石方洞挖工程

第十一章石方洞挖工程111概述1灌浆洞长25m底板高程15550m洞身采用C20混凝土挂网喷浆厚40cm断面为城门洞型洞宽25米高3米2灌浆洞与混凝土防渗墙为同一轴线1111范围本章规定适用于本合同施工图纸所示的左岸坝肩灌浆洞的开挖112引用标准1爆破安全规程GB672220112爆破作业人员安全技术考核标准GA5319933锚杆喷射混凝土支护技术规范GB5008620014环境空气质量标准GB309520125水利水电工程爆破施工技术规范DLT513520016水利水电工程喷锚支护技术规范SL39820077水工建筑物地下开挖工程施工技术规范DLT500919998水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范SL4719949水利水电工程施工测量规范SL521993施工规划1131施工总体原则1本工程为洞室开挖施工正确处理安全质量进度和经济的关系2开挖施工前监理单位向施工单位提供设计文件和图纸组织技术交底施工中组织有关单位及时进行工程地质和水文地质的预测预报工作如实际情况与设计条件不符合时进行修正设计必要时进行补充勘测工作方案发生重大变化报请监理批准及建设管理单位批准3按照合同文件施工图纸和相应规范施工开工前编制施工组织设计报请监理单位批准后方可施工施工中严格执行技术经济安全质量责任制加强技术管理做好原始资料记录整理和工程总结工作4制定安全技术措施并对施工人员进行安全教育施工中认真执行安全操作规程严格遵守劳动保护法令和卫生标准不断改善劳动条件防止伤亡事故和预防职业病的发生5与监理单位设计单位密切协作对围岩稳定进行监测及时反馈信息指导设计和施工6积极采用新技术新材料新工艺新设备广泛开展技术革新不断提高施工技术水平7按照GBISO9002系列标准建立质量保证体系对施工全过程的各个环节实施有效控制不断提高企业管理水平确保工程质量8遵守国家有关环境保护法令施工期间在合同规定的施工区域内制定专项环保措施并认真贯彻执行1132施工总程序安排11321施工总程序安排原则根据本工程施工总体规划原则和施工总进度计划安排施工总程序安排原则为1工程开工初期洞石方明挖先期进行灌浆洞采用30装载机或手推车出渣在开挖工作面组织好钻爆出碴等多工序平行交叉作业2洞挖施工采用全断面法开挖根据不同围岩条件选用不同开挖排炮进尺局部围岩地质条件较差段及断层破碎带采用中下导洞超前两侧扩挖跟进开挖超前支护并加强围岩收敛监测3灌浆平洞施工供风系统隧洞开挖期间主要采用轴流风机向洞内通风钻孔设备供风采用空压机供风1133施工方案1开挖爆破严格按新奥法原则指导施工开挖采用YT28手风钻造孔全断面开挖周边孔采用光面爆破非电毫秒塑料导爆管起爆网络2运输出渣开挖石渣采用装载机装载后运至洞外装15t自卸汽车运输至弃渣场或监理认可的指定地点114施工布置1141施工交通本标段内美河村美河弃渣场新建道路修至挡水坝顶左岸灌浆洞口处新建挡水坝距美河弃渣场较近施工运料弃渣及机械运转均在新建道路上进行1142施工用电本标段洞内施工用电主要是空压机和洞内照明用电洞口设350KV变压器施工供水洞室开挖施工用水采用水泵从附近河内抽取并在支洞口附近地势较高位置修筑一个30m3的蓄水池水池至工作面采用自流方式供水供水管线采用50塑料管1144施工供风本标段左岸灌浆洞钻爆开挖钻孔计划YT28手风钻施工每台手风钻用风量约为3m3min砼喷射机供风量按照9m3min计算用风量约为21m3min所以供风站计划布设1台20m3min的电动空压机并配套相应的压力风包能够满足施工要求地下洞室开挖所有供风管路采用108钢管和风包供风至各施工工作面钢管之间采用法兰连接在距开挖掌子面30m处设置带阀门的风叉用50胶管连接供风1145