隧道開挖、初期支護專項施工方案培訓資料(已改無錯字)

　　

【正文】 m，壁厚6mm，鋼管前端呈尖錐狀。管棚節長4m、5m、6m組合，相鄰兩根管棚接頭錯開布置。⑵管距：環向間距中至中為40cm，距隧道外初支輪廓線40cm。⑶鋼管軸線外插角（與水平線角度為1～3176。）.⑷鋼管施工誤差：徑向不大于20cm。⑸鋼管接頭采用絲扣連接，絲扣長15cm，相鄰兩根鋼花管接頭要錯接，錯接長度不小于1m，鋼花管上鉆注漿孔，孔徑Φ12mm，孔間距15cm,呈梅花形布置。鋼管尾部（孔口段4m）不鉆孔作為止漿段。⑹長管棚注漿：灌注漿液以水泥單液漿為主漿，注漿完成后再灌注M20水泥砂漿。主漿參數：:1； 注漿壓力：，終止壓力為2MPa，注漿前應選擇35根注漿管進行注漿試驗，根據實際情況調整注漿參數，取得管棚注漿經驗。⑴搭鉆孔平臺安裝鉆機①鉆機平臺可用枕木或鋼管腳手架搭設，搭設平臺應一次性搭好，鉆孔由兩臺鉆機由高孔位向低孔位對稱進行，可縮短移動鉆機與搭設平臺時間，便于鉆機定位。②平臺支撐要著實地，連接要牢固、穩定。防止在施鉆時鉆機產生不均勻下沉、擺動、位移等影響鉆孔質量。③鉆機定位：鉆機要求與已設定好的導向管方向平行，必須精確核定鉆機位置。用經緯儀、掛線、鉆桿導向相結合的方法，反復調整，確保鉆機鉆桿軸線也孔口管軸線相吻合。⑵鉆孔①導向墻中預埋的φ140mm孔口管作為導向管進行鉆孔。坡面必須按要求先噴一層素混凝土作為止漿墻，以確保坡面在進行壓力注漿時不出現漏漿、坍塌，保障坡面圍巖穩定。鉆孔角度按照設計角度鉆進。②鉆孔前先檢查鉆機機械狀況是否正常；鉆孔時根據情況確定是否加泥漿或水泥漿鉆進，當鉆至砂層易塌孔時，應加泥漿護壁方可繼續鉆進；如不能成孔時，可加套筒或將鉆頭直接焊接在鋼管前端鉆。③鉆機開孔時鉆速宜低，鉆深至20cm以后轉入正常鉆速；鉆進過程中不斷調整鉆機鉆進方向。④第一節鉆桿鉆入巖層尾部剩20～30cm時鉆進停止，用兩把管鉗人工卡緊鉆桿，鉆機低速反轉，脫開鉆桿。鉆機沿導軌退回原位，人工裝入第二節鉆桿，并在鉆桿前端安裝好聯接套，鉆機低速送至第一根鉆孔尾部，方向對準后聯接成一體。每次接長，按上述方法進行。⑤換鉆桿時，要注意檢查鉆桿是否彎曲，有無損傷，中心氣孔是否暢通等，不符合要求的應更換，以確保正常作業。⑥為防止鉆桿在推力和振動力雙重作用下鉆桿上下顫動，導致鉆孔不直，鉆孔時應把扶直器套在鉆桿上，隨鉆桿鉆進向前平移,確保動力器，扶正器、合金鉆頭按同心圓鉆進。⑦鉆進過程中經常用測斜儀測定其位置，并根據鉆機鉆進的現象及時判斷成孔質量，并及時處理鉆進過程中出現的事故。⑧認真作好鉆進過程的原始記錄，及時對孔口巖屑進行地質判斷、描述。作為開挖洞身的地質預探預報，作為指導洞身開挖的依據。⑶清孔驗孔①用地質巖芯鉆桿配合鉆頭進行來回掃孔，清除浮渣至孔底，確保孔徑、孔深符合要求、防止堵孔。②用高壓氣從孔底向孔口清理鉆渣。 ③用經緯儀或者全站儀、測斜儀等檢測孔深，傾角，外插角。⑷安裝管棚鋼管①鋼管應在專用的管床上加工，棚管四周鉆φ12出漿孔，間距15cm交錯鉆眼成梅花形布置，管頭焊成圓錐形，便于入孔。