信定洞身开挖.docVIP

赣定高速公路信丰至定南段B8-1标 东 坑 隧 道 洞 身 开 挖. 作 业 指 导 书 编制： 钱小三 审核： 胡兴福 批准： 熊庆华 中铁四局四公司信定项目经理部 二00二年九月 工程概况 东坑隧道设计为上下行分离式单面坡直线隧道，左洞长728m，右线692m，总长1420m，按新奥法原理进行设计。其中明洞21m，I、II类围岩177m，III类围岩232m，IV、V类围岩990m。 隧道地属丘陵地貌，岩性以白垩系上统赣州组陆相红色粗碎屑岩为主，区内共有三条断裂构造，东坑隧道地下水主要为基岩裂隙水，赋存于构造裂隙中。 施工准备 本隧道右线进口设计有8m，出口有7m明洞段。左线出口设计有6m明洞段。 明洞处于Ⅰ、Ⅱ类围岩地质段，强度低，节理发育，稳定性差；采用路堑式明挖施工；自卸汽车配合挖掘机，预裂弱爆破施工。 开挖前，按设计位置及仰、边坡坡度，测设边、仰坡边线以及洞顶截、排水沟位置，预先挖好截、排水沟并沿设计开挖边线1.0米外与边沟连通。 边仰坡开挖自上而下作业，及时施作洞口路基段排水沟工程，使仰坡顶、边坡顶排水、截水设施与路堑排水系统相通。 二、洞身开挖作业施工方法 1.洞口段和Ⅰ、Ⅱ类围岩地段施工 洞口段围岩较破碎，覆盖层薄，围岩稳定性较差地质属Ⅰ、Ⅱ类，是施工的薄弱环节。当明洞按设计开挖到位后，进行边仰坡加固施工，并在进洞之前先施工超前小导管，超前小管采用φ42热轧无缝钢管，钢管长4m，管壁四周钻四排φ6mm孔，尾部焊接φ8加劲箍，纵向相邻两排锚杆应有不小于100cm的搭接长度，尾部焊于钢支撑上，环向间距40cm。方法是：使用锚固工程钻机沿洞身的纵向开挖轮廓线以外，以5～10°外插角钻孔，穿入φ42mm超前小导管，注浆加固围岩，先护后挖。 待超前支护完毕后，以短台阶法进行上、下部开挖，采用人工配合机械开挖，必要时使用风镐辅以钻爆。 洞口段和Ⅰ、Ⅱ类围岩地段台阶法施工上断面分三步：一、开挖上导弧形导坑，开挖高度距离拱顶2～3米，采取弱爆破，循环进尺控制在0.5m左右，中央留取核心土。二、爆破作业完成后，派人工清渣，初喷3～4cm砼后，立即架立I16 型钢支撑，挂布刚筋网，进行锚喷支护。三、开挖清除中央核心土，但至少保留中央核心土4～6米。施工流程：测量放线→注浆导管超前支护→上台阶机械开挖，(必要时风镐钻爆开挖)→初喷砼→打入Φ22药包锚杆→挂网→再喷砼→出碴→安装工字钢架→纵向连接钢筋(将其与钢架、锚杆焊连在一起)→喷射砼至设计要求厚度→下台阶开挖支护（仰拱开挖） 下台阶施工，为尽量减少对上导施工的影响，分两次，一次一半，每次进持3～4米，及时支护。应特别注意I16钢架组拼符合设计要求，位置正确，不偏斜，同时应形成闭合支撑，连接整体承受围岩压力。 2. Ⅲ类围岩地段施工 采用短台阶法开挖,台阶长度不少于30m。超前支护采用Φ22mm超前锚杆，开挖采用光面控制爆破，上断面一次性开挖，每3～4密进行初期支护一次，下断面开挖同Ⅰ、Ⅱ围岩施工方法相同，机械出碴。 施工流程为：测量放线→打设超前锚杆→上台阶钻爆开挖→初喷砼→安装Φ22mm药包锚杆并挂钢筋网→出碴→安装钢格栅→纵向钢筋、锚杆与钢架之间焊连→复喷至设计要求厚度→下台阶开挖支护 3.Ⅳ、Ⅴ类围岩地段施工 Ⅳ、Ⅴ类围岩开挖采用全断面法，每循环进尺平均2.8～3.0m。施工流程为：测量放线→钻孔→装药→爆破→通风→找顶→初期支护→出碴→安装Φ22mm药包锚杆→挂网→复喷至设计要求厚度 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类围岩地段采用台阶法施工，Ⅳ、Ⅴ类围岩采用全断面法施工，见开挖示意图： 、 四、钻爆设计 爆整体方案：运用光面爆破技术控制开挖断面，减少对围岩的扰动，严格控制超欠挖。 针对隧道各类围岩及不同施工方法分别作出炮眼布置，钻孔直径均为40mm，炮眼深度随围岩类别而不同。Ⅰ类围岩0.5～0.8m，Ⅱ类围岩0.8~1.0m，Ⅲ类围岩1.1~1.4m，Ⅳ、Ⅴ类围岩3m左右，掏槽眼，掘进眼，周边眼分段起爆。 1、钻爆计算与选定 ①炮眼孔径 d=42mm，采用直径42mm钻头。 ②光爆不偶合系数D D=dk/di= (1-α)(ρ0/[бc]1/r+α 取D=1.5 ③周边眼间距E：E=54.2976kp·di Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类围岩E取40cm，Ⅳ、Ⅴ类围岩取50cm。 ④光爆眼抵抗线W：根据经验m=E/W=0.6~1.0效果最佳，本隧道地质情况决定，E/W=0.8，即可。 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类围岩w取50cm，Ⅳ、Ⅴ类围岩取65～70cm ⑤单孔装药量q 周边眼：q=1/4πdi2·β·L·ρ0 其它眼：q=k·a·w·L·λ ⑥孔距a：满足a=(12~20d)，取a=80cm。 选择爆破参数采用