大梁隧道开挖爆破专项施工技术方案.doc

大梁隧道开挖爆破专项施工技术方案1 工程概况1.1 工程简况大梁隧道起点位于陕西省榆林市榆阳区安崖镇梁坝沟，穿越高阶地区梁峁-沟壑地带，终点位于佳县白家崖跃村，设计为曲线型分离式隧道左洞起讫桩号为ZK50+895~ZK52+714，全长1819m，为长隧道，起点设计高程1023m，终点设计高程1039m，隧道底板最大埋深144m；右洞起讫桩号为YK50+505~YK+52+606，全长2101m，为长隧道，起点设计高程1016m，终点设计高程1040m，隧道底板最大埋深150m两洞中轴线最大间距约231m，最小间距60m大梁隧道地下水主要以孔隙裂隙水为主，主要受大气降水，第四系松散堆积层孔隙水补给，富水较弱；大气降雨量较大时受汇水面积特点的影响，短时间水流湍急，冲刷破坏严重，易成为地下水主要补给源，加大地下水存量遇到地下水补给，处于土石交界面处的隧道洞室开挖时会有突水集中涌水现象，也极易坍塌地下水对钢筋、砼、钢结构具有微腐蚀性大梁隧道左线涌水量为648m3/d，右线涌水量828m3方/d大梁隧道区内地层平缓，褶皱、断层不发育，现代地貌属黄土高原和沙漠过渡区，整个地势西北高东南低中新世以来本区构造运动以面状掀斜隆起为特征，主要表现为间歇性上升。

发育宽缓的短轴状向斜、背斜及鼻状隆起等次级褶皱构造1.2 工程地质条件1.2.1围岩岩土层的构成与特征隧道穿越地层主要由老至新依次有上三叠统瓦窑堡组（T3w）砂岩、第四系中更新统黄土（Q2eo1)、中更新统冲洪积（Q2a1+p1)粉质粘土、粉土、粉细砂、上更新统黄土（Q3eo1)1.2.2水文地质条件大梁隧道地下水主要以孔隙裂隙水为主，主要受大气降水，第四系松散堆积层孔隙水补给，富水较弱；大气降雨量较大时受汇水面积特点的影响，短时间水流湍急，冲刷破坏严重，易成为地下水主要补给源，加大地下水存量遇到地下水补给，处于土石交界面处的隧道洞室开挖时会有突水集中涌水现象，也极易坍塌地下水对钢筋、砼、钢结构具有微腐蚀性大梁隧道左线涌水量为648m3/d，右线涌水量828m3方/d1）碎屑岩类裂隙孔隙水自流井组（J1-2z）和珍珠冲组（J1z）地层总体为泥砂岩互层，各含水层地下水横向水力联系弱，多为潜水类，局部具承压性，地表一般无泉水出露，属孔隙裂隙弱含水层须家河组（T3xj）含水岩系分布于背斜两翼，由砂岩与泥岩不等厚互层组成砂岩构成主要含水岩层，地下水上部具有潜水性，深部具承压性，属孔隙裂隙富水性中等的含水层。

此外，隧址区附近的煤窑的分布情况对该地层的含水性影响较大背斜两翼斜坡纵向层间流是该含水层的主要运移形式，横向流此之横向冲沟和部分煤窑坑道是地下水泄水之地2）碳酸盐岩类裂隙溶洞水碳酸盐岩类分布于背斜轴部，包括雷口坡组（T2l）和嘉陵江组（T1j）雷口坡组（T2l）以钙质泥岩和泥灰岩为主夹灰岩、泥质白云岩，灰岩一般出现在上部及下部，灰岩占全厚的30%该区地表一般落水洞、漏斗、溶沟、溶洞较为发育且分布复杂，为地下水补给提供了较好的条件，贮存了丰富碳酸盐岩类裂隙溶洞水，不同岩性接触带岩溶发育碳酸盐岩含水岩系水文地质条件复杂，水量较丰富，构成隧道重要涌水或突水层段3）地下泉水隧址区地下泉水出露以岩溶泉出露为主，流量具动态性，随季节变化，旱季减弱甚至干枯4）水化学特征地下水类型主要为HCO3-——Ca2+——K++Na+，pH=7.2~8.4，呈中~弱碱性，矿化度293~501mg/L，属淡水，对混凝土及混凝土中的钢筋无腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性可溶岩区地表水类型HCO3-——Ca2+，pH=7.24~9.15，呈中~弱碱性，矿化度100.21~2267.07mg/L之间；碎屑岩区地表水类型为HCO3-——SO42-——Ca2+——K++Na+和HCO3-——Ca2+——K++Na+，pH=7.58~8.03，呈中~弱碱性。

