2 土石方工程施工1.ppt

水电专业综合课 第二部分 土石方工程施工 三、理解： （一）隧洞开挖的施工过程及开挖方式 水工隧洞施工的主要内容： 开挖、出渣、衬砌或支护、灌浆工作等。 常用的开挖掘进方法：钻爆法，也有采用掘进机全断面掘进。 钻爆法开挖的施工过程： 为测量放线、钻孔、装药、爆破、通风散烟、安全检查与处理、装渣运输、洞室临时支撑、洞室衬砌或支护、灌浆及质量检查等。同时还需要进行排水，照明、通风、供水、动力供电等辅助作业，以保证隧洞施工的顺利进行。 水工隧洞施工的特点： (1)工程地质和水文地质条件对施工影响很大，如遇到断层破碎带、高压含水层等情况，将严重影响施工安全和施工进度。 (2)工作面小，工种工序多，劳动条件差，相互干扰大，因此必须做好施工组织设计，严密组织施工。 (3)隧洞施工容易发生事故，要特别注意安全。必须严格遵守安全操作规程，并制定安全技术措施，确保施工人员的安全。 水电专业综合课 第二部分 土石方工程施工 全断面开挖方法（单位 m） Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ—开挖及衬砌程序 全断面台阶法掘进示意 Ⅰ—上台阶；Ⅱ—下台阶 1—上台阶钻孔；2—扒落石碴；3—出碴后再钻孔 水电专业综合课 第二部分 土石方工程施工 ㈠ 全断面开挖法 全断面开挖是指平洞的设计断面一次性钻孔爆破成型。 优点：洞内工作面较大，有利于机械化施工。平洞的衬砌或支护，可在全洞贯通后进行，也可在掘进相当距离后进行。 适用：当地质条件较好，围岩坚固稳定，不需要临时支护或仅需局部支护的大小断面平洞中，又有完善的机械设备，均可采用全断面开挖方法。 全断面分层开挖：当缺乏大型施工机械设备而无法进行全断面开挖时，可采用全断面分层开挖，将工作面分为上下两层，上层超前2～4m，上下层同时爆破的掘进方法。具体施工顺序是爆破散烟及安全检查后，清理上层台阶的石碴，进行上层工作面的钻孔，同时出碴。清碴后下层工作面钻孔，钻孔完成后，上下层炮孔同时装药，一起爆破，保持上下工作面掘进深度一致。 ㈡ 导洞开挖法 导洞开挖法：就是在平洞中先开挖一个小断面的洞作为先导，称为导洞，然后扩大至整个设计断面，根据导洞与扩大开挖的次序可分为导洞专进法和导洞并进法。 导洞专进法是待导洞全线贯通后再开挖扩大部分； 导洞并进法是待导洞开挖一定距离（一般为10～15m ）后，导洞与扩大部分的开挖同时前进。 导洞开挖类型：上导洞、下导洞、中导洞、双侧导洞。 水电专业综合课 第二部分 土石方工程施工 1、下导洞开挖法 导洞布置在断面下部中央，开挖后向上向两侧底部扩大至全断面。 施工顺序：先开挖下导洞，并架设漏斗棚架，然后向上拉槽至拱顶，再由拱部两侧向下开挖。上部岩碴可经漏斗棚架装车出碴，所以又称为漏斗棚架法。 优点：是出渣线路不必转移，排水容易，工序之间施工干扰小。 缺点：但遇地质条件较差时，施工不够安全。 适用：稳定围岩中的大断面隧洞或机械化程度较低的中小断面平洞。 2、上导洞开挖法 导洞布置在断面顶拱中央，开挖后由两侧向下扩大的开挖方法。 施工顺序：即先开挖顶拱中部，再向两侧扩拱，及时衬砌顶拱，然后再转向下部开挖衬砌。 适用：稳定性差或不稳定围岩的平洞。 优点：先开挖顶拱，可及时作好顶拱衬砌，下部施工在拱圈保护下进行，比较安全。 缺点：是需重复铺设风、水管道及出碴线路，排水困难，施工干扰大，衬砌整体性差。尤其是下部开挖时影响拱圈稳定。 下部岩体开挖：采用马口开挖法。其原理是使拱圈不是由岩体承担，就是由衬砌后的边墙承担。 水电专业综合课 第二部分 土石方工程施工 （二）炮孔种类及布置 钻孔爆破设计的主要任务： 确定开挖断面的炮孔布置，即各类炮孔的位置、方向和深度；确保各类炮孔的装药量、装药结构及堵孔方式；确定各类炮孔的起爆方法和起爆顺序。 炮孔类型及布置： 根据炮孔的作用可分：掏槽孔、崩落孔、周边孔 1、掏槽炮孔 作用：掏槽孔的主要作用是增加临空面，以提高爆破效果， 布置：开挖断面的中部。 类型：斜孔掏槽、垂直掏槽。 1）斜孔掏槽：斜孔掏槽又分为楔形掏槽和锥形掏槽。 楔形掏槽：是由数对对称的相向倾斜的炮孔组成,其适用于各种坚固程度的岩石。 楔形掏槽孔的夹角与布置，是根据岩石的坚固系数值选定,在较坚硬岩体中, 用分层楔形掏槽方法, 即第一层掏槽孔用较小的倾角, 孔深为第二层掏槽孔的0.5～0.7倍, 第二层掏槽孔用较大倾角(70～75°) 。 锥形掏槽炮孔的布置。 水电专业综合课 第二部分 土石方工程施工 光面爆破洞挖布置图 1-2 号孔—掏槽孔； 3-8 号孔—崩落孔； 9-12号孔—周边孔 掏槽孔 2）垂直掏槽 由于掏槽炮孔与工作面垂直布置, 钻孔作业和深度不受工作面大小限制, 便于钻孔自动化, 容易达到要求的循环进尺。 垂直掏槽的形式很多, 常用的有大直径(＞100m