施工通风11451通风量的确定根据洞室施工程序方法施工设备配置及通风方式方法的安排以满足施工人员正常呼吸及冲淡排除爆破机械废气有害气体等的最大通风量并满足洞室最小风速不超过最大容许风速进行施工所需通风量和风机工作风量风压的计算并依据计算成果选择通风设施以灌浆洞开挖为重点进行通风量计算并根据计算结果来选择通风机11452开挖通风量计算满足最多施工人员所需风量QqmK式中q洞内每人所需新鲜空气量一般按30m3min计m洞内同时工作的最多人数施工高峰期取10人K风量备用系数取125Qqmk310125375m3min施工通风必须满足施工人员的正常呼吸需要并能满足冲淡排除爆破及施工机械所产生的有害气体和粉尘计算出所需要的通风量为375m3min11453通风机的选择依据以上原则选定的施工通风量除应满足洞内容许最小风速外还应注意不得超过洞内最大容许风速根据以上原则输水隧洞开挖所需最大风量不小于375m3min考虑到灌浆洞和施工支洞均为人工完成计划在新建挡水坝左岸灌浆洞洞口和各施工支洞洞口分别布置1台便携式通风机进行压入式通风即可满足施工通风需求1146施工照明洞内照明线路采用50mm2的低压绝缘导线沿边墙上部布置洞内非作业地段采用220V防爆灯照明另外为防止施工中突然停电施工人员配置1224V手提作业灯作为应急照明1147施工排水本标灌浆洞在开挖过程中需设置排水边沟边沟截面40cm20cm以满足施工中排水需求施工中监察洞内集水和排水情况及时维护和保养洞内排水边沟以防止洞内积水淹没工作面1148施工弃碴本标段洞室开挖弃渣采用装载机装载后运至洞外装15t自卸汽车运输至临时弃渣场或监理认可指定的地点115洞室开挖施工程序及方法1151整体施工程序在洞挖施工过程中风水电管线及时延伸确保通风及排水的强度和效果支护施工紧跟开挖施工针对不同类别的围岩每一个开挖循环拟分别采取如下施工程序1类围岩洞身段测量放线布孔钻爆出渣下一循环开挖支护永久支护2类围岩洞身段超前支护测量放线布孔钻爆一次临时支护出渣二次支护下一循环开挖支护1152灌浆洞开挖方法本标左岸灌浆洞的开挖将主要采用YT28气腿钻钻孔楔形掏槽方式周边光面爆破非电毫秒微差起爆洞室底板部分开挖时为了控制质量底部设计岩石面加密孔距进行光面爆破装载机配合人工清理底板余渣12T自卸汽车出渣具体施工方法1测量放线及布孔采用激光测量仪精确测量在掌子面用红油漆画出开挖边线按照爆破设计进行炮孔布置2钻孔器具YT28气腿钻3钻孔要求钻孔孔位应依据测量定出的中线腰线及开挖轮廓线确定周边孔应在断面轮廓线上开孔沿轮廓线的调整范围和掏槽孔的孔位偏差不应大于5m炮孔外偏斜率不应大于50mmm其他炮孔孔位的偏差不得大于10cm炮孔孔底应落在爆破图规定的平面上4装药连线及爆破钻孔作业结束后采用人工装药连线周边采用光面爆破光爆孔间距为4550cm中部采用中空孔结合楔形掏槽中空孔直径为42mm毫秒微差非电导爆雷管起爆全断面掘进图111围岩开挖工序流程116不良地质洞段开挖措施1161做好地质超前预报11611地质勘察及预报为保证灌浆洞安全顺利施工洞室的勘察设计工作采取动态模式即根据洞室开挖过程中出现的具体地质问题及时优化变更设计以利于隧洞施工洞室开挖施工中严密注意围岩开挖情况通过探测手段预测开挖工作面前方几米至几十米的围岩工程地质和水文地质条件结合掘进中地质条件的变化及时提出预报以便有准备地做好各种预防和施工措施保证灌浆洞工程的顺利进行在施工过程中通过加强施工阶段的地质勘察努力做到把勘测设计施工一体化采用现场监控信息指导施工方法根据实际围岩动态进行经济合理有效的支护增加开挖前方地质预测预报超前物探或超前钻探获取工作面前方地质信息和开挖后地质情况由设计监理施工相关单位的工程地质人员共同认定围岩类别以确定和调整支护设计