導語：如何才能寫好一篇礦山爆破設計施工方案，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

Abstract： Taking Kuangshan Bridge （east） as an example， the paper analyzes the optimal removal program of two-way curved arch bridge with small and medium span， through comprehensively considering the geographical location and economic costs and calculating section control by finite element software， providing reference for the removal of similar bridge.

關鍵詞： 中小跨徑；雙曲拱橋；拱上建筑；最優(yōu)；拆除方法

Key words： small and medium span；two-way curved arch bridge；spandrel structure；optimal；removal method

中圖分類號：U448.22+1 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）12-0130-02

0 引言

雙曲拱橋以其施工方便，耗材較少的突出特點，自20世紀60年代其問世以來得到迅速推廣，但隨著交通量的增大，橋梁荷載等級的提高，許多雙曲拱橋已無法滿通需求，需要加固甚至拆除重建。而雙曲拱橋因其獨特的構造特點使得其在拆除過程中拆除方法的選擇尤為重要。綜合考慮施工難度、成本問題還有拆除方法，制定最優(yōu)拆除方案。

1 拆除原則及順序

1.1 拆除原則 由于雙曲拱橋是對稱結構，在恒載的作用下，其結構受力具有一定的對稱性，因此，拱結構的拆除也要遵循對稱的原則，即：對稱卸載，左右半拱拆除進度應平衡。

1.2 拆除順序 拱橋拆除應嚴格按照逆施工順序進行，即：后施工的先拆除，先施工的后拆除。一般雙曲拱橋拆除順序為：橋面附屬結構（欄桿和橋面鋪裝混凝土）橋面系（現(xiàn)澆組合混凝土和微彎板）橫隔板引橋緊靠剛架拱的簡支梁剛架拱空腹上弦桿斜撐拱腳上豎桿整片主拱腿吊移引橋靠橋臺處簡支梁橋臺臺后填土和擋墻破碎建筑物處理。

2 礦山橋（東）最優(yōu)拆除方案研究

2.1 礦山橋（東）結構概況 武安市礦山橋（東）位于邢峰線上49+860.671～49+965.409處，該橋竣工于1976年8月，上部構造是為15m+50m+15m的普通鋼筋混凝土雙曲拱橋，下部結構采用石砌重力式橋墩、擴大基礎，基礎全部坐落于巖石上。該橋橋面凈寬11m，橋面構造為：9m+2×1.00m。

2.2 可行性研究 武安市礦山橋（東）是跨越礦山村至郭二莊公路干線及二線之間小河溝，在其西側有一座15m+50m+15m箱形拱橋，該拱橋運營狀況良好。礦山橋的正面照片如圖1。鑒于兩座橋相距甚近，在拆除礦山橋（東）時，必須充分考慮對礦山橋（西）的影響，如果采用爆破拆除法難免會危害到礦山橋（西）以及由爆破帶來的飛石對來往通行車輛的影響，即便是在設置一定防護措施的情況下進行局部爆破，也會因爆炸的那一瞬間產(chǎn)生的沖擊波對鄰橋造成不可估量的破壞，因此，在拆除礦山橋（東）時采用非爆破作業(yè)法。

2.3 經(jīng)濟決擇 通過對礦山橋（東）拆除可行性的分析，確定使用非爆破作業(yè)法。礦山橋（東）下只有一條較小的河溝且不通車輛，其下具備搭設支架的條件，如采用橋下搭設支架的拆除方法，須專門修整場地，對地基進行特殊的加固處理，且需要大量腳手架。考慮到現(xiàn)場腳手架租賃、移放的不便，更主要的是需要對橋下大面積場地進行加固處理，成本較高，故放棄了橋下搭設支架的拆除方案。

礦山橋（東）下只有一條較小的河溝，顯然不能采用船舶浮運的拆除方案。

采用橋上起吊的方案拆除礦山橋（東），需在橋上架設貝雷梁吊掛拱肋，用纜索吊機將切割后的拱肋塊移至橋頭兩側，經(jīng)分割破碎處理后，裝車運走。由于采用了纜索吊機，需要進行塔架設計與主索施工設計且需對地基做加固處理，無疑成本較高，不宜采用。

礦山橋（東）下無車輛通行，容許拆除物塌落，且作業(yè)的機動車輛可方便到橋下清除橋梁殘骸，采用機鑿發(fā)的拆除方案只需鑿巖機、挖攪機、裝載機等機械配合人工使用風鎬、破碎錘、撬棍等設備即可完成對礦山橋（東）的拆除，拆除成本相比其它方法較低，故采用此法拆除。

2.4 最優(yōu)拆除方法 拆除時應以橋身的1/2處為對稱，縱向分區(qū)按照對稱、均衡原則分條進行拆除。每一層間各部分的縱向拆除順序是在保證關鍵截面的變形在容許范圍的前提下，通過midas軟件對不同拆除順序進行計算對比后確定（圖示以礦山橋為例）。

拱橋拆除過程中每一道工序始終保持一定的壓頂重量，目的是使每道工序形成的拱受壓而穩(wěn)定，并且阻滯了可能發(fā)生的輕微偏載而引起拱軸線失衡。因此根據(jù)拱橋受力特點，初步選定兩套方案作為拱上建筑縱向拆除順序方案：方案（a）自兩邊拱腳向拱頂方向對稱卸載；方案（b）自橋跨左右1/4點處向拱腳拱頂四個方向對稱卸載。

礦山大橋橋墩的抗推剛度較主拱圈的抗推剛度很大，連拱作用較小，因此僅對礦山大橋主跨建立midas有限元模型。拱上建筑縱向分區(qū)在空腹段以每個腹拱為單元，模型按照縱向分單元、橫向全寬卸載簡化計算。

