1#隧道施工组织设计:三、.doc
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1、目 录第一章 编制说明- 1 -1.1 编制依据- 1 -1.2 编制范围- 1 -1.3 编制原则- 1 -第二章 工程概述- 2 -2.1 1号隧道工程概况- 2 -2.2 工程对外交通情况- 5 -2.3 主要工程数量- 5 -第三章 工程目标- 6 -3.1 安全目标- 6 -3.2 质量目标- 6 -3.3 文明施工目标- 6 -第四章 总平面布置- 7 -4.1 项目经理部布置- 7 -4.2 隧道施工人员平面布置- 7 -4.3 临时设施- 8 -第五章 施工组织- 9 -5.1 施工部署- 9 -5.2 施工组织的总体思路- 13 -5.3 施工组织原则- 14 -5.4 施工
2、准备- 15 -第六章 施工进度安排及劳动力安排- 16 -6.1 进度计划编制依据与原则- 16 -6.2 工期目标- 17 -6.3 具体安排- 17 -6.4 主要项目施工进度计划- 17 -6.5 劳动力部署及任务划分- 17 -6.6 劳动力安排- 19 -6.7 施工进度计划- 20 -第七章 主要工程项目的施工方案及施工方法- 20 -7.1 隧道洞身施工方案及施工方法- 20 -第八章 确保工程质量的技术组织措施- 32 -8.1 质量保证体系- 32 -8.2 质量保证与控制方案- 32 -8.3 确保工程质量的措施- 32 -第九章 确保按期完工的措施- 38 -9.1 工
3、期保证措施- 38 -9.2 工程进度的监控办法- 39 -9.3 冬季施工总体部署- 39 -9.4 冬季施工措施- 39 -9.5 保温、控温技术- 40 -9.6 加强监控量测及地质预报,采用光爆技术- 41 -9.7 突涌水施工预案- 44 -第十章 HSE(健康、安全、环境)的管理与实施- 45 -10.1 HSE方针与目标- 45 -10.2 HSE组织机构与职责- 46 -10.3 HSE管理制度与监测- 49 -10.5 HSE管理主要措施- 57 -10.6应急救援措施- 65 -10.6.2 应急资源- 66 -(一)、 应急资源配备- 66 -10.6.4急救程序- 67
4、 -10.6.5 应急流程图- 69 -应急流程图- 69 -第十一章 确保文明施工的技术组织措施- 70 -11.1 文明施工方案- 70 -11.2 文明施工技术组织措施- 70 -第十二章 反腐倡廉保证措施- 72 -附表:(1、投入的主要管理人员 2、投入的主要施工机械设备 3、投入的质检检测设备 4、施工总体计划)附图:(1、施工平面布置图 2、项目经理部平面布置图 3、放雪崩设计图 4、主要施工工艺框图)第七章 主要工程项目的施工方案及施工方法7.1 隧道洞身施工方案及施工方法7.1.1 施工方案7.1.1.1 隧道口部施工隧道口部采用潜孔钻钻孔,预裂爆破,确保隧道口部保留面岩石完
5、好无损。隧道口部岩石开挖后,打锚杆,喷射18cm厚C30早强混凝土,保护隧道口部的稳定性。7.1.2 隧道洞身施工方案7.1.2.1隧道洞身掘进施工本隧道围岩为IV类围岩类岩石,坚硬、稳定性好。级围岩采用上下断面法开挖,台阶开挖宽度为3-5米,类采用全断面法施工,机械化作业,使用多功能作业平台人工用凿岩机(风钻)钻孔,人工装药,非电豪秒雷管光面爆破。孔深2.5m,单循环进尺2m。开挖后根据围岩稳定情况,及时施做锚杆、喷射混凝土等支护,确保施工安全。7.1.2.1.1掘进工作面药孔布置设计。1、炮孔布置的要求和原则有较高的炮孔利用率;先爆炮孔不破坏续后爆炸的炮孔,不影响其内装药的爆轰稳定性;爆破
