II号隧道施工技术.ppt

预祝：桥梁工程处施工技术经 验交流会圆满成功！1、工程概况v秦岭特长隧道为陕西省“米”字型公路网骨架户县— 洋县段咽喉地段；也是我国国道主干线（GZ40）二连 浩特至河口穿越陕西境内最艰巨的工程地段该工程 跨越我国南北分界线秦岭主山脉；为上下分离式隧道 ，上行线单洞长6125 m、下行线单洞长6095m，其中我 项目部施工上行线进口长度为3065m，下行线出口长度 为3055m隧道设计行车速度80Km/h，净宽9.75m，净 高5.0+2.2m2、施工特点£2.1 本隧道洞身开挖采用光面爆破、非电起爆技术，并通过优化爆 破器材和选择合理爆破参数等，使在Ⅳ、Ⅴ类围岩中炮眼利用率达 到90％、炮眼残存率达到80％£2.2 将监控量测技术、数据处理方法和信息反馈的判断准则技术用 于施工，使施工管理用数据说话，保证了隧道施工的安全作业£2.3 利用地质雷达（Ground Penetrating Rada，简称GPR）超前50m 进行地质探测，并结合洞内地质观察等进行准确的地质预报，保证 了隧道施工安全和施工质量£2.4 应用“新奥法”施工原理，采用喷锚支护，复合型衬砌结构，其 外层用锚杆、喷射混凝土进行初期支护、内层模筑混凝土作二次衬 砌，两层中间铺设LDPE防水板。

£2.5 机械化快速配套施工，成功地建立了装碴运输、初期支护和二 次衬砌三条机械化作业线，使工程进度得到很大的提高£2.6 隧道2500m长距离独头无轨运输模式下通风的成功，减少了常 规模式下的平导等辅助工程£2.7 精密的控制测量技术，洞外采用GPS进行联测，洞内用精密的 二等导线和二等水准测量进行平面和高程控制3、工艺原理£3.1 以岩体力学理论为基础，应用“新奥法”原理指导施工 ，充分发挥围岩地自承能力，运用光面爆破技术，及时进 行喷锚支护防止围岩松动，应用监控量测技术，充分发挥 围岩和初期支护的作用£3.2 利用岩体特性曲线确定施工工序之间的合理施工时 间，运用系统控制网络理论，进行机械化配套快速施工£3.3 应用地质力学原理、电磁反射原理进行地质超前预报 £3.4 应用测量误差理论和数理统计方法，合理地进行测量 数据处理、绘制误差椭圆对控制网进行分析，并将GPS( 全球定位系统)应用于洞外控制测量，TCRA1102智能化断 面仪用于洞内断面测量，大大提高了测量精度并方便灵活 、省时省力 4 施 工 原 理4.1 主要 作业 流程清理好掌子面、标出轮廓线钻孔、锚杆孔装药、爆破通风、洒水找顶喷射第一次混凝土出渣二次喷射混凝土稳定、安全性检查二衬混凝土施工4.1.1 爆破开挖作业程序监控量测4 施 工 原 理4.1 主要 作业 流程轨道铺设、防水板挂设台车移位装台车定位涂脱模剂灌注混凝土脱模养生4.1.1 二衬作业程序4 施 工 原 理4.2 施工要 点及注 意事项| 隧道施工最重要的原则是像保护眼睛 那样保护围岩，要想方设法地加强围岩的 自支护能力。

而保护围岩的主要方法是控 制爆破对遗留围岩地影响在目前施工方 法中采用光面爆破是减小对围岩破坏的最 有效的办法而且光面爆破对控制超欠挖 有着至关重要的作用因此采用光面爆破 是隧道开挖的首选方案 在秦岭Ⅱ号隧道施工中，Ⅳ、Ⅴ围岩 采用全断面光面爆破进行开挖施工采用 钻头直径为42mm的YT-28风枪钻孔、爆破 器材采用2＃岩石硝铵炸药、1-16段非电 毫秒雷管起爆4.2.1 光面爆破技术4.2.1 光面 爆破 技术| 在隧道开挖爆破中，掏槽是隧道爆破技术的 关键，如果掏槽不成功，就不能为其他炮眼形成 理想的临空条件，且爆破后留下的残眼很深、炮 眼利用率很低，在实际施工中改变了习惯沿用直 眼掏槽，将五眼法直眼掏槽调整为V型掏槽，其布 置如图：图-3 掏槽眼布置图 另外，影响光面爆破的主要参数是：周边眼间距（E） 、周边眼密集系数（m）、最小抵抗线（W）、不偶和 系数（D）、线装密度（β），这些参数在一定合理范围 内爆破效果才能理想。

4.2.1 光面 爆破 技术|爆破参数的选定： （1 ）、炮眼深度 掏槽眼及底眼3.8m，其他眼3.5-3.6m；（2 ）、每茬炮耗药量：Q＝k*v k—单位炸药消耗量（kg/m3） v—开挖体积（m3） （3 ）、炮眼数目N N＝k*s/α*β s—开挖面积（m2） a--炮眼装药系数（平均值） β—炸药的线装药密度（kg/m) 表1：炮眼装药系数表项目Ⅱ、ⅢⅣⅤⅥ掏槽眼0.500.550.60.65-0.80辅助眼0.400.450.50.55-0.70周边眼0.400.450.550.60-0.754.2.1 光面 爆破 技术|（4）、炮眼布置 先布置掏槽眼、周边眼，然后 布置底板眼、内圈眼，最后布置掘进眼，炮眼布 置见图图- 4 Ⅴ类围岩全断面开挖钻爆设计图 （5）、爆破参数的选定 周边眼间距 E＝（13—16）d d—炮孔直径 抵抗线 W＝（1.0-1.5）E 线装药密度 q＝0.15—0.25kg/m 装药不偶合系数 D＝1.94.2.1 光面 爆破 技术|（6）、装药结构 周边眼采用二号岩石小药卷（φ25)间隔装 药，其他采用二号岩石硝铵炸药连续装药。