方案（a）將拆除過程化分為7個工況，方案（b）劃分為4個工況。對拆除施工過程進行計算分析，兩套方案的關鍵截面豎向變形如表1、2。

方案（b）較方案（a）而言，施工組織較為復雜，需要較高的施工組織管理，人力需求較大，但能夠有效地縮短工期，降低造價。由表1、2中數(shù)據(jù)可知，方案（b）中拱肋關鍵截面豎向變形最大值較小，拱軸線偏離較小，安全性較高，因此建議縱向拆除順序采用方案（b）。

3 結語

雙曲拱橋的拆除難度大、風險大，需根據(jù)橋梁狀況、施工條件、施工環(huán)境來確定最優(yōu)拆除施工方案，本文以拆除礦山橋（東）為例，詳細介紹了最優(yōu)拆除方案的制訂過程，并指導施工單位按照方案確定的步驟進行施工，較好地完成了拆橋工作。雙曲拱橋并沒有一套最優(yōu)的拆除施工方案，在拆除一座具體的雙曲拱橋，可以參照礦山橋（東）的拆除方案的制訂思路，考慮拆除的可行性、經(jīng)濟性、環(huán)保性，制訂一套最優(yōu)的拆除施工方案。

參考文獻：

[1]孫成龍.拆除大中型雙曲拱橋安全施工要點[J].公路，2004.

[2]劉進.劉瑞國，王辛等.綜合拆除方法在拆除雙曲拱橋中的應用[J].爆破器材，2001.

[3]解勇.劉道田，胡恒福.大跨度鋼筋混凝土桁架拱橋的拆除技術[J].施工技術，2005.

[4]薛海.鋼筋混凝土曲拱橋安全拆除的技術要點[J].城市道橋與防洪，2007.

篇2

關鍵詞：錨固鉆機；梁窩開鑿；應用；

前言

錨固鉆機是為豎井建設鉆鑿探水孔、注漿孔研制的高效專用鉆孔設備。該類鉆機是由風動馬達驅動回轉，單、雙氣缸直接推進，低、中風壓潛孔沖擊器快速鉆鑿的穿孔設備。其工藝穩(wěn)定，性能可靠，動力單一，重量輕、效率高、是探水、治水作業(yè)的理想設備。亦是中、小型土石方開挖工程理想的穿爆設備。因此，錨固鉆機深得礦山工作者的青睞，同時將該技術引伸到一些特殊工程中去，取得良好效果。

1.問題提出

在礦山建設安裝工程中，豎井梁窩施工方法施工主要有：預留法和現(xiàn)鑿開挖法。長期的井巷工程實踐表明這兩種施工方法均存在嚴重不足，前者預留梁窩位置的準確率在40%以下，同時降低井筒井壁結構承載力，在軟弱圍巖中井筒顯得尤為不利；后者缺乏有效的手段，效率低下，嚴重影響井巷建設工期與勞動生產(chǎn)率的提高。因此，豎井梁窩施工成了井巷建設安裝工程中的一項硬骨頭工程，探索行之有效的施工方法顯得尤為迫切。

2.錨固鉆機在豎井梁窩開鑿中的試驗與實踐

2.1.概況

主井安裝是紫金煤業(yè)公司建設的一項重點工程，該豎井地面標高+1136.5m，井深695m，凈直徑為5.5m，于2013年12月由河北中煤四處礦山工程有限公司開始施工井筒裝備。為了加快井下二期工程進度，使主井具備設計的提升能力，主井井筒裝備工程顯得迫在眉睫。主井井底裝載硐室及主井底部結構72個不同規(guī)格的梁窩開鑿等安裝準備工作成了影響工期的關鍵工作。

2.2.梁窩開鑿方案的確定

根據(jù)主井底井壁混凝土的實際情況，為了確保準確，起初制定了用風鎬開鑿保守施工方案。主井井筒混凝土強度等級為C30，經(jīng)過幾個班次的實施，發(fā)現(xiàn)勞動強度太大，效率極其低下，嚴重影響工程進度，而且容易形成梁窩規(guī)格不規(guī)矩的情況，經(jīng)現(xiàn)場實踐否決了此方案，轉而探索新的高效施工方案。為此，我們查找了相關行業(yè)內技術，除爆破外還沒有發(fā)現(xiàn)其他高效的施工方法。爆破方法，我們組織相關人員進行了論證，一致認為，鑒于梁窩在井壁開口處較多，且大多處于鋼筋密集段，爆破容易造成周圍井壁松動和損壞，否決了此方案。轉而探尋新的出路。

根據(jù)我們對行業(yè)內外采掘設備設施的功用和使用方法的了解，經(jīng)綜合對比相關性能參數(shù)及使用條件后，發(fā)現(xiàn)錨固鉆機具備我們需用的功能，可以探索改造錨固鉆機，利用鉆機鉆鑿的功能實現(xiàn)我們對豎井梁窩的開鑿。

2.3.梁窩的開鑿試驗與實施

我們選用了DZ-100潛孔鉆機作為實施的動力工具，其性能參數(shù)如下：

DZ-100鉆機性能參數(shù)表

為了使鉆機能夠適應豎井梁窩開鑿的使用，需對鉆機稍加改造。鉆機的鉆孔方向是360o，但潛孔鉆機，在底座水平放置時，把后支腿調到最低位置，鉆桿的鉆進方向也是45o向下，并不滿足水平鉆進梁窩的要求。改造的方法是，拆除設備配套的兩個后支座桿件，利用直徑Φ50mm的鋼管制作兩個新的后支座桿，桿的長度以使鉆機鉆進方向水平為準，各個廠家生產(chǎn)的鉆機長度略有差異。

開鑿梁窩尺寸的確定。梁窩中埋設的鋼梁為I28a和I32a兩種，選取較大的I32a作為梁窩尺寸確定的依據(jù)。I32a鋼梁梁高320mm，梁面寬度b=130mm。據(jù)此確定梁窩高度H=500mm，梁窩寬度B=260mm。