地表水属淡水，对混凝土及混凝土中的钢筋无腐蚀性，对钢结构具有微腐蚀性1.3 隧道开挖施工方法隧道Ⅴ级围岩进口段、Ⅴ级围岩及Ⅳ级围岩加强段采用双侧壁导坑法施工，开挖进尺控制在0.75m以内；Ⅳ级围岩及Ⅲ级围岩加强段采用单侧壁导坑加分台阶法施工，开挖进尺控制在1.0m以内；Ⅲ级围岩采用单侧壁导坑法施工，开挖进尺控制在1.5m以内；均采用弱爆破技术Ⅲ级围岩整体性较好地段采用台阶开挖法进行，爆破进尺控制在2米以内，光面控制爆破及减震爆破技术采用小型挖掘机扒渣，再由装载机配合大型载重自卸车运输至弃渣场1.4施工条件1、本标段区域交通路网发达，进入施工场地交通方便，沿神王国道施工人员、材料、设备都可直接进入施工现场，另根据施工需要修筑场内施工便道2、施工区域全部为有线和无线覆盖，施工通讯采用有线和无线通讯结合的方式3、本标段生活用水均采用自来水，就近从指定接驳口引入，在场内布设水管路满足生活用水需要施工生产用水从此处抽至高压蓄水池，再经水管接至施工场地满足生产需要4、生产、生活用电就近从指定接驳口引入，并加强与各方联系，保证容量满足生产生活需要5、燃油供应充足，可就近购买满足需要2 前期施工准备2.1测量放样项目经理部已按业主提供的施工设计资料，对设计单位提供的线路中线、水准点和中桩高程桩进行了复测。

增设了导线点和水准点，并完成了隧道的定位放样工作2.2临时工程准备1、项目经理部驻地及生产生活设施均已完成2、生活用水采用自来水，已能满足生产需要3、拟路左侧距10米处修建1座变电房，临时租地30m2，配置1台1250KVA变压器因业主提供变压器尚未安装，项目部备用2台200KW的发电机可作临时发电用，功率可满足施工生产需要4、洞口边仰坡已开挖成形洞口明暗交接处的长管棚施工2.3机械设备准备按照要求保证工程所需设备及时全部到位，以全面满足施工需要2.4劳动力准备项目部管理人员和隧道施工作业人员均全部到位，为了加快进度，项目部对该分项工程非常重视，安排有丰富隧道施工经验专家和专业技术人员负责管理，并配备熟练的开挖爆破员及水电工和机修工施工，人员安排表如下：管理人员职务分工项目经理总负责总工程师技术总负责隧道队长分项负责副总工程师分项技术负责经理助理现场管理隧道副队长现场管理项目测量主管控制测量及监测隧道技术主管放样测量实验室主任现场试验安质部长负责施工安全隧道工程师现场技术及质检领工员兼质检负责工序安排兼质检物设部长材料供应材料员材料供应开挖爆破员40人水电工8人机修工12人普工802.5材料准备业主组织供应甲供料已按计划运至工地，施工单位自购料均按施工组织设计的计划安排全部采购到位，目前材料已能满足分项工程施工生产需要。

3 施工时间安排1、左线隧道开挖计划500个工作日2、右线隧道开挖计划530个工作日3、车行道横通道及人行道横通道开挖计划98个工作日4隧道开挖施工方案4.1 隧道总体施工方案根据设计地质情况，隧道施工的重点、难点在隧道出口Ⅴ级段、洞身Ⅴ级围岩、Ⅳ级围岩及Ⅲ级围岩加强段地段尤其是隧道洞身断层较发育，断层附近岩体破碎，次生小断裂与褶曲较发育，地下水主要为基岩裂隙水，汛期对围岩强度有负面影响，易形成坍塌，故是隧道开挖施工的重中之重在隧道软弱岩层施工中本着“重地质超前预报、管注浆超前、弱爆破、短进尺、少扰动、强支护、早成环、二次衬砌紧跟”的原则进行施工作业Ⅴ级围岩出口段、Ⅴ级围岩及Ⅳ级围岩加强段采用大管棚（小导管）超前支护，双侧壁导坑法施工，Ⅳ级围岩及Ⅲ级围岩加强段采用单侧壁导坑加分台阶法施工，Ⅲ级围岩采用单侧壁导坑法施工，以少产生干扰为原则支护面紧跟开挖面，衬砌面与开挖面距离不大于100m，根据监控量测反馈结果，初期支护围岩收敛趋于稳定后施作二次衬砌左右线均从出口向进口方向掘进隧道洞身开挖时，先让其中的一幅先超前掘进60m后，左右洞平行作业，隧道施工中采用地质雷达、超前钻孔、红外线探水仪并结合地质分析等方法进行超前地质预报，施工过程中加强监控量测，及时分析处理数据，调整支护参数，以便指导施工。

