山嶺隧道鉆爆法施工綜合技術(shù)方案一、施工總體部署1.1施工區(qū)段劃分本隧道工程全長(zhǎng)2880米，采用雙向四車道設(shè)計(jì)，斷面形式為城門洞型（寬×高=2.8m×2.8m）。根據(jù)地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)，隧洞穿越地層以Ⅱ～Ⅲ類圍巖為主，占比約75%；Ⅳ～Ⅴ類軟弱圍巖段約占25%，集中分布在K0+300～K0+500斷層破碎帶及進(jìn)出口淺埋段。施工采用進(jìn)出口雙向掘進(jìn)，設(shè)置1座施工支洞（長(zhǎng)37m）輔助中部工區(qū)作業(yè)，形成三個(gè)獨(dú)立作業(yè)面平行施工。1.2施工組織架構(gòu)設(shè)立項(xiàng)目經(jīng)理部，配置五大專職部門：工程技術(shù)部：負(fù)責(zé)施工方案編制、技術(shù)交底及地質(zhì)預(yù)報(bào)安全質(zhì)量部：實(shí)施全過(guò)程安全監(jiān)控與質(zhì)量驗(yàn)收物資設(shè)備部：保障炸藥、鋼材等材料供應(yīng)及設(shè)備維護(hù)施工管理部：統(tǒng)籌三個(gè)作業(yè)面的生產(chǎn)調(diào)度測(cè)量監(jiān)測(cè)組：采用TrimbleS9全站儀進(jìn)行洞內(nèi)控制測(cè)量，精度達(dá)到±5mm1.3主要施工設(shè)備配置設(shè)備類型型號(hào)規(guī)格數(shù)量主要參數(shù)鑿巖設(shè)備YT28型氣腿鉆12臺(tái)鉆孔直徑42mm，鉆速0.8m/min爆破設(shè)備乳化炸藥(2#巖石)/殉爆距離≥3cm，爆速≥3200m/s出渣設(shè)備ZL-50裝載機(jī)4臺(tái)斗容3m3，卸載高度3.2m支護(hù)設(shè)備TK-961濕噴機(jī)3臺(tái)噴射能力5m3/h，工作壓力0.4-0.6MPa襯砌設(shè)備12m鋼模臺(tái)車2臺(tái)模板厚度12mm，液壓驅(qū)動(dòng)定位二、關(guān)鍵施工工序技術(shù)要點(diǎn)2.1洞口工程施工洞臉開挖采用自上而下分層開挖，每層高度2.5m，邊坡坡比1:0.75。開挖前先施工5m范圍截水溝，采用M7.5漿砌片石砌筑，溝底縱坡不小于2%。對(duì)Ⅴ類圍巖段洞口實(shí)施"套拱+管棚"聯(lián)合支護(hù)：套拱采用C25砼澆筑，厚40cm，長(zhǎng)3m，嵌入基巖1m管棚選用φ108×6mm無(wú)縫鋼管，環(huán)向間距40cm，長(zhǎng)15m，外插角1.5°管棚施工采用水平定向鉆機(jī)，孔位偏差控制在±3cm內(nèi)2.2洞身開挖工藝2.2.1鉆爆作業(yè)參數(shù)設(shè)計(jì)根據(jù)圍巖類別差異化設(shè)計(jì)爆破參數(shù)：Ⅱ類圍巖：全斷面開挖，循環(huán)進(jìn)尺3.5m，周邊眼間距50cm，抵抗線60cm，采用φ25mm藥卷間隔裝藥Ⅲ類圍巖：臺(tái)階法施工，上臺(tái)階高3.5m，循環(huán)進(jìn)尺2.5m，周邊眼采用空氣間隔裝藥結(jié)構(gòu)Ⅳ～Ⅴ類圍巖：CRD工法分四部開挖，每部循環(huán)進(jìn)尺0.8-1.0m，超前小導(dǎo)管（φ42×4mm）支護(hù)，管長(zhǎng)3.5m，搭接1.0m2.2.2爆破振動(dòng)控制采用微差爆破技術(shù)，段間隔時(shí)差50-100ms，選用MS1-MS15段非電雷管。通過(guò)公式V=K(Q^1/3/R)^α計(jì)算振動(dòng)速度，確保掌子面后方30m范圍內(nèi)振動(dòng)速度≤15cm/s，居民區(qū)附近≤5cm/s。