鉆孔布置方案的確定。根據(jù)鉆機性能參數(shù)表，選取鉆孔直徑為130mm的鉆頭。每個鉆孔深度根據(jù)梁窩的深度確定，一般在400――800mm之間，潛孔鉆機配備的鉆桿每根長度1m，根據(jù)鉆孔深度正常選用1――2根鉆桿就能滿足鉆孔深度要求，鉆孔布置方案如下圖：

此方案，實踐得出，400mm深的梁窩，沒有鋼筋的鉆孔鉆鑿時間為8分鐘/個，有鋼筋時，處理鋼筋為15分鐘/個。用此方法鉆鑿出的梁窩，只要鉆鑿位置控制準確，可以直接使用，鉆鑿過程中，出現(xiàn)偏差后，用風鎬略加修正，可以確保使用。

實施過程中出現(xiàn)的問題與對策。 豎井梁窩在井筒中的布置方向，90%以上與井壁的法線并不重合，而是與井筒中心線平行。在鉆鑿初始時，容易造成鉆孔位置移位跑偏，每個鉆孔開鉆前，必須用風鎬戳出一個以鉆孔中為中心的凹槽，減小鉆機進風量，開動鉆機，使鉆頭慢慢鉆鑿出旋窩后逐漸加大進風量進行快速鉆鑿；在鉆鑿出第一個孔后，進行后續(xù)鉆鑿孔時，因相鄰孔的間距較近，容易造成后續(xù)鉆鑿時方向走偏，我們嘗試在已有的相鄰鉆鑿孔中臨時塞入相同或近似直徑的鋼管，保證鉆鑿孔位準確，得到了很好的解決。

篇3

關鍵詞：高速公路；淺埋偏壓隧道；隧道施工技術

Abstract: In this paper, in a highway tunnel on the highway tunnel excavation and construction technical solutions to be discussed with selected based on specific analysis of adverse geological conditions, the difficulty of construction of shallow bias highway tunnel projectis the tunnel hole, the bias of the balance, the shallow segment excavation program and controlled blasting technology and advanced geological prediction technology to prevent the collapse of roof fall. The article focuses on the two-into-hole surface construction technology program.

Key Words: highways; shallow bias tunnel; tunnel construction technology

中圖分類號：TU74 文獻標識碼：A 文章編號：

引言

隨著科學技術與經(jīng)濟的發(fā)展，交通、水利和城市地下空間的開發(fā)利用，對隧道施工工程提出了更高的要求。目前國內隧道工程礦山法施工采用的施工技術主要還是新奧法；巖土中隧道施工主要采用鉆爆法掘進，同時也已經(jīng)開始用掘進機施工，而城市地下等淺埋隧道明挖或蓋挖法施工中開始使用地下連續(xù)墻，暗挖時也開始采用盾構法和淺埋暗挖法等較高技術含量的施工法。淺埋偏壓公路隧道在隧道施工中是難度較大的一種隧道，為在淺埋偏壓隧道的施工中保證施工安全、施工質量及施工進度，本工程的淺埋偏壓隧道的施工方法進行了全面、細致的研究，總結出了淺埋偏壓公路隧道的綜合施工技術，本文將結合工程實際工程情況對該綜合施工技術進行探討分析。

1.工程概況

本文研究的某高速公路是是國家規(guī)劃的重點干線公路“泉州至南寧”橫線和“長春至深圳”縱線的重要組成部分，全長 284.5 公里。根據(jù)測量預算，該市境內的工程需要路基土石方 25699 千立方米，排水防護 1092 千立方米，途中還有特大橋、大橋、涵洞、隧洞、大小隧道以及互通立交橋和十處分離式立交橋，人行天橋和服務區(qū)。共需征地 13943 畝，拆遷房屋達 158150 平方米，“三桿”420 根，工程浩大。

文章研究的高速公路隧道，設計為80km/h 的高速公路雙向四車道分離式隧道，單洞凈寬10.714m，凈高 6.915m.。起訖里程為 ZK143+925～ZK145+066，YK143+925～YK145+055，進口段左右線分別位于半徑為 1560m、1600m 的平曲線上，兩洞軸線距離為 23～25m。左洞 ZK143+934～ZK143+005 段由于受地形影響，左側腹墻距地表最薄處只有2.6m，存在偏壓，近洞口段嚴重偏壓，ZK143+925～ZK143+955 為30m 半明洞，成面樁號為 ZK143+934 及 ZK143+955，ZK143+934～ZK144+005 平均埋深僅 9m，屬淺埋區(qū)。

隧道穿越近南北向的低山區(qū)，區(qū)內地形起伏較大，進口地勢較陡，進口段圍巖以殘坡積土和強風化粉砂巖為主，表層覆蓋薄層殘坡積土呈現(xiàn)粘性土狀松軟結構，厚約 3～5m。近洞口段主要為四級，主要是碎塊狀強風化硅質粉砂巖，近洞口段為坡積亞粘土、砂土狀強風化硅質粉砂巖，局部為微風化硅質粉砂巖，頂板厚度薄，裂隙發(fā)育，強度較低，Vp一般小于 2000m/s，[BQ]

2.淺埋偏壓隧道施工技術路線

淺埋偏壓公路隧道的施工難度主要在于隧道的進洞方案、偏壓的平衡、淺埋段預防坍塌冒頂?shù)拈_挖方案和控制爆破技術以及超前地質預報技術等。目前國內對淺埋偏壓隧道的施工有較高的技術水平和較成熟的設計施工經(jīng)驗，本文中隧道工程采用了國內先進的施工技術和超前地質預報技術，確保施工安全質量和進度。