保证施工安全11612预报内容1对照图纸提供的地质资料预报地质条件变化情况及对施工的影响程度2预报可能出现塌方滑动的部位形式规模及发展趋势提出处理措施3预报可能出现突然涌水的地点涌水量大小地下水泥砂含量及对施工的影响工作面清理测放点线钻孔施工装药连线通风散烟警报及撤离起爆出渣运输危岩处理喷护下一循环4预报软岩内鼓片帮掉块地段及对施工的影响程度5预报岩体突然开裂或原有裂隙逐渐加宽的位置及其危害程度6位移量测中发现围岩变形速率加快时应预报对围岩稳定性的影响程度7浅埋隧洞地面出现下沉或裂缝时预报对隧洞稳定和施工的影响程度8对隧洞将要穿过不稳定岩层较大断层作出预报以便及时改变施工方法或采用应急措施9隧洞施工中由于措施不当可能造成围岩失稳应及时采取改进措施11613探测方法1导坑探测地质条件较复杂的隧洞施工中采用超前导坑或专用的探测坑道进行探测根据导坑开挖揭露的围岩地质情况能了解并较准确地判断预测隧洞开挖工作面前方相应地段围岩的工程地质及水文地质条件2超前水平岩芯钻探超前水平岩芯钻孔可视为隧洞中的微型导坑可以探测了解隧洞开挖工作面前方几十米乃至上百米范围内围岩的地质情况在钻进过程中尽可能避免钻头发生偏移导致探测结果发生误差根据岩石的坚硬程度调整钻机的转速和钻压坚硬的岩石采用较低的转速和较高的钻压较软的岩石则采用较高的转速和较低的钻压3工作面上的浅孔钻探浅孔钻探是利用开挖工作面上的炮眼孔或探水孔声波探测孔的钻进情况来探测了解围岩地质情况这些钻孔深一般为几米至几十米在钻进过程中通过钻进的时间速度压力成分以及卡钻跳钻等和岩性构造性质及地下水等情况掌握地质条件判断开挖工作面前方围岩的地质情况4声波探测声波探测是利用不同岩石体有不同的物理力学性质因而声波的传播速度亦有不同的关系可根据岩石体的声波传播速度来判断围岩的工程地质情况当岩石体的波速越高时则岩体越完整坚硬岩体质量越好5地震波量测灌浆洞施工前采用地震波测量系统TSP作一次测量进行地质超前预报为洞室施工方法措施的变更和拟定提供依据以减少施工的盲目性减少事故的发生率确保施工安全1162不良地质洞段措施为提高不良洞段施工施工质量和工程进度不良地质洞段施工要做到超前规划周密部署工序之间要做到紧密衔接钢支撑提前在预制厂加工洞内采用螺栓快速连接喷护用料提前准备做到快速封闭以减少围岩应力释放只要施工组织得当施工方法科学合理就能实现不良洞段快速施工的可能11621岩爆施工措施1岩爆的预防措施1喷水湿润岩面以及时释放围岩应力2采取超前钻孔高压注水超前导洞光面爆破技术避免应力集中3施工过程中根据监测结果及时调整钻爆设计提高光爆效果降低岩爆频率与强度4通过观察一听响声二看位置三看方向找出岩爆发生的前兆逐步积累经验开展岩爆预报减少岩爆产生的危害2岩爆的处理措施1掌子面喷洒高压水开挖面清除浮石加强对施工设备及人员防护措施2增设临时防护设施给主要施工设备安装防护网和防护棚架施工人员配安全帽掌子面加挂防护钢丝网3开挖后及时用高延性锚杆带弹性垫板的速凝锚杆临时支护然后进行系统锚杆挂钢筋网喷钢纤维混凝土支护岩爆严重地段架型钢拱架支撑4对激烈岩爆及时躲避直至岩爆平息5加强处理岩爆危石6在已支护的地段发生岩爆时应及时地对受损的部位进行补强支护以避免围岩条件的进一步恶化威胁人员设备的安全确保洞室的稳定补强支护的措施主要有清除受损部位的松动岩块和坍塌物对受损的部位和岩爆区域根据设计增加强支护对塌方部位补喷5cm10cm钢纤维喷混凝土并与岩面顺接对受剪破坏的岩墙增设加强支护在坍塌深度较深面积大的部位可采用混凝土修复在混凝土衬砌完成后再进行固结灌浆处理11622松散地层施工措施松散地层结构松散胶结弱稳定性差在施工中易发生坍塌隧洞穿越此类地层减少对围岩的扰动一般采取先护后挖密闭支撑边挖边封闭的施工原则必要时采取预加固等措施1