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水工隧洞光面爆破施工指导
一.概况
福安市湾坞供水工程主洞形式采用城门型,断面尺度为2.2 m×2.5m、2.0m×2.2
从设计资料分析,洞身段均以Ⅰ~Ⅱ、Ⅲ类围岩为主,隧洞进出口为Ⅳ类围岩。
二、施工放样
在隧洞开挖前应对原有导线点进行复测,确保导线点的正确性。
隧洞开挖后应及时进行导线加密测量,并对加密导线点进行平差计算。
隧洞施工时应及时快速进行隧洞中心线的放样工作,并做好隧洞高程腰线以便施工时进行高程控制。
三.施工方案
隧洞开挖采用钻爆法(其工艺流程见图2-1),以新奥法理论指导施工。采用全断面开挖,光面爆破。采用直线型掏槽,按设计开挖轮廓线布置周边炮眼、辅助眼。工作面同时开动2台YT-27型气腿式凿岩机钻眼作业。2#岩石硝铵炸药(有水地段采用乳化炸药),周边眼采用中φ25光爆小药卷,8#纸雷管簇联非电毫秒导爆雷管起爆。图2-1 钻爆法开挖施工工艺流程框图
施工准备断面测量画开挖轮廓线布炮眼机具就位
施工准备
断面测量画开挖轮廓线布炮眼
机具就位
钻炮眼
钻炮眼
装药爆破
装药爆破
通风洒水
通风洒水
清危排险
清危排险
出碴
出碴
进入下道工序
进入下道工序
3.1具体施工技术方案
㈠施工围堰
隧洞口临近河道地段河道涨水时易倒灌洞内,隧洞施工时必须在其洞口附近设置施工围堰。
围堰施工方法根据实际情况(了解当地最大洪水)采用两种方案。第一:在河道两岸原河堤的位置加高培厚。采用人工配合机械,人工编织袋装土筑围堰,填筑粘土心墙闭气,编织袋粘土用农用车或人力车运至工作面,用人工堆叠。围堰的高度根据现场情况确定,堰顶高出水面至少1.5m,围堰的顶宽 1.2m,底宽 3.5~4m,坡度为 1:0.8;第二:堤
隧洞口附近没有河道地段在下暴雨时雨水易倒灌洞内,隧洞施工时必须在其洞口附近设置施工围堰。围堰采用麻袋装土方式施工。
㈡施工排水
①在洞脸顶部设排水沟下设集水井,挖一排水沟把水统一引至集水井处用潜水泵抽排,采用 4-6 寸潜水泵抽水,用橡胶软管接至围堰 3m 以外。②隧洞内渗水的抽排方案:工作面在出口处的向上坡方向开挖隧洞时,在洞室一侧开设排水沟,利用排水沟自流排水,排水沟随工作面的掘进开凿,并经常清理,必要时,设置水沟盖板。 工作面在进水口处的向下坡方向开挖隧洞时,在工作面前方设置集水井或集水箱,将洞室内渗水自流至集水井,再用水泵抽排至洞外。抽水泵的容量比最大渗水量大30%~50%,并保证有100%的备用量,重要部位设备用电源。 开挖工作面和局部地段的集水,用潜水泵抽排至集水井。
㈢洞口明挖及洞脸支护
洞口明挖自上而下分层开挖,洞口土方明挖采用PC-200挖掘机挖装5t自卸车运输,洞口石方明挖采用松动爆破,钻孔采用 YT27型风钻配9m3
明挖主要施工程序:坡面清理→锚杆施工→挂钢筋网→喷混凝土施工→下层开挖。
坡面在喷砼之前必须做好表面清理,包括清理所有松散岩块或其他影响砼粘着的污迹、脏物;清除表面积水及疏排裂隙渗漏水等。
㈣光面爆破技术
隧道光面爆破采取微振动控制爆破技术。为控制超挖,周边采用光面爆破方法。隧道光面爆破要求周边眼爆破既能将岩石爆落下来,又能形成规整的轮廓,尽可能保留半孔痕迹,减小爆破对围岩的扰动,减少超挖量。装药集中度(q)、最小抵抗线(W)直接影响周边岩石的爆落效果;“规整轮廓”主要与炮眼间距(E)、炮眼密集系数(m=E/W)和最小抵抗线有关(W);半孔率主要与不耦合系数(D=d炮眼/d炸药)有关。因此,影响隧道光面爆破效果的主要参数应是:炮眼间距(E)、炮眼密集系数(m)、装药集中度(q)、最小抵抗线(W)、不耦合系数(D)。而它们之间又是相互联系的,只有这些参数整体上处在某一正确的范围内,才能达到理想的光爆效果。
影响光面爆破效果的因素有很多,主要有围岩地质条件、炸药特性、断面形状和大小、钻孔质量等。其中围岩地质条件和钻孔质量是最主要的影响因素。
实践表明,通常的光面爆破参数取值范围如下:炮眼间距E=(8~15)d、炮眼密集系数m=0.7~1.0、最小抵抗线W=(10~20)d或者W=E/m、不耦合系数D=1.5~2.0、装药集中度q=0.04~0.4(kg/m)
4.1起爆方式
(l)隧洞开挖按光面爆破要求进行钻爆设计,周边眼使用小直径光爆炸药,炮眼间距45-60cm,采用间隔装药,导爆索起爆,孔口堵塞长度足够。炮孔痕迹在开挖轮廓面上均匀分布,炮孔痕迹I、Ⅱ类围岩保存率达到90%以上,Ⅲ、Ⅳ类围岩保存率达 70%以上,保证开挖面与设计轮廓线一致,径向超挖值和开挖岩面的起伏差均小于200mm,平均100mm。围岩中不得有明显可见
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