A.淺埋偏壓隧道進洞難及平衡偏壓，本隧道應用了雙成洞面的施工方法配合半明半暗施工方法及斜交大管棚進洞施工方案：①第一個成洞面為隧道進口，第二個成洞面為半明洞終點，是暗洞隧道的進口；隧道邊坡及仰坡經(jīng)中空注漿錨桿加固后，穩(wěn)定了邊坡，確保雙成洞面成型；②半明半暗法即采用偏壓墻來平衡偏壓，采用套拱及其模板支架作為半明洞的洞頂支護，套拱頂回填后形成暗洞；③斜交大管棚施工方法與一般的大管棚不同的是其與隧道仰坡不是正交而是斜交，減少了仰坡開挖量。

B.隧道洞身采用改良的中隔壁法開挖施工技術及軟弱圍巖控制爆破技術，改良后的中隔壁法，利用中隔壁來平衡洞內偏壓、減少了開挖步驟及臨時支護數(shù)量從而降低造價和加快施工進度；

C.超前地質預報采用國內施工經(jīng)驗成熟的預報技術，如地質素描、地質雷達探測、超前鉆孔等技術；雙成洞面配合半明半暗法及斜交大管棚超前支護進洞施工方案工程的施工工序復雜，但是限于文章篇幅本文僅重點介紹了雙成洞面施工技術方案。

3.雙成洞面施工技術方案分析

根據(jù)本文中隧道工程的節(jié)理發(fā)育、裂隙較多特點，施工要注意早進洞、少開挖和保護植被；短進尺、快支護和安全成洞的成洞原則。在正式施工中對于洞口邊坡開挖，根據(jù)洞口實際的情況，采用機械施工開挖洞口的邊坡。同時在洞口上方 2m 左右的邊坡上做好排水溝，防止山水倒灌進洞。洞臉開挖完后，對洞口邊坡防護，環(huán)向布設Ф25@600mm 中空注漿錨桿，間距 100×100cm 梅花布置，坡體表面采取 10cm 厚 C20噴射混凝土，并用φ6、20×20cm 鋼筋網(wǎng)進行處理。

洞口段及Ⅳ類圍巖段采用短臺階法施工，每循環(huán)進尺控制在75cm左右。洞口段錨噴掛網(wǎng)及工字鋼鋼拱架支護及時施工跟進，Ⅳ類圍巖段采用格柵鋼架與錨桿聯(lián)合支護，鋼拱架底座下臥到基巖面，挖不到基巖面的部位采用擴大基礎避免拱架下沉。因為存在淺埋、偏壓、地質差等因素，施工難度較大，為了保證施工安全，順利的進洞，施工中采用雙成洞面進洞及半明半暗施工半明洞。成洞面樁號為ZK143+934 及 ZK143+955。施工時先開挖明洞至成洞面 ZK143+934，并對邊坡及仰坡進行中空注漿錨桿的加固；開挖外側的耳墻及半明洞部位土體至 ZK143+955成洞面，并對邊坡及仰坡進行中空注漿錨桿的加固。雙成洞面開挖、防護完成后，隨后進行 ZK143+925～ZK143+957 段半明洞施工。

結語

通過本文高速公路的隧道施工，可以總結出雙成洞面配合半明半暗法及斜交大管棚超前支護進洞施工方案、重點介紹了雙成洞面施工技術方案。從本隧道的施工情況看，該綜合施工技術具有較高的技術經(jīng)濟價值，施工技術水平處于國內領先水平，對淺埋偏壓公路隧道的施工做出了有益的嘗試，為今后類似工程的施工提供了有益的參考。

參考文獻

[1]趙學選.淺談隧道洞口淺埋偏壓段初期支護施工.科技信息.2010(11).

[2]鐘桂彤.鐵路隧道.北京:中國鐵道出版社.1990.

篇4

關鍵詞：豎井；施工；井壁；支護

中圖分類號：TU74文獻標識碼：A 文章編號：

正文：

豎井是用來提升礦石、人員和器材的通道，也是用來通風排水的通道。豎井工程對礦山投產(chǎn)影響很大。加快豎井施工速度，對于保證礦山生產(chǎn)具有重要意義。

一、施工方案

①短段掘砌作業(yè)。特點是段高較小，不需要臨時支護，掘砌工作在同一井段內進行。圍巖暴露時間短易于維護但井壁接茬多但不易保證質量。

②掘砌安一次成井。在井筒掘砌的同時進行井筒設備的安裝，一次成井。掘砌安一次成井作業(yè)工序多，需要人員及設備多施工管理復雜。

③掘進單行作業(yè)。將井筒至上而下分成若干個井段，在一井段內至上而下掘進井筒，同時進行臨時支護，待該端完成后，在至上而下進行永久井壁的施工。

④掘砌平行作業(yè)。特點是砌壁、掘進分別在相鄰的上下兩個井段內同時進行。能比較有效地用空間和時間，但是這需要的鑿巖設備較多，施工組織復雜，掘砌工作容易相互干擾

二、豎井施工

①井口施工

選定井口位置后清理井口施工場地。場地土石方施工完成后施作場地邊坡防護。為防場地積水邊坡頂設截水溝，場地四周設排水溝。井口開口采用人工開挖，井頸襯砌及井座在井口開挖成型后施工。襯砌砼采用組合鋼模配少量木模拼裝，桁架支撐。襯砌砼強度達到一定壓力后，井下開挖放爆，并采取覆蓋措施。