在松散地层进行隧洞施工减少对围岩的扰动避免引发坍塌施工时一般采取先护后挖密闭支撑边挖边封闭的施工原则2施工时采用超前支护以预先支护围岩防止围岩坍塌开挖前向围岩内打入钢钎钢管钢板等构件进人掘进前方的稳定岩层内其末端支承在拱部围岩的悬吊锚杆或格栅拱支撑上以有效地约束围岩在爆破后的一定时间内不发生松弛坍塌3当围岩为砂黏土黏砂土亚黏土粉砂细砂砂夹卵石夹黏土等非常松软破碎的土壤钻孔后极易塌孔的地层采用超前管棚法施工管棚长度及管棚钢管的外径应根据地质情况选用为增加管棚刚度在钢管内可注入混凝土或在钢管内设置钢筋笼注入水泥砂浆4在自稳时间很短的砂层砂卵砾石层等松散地层采用超前小导管注浆的方法进行施工沿开挖外轮廓线以一定的角度打入管壁带孔的小导管而后向管内压注水泥砂浆或化学浆液既将松散地层固结为整体又能起到超前支护的作用5松散地层中含水对隧洞施工危害极大采取措施排除施工部位的地下水可在洞内或辅助坑道内井点降水埋深较浅时深井泵降水或洞外地面隧洞两侧布点降水还可采用注浆堵水的方法采用何种方法根据工程地质及水文地质等具体情况经过技术经济比选后确定11623断层破碎带处理措施针对破碎带地质条件差围岩开挖后容易造成隧洞顶板边墙出现坍塌掉块甚至冒顶等情况务必在施工中采取超前支护及时施作初期支护和永久衬砌1施工前综合分析超前探孔和超前地质预报资料及时了解和掌握岩性的变化切实掌握断层带的情况其破碎带的宽度填充物地下水以及隧洞轴线与断层构造线方向的组合关系正交斜交或平行调整衬砌设计参数使围岩达到稳定根据有关施工技术和机具设备条件选择通过断层地段的施工方法报监理工程师审批2当断层带内充填软塑状的断层泥或特别松散的颗粒时超前支护采用先拱后墙法3断层地段出现大量涌水时采取排堵结合的治理措施4通过断层地段的各施工工序之间的距离尽量缩短尽快地使全断面衬砌封闭减少岩层暴露松动和地压增大5采用爆破法掘进时严格掌握炮眼数量深度和装药量原则上尽量减小爆破对围岩的震动6断层地带的支护原则应宁强勿弱并经常检查加固7断层地带的衬砌紧跟开挖面完成衬砌断面尽早封闭11624防止冒顶塌方的措施1开挖掌子面爆破后安排专人处理顶帮浮石杜绝冒顶事故2衬砌工作面与开挖工作面之间的区段派专人负责管理顶板一旦出现顶板来压有可能发生顶板冒落时立即撤出开挖工作面的所有人员并采取安全可靠的支护措施确保安全3拱顶和顶板岩层有裂缝或较破碎之处采用锚杆喷锚挂网喷锚或架设钢拱架进行支护4采用地质预报及超前钻探方式进行预探在钻孔过程中派专业技术人员对钻进的时间速度压力冲洗液的颜色卡钻跳钻岩性地下水空调等情况进行分析掌握前方地质情况以便在开挖过程中确定相应方案保证施工的安全已开挖地段可采用红外线探水或地质雷达预报的方法对隧洞开挖工作面前方一定长度范围内围岩的工程地质和水文地质条件进行推断和评估5处理方案1采取短掘进快衬砌的方法防止塌方2有塌方征兆且体积可能较大时可采取随挖随喷射混凝土随架设临时钢构件支撑支挡的方法加强支护3必要时采取小管棚注浆加固破碎有坍塌可能的岩体在支护可靠后再进行开挖衬砌4视塌方可能性和危险性及时撤退现场施工人员6洞口在施工期间采取可靠的安全措施如及时进行表面护坡挡墙砌筑截水沟修筑等确保洞口位置不发生塌方在雷雨季节采取必要的防雷措施如采用独立避雷塔避雷针等避免发生因雷击产生的各种破坏和人员伤亡出渣时由装载机装渣15T自卸车运输至业主指定弃渣场117洞室开挖工期保证措施本标洞室开挖工期相对比较紧张所以施工中要合理安排各工序的衔接关系减少施工干扰加快施工进度具体采取如下措施1本工程灌浆洞开挖施工工期较紧为了开挖工程按计划完成在工程开工前要编制详细的施工组织设计在开挖工程施工前详细编制各施工工序的详细作业计划2在开挖施工过程中每月的月底要编制下月的开挖施工进度计划计划内容要包括材料采购人员设