隧道挖改潛孔施工綜合技術(shù)方案一、工程概況與施工部署1.1工程地質(zhì)條件本隧道穿越區(qū)域主要巖性為中風(fēng)化砂巖夾頁巖，圍巖級別為Ⅲ-Ⅳ級，巖體完整性系數(shù)0.5-0.7，天然單軸抗壓強度15-30MPa。根據(jù)超前地質(zhì)預(yù)報顯示，隧道軸線范圍內(nèi)存在3處斷層破碎帶，最大涌水量預(yù)計150m3/h，需重點采取排水措施。1.2施工總體安排采用新奧法施工原理，配置2個作業(yè)面平行推進，進口工區(qū)承擔(dān)1200m施工任務(wù)，出口工區(qū)承擔(dān)980m施工任務(wù)。施工高峰期投入挖改潛孔鉆機組3套，配套空壓機站（總供風(fēng)量≥40m3/min），實行"兩班制"連續(xù)作業(yè)，循環(huán)作業(yè)時間控制在8小時內(nèi)。二、挖改潛孔施工關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)2.1設(shè)備選型配置設(shè)備類型型號規(guī)格主要參數(shù)數(shù)量挖改潛孔鉆機KQG150型鉆孔直徑90-130mm，推進力18kN3臺螺桿空壓機LGF-40/8排氣壓力0.8MPa，供氣量40m3/min2臺液壓破碎錘SB81N沖擊頻率1000次/min2臺濕噴機TK961工作壓力0.6-0.8MPa2臺2.2鉆孔作業(yè)參數(shù)掏槽方式：采用楔形掏槽，掏槽孔深度比輔助孔深20cm，孔底間距控制在40-60cm鉆孔布置：周邊孔間距45cm，抵抗線60cm，裝藥集中度0.25kg/m鉆孔精度：孔位偏差≤5cm，孔斜率≤1%，眼底最大偏差不超過10cm循環(huán)進尺：Ⅲ級圍巖3.5m，Ⅳ級圍巖2.5m，斷層破碎帶1.5m三、施工工藝流程3.1全斷面開挖施工流程超前支護：采用Φ42超前小導(dǎo)管，長度4.5m，環(huán)向間距30cm，外插角5-8°，注漿壓力0.5-1.0MPa測量放線：使用全站儀進行輪廓線放樣，每5m設(shè)置一個控制斷面鉆孔作業(yè)：按"掏槽孔→輔助孔→周邊孔"順序施工，采用濕式鑿巖減少粉塵裝藥爆破：掏槽孔采用2#巖石乳化炸藥（φ32mm×200g），周邊孔采用φ25mm小直徑藥卷，毫秒延期雷管分段起爆通風(fēng)排煙：采用2×11kW軸流風(fēng)機壓入式通風(fēng)，排煙時間≥15分鐘出碴作業(yè)：裝載機配合15t自卸汽車，出碴效率控制在80m3/h以上初期支護：爆破后12小時內(nèi)完成初噴（厚度4cm），24小時內(nèi)完成錨桿及鋼筋網(wǎng)施工3.2特殊段施工措施斷層破碎帶處理：縮短循環(huán)進尺至1.5m，采用CRD工法分塊開挖增設(shè)Φ25中空注漿錨桿，長度3.5m，間距80×80cm掌子面噴射5cm厚混凝土封閉，必要時采用玻璃纖維錨桿加固四、爆破設(shè)計與控制4.1爆破參數(shù)設(shè)計炮孔類型孔徑(mm)孔數(shù)(個)孔深(m)單孔裝藥量(kg)總裝藥量(kg)掏槽孔10283.72.419.2輔助孔90323.51.857.6周邊孔90483.50.733.6底板孔90123.51.518.04.2起爆網(wǎng)絡(luò)設(shè)計采用非電毫秒雷管起爆系統(tǒng)，起爆順序：掏槽孔（MS1-3段）→輔助孔（MS5-7段）→周邊孔（MS9-11段）→底板孔（MS13段），段間隔時間≥50ms，確保減震效果。4.3超欠挖控制措施采用光面爆破技術(shù)，周邊孔采用空氣間隔裝藥結(jié)構(gòu)鉆孔前在掌子面標出輪廓線，采用紅漆標明孔位配備鉆孔測斜儀，每循環(huán)隨機抽查10%的炮孔進行孔斜檢測建立超挖臺賬，當超挖率超過15%時及時調(diào)整爆破參數(shù)五、支護體系施工5.1初期支護施工噴射混凝土：采用C25噴射混凝土，配合比水泥:砂:碎石=1:2:2，速凝劑摻量3%，分兩層噴射，總厚度25cm錨桿施工：系統(tǒng)錨桿采用Φ22藥卷錨桿，長度3.0m，間距1.2×1.2m，錨固力≥150kN鋼筋網(wǎng)：采用Φ8鋼筋，網(wǎng)格間距20×20cm，搭接長度≥30cm，保護層厚度≥3cm5.2二次襯砌施工采用12m液壓襯砌臺車，混凝土強度等級C30，抗?jié)B等級P8襯砌分段長度12m，施工縫設(shè)置橡膠止水帶+遇