②井身施工

開挖豎井一般分段作業(yè)，每段開挖深度根據(jù)圍巖的穩(wěn)定情況、支護類型確定，開挖與支護交替。表土挖掘時安裝了臨時鎖口，做好臨時支護后，便可繼續(xù)下挖。在無水而穩(wěn)定的表層中，特別是在硬粘土層中，多采用全斷面分層下挖法；在有水的條件下，采用階梯式環(huán)挖法，先在井筒中央開挖超前集水小井，以便降低水位、集中排水，然后挖掘其余部裝藥采用藥串法作業(yè)，有水時采用防水藥包或膠質炸藥。通風根據(jù)井下作業(yè)人數(shù)和井巷深度以及排煙時間等確定。采用錨噴支護在爆破后先整平井底虛碴，將環(huán)形鉆架作為臨時工作平臺進行工作。噴射手在吊盤上作業(yè)，先用高壓風清掃巖面后分片自下而上噴射。支護完成后須隨時檢查其變形情況，若有裂紋需查明原因后增設錨桿或重噴。

③初期采用簡易設備出碴,達到一定深度時采用機械裝碴,操作時先抓出桶窩后再將碴堆抓平然后分層抓取。清底必要時采用人工檢底清幫。建井階段施工用井架包括主塔及罐道支架采用萬能桿件拼裝。井架采用砼基礎，高度根據(jù)提升能力確定。提升鋼繩根據(jù)懸掛物體的最大重量選型，其安全系數(shù)必須滿足規(guī)范要求。出碴平臺上采用電動葫蘆，將礦碴倒入溜碴槽由自卸車接碴運到指定棄碴場。

④排水。井壁開裂脫落，地表塌陷等事故，大部分原因是對土層的水文地質條件不夠了解，施工方法選擇不當以及對水的處理不力所致。因此，除盡量避開雨季施工外，還應該根據(jù)情況采取地表防水、井幫導水、截水、以及工作面排水等措施，豎井四周設排水設施防止地表水進入。豎井施用期間，正洞裂隙水及施工圬水排入井底水倉，由井底抽水機排出。正洞施工期間認真作好水文地質的超前預報工作，落實防涌水的應急措施，一但涌水，在排水無效的情況下，立即轉移機械設備并迅速搞撤離危險區(qū)。

⑤水電、通風。前期施工供風、供電、供水采用臨時方案，后期根據(jù)建井后正洞施工需要選定機型并考慮綜合布置。施工通風在建井階段以壓入式為主，主洞施工階段采用壓入式與鋪助吸出式相結合通風。

三、井壁支護

豎井支護就是對開挖后巖體的封閉防止各種浸蝕。對巖體破碎、地壓活動頻繁的礦區(qū)豎井，支護形式的設計必須與工程地質條件相聯(lián)系，目的是承壓而后才是封閉。

由此展開支護形式選擇、井壁結構的確定以及開挖對策的設計。以前的豎井設計支護形式以低等級混凝土為主，大都以工程類比法設計混凝土支護結構及其支護強度。盡管近十多年豎井施工工藝裝備發(fā)生了質的變化，成井速度加快，但豎井深度也因采深而大增，超千米深井越來越多。井深增大，原巖應力也相應增大，使得井筒圍巖的塑性變形增加，豎井開挖后圍巖常呈蠕變或流變狀態(tài)，導致支護成本劇增。工程地質、甚至水文地質情況的變化，增加了在確定合理支護結構、支護強度、支護工藝和支護時間等方面的難度。由于豎井開挖前很難按規(guī)范要求完成工程勘察，初始條件不確定，支護設計只能繼續(xù)采用工程類比法。施工中變形監(jiān)測又難以開展，就不能采用動態(tài)設計。因此，只能依據(jù)深度比照同類工程經(jīng)驗, 進行支護設計。即以鋼筋混凝土為主，輔之以單筋或者雙筋增加混凝土結構抗剪力。

1、臨時支護。表土層比較松軟，承受井口周圍建筑物及構筑物的壓力較大，井幫容易坍塌，因而隨著表土的開挖必須及時架設可靠的臨時支護。表土施工中多采用由井圈、背板、掛鉤、頂柱和木楔組成的臨時支架。

2、噴射混凝土支護。噴射混凝土支護的施工工序簡單，機動靈活，具有廣泛的適應性；噴射混凝土支護層屬于薄板結構，可以節(jié)約為立模板耗費的木材或鋼材，又能減少混凝土用量，噴射混凝土不僅可以用做永久支護，又可以和其他支架配合使用，噴射混凝土具有密實性能，強度較普通混凝土高，由于在噴射混凝土中通常需加入速凝劑，使得混凝土能早凝較快，給圍巖及時提供抗力。

