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隧道四级围岩爆破炸药用量

时间:2024-11-08 百科知识 版权反馈
【摘要】:如遇隧道地质条件发生变化时,必须及时调整施工方法,加强支护,以及其他必要的技术处理手段。建立地质超前预报制度,成立超前地质预报小组,配备相应的仪器、设备,由项目技术负责人组织实施,超前地质预报小组制定预报方案,为调整隧道施工及增加预加固措施提供必要的资料。施工过程中如发现开挖面地质情况异常,要及时汇报,以便项目经理部采取相应措施。

(1)施工前应编制详细的实施性施工组织设计、实施性施工组织设计的施工方案。

技术措施、工程进度计划应根据项目的施工进展情况进行动态调整。应做好以下工作:

①认真进行施工调查、核对现场地质资料、地形、地貌,水文地质。如隧道洞身通过山谷区、凹地,易形成堆积松散区、破碎区,由于地质构造作用易形成断层带,而且在有水出露地段更容易产生坍塌,项目总工程师必须组织有关技术人员进行施工调查,并编写调查报告。

②设计文件审核时,要认真熟悉隧道设计的地质勘探资料,并随时与现场的实际地质情况相对照,比较洞口的位置、复核洞口仰坡的稳定性,进行技术条件、设计原则、施工条件的分析。研究、讨论、确定隧道进洞的方案、加固方法及隧道通过软弱围岩的技术措施。

③要详细审核不良地质地段 (断层、软弱破碎围岩、岩溶等)的设计方案,研究制订不良地质条件下的隧道施工方案。

④通过进行技术、经济、安全等方面的比选,制订详细的施工方案。如遇隧道地质条件发生变化时,必须及时调整施工方法,加强支护,以及其他必要的技术处理手段。

⑤审核应有参加审核人员签字的书面的记录,审核中发现的问题或设计与实际情况不符合时,要尽快向监理单位、设计单位及业主书面报告,提出修改意见或建议新的施工方案,经批准后实施。

(2)根据隧道施工特点要有针对性地编制隧道预防事故的作业指导书,明确可能产生事故的里程、部位,制订详细的预防、控制方法,经项目总工程师审核,公司总工程师批准后,由项目经理组织实施。

(3)编制隧道监控量测作业指导书,由实施监控量测的具体负责人编制、项目总工程师组织审核、公司总工程师批准,项目经理组织实施,作业指导书应包含量测项目、范围、手段,采用的主要仪器、设备,测点布置及实施计划。

(4)做好各种设备、仪器的检验、标定,以保证设备的正常使用和仪器的准确性。工地试验室要做好各项材料的进场检验及试验。严禁使用不合格的材料。

(5)建立地质超前预报制度,成立超前地质预报小组,配备相应的仪器、设备,由项目技术负责人组织实施,超前地质预报小组制定预报方案,为调整隧道施工及增加预加固措施提供必要的资料。对地质情况复杂的,项目部可委托专业地质预报机构探测掌子面前方地质情况,以保证预报的准确性。施工过程中如发现开挖面地质情况异常,要及时汇报,以便项目经理部采取相应措施。超前预报必须要做到 “及时”反馈,严禁事后补资料的做法,地质预报应填写 《超前地质预报表》。

(6)隧道进、出口的洞口段,地质条件一般较差,埋深浅、围岩风化严重、较破碎,施工难度较大,预防坍塌的主要措施有:

①开工前必须复核洞口的位置、洞口边、仰坡的稳定性。

②隧道洞口段开挖时严禁采用大爆破,宜采用控制爆破技术,以避免对边、仰坡围岩的爆破冲击和扰动。

③洞口段的开挖根据地质情况,采用侧壁导坑法进行,当进洞10~20m后,及时修筑洞口段衬砌和洞门。

④洞口深路堑的施工,要尽快完成挡墙、护坡、截水沟、排水沟,洞外路堑水不能流入掌子面应将洞外排水沟与洞内排水沟连接,将洞内水及时排出,减少水流冲刷和洞内积水向隧道基础渗透造成洞口的坍塌。

⑤修建洞顶的高山蓄水池时,蓄水池底部要有防渗漏的措施,防止渗水对围岩的侵蚀作用。

⑥隧道设计有明洞的,要先修建明洞和明洞门,以保证洞口导洞施工的安全。

(7)洞身开挖

①开挖前应制订爆破设计方案和绘制爆破设计图,爆破设计方案的内容应包括炮眼(临空眼、掏槽眼、扩槽眼、掘进眼、内圈眼、底板眼、周边眼)的布置、数目、深度和角度,爆破器材、装药量和装药结构,起爆方法和爆破顺序,钻眼机具和钻眼要求等;爆破设计图应包括炮眼布置图、周边眼装药结构图、钻爆参数表、主要技术经济指标及必要的说明和附图。爆破施工还应有书面交底。

②采用光面爆破、预裂爆破时,掌子面的周边眼布置应设专人负责,检查、控制钻眼的外插角、眼距、眼深,每次炸药的用药量。周边眼应使用同段位雷管同时起爆,并与内圈炮眼的雷管跳段采用,爆破后要求炮眼残留满足要求,轮廓圆顺。

③加强地质预报工作,如遇掌子面地质情况突然变化时,由技术部门根据预报探测结果及时调整施工方案。

④软弱围岩的开挖,可采用预裂爆破方法或采用小断面开挖,最后扩大成型,如采用导洞法、侧壁导坑法或环形开挖预留核心土的方法等,减少爆破对围岩的扰动。施工中严格遵循短进尺、弱爆破、强支护、快封闭的原则。