6、的块度均匀,大小符合装载要求,大块率低;便于钻孔,并尽可能少钻孔机械和设备的移动;飞石距离小,不破坏支架或其它设备;爆后断面和轮廓符合设计要求:爆后半孔率高,无欠挖或过量超挖,壁面平整并能保持巷道围岩本身的强度和稳定性。2、炮孔布置掏槽孔:掏槽孔选择适当的掏槽方式和掏槽位置。掏槽位置安排在断面中央偏下。除断面很大外,在槽洞和底板孔之间不再布置扩大孔。直孔掏槽面积(包括辅助掏槽孔)通常占巷道总断面积的510%;楔形掏槽面积占巷道总断面积的1020%。掏槽孔比其它炮孔深1025%。装药系数应比其它炮孔大。周边孔:按光面爆破对炮孔的要求布置(除特殊情况外,不包括底板孔)。周边孔布置在设计轮廓线上,为
7、钻孔方便,孔口布置在距开挖断面轮廓线边缘100mm处,炮孔向外(向上)偏斜角度为3。周边孔间距取45cm;在拱形巷道转角处孔间距取50cm。炮孔填塞长度为20cm。周边孔和掏槽孔布置好以后,再布置辅助(扩大)孔。辅助(扩大)孔是除底板孔、周边孔和掏槽孔以外所有炮孔。辅助(扩大)孔一般以掏槽洞为中心层层布置,钻孔方向垂直于开挖断面,其基本形式见下图所示。辅助(扩大)孔的间距一般取4060cm。底板孔:底板孔为沿隧道地面轮廓线设置的炮孔,孔距70cm。炮孔布置见下页所示。7.1.2.1.2爆破参数确定 单位炸药消耗量随炸药性能、岩石性质、隧道断面以及爆破参数等因素的不同而不同。该值的大小对爆破效果
8、、凿岩数量和装碴工作量、炮孔利用率以及隧道周壁平整性和围岩稳定性等均有较大影响。单位炸药消耗量值选取偏低时,爆后隧道断面往往达不到设计要求;单位炸药消耗量值偏高时,不仅会造成浪费,而且还可能因能量过剩造成岩壁破坏和损坏支架和设备。隧道掘进爆破时,单位炸药消耗量q可根据经验公式或经验数据选取。根据本工程的实际情况,应取q为1.001.20kg/cm3;考虑到岩石的节理裂隙的发育状况,先按照1.20kg/ cm3作为计算药量的依据,然后在根据实际的爆破情况在进行一定的调整。7.1.2.1.3钻眼步骤隧道开挖,按照设计的开挖方法进行钻爆设计,按钻爆设计进行钻眼作业,步骤如下:钻眼前应测量开挖断面中线
9、、水平,并用红铅油标出设计位置,经检查符合设计要求,方可进行钻孔,但严禁利用残眼。采用风钻钻眼,应检查机身、螺栓、卡套、弹簧和支架等,管子接头应牢固不漏风,钻杆应无不直、损坏,钻孔应无堵塞现象以及湿式凿岩机供水是否正常,干式凿岩机的捕尘设施是否良好等。钻眼要求钻眼要求掏槽眼:深度、角度按照设计施工,眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5cm。辅助眼:深度、角度、按设计施工,眼口排距、行距误差均不得大于5cm。周边眼:开眼位置在设计断面轮廓线上,允许沿轮廓线调整,其误差不得大于5cm;炮眼方向可以3%5%的斜率外插,眼底不得超出开挖断面轮廓线10cm,最大不得超过15cm。内圈炮眼至周边眼的排距误
10、差不得大于5cm,炮眼深度大于2.5m时,内圈炮眼与周边眼应采用相同的斜率钻眼。当开挖面凹凸较大时,应按实际情况调整炮眼深度(相应调整装药量),要求所有炮眼(除掏槽眼外)眼底在同一垂直面上。7.1.2.1.4装药量确定1、每个循环所需装药量单位炸药消耗量q确定以后,根据预定的每一掘进循环(测量、钻孔、爆破、通风、出碴及初始支护)爆破的岩石体积,即可求出每一掘进循环所需的总装药量:Q=qV=qSL, kg式中,V每一循环爆破的岩石体积,m3,V=SL; S巷道断面积,m2;L平均炮孔深度,m;炮孔利用率,=炮孔深度/每循环掘进长度,最优炮孔利用率一般为0.850.95。其它符合含义同前。2每个炮
11、孔的装药量每个炮孔的装药量可按下式计算:Q=LQL kg式中,炮孔装药系数,即装药长度L1与药孔深度L之比(= L1、/L),一般掏槽孔=0.60.8,辅助孔和周边孔=0.50.7,可参考表1;QL单位(1m)长度装药量,kg/m,见表2;L含义同前。表1 炮孔装药系数值炮孔名称岩石f值1020108563412掏槽孔0.800.700.650.600.550.50辅助孔0.700.600.550.500.450.40周边孔0.750.650.600.550.450.40表2 乳化炸药单位长度装药量QL装药直径()323538404550QL值(kg/m)0.780.961.101.251.5