②棚管頂進采用大孔引導和棚管機鉆進相結合的工藝，即先鉆大于棚管直徑的引導孔，然后利用鉆機的沖擊和推力，將安有工作管頭的管棚沿引導孔鉆進，接長棚管，直至孔底。③采用絲扣連接方式，相鄰鋼管的接頭應前后錯開。鋼管進場后，應按照配管方案分類擺放整齊，由專業技術人員檢查驗收。④施工中的鋼管在安裝前必須逐孔逐根進行編號，按編號順序接管推進、不得混接。管棚鋼管由機械頂進，鋼管節段間采用絲扣連接方式，頂進時，節長采用4m、5m、6m三種管節。管棚頂到位后，鋼管與導向管間隙用電焊滿焊封堵再用帶有注漿管和排氣管的封口板焊接堵塞。⑤頂管時，當第一節鋼管推進孔外剩余30～40cm時，吊起第二根鋼管，人工微調保證與第一根鋼管在一條直線上，利用管鉗將絲扣擰緊。鉆機再以沖擊壓力和推進壓力低速頂進鋼管。⑥頂管施工完畢后對每根管進行清孔處理，防止雜物堵塞在管內造成后續管棚注漿工作無法開展。⑦封口當所有管送完后，以便安裝封口板，封口板安裝完成后方可全部送入。鋼管安裝時，要連排氣管一同安裝，排氣管采用216。10mm塑料管，全長安裝，隨鋼管一同入孔。封口板制作及安裝：割取同導向管等大的鋼板作為封口板，板上預留排氣管孔和注漿管孔，焊接約15cm長排氣管和注漿鋼管，將塑料排氣管從封口排氣管中穿出。先將封口板和管棚鋼管端焊接，送入導向管后端頭位置再和導向管焊接。⑸注漿①機械設備和人員配備每洞口主要機械設備：注漿機1臺、凈漿攪拌機一臺、裝載機一臺。人員配備：68人其中水泥搬運工2人、攪拌機和注漿機及裝載機操作手各一人、注漿口23人②注漿準備：，試驗員在攪拌機內按照每盤兩袋用水量，使用紅油漆標示水位線，準備好比重計和量筒、臺秤等計量設備。準備水電線路，橡膠管和攪拌機、注漿管有效連接，設備經試運行后方可開始注漿。③注漿選擇最初35根作為注漿試驗管，用于總結注漿工藝及漿液控制、結束注漿時機標準，試驗管注漿參數可采用設計推薦，待取得試驗參數后，以試驗參數為準。注漿控制：注漿開始前，先用水試注，潤濕管路、檢驗設備性能、檢查滲漏點再開始正式注漿。，待排氣管均勻流出漿液，封閉排氣管。④注漿結束標準a單孔結束標準單孔注漿壓力達到設計終壓，并穩定10min以上；注漿結束時注漿量不少于設計的80%；單孔進漿速度小于開始注漿速度的10%，并且壓力無明顯降低.b全段結束標準所有注漿孔均符合單孔注漿結束條件，無漏注現象，漿液有效注入范圍大于設計值，預測巖體經注漿后可在開挖過程中保證巖壁穩定。⑤注漿質量檢驗鉆孔檢查法：可將后打的偶數孔作為奇數孔的檢查孔，檢查孔應無涌泥、涌砂、不塌孔。（）或少于設計涌水量。壓水實驗法：對檢查孔數量的5%進行壓水試驗，當吸水率大于1L/（），則證明注漿質量不合格，應進行補注。⑥注意事項注漿前先檢查管路和機械狀況，確認正常后做壓漿實驗，確定合理的注漿參數，方可以施工。注漿過程中隨時檢查孔口、鄰孔、覆蓋層較薄部位有無串漿現象，如發生串漿，應立即停止注漿或采用多臺注漿機同時注漿，也可采用關閉相鄰注漿孔注漿管和排氣管閥門的方法擬制臨孔串漿，如果因為覆蓋層過薄引起地表或掌子面出漿，采用錨噴方法予以封堵。注漿過程中壓力如突然升高，可能發生堵管，應停機檢查。管棚施工后進入隧道分部開挖與支護。