3、錨桿支護。錨桿支護是通過錨入巖體內部的錨桿，改變圍巖受力狀態(tài)，加固圍巖。其支護作用主要表現(xiàn)為以下幾個方面。

①加固。在節(jié)理發(fā)育的破碎巖體中，懸吊和組合作用不可能產(chǎn)生，但打入錨桿后仍能對破碎巖體起支護作用。

②懸吊。錨桿將軟弱、松動不穩(wěn)定的圍巖懸吊在較為堅硬而穩(wěn)定的深部巖層里，從而實現(xiàn)不穩(wěn)定圍巖不脫離、不脫落。

③組合梁。錨桿錨如層狀巖層后，把數(shù)層薄層巖層組合成組合梁，使其層間的摩擦力增大，提高組合梁整體巖層的抗彎能力，增大了組合量得抗彎能力。

四、施工控制

①在圍巖有水時，須自水源外周開始向水源附近噴射，最后封比水源。

②施工中根據(jù)圍巖實際變化情況，不斷修正設計參數(shù)，盡量減少爆破作業(yè)對圍巖的擾動。

③嚴格控制水灰比，定期檢測水泥砂漿早期強度，并及時進行配合比調整。

④噴射砼時嚴格檢查開挖斷面尺寸，用高壓風清掃巖面，撬掉松動圍巖，埋設號厚度標志后再施工。

⑤噴射作業(yè)時分段、分片、自下而上依次進行，噴射作業(yè)面僅跟開挖面，噴設后4小時不得爆破作業(yè)。

⑥精確測定橫洞開挖輪廓、炮眼眼位，定人、定區(qū)、定量鉆孔。并嚴格按炮眼精度要求檢查驗收，控制超欠挖。

⑦露天爆破作業(yè)采用控制爆破技術，將飛石和燥聲減小到最小程度，臨時道路和施工場地竣工后及時進行坡面防護。

⑧砼攪拌站附近修建沉淀池，攪拌站產(chǎn)生的污水經(jīng)沉淀后排除，以保護附近水域不受污染。

結語：

加強設計、管理、施工、監(jiān)理等從業(yè)人員對鋼筋混凝土結構相關知識、規(guī)范以及礦井建設專業(yè)知識的學習培訓, 提高從業(yè)人員能力, 是保證鋼筋混凝土質量的基本保證，施工單位必須建立、健全施工質量檢驗預控制度, 完備工序、工藝管理, 做好隱蔽工程的質量檢查和現(xiàn)場記錄，從各個方面確保豎井施工的質量和安全。

參考文獻：

[1] 花金燦.混凝土結構工程實體檢驗監(jiān)理控制要點[ J].上海:建設監(jiān)理, 2006(5).

篇5

關鍵詞 豎井；井壁；支護

中圖分類號TD42 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2012）71-0145-02

0 引言

豎井是地下礦山的主要井巷之一，是礦山生產(chǎn)期間用來提升礦石、上下人員和器材、通風及排水的直通地面的通道。豎井工程進展的快慢直接影響整個礦山施工進度計劃和后續(xù)工程的開工時間，對礦山、煤礦能否早日投產(chǎn)影響很大。因此加快豎井施工速度，提高工程質量，對于保證基建礦山早日投產(chǎn)和礦山生產(chǎn)的正常進行具有決定性的意義。

1 豎井施工

1.1 表土施工

在建井過程中，通常將覆蓋在地層上部的松散性沉積物和其下的巖石風化帶稱為表土。

1.1.1 臨時鎖口的安設

在穩(wěn)定表土層中掘砌豎井，首先按設計的井口規(guī)范下挖1m～2m，然后安設臨時鎖口，用來固定井口位置和懸掛臨時支架。

1.1.2 表土挖掘及提升

安裝了臨時鎖口，做好臨時支護后，便可繼續(xù)下挖。在無水而穩(wěn)定的表層中，特別是在硬粘土層中，多采用全斷面分層下挖法；在有水的條件下，采用階梯式環(huán)挖法，先在井筒中央開挖超前集水小井，以便降低水位、集中排水，然后挖掘其余部分。

1.1.3 臨時支護

表土層一般都比較松軟，承受井口周圍建筑物及構筑物的壓力較大，井筒開挖后在水的沖刷和風化作用下，井版幫容易坍塌，因而隨著表土的開挖必須及時架設可靠的臨時支護。表土施工中多采用由井圈、背板、掛鉤、頂柱和木楔組成的臨時支架。

1.1.4 水的處理

凡是表土施工中發(fā)生的片幫垮塌，井底涌砂冒泥，壁后形成空洞，進而發(fā)展成為井壁開裂脫落，地表塌陷等嚴重事故，大部分原因是對土層的水文地質條件不夠了解，施工方法選擇不當以及對水的處理不力所致。因此，除盡量避開雨季施工外，還應該根據(jù)情況采取地表防水、井幫導水、截水、以及工作面排水等措施。

1.2 豎井施工方案

1.2.1 掘進單行作業(yè)

掘進單行作業(yè)是將井筒至上而下分成若干個井段，在一個井段內首先至上而下掘進井筒，同時進行臨時支護，待該端完成后，在至上而下進行永久井壁的施工。

1.2.2 掘砌平行作業(yè)

其特點是砌壁、掘進分別在相鄰的上下兩個井段內同時進行。掘砌平行作業(yè)能比較有效地用空間和時間，為提高成井速度提供了有效條件。但是這種作業(yè)方式需要的鑿巖設備較多，施工組織復雜，掘砌工作容易相互干擾，因此多用于圍巖穩(wěn)固、深度和斷面較大的井筒。

1.2.3 短段掘砌作業(yè)

短段掘砌作業(yè)的特點是段高較小，不需要臨時支護，掘砌工作在同一井段內進行。短段掘砌主要用于不夠穩(wěn)定的井筒。其優(yōu)點是圍巖暴露時間短，易于維護，省去了臨時支架。但井壁接茬多，不易保證質量。

1.2.4 掘砌安一次成井

掘砌安一次成井是指在井筒掘砌的同時，進行井筒設備的安裝，一次成井。掘砌安一次成井作業(yè)工序多，同時工作的人員及設備多，勞動組織及施工管理更加復雜。要求掘進安三項工作要互相協(xié)調，以免相互干擾。

1.3 基巖施工

基巖施工主要是由鑿巖、爆破、通風、裝巖、臨時支護等工序組成。

1.3.1 鑿巖爆破

鑿巖爆破的工作一般占整個掘進循環(huán)時間的20%～30%。鑿巖工作的快慢直接影響掘進速度，而爆破質量的好壞直接影響裝巖效率、循環(huán)進尺、斷面規(guī)格和質量。

1.3.2 豎井掘進通風

豎井掘進時主要采用局扇進行通風，通風方式有壓入式、抽出式、混合式。爆破后產(chǎn)生的大量有害有毒氣體，因其溫度高，可沿井筒自然上升，故豎井掘進時多采用壓入式通風。由于抽出式通風在豎井掘進中排出污濁空氣的能力較差，因此只在只有瓦斯溢出的煤礦豎井中采用。在深井掘進時，為迅速排走炮煙，可用兩套通風機混合通風。

1.3.3 裝巖

豎井掘進中裝巖工作是一項即繁重又費時的工序，為提高裝巖生產(chǎn)率，常常采用以下途徑：改變設備結構，加強維修保養(yǎng)，提高操作技術；采用深孔爆破，提高爆破效率；提高清底效率；適當加大提升能力和吊桶容積。