掏槽眼首段采 用正向装药起爆，其他炮眼采用反向装药起爆 （7）、 根据计算和类似工程经验，初步选定爆破参数，再现场通 过2-3茬炮试验修正，调整后的炮眼布置如图4，装药参数见 表2 表2：Ⅴ类围岩开挖钻爆参数设计表序号炮眼 名称眼 深 m眼数 个装药量起爆雷管段别装药 结构药卷（mm）每孔 装药 量 kg小计（ kg）全 断 面1空眼3.842掏槽眼3.817连续φ32×250-212.2538.251、3、5、6、7 、3掘进眼3.687连续φ32×250-201.70147.98、9、10、11 、12、13、154周边眼3.645间隔φ25×250-200.7232.40145底板眼3.616连续φ32×250-201.9531.2016小计 0169249.75开挖面积76.9m2炮眼密度2.20个/ m2单位用药量0.96Kg/ m3炮眼利用率92%计划进尺3.5m附图光面 爆破 效果 图4.2.3 监控量测项目的确定和布置n（1）、监控项目及方法序号监测项 目测试工具/方法布置方法1周边位移JSS-1100收敛计每10-40m布置2对测点2拱顶下沉水准仪、钢尺同上3地表下沉水准仪、水准尺在仰坡、护拱上各布置3个点4洞内观测检查岩性、产状及支护裂缝随时、随地5围岩内部位移钢丝位移计每10-100m一个断面，每个断面1-11个点6锚杆杆体应力锚杆拉拔器每10m一个断面，每个断面3根4.2.3 监控量测项目的确定和布置（2）、周边位移及拱顶下沉的量测频 率位移速度（mm/d）量测断面距开挖面距离量测频 率>10(0—1)B1-2次/天5—10(1--2)B1次/天 1—5(2--5)B1次/2天5B1次/周注：可根据变形速度和距开挖面距离进行双因素控制 （3）、围岩稳定性判断 围岩稳定性一般从位移值、位移速度和预测 最终位移量等三个方面进行判断。

围 岩 类 别埋 深(m)<5050--300300—500 Ⅱ0.2--0.80.6--1.61.0--3.0Ⅲ0.15--0.50.4--1.20.8--2.0Ⅳ、Ⅴ0.1--0.30.2--0.50.4--1.2隧道水平允许相对位移值（％） 注：相对位移值(%)＝实测位移值/两测点间距离 位移速度 根据位移速度，当收敛率大于10mm/d时，就需特别支护，当收敛率小 于0.2mm/d时，则认为围岩基本稳定4.2.4 控制测量l（1）、采用GPS（全球定位系统）代替传统的三角网作为洞外 平面控制测量，其精度达到±3mm，而且在时间上和劳动强度上 与传统方法相比都有很大的优越性l（2）、洞内采用断面仪测三角高程和用水准仪进行洞内标高双 控制，而且在应用中，证明年采用TCRA1102型断面仪进行三角 高程测量可达到三等水准要求（测程在50-150m）l（3）、采用TOPADJ平差软件及测量误差理论进行观测数据处 理 5、施工机械隧道大断面快速施工是建立在开挖装运、锚喷支护和混凝土衬砌三条机械化 作业线及其通风除尘和排水设备上，机械化程度的高低对加快施工进度、节省 劳力、提高工程质量起着至关重要的作用。

作业线工序名称机械名称、规格数量 开挖装运 作业线钻孔YT-28风钻26空压机（12m3）7装渣CL50C2运渣斯太尔、康明斯8 锚喷 支护 作业线管棚施工KR80412-3管棚机1小导管施工TGZ-60/200注浆机1喷射砼PZ-5B喷浆 机3 混凝土衬砌 作业线铺设 防水板自制多功能台架1砼运输6m3解放罐车2砼泵 送HBT60输送泵1砼衬 砌穿行式模板台车1其他机械通风110KW*2轴流风机46、劳动组织下面仅以一个洞口的开挖和衬砌两个工序为例进行说明开挖工序混凝土衬砌工序项 目人 员项 目人 员测量放线3防水板铺设6钻孔（包括锚杆孔）26混凝土拌合站7装药爆破4砼运输3通风、找顶、洒水2其他10喷射砼10脱模定位8出渣11安装风水管、道路维护6合计62（人）合计34（人）7、质量控制• 在隧道施工中，除应遵循现行国家和部颁有关 隧道施工、安全、质量及验收规范外还应执行项目 部制定的质量标准、安全规程 • 7.1控制隧道超欠挖7.1.1 根据不同围岩情况，选择合理的钻爆参数， 配备最佳的爆破器材，完善爆破工艺，提高爆破质量 7.1.2 提高划线、钻孔精度，特别是周边眼精度， 它直接影响超挖值，必须按设计轮廓线进行钻眼。

7.1.3 保证周边眼间隔装药质量，炮孔装药量要严 格控制，雷管不能混装7、质量控制• 7.2 灌注砼过程中防止空洞7.2.1 衬砌混凝土的质量受施工方法的影响极大，特别 是混凝土的拌制、运输、灌注和捣固等各个环节， 因此在施工过程中。