备计划安排等并招开进度计划会3实行严格的作业交接班制度保证工作面完整持续作业4提高各机械设备的检查维修及保养保证出勤率5实行进度奖励制度提高个作业中队积极性6在保证开挖质量和安全的前提下合理调整爆破参数提高爆破效率增加进尺7加大作业人员的作业能力培训提高专业作业水平节省作业时间8合理调动导流洞开挖爆破参数增加进尺节约支洞开挖工期加长隧洞段开挖工期118施工质量保证措施1洞室开挖施工前结合各部位开挖要求和地形地质条件进行详细的爆破开挖设计并在现场进行生产性试验优选合理的爆破参数施工中根据爆破效果不断修正完善以达到更好的效果2对所有施工部位的钻孔装药等工序进行全过程的质量检查详细作好质量检查记录编制工程质量报表定期提交监理工程师审查3配备足够的安全的钻爆设备加强施工人员系统业务培训熟练掌握钻爆技术严格按照确定的爆破参数进行施工保证爆破效果4配置足够的合格的测量人员仪器和设备按国家测绘标准和本工程精度要求建立施工控制网施工过程中及时放出开挖轮廓线并及时进行复核检查5施工中严格控制钻孔开口位置孔距孔斜线装药密度等参数确保施工质量6加强施工期围岩变形观测和爆破振动监测并根据观测结果调整开挖支护方案保证边坡和洞室内开挖施工安全和质量7制定严格的质量奖罚制度与制定单元质量考核制度相结合要求项目部施工管理技术人员及施工中队对各单元考核进行综合评价8加强现场技术及施工人员的培训提高施工水平加强对作业中队的技术指导及培训119安全及文明施工保证措施1191安全施工保证措施1设置安全管理机构及专职人员负责安全管理工作制定安全保证措施2设置爆破管理机构制定清晰的爆破信号规定指定专职安全员负责爆破作业的各项管理并严格按爆破安全规程进行爆破施工3针对项目特点确定危险源和危险点采取有效措施保证施工安全4开挖过程中爆破面距以完成的支护结构的安全爆破距离遵照现场试验和有关规范进行控制5洞身开挖和支护两个作业面交叉作业中应避免因施工干扰而产生安全事故6施工支洞开挖施工时对进洞口先进行锚喷锁口然后再进行开挖7钻孔作业爆破作业机械电器使用等均在施工前制定详细的安全操作规程8严格遵守水利水电建筑安装安全技术工作规范SD26788严格执行各项安全技术措施施工人员进入现场戴好安全帽9加强围岩地质施工安全监测采取有效支护手段保证洞室的稳定10坚持班前会制度熟悉安全措施预知安全隐患将安全事故消灭于萌芽状态之中1192文明施工保证措施根据地下洞室开挖工程施工的具体情况拟定采取以下措施1文明施工管理应按专业岗位区片等分片包干分别建立岗位责任制度2施工现场文明施工检查是一项经常性的管理工作可采取综合检查与专业检查相结合定期检查与随时抽查相结合集体检查与个人检查相结合等方法3针对本工程施工的特点首先应做好施工现场和施工道路的洒水防止灰尘四处飞扬4项目经理必须制定并监督执行文明施工的目标标准制度以及工程各阶段实施文明施工的计划和措施指定各作业场所材料堆放场生活设施的文明施工责任人其文明施工制度的内容包括各责任人的权利和义务环境管理场地设施管理安全用电和防火管理教育培训检查验收要求卫生管理5具体到现场文明施工应着重从以下几点抓起1洞内开挖施工期间要确保沿线有足够的照明并确保施工区交通运输畅通有序2洞内作业各种材料机械要按规范要求存放井然有序一目了然3洞挖施工期间洞口要派专人进行看守并在洞口悬挂进洞须知等标识牌并严禁酒后进洞作业4洞内各种管路供电线路要整齐有序悬挂在洞壁一侧并派专人进行检查和维护确保洞内供电供水和供风等需要5要求职工统一着装以安全帽的样式和颜色作为区分管理人员和作业人员的标示质检质控人员胸前挂牌并在载工前书面通报业主监理工程师和设计人员以便现场联系6对易起尘土的部位施工时在施工前和施工中先撒水压尘对不宜采用撒水的部位采用围盖或隔离的方式使粉尘排放符合环保规定