12、91.907.1.2.1.5炮孔数目药孔数目主要与隧道断面、岩石性质和炸药性能等因素有关。孔数过少将造成爆落的大块增多,隧道周壁不平整,甚至会出现爆不开的情况。反之,孔数过多将使凿岩工作量增大。因此,必须在保证良好爆破效果的前提下尽可能地减少孔数。经计算,隧道掘进掌子面的炮孔数约为90余个。7.1.2.1.6炮孔深度炮孔深度是决定每班掘进循环次数的重要因素。为了实现快速掘进,在提高掘进机械化程度、改进掘进技术和改善作业组织的前提下,力求加大孔深和增多循环次数。加大孔深可提高工时利用率,即增加纯凿岩和装岩作业的时间。这样虽延长了一个循环的总时间,但却相对地减少了装药、爆破、通风、准备等作业的时间
13、。因此,孔深和循环次数是矛盾的两个方面,必须正确分析和处理。究竟是浅孔多循环还是深孔少循环较为有利,须具体分析掘进条件再做决定。随着掘进机械化程度的提高和掘进爆破技术的改善,当达到一定循环指标后,适当地控制循环次数、逐步增加孔深是合理的。但巷道断面愈小,孔深增加后爆破的夹制作用愈大。经分析计算,确定炮孔深度为,掏槽孔2.70m;底板炮孔2.60m;其他炮孔2.50m。7.1.2.1.7炮孔和主要直径炮孔和装药直径的大小直接影响钻孔速度、药孔数目、炸药单耗、爆落岩石的块度及隧道周壁的平整稳定性。炮孔直径以及相应装药直径的增加使炸药能量相对集中,爆速和爆轰稳定性相应提高。但孔径过大将显著降低钻孔速
14、度并影响岩石破碎的质量(炮孔数目的减少影响装药的均匀分布而造成大块率增加)、隧道周壁平整性和围岩稳定性。因此,必须根据钻孔设备和工具、炸药性能以及掘进条件,综合予以分析后,合理选定炮孔和装药直径。采用40的炮孔直径;装药直径建议采用32。7.1.2.1.8爆破参数汇总:1)炮孔深度:一般炮孔(含周边孔)L=2.5m、底板炮孔取2.6m;掏槽孔取2.7m;2)间距:掏槽孔0.7m;周边孔0.4m;辅助孔0.6m;底边眼0.7m;3)最小抵抗线(排距):掏槽孔0.75m;周边孔0.4m;辅助孔0.5m;底板炮孔0.8m;4)孔径:根据钻具钻头的规格型号确定,一般取42;5)装药直径:一般炮孔的装药
15、直径为32,周边孔20;6)钻孔倾角:掏槽孔水平内倾60,底板孔水平下倾5左右;7)炸药单耗:根据地质情况取K=1.20kg/cm3(根据爆破效果适当调整);8)爆破掌子面的面积为24.625m2;每个掘进循环的岩石爆破方量为49.25m3;因此每个掘进循环的总装药量约为Q=59.1kg(视爆破效果调整)。7.1.2.1.9装药结构光面爆破周边炮孔的装药结构采用不耦合间隔装药,由导爆索串接;其他炮孔均采用连续装药,分别如下图所示。 (a)周边眼装药结构(b)一般眼装药结构图2 光面爆破炮孔和一般炮孔的装药结构示意图7.1.2.1.10隧道掘进爆破微差起爆时间间隔的确定1、基本原则隧道掘进较之其
16、它方面的微差爆破,其岩石破碎过程及影响因素要复杂得多。在隧道掘进中,炸药的最小抵抗线比较小,故微差时间间隔要取得短一些。周边孔的起爆时差应尽可能小,最好是同时起爆。在主爆区爆破后,再单独起爆周边炮孔时,采用瞬发起爆时,如药卷从炮孔底部起爆(反向起爆),炮孔周围的裂缝会减小,周边孔能同时准确地起爆,则压力将会准确地在两周边孔中间相遇,若只有一个孔爆破,则压力波的传播距离将增加一倍,这对围岩的稳固性很不利。2、掏槽孔与辅助孔之间的微差时间掏槽孔从起爆开始到槽腔形成,可分为爆轰、裂滞后、断裂(破碎)和抛掷等四个阶段:爆轰阶段,即药包从一端起爆,爆轰波到达工作面处所经历的时间(t1);裂断滞后阶段,即
17、装药起爆以后,在岩体介质中产生爆炸应力波,在该应力波的作用下,岩石开始破裂,但是应力波的作用不能使岩石瞬间破裂,要经过微秒级的滞后阶段,此时间可忽略不计;断裂破碎阶段,即岩体介质在爆炸应力波作用下,经微秒级的断裂滞后时间开始裂纹后,形成由里向外的径向裂纹,当裂缝发展到掏槽孔所在圆的或方的中心时,裂缝不再延伸,断裂过程的时间为t2;抛掷阶段,岩石在爆炸作用下抛出,假设在距工作面为X处的岩块从槽腔抛出的时间为t3。则掏槽孔从起爆开始到槽腔形成,岩石从槽中抛出所需的总时间。因此,掏槽孔与辅助孔之间的微差间隔时间确定应充分考虑上述四个阶段的影响因素合理确定。一般应按照保证外围炮孔(辅助孔)的爆炸应力波
