邊眼的抵抗線 W。 (2)擴大眼：擴大炮眼其炮眼間距視巖石堅硬程度、裝運手段對巖石破碎程度的要求等因素而定。一般取 石堅硬取小值，反之，取大值。 (3)底板眼：底板眼視開挖輪廓線布置，并適當增加藥量，起翻碴作用，使爆落的巖碴翻松，便于裝載設備裝碴。 5裝藥量計算：先根據(jù)周邊眼的裝藥集中度和掏槽眼的裝藥長度進行周邊眼和掏槽眼的藥量計算，其他炮眼按式（ 4算，按式（ 4核，科學進行藥量分配。 貴州省思南至劍河高速公路第 14 合同段 平新場隧道工程施工作業(yè)指導用書 17 單眼裝藥量計算公式 q=k a w L 式（ 4 總裝藥量計算公 式 Q=k L S 式（ 4 式中 m3 m； m； m； S 開挖斷面積， 炮眼部位系數(shù)，按表 3、表 4取。 表 5 軟弱圍巖炮眼部位系數(shù)表 炮眼 部位 掏槽 炮眼 擴槽 炮眼 掘進 槽下 掘進 槽側(cè) 掘進 槽上 內(nèi)圈 炮眼 二臺 炮眼 底板 炮眼 2 3 2 1 1 1 2 表 5 硬巖、中硬巖炮眼部位系數(shù)表 炮眼 部位 掏槽 炮眼 擴槽 炮眼 掘進 槽下 掘進 槽側(cè) 掘進 槽上 內(nèi)圈 炮眼 二臺 炮眼 底板 炮眼 10 20 1. 2 1 0 95 6 藥結構與堵塞 根據(jù)不同炮眼直徑和不偶合系數(shù)選擇不同的藥卷。各級圍巖炮眼直徑和藥卷直徑的選擇應根據(jù)圍巖的不同來具體確定。 周邊眼采用間隔不偶合裝藥。巖石很軟時，可采用導爆索起爆，為克服炮眼底部巖石夾制力， 40卷 32 在爆破時，所有裝藥的炮眼應采用炮泥堵塞，炮泥宜采用炮泥機制作的黏土炮泥，堵塞前應事先將炮泥制成比炮孔直徑稍小一點的炮泥條備用，堵塞長度應通過計算確定，對于淺孔應將余孔全部堵塞。不得采用炸藥的包裝材料等代替炮泥堵塞，炮眼堵塞長度不少于 30 邊眼起爆方法 采用導爆索或塑料導爆管加非電毫秒雷管起爆。 爆順序 掏槽眼輔助眼擴大炮內(nèi)圈眼周 邊眼底板眼。間隔時間采用 25 100毫秒，周邊眼宜一次起爆。 工要點 1 鉆孔作業(yè) 鉆孔標準：達到準、平、直、齊。 準：鉆孔按設計布眼鉆孔，當受節(jié)理、裂隙影響時稍稍移動孔位，但頂眼只能左右移動，幫眼只能上下移動，周邊眼輪廓的放線誤差控制在 1口開眼誤差：可從輪廓線偏內(nèi) 3邊眼外插角的角度以 向與輪廓線法線方向一致。 直：直線段上，炮眼先鉆上方標準孔，插上炮桿，使邊墻孔在同一條垂線上。 平：周邊炮眼要相互平行。 貴州省思南至劍河高速公路第 14合同段 平新場隧道工程施工作業(yè)指導用書 18 齊：各炮眼底落在垂直隧道軸線的同一平面上，掏槽眼 加深 10 20孔深度根據(jù)掌子面的起伏“凸”加，“凹”減。 2裝藥作業(yè) 清孔 :裝藥前用高壓風清孔，吹干凈孔內(nèi)積水及碴粒。 裝藥 :裝藥前核對雷管段數(shù)，使之與設計相符，同時按鉆爆設計的裝藥結構及藥卷規(guī)格藥量裝藥。裝藥時，藥裝到孔底，起爆藥包用炮棍緩慢送入，防止拉雷管或破損導爆管。 裝藥檢查 :裝藥時，由檢查人員對雷管段數(shù)進行復核，確保準確無誤，同時核對藥卷規(guī)格及裝藥長度，使每孔裝藥符合設計要求，檢查后做好記錄。 堵塞 :所有炮眼裝藥后，用炮泥進行堵塞，其長度為 30泥用機械加工，用炮棍頂進，堵塞做到封 孔嚴密。 3爆破作業(yè) 連結網(wǎng)絡 :連結時盡可能靠近眼孔，孔外網(wǎng)路盡量短，使連結整齊，便于直觀檢查網(wǎng)路。連結系統(tǒng)盡量短，但不拉細、打結，避免導爆管、連結塊受損壞等。每個簇聯(lián)或連結塊內(nèi)都有引爆雷管。 爆破及瞎炮處理 :網(wǎng)絡連結檢查合格后，撤離受爆破影響范圍內(nèi)所有設備和非爆破作業(yè)人員，設好防護哨后，爆破人員快速撤離進行爆破。對瞎炮的處理詳見后面的安全措施。 