水膨脹止水條仰拱超前拱墻襯砌至少50m，采用全幅整體澆筑混凝土澆筑采用泵送工藝，分層厚度≤30cm，振搗時間20-30s六、施工進度計劃6.1循環(huán)作業(yè)時間表作業(yè)工序作業(yè)時間(min)備注交接班及準備30含安全技術(shù)交底測量放線40輪廓線及孔位放樣鉆孔作業(yè)1803臺鉆機平行作業(yè)裝藥爆破60含安全警戒通風(fēng)排煙20機械通風(fēng)出碴作業(yè)120裝載機+自卸車初期支護90噴砼+錨桿施工循環(huán)間隙40設(shè)備檢修及準備6.2進度保障措施建立"三日滾動計劃"管理制度，每日召開進度分析會儲備易損配件（鉆桿、鉆頭、密封圈等）不少于5套用量實行工序考核獎懲制度，循環(huán)時間每提前10分鐘獎勵2000元雨季施工準備防雨棚及排水系統(tǒng)，確保設(shè)備正常運轉(zhuǎn)七、質(zhì)量控制標準7.1開挖質(zhì)量標準超挖控制：平均線性超挖≤15cm，最大超挖≤25cm欠挖處理：任何部位不允許欠挖，局部欠挖需爆破處理輪廓平整度：相鄰兩炮孔間巖面起伏差≤15cm爆破塊度：粒徑≤40cm，大塊率（>60cm）≤5%7.2支護施工標準噴射混凝土：厚度允許偏差-5cm，表面平整度≤8cm/2m錨桿施工：孔深允許偏差+50mm，錨桿外露長度≤5cm鋼筋網(wǎng)：保護層厚度允許偏差-5mm，網(wǎng)格尺寸偏差±10mm襯砌混凝土：強度達到設(shè)計值90%以上方可拆模八、安全保障措施8.1爆破作業(yè)安全建立"三人連鎖"爆破制度，爆破前必須發(fā)出聲光預(yù)警信號爆破器材管理實行"四專"（專人、專庫、專賬、專車）管理爆破警戒半徑：淺埋段300m，深埋段200m，警戒時間≥30分鐘瞎炮處理：距瞎炮孔30cm處打平行孔裝藥爆破，嚴禁手拉藥包8.2機械作業(yè)安全鉆機操作手必須持證上崗，作業(yè)前檢查液壓系統(tǒng)壓力（16-20MPa）空壓機安全閥定期校驗（每月一次），壓力超過0.85MPa自動卸壓電氣設(shè)備設(shè)置"一機一閘一漏保"，接地電阻≤4Ω夜間施工照明亮度≥50lux，危險區(qū)域設(shè)置紅色警示燈8.3特殊作業(yè)安全高風(fēng)險作業(yè)實行"作業(yè)許可"制度，辦理受限空間作業(yè)票瓦斯監(jiān)測：配備便攜式瓦斯檢測儀，濃度超過0.5%立即停工防排水：掌子面積水及時排除，排水溝斷面不小于30×40cm防火措施：洞內(nèi)每50m設(shè)置消防水桶（200L）及滅火器（4kg干粉）九、環(huán)境保護措施9.1粉塵控制鉆孔作業(yè)采用濕式鑿巖，水壓力≥0.3MPa，耗水量5-8L/min出碴車輛必須加蓋篷布，運輸?shù)缆访?小時灑水一次拌合站設(shè)置脈沖除塵器，粉塵排放濃度≤10mg/m3作業(yè)人員佩戴N95防塵口罩，每班次更換一次9.2廢水處理施工廢水經(jīng)三級沉淀池（總?cè)莘e50m3）處理后排放沉淀池定期清淤（每月一次），淤泥運至指定棄渣場油料庫房設(shè)置防滲池（滲透系數(shù)≤1×10??cm/s）生活污水經(jīng)化糞池處理后用于綠化灌溉十、應(yīng)急預(yù)案10.1突水突泥處置立即啟動防水閘門，切斷掌子面電源采用Φ200鋼管搭設(shè)應(yīng)急排水通道，啟動備用排水泵（揚程≥100m）向突水點周邊打設(shè)排水孔（孔徑110mm，深度10m）待涌水量穩(wěn)定后，采用水泥-水玻璃雙液注漿封堵10.2塌方處理流程立即撤離人員設(shè)備，設(shè)置警戒區(qū)域采用管棚+注漿加固塌方體（管棚采用Φ108鋼管，長度15m）小導(dǎo)管注漿參數(shù)：水灰比1:1，注漿壓力1.5-2.0MPa采用CRD工法分部開挖，每循環(huán)進尺控制在0.5m十一、監(jiān)測監(jiān)控體系11.1必測項目洞內(nèi)外觀察：每日2次，重點記錄噴砼開裂、掉塊情況周邊位移：采用收斂計，每5m設(shè)置一個監(jiān)測斷面，初讀數(shù)24小時內(nèi)完成拱頂下沉：水準儀測量，精度±1mm，預(yù)警值10mm/天凈空變化：基線長度5-10m，量測頻率：開挖后1-15天1次/天11.2監(jiān)測數(shù)據(jù)分析建立監(jiān)測數(shù)據(jù)三級審核制度，當日數(shù)