隧道富水区光面爆破施工工法分析报告.doc

隧道富水区光面爆破施工工法 1、前言 在隧道施工中，地下水对围岩稳定性的影响举足轻重，其主要表现在以下几个方面：软化围岩、软化结构面、承压水的水压作用。地质条件的好坏是决定工程造价、施工难易及施工安全等的重要因素。隧道工程的施工与地质条件密切相关，由于受勘探条件和自然条件的影响，围岩的组成及节理发育情况难以预知，加之地层本身的地质也存在微妙的变化。在隧道富水区开挖施工需要解决的两个重要问题是：1注浆封水降低地下水对围岩的软化、侵蚀，加固围岩；2根据新奥法原理，减少超欠挖，最大限度地降低爆破振动，减少对围岩和支护体系的振动，加强围岩的自稳能力。在安子垴隧道富水区的施工中，采用合理的注浆加固光爆施工方法，其经济效益、社会效益显著。本工法就是根据上述工程实践编写而成。 2、工法特点 2.1.加强地质超前预报和监控量测，以信息化施工手段指导施工。 2.2.以科学技术为手段，采用先进施工技术，程序化、规范化施工，降低成本。 2.3.根据围岩及富水情况进行合理的注浆加固、钻爆设计，实现减振光面爆破。减少对保留围岩的扰动，减少超欠挖，使隧道断面成型好，增强围岩的自稳能力。 2.4.不断优化施工组织设计，使施工组织设计更趋于合理，避免因施工组织不合理造成的浪费。 3、适用范围 本工法适用于长大隧道及条件相似的其他隧道及地下工程。 4、工艺原理 按隧道开挖新奥法施工原理，进行地质超前预报，为施工探明地质情况，采用合理的注浆加固及掏槽爆破与光面爆破相结合的施工方案，降低爆破振动速度，减少对围岩扰动，增强围岩的自稳能力，优化调整开挖方案和合理进尺，控制爆破振动的危害。 5、施工工艺流程及操作要点 5.1工艺流程图 图5.1-1 施工工艺流程图 5.2施工工艺及操作要点 5.2.1.施工遵循“先预报，预加固，短进尺，弱爆破，强支护，早封闭”的原则，配备水平钻机、地质雷达、TSP203地质预报仪等仪器，采用常规地质法、声波法相结合的综合手段进行地质超前预报，按照“石变我变”的动态原则组织施工。 1超前地质预报 隧道的地质条件复杂，现阶段地质勘探的深度尚难以全面反映全线的详细地质情况，尤其是复杂的岩溶地质问题几乎是不可能的。根据隧道地质条件异常情况，超前地质预报拟采用地质法－物探法－水平钻孔法相结合的综合地质预报手段，各种手段扬长避短、相互验证，以提高地质超前预报的精度。根据已有的地质勘探资料，对隧道进行补充地质勘探，进一步了解和掌握隧道区内的水文地质条件，对水源及其通道情况作出初步判断。 超前地质预报方法： 1）常规地质法：主要有地质素描法、超前水平钻孔法、地质雷达探测法、TSP法。 2）地质素描：开挖后利用罗盘仪、地质锤、放大镜、皮尺等简单工具对开挖面围岩级别、岩性、围岩风化变质情况、节理裂隙、产状、断层分布和形态、地下水等情况进行观察和测定后，绘制地质素描图，通过对洞内围岩地质特征变化分析来推测开挖面前方的地质情况，据以指导施工，地质素描在每次开挖后均需进行。 3）超前水平钻孔：通过钻孔设备钻进过程中钻速、冲洗液、岩屑和岩粉的变化对开挖面前方较短距离内的地质情况进行判断，为提高其预报的准确度，与地质素描配套使用。 4）地质雷达：为提高地质预报的准确型，除采用常规地质法进行地质预报外，同时利用SIR－10B型地质雷达进行地质超前预报，其探测范围40m内，是一种非破坏型的探测技术，具有抗电磁干扰能力强，分辨率高，图象清晰直观。 5）TSP203地质预报系统技术：TSP（Tunnel Seimic Prediction）技术由AMT公司研制，是一种用于超前预报隧道前方地质变化的地下反射技术。利用地震波的反射原理进行地质探测。该设备和技术特别适用于高分辨率的折射微地震探测，以及对断裂带和岩体强度降低的软弱破碎带的探测，对于掌子面前方及其周围的地质界面情况的位置，均用数据处理后的图象来直接反映，对剪切横波（S波）的数据处理能籍以提高含水断裂带和地质构造走向的辨识率，并能自动进行数据分析。对不同岩体及断层带等界面、富水地段的预报效果最好，同时预报距离长。节省时间，对施工干扰少，每次爆破记录时间仅需45min，整个量测循环（包括仪器清理）共需2h。 2超前预注浆处理 隧道施工前根据设计和调查资料，预计可能出现地下水的情况，估计涌水量，选择最佳方案，在施工中对隧道的出水部位、水量及变化规律等做好观测记录，并不断改进和完善施工方案。隧道开挖过程中，常见地下水的活动，而地下水的活动也是新奥法实施中产生失败的一个重要因素。其渗透压力可在极短的时间内瓦解围岩的自能力，同时也给喷射混凝土带来困难。要解决地下水的水压问题，最好的办法是超前。在分析超前所获得的有关资料后在出水量大，开挖施工安全难以保证时