4鉆爆效果檢驗 每次掘進爆破通風排煙后，值班技術和質(zhì)檢員即進入對鉆爆效果進行檢查記錄。檢查記錄光爆效果，炮孔利用率，平均掘進長度，碴體破碎程度，拋擲距離，圍巖 的損壞程度等，作為不斷優(yōu)化鉆爆設計的依據(jù)。 5控制超欠挖措施 根據(jù)不同地段情況，選擇合理的鉆爆參數(shù)：采用一炮一分析制度，每次鉆爆循環(huán)后，根據(jù)爆破震動速度，炮痕保存率、裝藥量、殘眼深度及數(shù)量、拋碴距離、堆碴高度、巖碴塊度等多方面的測量和數(shù)據(jù)對比分析，選擇合理的鉆爆參數(shù)，不斷優(yōu)化鉆爆設計。 輕地震動爆破措施 采用微震光面爆破，減輕地震動影響，減小對圍巖的擾動，是保證本標段隧道軟弱圍巖施工安全的重要措施，其施做要點是： 打眼，少裝藥，并根據(jù)爆破震動衰減規(guī)律公式反算控制最大單響起爆藥量； 計算式為： 3（ ） 3/a 式中： 最大一段爆破藥量， 安全速度， cm/s；取 =5cm/s； R 爆破安全距離， m； K 地形、地質(zhì)影響系數(shù)； 貴州省思南至劍河高速公路第 14 合同段 平新場隧道工程施工作業(yè)指導用書 19 K、 過多次試爆基礎上進行 K、 據(jù)爆破物距爆心的安全距離要求，并由此推出的每段的最大裝藥量。 強爆破震動地震波測試； 理安排段間隔時差：為避免爆破震動波形疊加，降低爆破震動強度，毫秒雷管跳段使用，段間隔時差控帶在 100 據(jù)以往施工經(jīng)驗，爆破產(chǎn)生大振速部位通常為：掏槽爆破、底板或底角爆破、周邊光面（預裂）爆破，為此，采用的手段一是采用楔形復式掏槽技術；二是根據(jù)計算單響起爆藥量，將底板眼、周邊眼等，分段進行起爆。 6 超前地質(zhì)預報 本 線 隧道地質(zhì)情況復雜， 部分隧道洞身位于巖石隧道破碎帶 等不良地質(zhì)，需結合施工地質(zhì)工作予以查明。 超前地質(zhì)預報要作為重要的一環(huán)納入施工工序中。 要求 針對本線大斷面隧道與輔助坑道設置的具體情況，開展綜合超前地質(zhì)預測預報 ， 成立專業(yè)的超前地質(zhì)預報室，由總工程師負責，配置物探、水文、地質(zhì)、試驗專業(yè)工程師并配備先 進的預測、預報設備和儀器， 并將 綜合超前地質(zhì)預測預報 納入施工工序。尤其是巖石隧道存在破碎帶時，必須提前做好超前地質(zhì)預報工作，確保隧道安全通過。 針對隧道具體的工程特點，采用地貌、地質(zhì)調(diào)查與地質(zhì)推理相結合的方法，進行定性預測。具體采取的措施有：對開挖全過程進行綜合預測、預報，方法有地質(zhì)素描法 (常規(guī)地質(zhì)法 )、超前探孔近距離預報、超前導洞預報、地質(zhì)雷達中短期預報、 期預測預報、紅外線探水及前兆法預報等。 施工中應該將幾種預報手段綜合運用，取長補短，相互補充和印證。 綜合監(jiān)測結果， 及 時提出對不良地質(zhì)的處理措施，以 降低施工風險，確保工程質(zhì)量和運營安全。 超前地質(zhì)預報若發(fā)現(xiàn)前方地質(zhì)情況與設計不符時要及時通知設計單位到現(xiàn)場核實，以便及時采取有效的設計變更方案。 7 勞力、機械設備的配置 人員、機械設備應結合隧道開挖方法、工期要求進行合理配置。配套的生產(chǎn)能力應為均衡施工能力的 隧道單口施工，根據(jù)開挖方法配置 1臺大型挖掘機或 2臺小型挖掘機平行作業(yè)，另備 1臺裝載機進行裝碴施工，大型自卸汽車不宜少于 4輛， 20m3/臺。 根據(jù)客運專線大斷面的特點，每工班開挖作業(yè)人員不宜少于 20 人。 