⑤开挖施工中严禁违章指挥、盲目冒进,重开挖、轻支护,重进度、轻质量,造成工序衔接不紧密,忽视锚喷支护作用,造成围岩暴露过久、变形过大产生坍塌。

⑥每次爆破完成后,技术部门应对爆破的轮廓进行测量,分析爆破后的效果及爆破对围岩的扰动情况,要不断地改进各项爆破参数,使爆破后对围岩的扰动最小,轮廓圆顺。

(8)锚喷支护

①开挖后,要及时进行锚喷支护。快速对围岩进行封闭,避免围岩暴露时间过长,加重围岩的风化及围岩的变形。初期支护应分层施作,第一次喷厚拱部3~5cm,墙部5~8cm,两次喷射间隔时间以10min为宜;当时间间隔超过2h,复喷前应用高压水湿润,确保初期支护的质量。

②严格按设计要求施作锚杆。洞身开挖后,若发现局部有软弱夹层、节理裂隙发育的部位,报请现场监理许可后,采取增加锚杆数量、加大锚杆长度的做法进行局部补强,锚杆施作应垂直节理面。

③软弱围岩地段当量测围岩变形超过标准时,可采取临时增加钢支撑的方法进行支护或采取施作临时仰拱等措施,抑制软弱围岩过度的变形。

④施工中钢支撑与围岩的间隙必须用喷射砼充填密实,并将钢支撑全部包裹覆盖,保护层厚度不得小于4cm。保证喷混凝土层与钢支撑形成整体,钢筋网片可焊在锚杆头部,围岩自稳能力较强的,可先锚再喷,围岩自稳能力差的必须先喷再锚,要掌握好支护的时机。

⑤锚喷支护完成后,质检工程师应认真进行检查,主要检查喷层的厚度、锚杆的数量。

⑥掌握好二次衬砌的时间。二次衬砌的施作应在围岩和锚喷支护变形基本稳定,周边位移速率有明显减缓趋势,水平收敛速度在拱脚附近小于0.2mm/d;或拱顶位移速度小于0.15mm/d并且已产生的位移量占总量的80%以上时方可施作。进出口地段的二次衬砌必须尽早完成;通过不良地质地段的洞身,也应及早施作二次衬砌,带仰拱的应尽早封闭,保证隧道的安全。

(9)溶洞、断层、松散破碎地层的隧道防坍塌措施

①由于地质勘查的局限性,设计提供的地质资料具有相对性,因此,隧道施工中要加强地质的超前预报工作,加强掌子面的地质观测分析,宜采用TSP地质雷达、红外线探水等较先进的探测技术和设备,准确地获得掌子面前方的地质情况,特殊情况下也可采用超前钻孔获取准确的资料。

②配备足够机具和材料,做好应急措施。

③不良地质隧道要以 “先治水、短掘进、弱爆破、强支护、早衬砌、勤量测、稳步前进”为原则。应尽快使衬砌结构封闭,改善受力状态,确保衬砌结构的长期稳定。

④围岩破碎,节理、裂隙发育的特殊地质条件下,可采用超前锚杆、超前小导管、管棚、地表砂浆锚杆、超前小导管周边注浆,深孔注浆、旋喷桩、冻结等措施对围岩进行加固,再进行开挖。

⑤加强监控量测,利用量测来指导施工,控制围岩的变形,防止坍塌的产生。

⑥溶洞地段必须通过超前地质预报,准确探测溶洞的大小、位置,探明溶洞内的充填物。根据设计资料和现场实际探测的情况制订详细的施工措施,严格按照规范进行施工,以 “引、堵、越、绕”等原则处理。当施工达到溶洞边缘时要做好各工序的安排,使工序衔接紧密。严防涌水、流沙、涌泥等对后续工序的影响。

(10)施工中的监控量测

隧道施工的监控量测是隧道施工管理不可缺少的重要环节,具有特殊的作用,通过对围岩及支护系统的动态监控,判定围岩的稳定及支护的可靠性,作为施工决策的依据。

①隧道监控量测要成立专门量测小组,编制量测实施计划、测点布置图,根据实测的数据画出围岩支护的位移-时间曲线图。收集、保存、归档资料。

②量测分为A类量测 (必测)和B类量测 (选测)。应根据具体情况确定量测的项目。

③隧道拱顶下沉、地表下沉以及隧道收敛变形等量测,要在每次开挖后的12h内完成。

量测频率要求见下表。

表4-1 量测频率要求

量测数据结果应进行回归分析:

a.数据异常时可采取加厚喷层、加长、加密锚杆、增加钢支撑等措施。

b.净空变化速度持续大于10mm/d时,围岩处于急剧变形状态,要加强支护系统。

c.围岩位移速率不断上升时,围岩进入危险状态,应停止掘进,加强支护。

(11)围岩稳定日常观察

已支护围岩应对初期支护进行观察,出现裂缝时应及时汇报,并在裂缝处贴纸条,观察其变化情况,并在贴纸上记录日期及裂缝宽度等。隧道坍塌前有以下征兆:

①量测信息反映的围岩变形速度或数值超过允许值;

②喷射砼产生纵横裂纹或龟裂且裂缝在不断变化;

③隧道洞顶或坑壁发生不断掉块现象,缝隙间不断漏出砂、石屑等;

④岩层的节理、裂隙变大、张开;

⑤支撑梁、柱变形或折断;

⑥坑道内渗水、滴水突然加剧或变浑浊。

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