项目部组织机构框图
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2、施工方法 超前小管棚施工 (1) 工艺原理
在破碎松散岩体中超前钻孔,打入小导管并压注水泥浆液,浆液在注浆压力的作用下呈脉状快速渗入破碎松散岩体中,并将其中的空气、水分排出,使松散破碎体粘结形成具有一定强度和抗渗阻水能力的以水泥浆为骨架的固结体,从而提高围岩的整体性、抗渗性和稳定性;使超前小管棚与固结体形成一个具有一定强度的壳体,在壳体的保护下进行开挖支护施工。 (2)小管棚及注浆设计
采用4.5m/根的Φ50mm小导管布设在拱部,外插角5°~7°,环向间距40cm,纵向环距3m,即每施作一排小导管,开挖支护2.5m;压注1:1水泥浆液,采用425R普通硅酸盐水泥,水泥浆水灰比一般为0.5~1.0,注浆压力为0.5~1.0MPa,孔口设止浆塞。 (3)施工要点
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① 小导管加工4.5m/根的Φ50mm无缝钢管一端加工成尖锥形,距另一端30cm的位置开始至尖锥端之间按梅花型间距为7.5cm布设Φ8mm的孔眼3排,以利于小导管推进和水泥浆液渗入破碎岩体。 ② 小导管安设
如岩体松软,采用YT-28型风动凿岩机直接推送,如遇夹有坚硬岩石处,先用YT-28型风动凿岩机钻眼成孔后再推进就位。
在施作小导管前应注意:第一,喷3~5cm厚混凝土封闭掌子面作为止浆墙,为注浆作好准备工作;第二,准确测量隧道中心线和高程,并按设计标出小导管的位置,误差±15mm;第三,用线绳定出隧道中心面,随时用钢尺检查钻孔或推进小导管的方向,以控制外插角达到设计的标准;第四,施工顺序为从两侧拱腰向拱顶进行,为提前注浆留好作业空间。 ③ 注浆
选用UB6型注浆泵注浆,采用水泥浆搅拌桶制浆。为防止浆液从其他孔眼溢出,注浆前对所有孔眼安装止浆塞,注浆顺序从两侧拱脚向拱顶。由于岩体孔隙不均匀,考虑风镐环形开挖的方便,同时要达到固结破碎松散岩体的目的,保证开挖轮廓线外环状岩体的稳定,形成有一定强度及密实度的壳体,特别是确保两侧拱脚的注浆密实度和承载力,采取注浆终压(0.5~1.2MPa)和注浆量双控注浆质量,拱脚的注浆终压高于拱腰至拱顶。通过现场试验确定拱脚终压为1.2MPa,拱腰范围为1.0MPa,拱顶为0.5MPa。注浆时相邻孔眼需间隔开,不能连续注浆,以确保固结效果,又达到控制注浆量的目的。 3、开挖
按照新奥法原理组织施工,坚持“管超前、严注浆、弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测、紧衬砌”的施工原则。
洞口及明洞开挖施工时,首先做好洞顶截水沟,保证洞口排水系统畅通,然后分层进行边仰坡开挖并及时喷锚防护,不得大开挖而破坏山体稳定。然后进行大管棚及套拱的施工。
围岩采用三台阶七步开挖法施工,人工、风镐、破碎锤开挖,必要时辅以预裂微振动爆破。开挖后及时喷砼封闭围岩面,并进行初期支护作业。上部弧形导坑出碴采用人工配合挖掘机扒碴至下断面后,挖掘机或装载机配合自卸车运输出碴;核心土采用挖掘机开挖。
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在整个隧道施工中要严格遵循强制性标准(仰拱距掌子面距离,Ⅴ级围岩不能大于20米,Ⅳ级围岩不能大于35米,特殊地质地段仰拱需紧跟掌子面;衬砌距掌子面的距离,Ⅳ、Ⅴ级围岩地段控制在70米以内),确保施工安全。
车行、人行横洞采用台阶法或全断面法施工。仰拱或铺底超前,二次衬砌紧跟。
出碴为无轨运输。 爆破施工方案
采用全断面开挖,人工钻眼,光面爆破。施工中应严格掌握周边眼的方向,减小超欠挖。钻爆本着尽量减少残眼率,提高单位用药量,周边采用光爆, IV、V级围岩按短进尺、弱爆破原则进行设计,采用三级楔形掏槽,在实施中根据实际情况再行调整爆破参数。
1、炮眼数量N的确定,根据断面积、岩石强度、炮眼直径、循环进尺、炸药品种,炮眼装填系数等因素确定。
2、掏槽眼设计:IV、V级采用三级楔形掏槽,设计循环进尺IV级 2m,V级1.2m,具体尺寸见图。
3、周边眼参数设计
周边眼钻眼直径d=42mm,眼深IV级2.2m,V级1.4m;
⑴、周边眼间距E=(12~15)d=50~63cm,为取得良好的光爆效果,取E=50cm;
⑵、光爆层厚度W:直接影响光爆效果,其值取决于周边眼密集系数E/W,一般取0.8~1.0为最佳。取W=60 cm;
⑶、周边眼线装药密度q=0.18~0.25kg/m
⑷、不耦合系数:炮眼直径与药卷直径之比称为不耦合系数r,由于炮眼的直径选用ф42mm,药卷直径选用ф25mm,因此Di=炮眼直径/药卷直径r=42/25=1.68
⑸、装药结构采用不耦合间隔装药、导爆索起爆
辅助眼采用作图法进行炮眼布置,装药结构为偶合装药,装药系数70%~75%。
在具体实施中,可先在现场试验,根据试验和量测资料所反馈的信息及时
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总结分析,反复调整参数,使爆破效果达到最佳状态为止。
钻爆作业必须按照爆破设计进行钻眼、装药、接线和引爆。
钻眼前应绘出开挖断面中线、水平和断面轮廓,并根据爆破设计标出炮眼位置,经检查符合设计要求后方可钻眼。
⑺、 IV、V级围岩炮眼布置、装药参数表及主要技术指标 ①、 IV、V级围岩炮眼布置图
②、 Ⅳ级围岩装药参数表:
Q1=η?L ?r
式中:η——炮孔装药系数,取η=0.9
L——孔深
r——每米长度炸药量,r=0.78kg/m
炮眼 名称 周边眼
眼深 2.2m 炮眼 个数 55 8
每孔药量(Kg) 0.35 药量(Kg) 19.25
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