8 質(zhì)量要求 收規(guī)范 客運專線鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗收暫行標準（鐵建設 2005 160號） 項驗收標準 控項目 貴州省思南至劍河高速公路第 14合同段 平新場隧道工程施工作業(yè)指導用書 20 1 隧道開挖斷面的中線 和 高程必須符合設計要求。 檢驗數(shù)量： 施工單位 每一開挖循環(huán)檢查一次 ；監(jiān)理單位按施工單位檢查數(shù)量的 10%平行檢驗。 檢驗方法：采用儀器測量。 2 隧道開挖應嚴格控制欠挖。 當圍巖完整、石質(zhì)堅硬時，巖石個別突出部分（每 入襯砌應小于 5拱腳和墻腳以上內(nèi)斷面嚴禁欠 挖。 檢驗數(shù)量： 施工單位、監(jiān)理單位 每一開挖循環(huán) 檢查一次。 檢驗方法： 施工單位 采用自動斷面儀測量 等儀器測量 周邊輪廓斷面，繪斷面圖與設計斷面核對 ；監(jiān)理單位見證測量，現(xiàn)場核對開挖斷面。 3 洞身開挖中，應在每一次開挖后及時 觀察、描述開挖面地層的層理、節(jié)理、裂隙結構狀況、巖體的軟硬程度、出水量大小等，核對設計地質(zhì)情況，判斷圍巖穩(wěn)定性。 檢驗數(shù)量： 施工、監(jiān)理單位 每一開挖循環(huán)檢查一次。 檢驗方法： 施工單位進行工程地質(zhì) 觀察和描述 ；監(jiān)理單位見證檢查。 4 光面爆破或預裂爆破鉆眼前，應根據(jù)鉆爆設計圖準確標出炮眼位置，鉆孔時應按鉆爆設計要求嚴格控制炮眼的間距、深度和角度 。掏槽眼的眼口間距和深度允許偏差為 5邊眼的間距允許偏差為 5插角應符合鉆爆設計要求，眼底不應超出開挖輪廓線 15 檢驗數(shù)量：施工單位每一開挖循環(huán)檢查全部掏槽眼和 10個周邊眼；監(jiān)理單位按施工單位檢查數(shù)量的 20%見證檢查。 檢查方法：測量。 5 隧底開挖輪廓和底部高程應符合設計要求。隧底范圍石質(zhì)堅硬時， 巖石個別突出部分（每1入襯砌應小于 5 檢驗數(shù)量： 施工單位、監(jiān)理單位 每一開挖循環(huán)檢查一次。 檢驗方法： 施工單位 用 儀器測量底部高程 ，繪斷面圖與設計斷面核對 ；監(jiān)理單位見證 測量，核對開挖斷面。 6 隧底開挖后應及時核對隧底地質(zhì)情況。當需要進行加固處理時，應符合設計要求。 檢驗數(shù)量： 施工單位、監(jiān)理單位 每 處 檢查一次。 檢驗方法： 施工單位進行地質(zhì)描述；監(jiān)理單位見證檢查。 般項目 1 光面爆破或預裂爆破的炮眼痕跡保存率，硬巖不應小于 80%，中硬巖不應小于 60%，并在開挖輪廓面上均勻分布。 檢驗數(shù)量： 施工單位 每一開挖循環(huán)檢查一次。 檢驗方法：對照鉆爆設計資料，觀察、計數(shù)檢驗炮眼痕跡保存率。 2 水溝開挖位置、基底高程應符合設計要求，靠邊墻的水溝應與邊墻基礎同時開挖、一次成 型。 檢驗數(shù)量： 施工單位 每一開挖循環(huán)檢查一次。 貴州省思南至劍河高速公路第 14 合同段 平新場隧道工程施工作業(yè)指導用書 21 檢驗方法： 觀察、儀器測量。 9 安全、質(zhì)量控制措施 強對技術及施工人員的培訓，提高全體參建人員的安全、質(zhì)量意識。 石隧道堅持“弱爆破、短進尺、強支護、早封閉、勤量測”的原則，土質(zhì)隧道施工嚴格按照“先探測、管超前、非爆破、嚴控水、短進尺、強支護、勤量測、早襯砌”的原則組織施工。 格按照設計文件規(guī)定的開挖方法進行施工，否則應按照變更程序申請改變施工方案。 隧道開挖前，對隧道地表中線附近范圍進行勘察，對地表沖溝、深井、滑塌、陷 穴、地表附著物等不良地質(zhì)情況進行統(tǒng)計，并按里程樁號逐一登記、拍照，施工中應加強監(jiān)控量測工作，嚴格按設計方案施工，確保隧道安全、順利通過。 循環(huán)進行測量放樣，嚴格控制超欠挖。