爆破后采用地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)掌子面前方5m范圍地質(zhì)情況，及時(shí)調(diào)整鉆爆參數(shù)。2.3初期支護(hù)體系噴射混凝土施工采用濕噴工藝，配合比為水泥:砂:碎石:水=1:2:2.5:0.45，添加速凝劑（摻量3%）。噴射作業(yè)分兩層進(jìn)行，初噴厚度4cm封閉圍巖，終噴達(dá)到設(shè)計(jì)厚度（Ⅱ類8cm，Ⅴ類20cm）。錨桿施工采用"先注漿后插桿"工藝：系統(tǒng)錨桿：φ22螺紋鋼，長(zhǎng)3.5m，間距1.2×1.2m，梅花形布置注漿材料：42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥，水灰比1:1，注漿壓力0.5-1.0MPa鋼筋網(wǎng)：φ8mm，網(wǎng)格間距20×20cm，搭接長(zhǎng)度30d對(duì)Ⅴ類圍巖段增設(shè)I18工字鋼拱架，間距0.6m，拱架連接板采用10mm厚鋼板，螺栓連接強(qiáng)度不低于M20級(jí)。2.4二次襯砌施工襯砌采用C30防水混凝土，抗?jié)B等級(jí)P8。鋼模臺(tái)車就位前進(jìn)行測(cè)量放樣，設(shè)置5個(gè)控制點(diǎn)（拱頂1個(gè)，起拱線2個(gè)，邊墻底部2個(gè)）?；炷翝仓捎梅謱訉?duì)稱布料，每層厚度不超過(guò)50cm，振搗棒插入間距≤30cm，確保密實(shí)度。施工縫處設(shè)置橡膠止水帶（寬30cm），采用"中埋式+背貼式"雙重防水構(gòu)造。2.5特殊地質(zhì)段處理斷層破碎帶施工采用"管棚超前支護(hù)+格柵拱架+注漿加固"的綜合措施：超前地質(zhì)預(yù)報(bào)：采用TSP203系統(tǒng)進(jìn)行20m范圍超前探測(cè)管棚施工：φ127mm大管棚，長(zhǎng)20m，環(huán)向間距30cm，注漿采用水泥-水玻璃雙液漿格柵拱架：主筋φ22mm，間距0.5m，節(jié)點(diǎn)處采用角鋼連接監(jiān)控量測(cè)：每天進(jìn)行2次拱頂下沉和凈空收斂觀測(cè)，預(yù)警值設(shè)為10mm/天三、施工進(jìn)度計(jì)劃管理3.1關(guān)鍵線路控制采用Project軟件編制四級(jí)進(jìn)度計(jì)劃體系，關(guān)鍵線路為：洞口工程→超前支護(hù)→洞身開挖→初期支護(hù)→二次襯砌。各工序循環(huán)時(shí)間控制：Ⅱ類圍巖段：鉆爆4h→出渣6h→支護(hù)5h→循環(huán)時(shí)間15h，日進(jìn)尺4.5mⅤ類圍巖段：鉆爆6h→出渣5h→支護(hù)8h→循環(huán)時(shí)間19h，日進(jìn)尺1.2m3.2進(jìn)度保障措施資源保障：儲(chǔ)備3套備用鉆爆設(shè)備，炸藥庫(kù)存量滿足7天用量技術(shù)保障：開展光面爆破參數(shù)優(yōu)化試驗(yàn)，將炮孔利用率從85%提高至92%制度保障：實(shí)行周進(jìn)度考核與獎(jiǎng)懲機(jī)制，延誤超3天啟動(dòng)預(yù)警預(yù)案四、質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)體系4.1分項(xiàng)工程驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目允許偏差檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)頻率開挖輪廓±150mm激光斷面儀每10m一個(gè)斷面錨