隧道开挖时，采用凿岩台架结合YT28气脚式凿岩机钻孔，光面爆破，ZL50C装载机装碴，19t自卸汽车运输隧道衬砌配备9米整体式液压衬砌台车进行二次衬砌，喷射砼采用TK-961湿喷机砼采用商品砼，砼罐车运输，砼输送泵泵送入模隧道左右线各配备1台功率为2×55kw的通风设备进行压入式通风4.2 隧道开挖施工方法隧道洞身开挖是在超前地质预报的基础上，逐段核实围岩类别，若与设计不符，及时变更开挖支护方法因隧道开挖断面较大，所穿围岩级别Ⅴ级、Ⅳ级、Ⅲ级，且频繁交替出现，导致隧道开挖工序转换频繁，开挖后的支护又有临时中隔壁存在，所以，在围岩频繁交替出现的洞身开挖地段不选择采用大型配套凿岩机械设备，主要采用灵活适用的多功能钻爆台架做作业平台实施洞身钻爆法开挖，手持多台风钻钻孔，光面爆破Ⅲ级围岩地段采用凿岩台车开挖待初期支护达到设计要求的强度后，洞内临时支撑所用的型钢，在不变形和未受到损坏的情况下可重复利用，以降低施工成本5隧道爆破设计方案5.1爆破要求 1、根据爆破安全规程，隧洞内安全震动速度：岩石不稳定有良好支护时一般为10cm/s，岩石中等稳定有良好支护时一般为20cm/s，岩石坚硬稳定无支护时一般为30cm/s。

但半山隧道穿越输油管线隧道对输油管线保护要求较高，因此在爆破开挖时，对输油管线隧道砼的影响允许控制值取1.5cm/s2、隧道出口与某空军部队的弹药库及驻地相邻距离约350m，因此洞口段爆破振动安全标准值取为2.0cm/s5.2爆破设计依据 1、榆林市神佳米高速工路大梁隧道工程施工图设计隧道土建分册（第五册）2、中华人民共和国爆破安全规程(GB6722-2003)3、公安部《爆破作业人员安全技术考核标准》4、中铁二局在以往施工的类似本工程的成功经验和资料 5.3 爆破方案选择 1、根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小抵抗线，辅助炮眼交错均匀布置，周边炮眼与辅助炮眼眼底在同一垂直面上，掏槽炮眼加深30cm 2、严格控制周边眼的装药量，采用间隔装药，使药量沿炮眼全长均匀分布，导爆索起爆 5.4 爆破器材选用 根据施工中常用爆破器材，选用以下火工品作为半山隧道施工的爆破器材，爆破器材名称规格用途如下：1、导爆管：导爆管起爆器，起爆2、1～20段非电毫秒雷管，掘进和传爆3、炸药：乳化炸药爆速3800～4000m/s直径φ32mm，掏槽、掘进 ；2#岩石小药卷，直径25mm，光面爆破4、导爆索：6600m/s导爆索，起爆、预裂。

5.5 爆破参数的选择 1、孔深确定：Ⅴ级、Ⅳ级、Ⅲ级围岩分别取0.75m、1m、1.5，Ⅲ级围岩完整性好地段取2m2、周边光爆孔孔网确定：Ⅴ级围岩周边光爆孔间距取40cm，Ⅳ级围岩周边光爆孔间距取50cm，Ⅲ级围岩周边光爆孔间距取60cm3、周边内圈孔孔网确定：Ⅲ级围岩内圈孔间距60cm，Ⅳ级围岩内圈孔间距70cm，Ⅴ级围岩内圈孔间距80cm5、掘进孔孔网确定：Ⅲ级围岩掘进孔间距80cm，Ⅳ、Ⅴ级围岩掘进孔间距90cm6、底板孔孔网确定：均按80cm孔距布置7、周边眼线装药密度确定： q线在硬岩段一般取250～350g/m，在中硬岩段一般取100～150g/m，在软岩段一般取70～120g/m，本隧道段岩石属Ⅲ-Ⅴ级，取值为Ⅴ级围岩q=80(g/m)，Ⅳ级围岩q=1。