1.3.4 井筒安裝

井筒安裝包括罐道梁、罐道、管道、電纜、梯子間及井底金屬支撐結構等安裝。除了采用掘砌安一次成井外，都是在井筒掘砌完成后再進行井筒安裝工作。主副兩井筒貫通后要交替進行安裝工作。根據(jù)罐道梁和罐道等安裝時間的關系，一般可采用分次安裝和一次安裝兩種方式。

2 井壁支護

2.1 噴射混凝土支護

噴射混凝土支護的施工可將其混合料的運輸、澆灌、搗固同一為一道工序，并免除了裝拆模板，又可通過輸料管越過障礙物向遠距離的作業(yè)面進行任意方位的噴射，工序簡單，機動靈活，具有廣泛的適應性；噴射混凝土支護層屬于薄板結構，一般約為普通混凝土支護厚度的一般或1/3，從而又可減小巷道的掘進斷面10%～20%，還可減少掘進工程量；可以節(jié)約為立模板耗費的木材或鋼材，又能減少混凝土用量，其功效更可以提高3倍～4倍；噴射混凝土不僅可以用做永久支護，又可以和其他支架配合使用，取長補短，使其應用的地點和條件獲得擴展。因而，噴射混凝土支護是一種好快多省的支護。

噴射混凝土支護是把混凝土以高速、連續(xù)噴射到巖壁上，故噴射混凝土具有密實性能，水灰比小，強度較普通混凝土高；它還具有較強的粘結性能，這就是表現(xiàn)在與巖石、鋼材間有較強的粘結能力，在粘結面上還能傳遞拉應力和剪應力；另外，由于在噴射混凝土中通常需加入速凝劑，使得混凝土能早凝較快，給圍巖及時提供抗力。

2.2 錨桿支護

錨桿是一種錨固在巖體內部的桿狀支架。錨桿支護則是通過錨入巖體內部的錨桿，改變圍巖受力狀態(tài)，加固圍巖。其支護作用主要表現(xiàn)為以下幾個方面。

2.2.1 懸吊作用

錨桿將軟弱、松動不穩(wěn)定的圍巖懸吊在較為堅硬而穩(wěn)定的深部巖層里，從而實現(xiàn)不穩(wěn)定圍巖不脫離、不脫落。

2.2.2 組合梁作用

錨桿錨如層狀巖層后，把數(shù)層薄層巖層組合成組合梁，使其層間的摩擦力增大，提高組合梁整體巖層的抗彎能力。在相同的情況下，組合前后梁的撓度和內應力分布情況大不相同。假設有n層等厚度板，每層板得橫斷面為，組合前的抗彎斷面模量，組合后就如同一塊厚度為的板受彎，這是抗彎斷面模量為，故，從而增大了組合量得抗彎能力。

2.2.3 加固供作用

大量的工程實踐和試驗表明，在節(jié)理發(fā)育的破碎巖體中，懸吊和組合作用不可能產(chǎn)生，但打入錨桿后仍能對破碎巖體起支護作用。我國冶金建筑研究院曾用不穩(wěn)定的混凝土拱模擬

不穩(wěn)定巖層，用鋼筋砂漿錨固加固，分別測定前后承載力并進行比對，試驗證明，用錨桿加固以后，承載力從7.7t增加到50.7t，在同樣荷載作用下的變形僅為不穩(wěn)定拱的。馬鞍山礦山研究院和鐵道部科學研究院西南研究所都做了類似的試驗，有較為充分的試驗說明，在塊裂介質體中打入錨桿，能使其間的節(jié)理被擠緊而產(chǎn)生較大的摩擦阻力，因此增大了沿結構面的抗剪強度，增大了不穩(wěn)定塊體下滑阻力，防止了塊體移動的可能行，也就提高了被錨固巖層的穩(wěn)定。

參考文獻

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【關鍵詞】VCR采礦法；裝藥結構；深孔爆破

VCR采礦法即垂直深孔落礦階段礦房法，是柱狀裝藥爆破技術在采礦工程中的具體應用。該法的特點是在礦房上部開掘鑿巖硐室，在礦房底部形成拉底空間，在鑿巖硐室內向下鉆鑿大直徑深孔，再從孔的下端按自下而上的順序逐層爆破。VCR采礦法能改善爆破質量，最大限度地減少采準工作量，穩(wěn)定礦巖狀態(tài)，裝藥和爆破作業(yè)簡單，是一種低成本、安全、高效的地下采礦方法。

1.具體施工方案

該鐵礦鑿巖硐室長為礦體厚度，高為3.6m，寬為16m，礦房寬15m，即礦房兩邊各超出礦房邊界0.5m，方便礦房兩邊邊孔的鑿巖施工。為了減少硐室的跨度和暴露面積，在硐室中央設計預留一條寬為2.4m的條形間柱，將鑿巖硐室的跨度由16m轉變?yōu)?個6.8m。

1.1孔網(wǎng)參數(shù)

根據(jù)開采方案，統(tǒng)一采用3m*3m的孔網(wǎng)參數(shù)，平行布孔，礦房寬15m按排距3m計算可分為6排，周邊孔孔距可適當縮?。?～1.2m）即在保證最小抵抗線（3～3.5m）的情況下布置斜孔，最大限度的回采礦石。鉆孔直徑沿用國內常用孔徑165mm。

根據(jù)VCR法的理論基礎，C.W.利文斯頓的研究成果，所謂球形藥包是即長度與直徑之比小于6的藥包，此時破碎原理和效果與球狀藥包相似。小斷面掏槽時，我們設計每段裝藥500mm；大規(guī)模側向崩礦由于增加了側向自由面，設計實施竹竿間隔裝藥結構裝藥，每次爆破8～14m高度。