桿孔深0～+50mm測(cè)繩測(cè)量每30根一組噴射砼厚度-5mm鑿孔法每100m2一個(gè)點(diǎn)襯砌強(qiáng)度≥設(shè)計(jì)值95%回彈儀+鉆芯取樣每200m一組4.2質(zhì)量通病防治超挖控制：周邊眼采用導(dǎo)爆索起爆，裝藥集中度控制在0.15-0.2kg/m噴射砼空鼓：采用高壓風(fēng)清孔，噴嘴距巖面保持1.0-1.5m距離襯砌裂縫：控制入模溫度≤30℃，內(nèi)外溫差≤25℃，采用蓄水養(yǎng)護(hù)14天五、安全生產(chǎn)專項(xiàng)措施5.1爆破作業(yè)安全建立"雙人雙鎖"炸藥庫(kù)管理制度，爆破器材運(yùn)輸采用專用防爆車。裝藥前進(jìn)行啞炮排查，使用木質(zhì)炮棍搗實(shí)藥卷，爆破網(wǎng)絡(luò)采用復(fù)式起爆系統(tǒng)。起爆前必須確認(rèn)所有人員撤離至300m以外安全區(qū)域，設(shè)置聲光警戒系統(tǒng)。5.2通風(fēng)防塵系統(tǒng)采用壓入式通風(fēng)，每500m設(shè)置1臺(tái)2×55kW軸流風(fēng)機(jī)，風(fēng)筒選用φ1.2m阻燃風(fēng)筒，百米漏風(fēng)率≤2%。在距掌子面30m處設(shè)置水幕降塵系統(tǒng)，爆破后通風(fēng)30min方可進(jìn)洞，作業(yè)面粉塵濃度控制在2mg/m3以下。5.3應(yīng)急管理預(yù)案坍塌事故：儲(chǔ)備200m應(yīng)急逃生管道（φ800mmPE管），每100m設(shè)置應(yīng)急物資儲(chǔ)備點(diǎn)瓦斯防治：配備便攜式瓦斯檢測(cè)儀，濃度達(dá)0.5%報(bào)警，1.0%立即停工撤人火災(zāi)事故：洞內(nèi)每50m設(shè)置滅火器箱（2×4kg干粉滅火器），消防水管沿邊墻布置，間距50m六、施工監(jiān)測(cè)與信息化管理6.1監(jiān)控量測(cè)體系實(shí)施三級(jí)監(jiān)測(cè)制度：必測(cè)項(xiàng)目：拱頂下沉（精度0.1mm）、凈空收斂（精度0.1mm）、地表沉降（精度1mm）選測(cè)項(xiàng)目：圍巖內(nèi)部位移、錨桿軸力、襯砌應(yīng)力監(jiān)測(cè)頻率：開挖后1-15天，1次/天；16-30天，1次/2天；30天后，1次/周6.2信息化施工平臺(tái)建立BIM+GIS施工管理系統(tǒng)，實(shí)時(shí)上傳：掌子面地質(zhì)素描數(shù)據(jù)爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)曲線支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)力變化施工進(jìn)度三維模擬通過(guò)大數(shù)據(jù)分析實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，當(dāng)監(jiān)測(cè)值達(dá)到預(yù)警值80%時(shí)自動(dòng)推送預(yù)警信息至管理終端。七、環(huán)境保護(hù)措施7.1棄渣場(chǎng)管理在進(jìn)出口各設(shè)1處棄渣場(chǎng)，占地面積15畝，擋渣墻高3m，采用M10漿砌片石砌筑。棄渣分層碾壓，壓實(shí)度≥90%，表面覆蓋30cm種植土進(jìn)行植被恢復(fù)。7.2廢水處理施工廢水經(jīng)三級(jí)沉淀池（總?cè)莘e500m3）處理，投加PAC絮凝劑（投加量200mg/L），pH值調(diào)節(jié)至6-9后排放，懸浮物濃度控制在100mg/L以下。7.3噪