18、达到内圈(掏槽孔)所在圆周时,槽中岩石刚好抛出进行确定。经分析计算认为,掏槽孔与辅助孔之间的微差间隔时间取50ms80ms较为适宜。辅助孔排与排之间的微差间隔时间:应取50ms;周边孔与辅助孔之间的微差间隔时间:考虑到应尽量为光爆层岩石爆破创造较好的扩张空间,应取100ms。周边孔之间应采用同段或超短间隔或五间隔起爆,即微差间隔时间为零。由于爆破环境较好,可以不考虑爆破震动的影响,因此建议采用导爆索串接光面爆破装药,使之间起爆以获得理想的爆破效果。7.1.2.2初期支护25中空注浆锚杆采用气腿式凿岩机钻至设计深度后,人工或用凿岩机将锚杆顶入孔内,并外露10-15厘米。选用UB-3型注浆泵注浆。
19、浆液达到设计强度后,锚杆尾部安装钢垫板。施工工艺流程如下:初喷砼测量布点钻 孔安装锚杆钻进安装止浆塞注 浆封 口复喷砼检查孔口是否畅通22砂浆锚杆工艺流程:布点钻孔注浆安装锚杆安装止浆塞养护拉拔试验。钻孔:采用手持凿岩机钻孔,钻孔的深度、方向和布置严格按设计施工,钻孔完毕吹净孔内积水、积粉和岩碴。注浆:采用牛角泵注浆。灌浆开始或中途停止超过30分钟,用水或稀水泥浆润滑注浆泵及管路。注浆时注浆管插入距孔底510cm处,随砂浆的注入缓慢均匀拔出,灌浆压力不大于0.4MPa。避免孔中砂浆漏灌,保证锚杆全长锚固。钢筋网钢筋网在洞外预先按设计焊接绑扎成片,运至洞内随围岩起伏铺设,并与锚杆、钢支撑焊牢,钢
20、筋网与围岩间距3-4厘米,喷砼后钢筋网片不外露,最小保护层厚度2厘米。(型钢)拱架支撑钢拱架按设计加工分节运至开挖面,就地拼装,拼好后架设,用螺栓联结使之成为一榀。钢拱架应架设在隧道轴线垂直面内,它们之间以22钢筋焊接联成一体。钢拱架与围岩之间留4cm以上的间隙作为保护层。喷射砼喷射混凝土采用湿喷法施工,选用TDK-961型湿喷机进行。喷射混凝土分段、分片自上而下顺序进行,每段长度不超过6m。喷混凝土前先清理喷射面,发现松动的石块及时清除,然后采用湿喷机进行喷射混凝土作业。当岩面有较大坑洼时,先喷凹处找平。分层喷射,后一层喷射在前层砼终凝后进行,并按规定洒水养护。湿喷作业示意图:选购合格料计算
21、配料选配合比加 水强制拌合机拌和空压机喷射机高压风管路喷 嘴速凝剂7.1.2.3 砼二次衬砌模筑砼施工在初期支护后,经现场监控量测,围岩和支护变形基本稳定后施作二次衬砌。采用自制台车全断面衬砌施工,台车长8米,砼由洞外拌和站拌制,砼输送车运输,泵送灌注。衬砌厚度根据围岩类型的不同采用不同的厚度,每轮浇注完后,养护12小时以上,撤下衬砌台车,向前移动至下一模衬砌位置,浇注砼;如此循环前进。在衬砌施工时,其它工程机械可由衬砌台车下穿过。砼采用分层、左右交替对称浇注,每层浇注厚度不得大于1M。两侧高差控制在50CM以内,输送软管管口至浇筑面垂距控制在1.5M以内,以防砼离析。采用以插入式振动棒捣固为
22、主,人工辅助捣固,内模反弧部分要确保捣固充分,避免出现气孔现象。封顶采用顶模中心封顶器接输送管,逐渐封顶。当挡头板上观察孔有浆溢出时,此时间歇1020min后,用同标号的细石砼进行二次封顶,以确保拱顶不出现空洞。砼浇筑完成后,对砼按规范要求进行养护。当最后封顶砼试件现场压达5Mpa(当承受围岩压力时,封顶砼应达到设计的70100%)时,即可拆模。拆模后及时洒水养护,养护时间不得小于7d。7.1.2.4 隧道出渣与运输隧道出渣采用耙斗装岩机装渣,自卸车运输。将石渣卸到指定位置。7.1.2.5 隧道通风防尘措施隧道通风防尘措施如下:无轨运输出碴施工中采取以下措施,狠抓机械净化:加强对进洞机械车辆的
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