⑴總體方案環形留核心土法（見下圖，圖中阿拉伯數字表示開挖順序，希臘字母表示支護施工順序），初期支護緊跟在每一步的開挖之后。隧道開挖工序應安排合理，為減少各斷面的相互影響，需要嚴格控制斷面間的距離（施工步驟圖示意圖）。⑵開挖及出渣以鉆爆臺車為平臺，人工配合風鉆打孔、裝藥，光面爆破，挖掘機裝車，自卸車出渣每循環進尺根據圍巖情況。⑶施工順序圖見下圖：隧道弧形導坑預留核心土法步序示意圖⑷施工順序簡介第一步弧形導坑開挖與初支：在拱部超前支護保護下，弧形導坑開挖，每次掘進1榀鋼架間距。開挖至設計輪廓后立即初噴34cm厚混凝土，及時鋪設鋼筋網、架設鋼架。在鋼架拱腳以上50cm處，緊貼鋼架兩側按斜向下傾角20度打設鎖腳錨桿，鎖腳錨桿與鋼架牢固焊接，復噴至設計厚度。第二步當弧形導坑開挖到下臺階掌子面前4m，核心土距前掌子面2m，開始下臺階及仰拱開挖與初支。每次開挖長度為2榀，最長不得大于3榀鋼架間距，開挖、修整至設計輪廓后立即初噴34cm厚混凝土，及時鋪設鋼筋網、架設鋼架，在鋼架拱腳以上50m處，緊貼鋼架兩側按斜向下傾角2040打設鎖腳錨桿，鎖腳錨桿與鋼架牢固焊接，錨、噴至設計厚度。第三步仰拱清理，當下臺階及仰拱開挖初支20m時立即進行仰拱和填充混凝土施工。⑸施工方法變更建議為加快施工進度，將根據圍巖變好情況，在業主、監理、設計和施工單位在充分分析圍巖穩定性和施工可行性的情況下，經上報批準可環形預留核心土開挖法施工變為上下臺階法開挖和初支。注意：除核心土開挖外，其他步驟開挖后，初支必須立即緊跟，核心土預留長度2m，斷面面積占上臺階總面積不小于2/3。⑴開挖順序圖正臺階（上下臺階法）（見下圖，圖中阿拉伯數字代表開挖步序，羅馬數字代表支護施工順序）。⑵開挖及出渣鉆爆作為施工平臺，人工風鉆打眼，光面爆破，裝載機裝渣，自卸車運輸，挖掘機清底。每循環進尺根據圍巖情況，控制在2m以內。上下臺階法施工步序 示意圖⑶施工順序簡介第一步在超前錨桿的支護下，進行上臺階開挖和初支，采用光面爆破的方法，挖機配合裝載機裝車，自卸車運輸，挖掘機清底。第二步上臺階開挖20m時開始下臺階開挖和初支，采用鉆爆法施工，每循環進尺3m，根據圍巖及量測情況，及時進行仰拱和填充施工。光面爆破是保證施工進度和成本控制的有效手段，做好上臺階初支質量，確保鎖腳錨桿的長度和錨固飽滿度以及和鋼拱架有效連接是下臺階開挖時上臺階懸空段穩定的重要基礎。上下臺階間鋼拱架的連接質量是保證整環支護剛度及減小收斂變形的有效方式，必須予以足夠重視。⑴爆破設計的原則掏槽及底板眼按拋擲爆破設計。其它炮眼采用淺、中孔微振動控制爆破，在保證爆破效果的前提下，盡量減少炮眼的炸藥用量。本隧道Ⅴ級圍巖土質地段采用人工配合機械開挖，石質地段采用小型微震爆破開挖，機械出渣。Ⅳ級圍巖采用預裂爆破（淺埋）和光面爆破（深埋）開挖，局部地區采用人工配合機械開挖。Ⅲ級圍巖地段采用光面爆破開挖。根據地質條件、開挖斷面、開挖進尺、爆破器材等條件編制爆破設計。根據圍巖特點合理選擇周邊眼間距及周邊眼的最小抵抗線，輔助炮眼交錯均勻布置,周邊炮眼與輔助炮眼眼底在同一垂直面上,掏槽炮眼加深20cm。嚴格控制周邊眼裝藥量，采用間隔裝藥，使藥量沿炮眼全長均勻分布。根據巖石特性選擇炸藥，本工程采用乳化炸藥。塑料導爆管非電毫秒雷管起爆。采用毫秒微差有序起爆，一般周邊眼采用導爆索起爆，以減小起爆時差。如鉆爆設計參數在實際施工時需進行試驗、總結、修改、取得最佳效果的鉆爆設計，提高爆破效率和爆破質量，控制超欠挖，節約成本。⑵爆破參數的選定在進行鉆爆參數設計前，先用工程模擬法初選爆破參數，再在洞內代表性圍巖段做單段爆破漏斗試驗及三眼爆破成縫試驗，通過現場的試驗確定有關爆破參數。 巖石種類周邊眼間距E(cm)周邊眼最小抵抗線 W(cm)相對距 E/W周邊眼裝藥參數(kg/m) 硬巖 55～70 60～80～～ 中硬巖 45～65 60～80～～ 軟巖 35～50 45～60～～⑶選用爆破器材的性能與規格2巖石乳化炸藥：～，猛度12mm，爆力320cm3，殉爆距離5cm，爆速3600m/s，氧平衡3 .38%, 爆溫2514℃。藥卷使用規格：周邊眼Ф25200mm； 其他眼：Ф32200mm。導爆管毫秒雷管：1～15 段腳線長：， m， m。8工業電雷管，電起發器起爆。導爆索：紅色，～，爆速≥6500m/sec，每米折合裝藥量11g，嚴禁用鈍器砸斷。⑷裝藥結構周邊眼的裝藥結構采用導爆索連接Φ25200小直徑藥卷空氣間隔裝藥，～。其他炮眼均采用連續裝藥結構，裝藥后將炮泥堵塞在與炸藥相接的部位，周邊眼堵塞長度不小于50cm。⑸炮眼布置與鉆爆參數本隧道Ⅴ級圍巖：由于圍巖軟弱，破碎，從安全質量出發，采用人工配合機械開挖，巖質較硬處采用微震爆破。Ⅳ級圍巖采用光面爆破。掏槽方式通過實驗確定，周邊眼間距：Ⅳ級圍巖一般段按4045cm設置；周邊眼采用導爆索連接小藥卷空氣間隔裝藥。各類圍巖炮眼布置及裝藥結構見下圖： 隧道Ⅳ級圍巖臺階開挖鉆爆設計參數表炮孔類別炮孔深度（m）炮孔個數（個）單孔藥量（kg）總藥量（kg）雷管段別上臺階參數周邊孔208Ms12輔助孔1216Ms1110Ms108Ms97Ms768Ms5底孔1012Ms13掏槽孔（楔形掏槽）6Ms34Ms1開挖面積循環進尺單位炸藥量最大單響藥量16kg一次爆破總藥量下臺階參數輔助孔46Ms1~9周邊孔26Ms11底孔1010Ms12開挖面積注：正臺階開挖法由于上臺階比下臺階先行3～4循環進尺，為下臺階提供良好的自由面，故下臺階參數參照淺孔臺階爆破編制。循環進尺單位炸藥量最大單響藥量一次爆破總藥量 V級圍巖開挖采用分臺階留核心土環形開挖隧洞鉆爆設計參數表上臺階鉆爆設計參數表炮孔類別炮孔深度（m）炮孔個數（個）單孔藥量（kg）總藥量（kg）雷管段別掏槽孔（直孔掏槽）4（上）Ms14（左）Ms14（右）Ms1輔助孔7（上）Ms35（左）Ms35（右）Ms34（上）Ms54（左）Ms54（右）Ms55（上）Ms78（左）Ms78（右）Ms7周邊孔13（上）Ms911（左）Ms911（右）Ms9底孔10（左）4Ms1110（右）4Ms11核心土鉆爆設計參數炮孔5Ms16Ms39Ms5下臺階鉆爆設計參數表主炮孔4Ms16Ms311Ms513Ms76Ms9周邊孔8Ms11底孔14Ms12其 他 參 數