1.2鉆孔作業(yè)

采用T-150高氣壓環(huán)形潛孔鉆機進行鉆鑿，該鉆機工作氣壓達到1.7MPa，高風壓可迫使鉆頭高速穿過非均質礦石而使炮孔不易偏移，成孔質量好，偏斜率小于1%。鉆孔作業(yè)應注意三點：①人身安全；②嚴格按照各孔參數(shù)鑿孔，鑿巖過程中，每個鉆孔孔口安裝長0.8m的孔口管，確保鉆孔偏斜率在設計范圍內；③注意鉆孔返砂情況，做好記錄（即幾米處出現(xiàn)夾石，高度多少），以便于了解夾層在鉆孔的具置。

1.3測孔

深孔爆破所受夾制較大，易產(chǎn)生堵孔、孔底葫蘆等現(xiàn)象，掏槽爆破尤為突出。所以在每次爆破前認真測孔，收集孔深、孔底表面形狀及底部補償空間等資料，為后續(xù)爆破設計提供有效的基礎數(shù)據(jù)。

測孔采用測繩、膠皮管、皮尺等，測繩系于膠皮管上，將其下放于孔內至孔底后，讀出數(shù)據(jù)測出孔底高度、爆堆高度，檢查多分層藥包和填砂高度，仔細對比分析并詳細記錄在案，借以繪制分層崩落等高線圖，保證爆破過程的可塑性。

2.爆破作業(yè)實施

2.1爆破設計

2.1.1VCR法小斷面掏槽

具體實施步驟：

（1）球形藥包重量的確定：VCR法小斷面掏槽，必須考慮球形藥包的重量?？讖綖?65mm，我們確定球形藥包長度為500mm，符合所謂球狀藥包是即長度與直徑之比小于6的理論要求，根據(jù)炸藥密度計算，球形藥包重量確定為9kg。

（2）VCR法小斷面掏槽前，在采場中間施工一個2m*2m矩形切割天井輔助掏槽，確保掏槽成功。設計每次爆破為切割天井周邊4～6個孔。采用單分層爆破時，以切割天井和拉底空間為自由面，每層可崩落高度約0.8～1.2m，實際操作中可以根據(jù)補償空間的高度，確定每次崩落的高度，從而確定每次崩落幾層。

2.1.2分段側向崩礦

側向崩礦以掏槽區(qū)為中心向采場四周爆破，每次區(qū)域爆破炮孔2～3排，崩礦步距6～9m，一次爆破高度8～14m；單響藥量控制在126kg以下，爆破總藥量控制在1200kg以內，裝藥結構采用多層袋裝乳化藥包竹竿間隔裝藥，分層裝藥量為9kg（一節(jié)袋裝乳化藥包，長50cm，重9kg。），層間竹竿間隔長度0.6m，下部用巖粉堵塞，堵塞長度0.8～1.2m，最上層藥包填塞料為巖粉或河砂，堵塞長度1.2～1.4m。相鄰炮孔藥包交錯布置，以提高爆破效果。

2.2爆破施工

2.2.1堵孔

堵孔作業(yè)時，鐵絲綁扎Φ=150mm混凝土塞中心處吊環(huán)，下放混凝土塞至孔底以上0.2～0.4m區(qū)間處進行上部孔口固定，隨后向孔內填河砂或巖粉0.8～1.2m厚。

2.2.2裝藥

人工裝藥，將導爆索綁扎在起爆藥包的中上部，掛于吊繩上吊裝至孔內，竹竿間隔裝藥，其余藥包依次吊裝。

2.2.3聯(lián)網(wǎng)

起爆系統(tǒng)是將孔內單根導爆索與孔口非電毫秒延時導爆管雷管依次聯(lián)結起來，保證單孔單響。

2.2.4爆破警戒

按設計要求由爆破負責人安排各崗位人員各司其職，做好爆破警戒，確保人員設備安全。警戒排除前，當班爆破負責人應對所有警戒人員進行分工并詳細交底，警戒人員必須在規(guī)定時間內做好各自轄區(qū)的警戒工作，并保持良好的通訊聯(lián)絡，有特殊情況必須及時向爆破負責人匯報，在沒有發(fā)出解除警報前，警戒人員必須堅持崗位。

2.2.5爆后檢查

爆破后，經(jīng)通風吹散炮煙、檢查確認井下空氣合格后，等待時間超過15分鐘，爆破人員進入作業(yè)地點，先檢查各斷面有無冒頂、危巖現(xiàn)象，支撐是否破壞，炮煙是否排除，如果存在這類危險因素，當通知相關人員處理后再進入爆破區(qū)，檢查爆破效果，是否存在盲炮等，如有盲炮，嚴格按照《爆破安全規(guī)程》的相關規(guī)定進行處理。

3.綜合分析

在多次實驗中，我們在VCR采礦法礦房回采過程中，側向崩礦時利用竹竿間隔裝藥結構爆破回采方法與空氣間隔裝藥結構爆破回采方法進行了幾方面的比對，如下：

3.1經(jīng)濟性

竹竿間隔裝藥結構需用的竹竿、自制混凝土石塊遠比空氣間隔裝藥結構需用的起爆具、空氣間隔器便宜。

3.2實用性

竹竿取材方便、價格低廉，空氣間隔器需要在專業(yè)廠家采購且價格比竹竿貴。竹竿使用時簡單，直接投放即可；空氣間隔器投放時需要一些的技巧。竹竿間隔裝藥可實現(xiàn)孔內不耦合裝藥，炸藥能量可被充分利用。

4.結語

VCR采礦法深孔爆破中應用竹竿間隔裝藥，大大降低了大塊率，減輕了二次爆破的勞動強度，減少了炸藥消耗，節(jié)約了施工成本，降低了損失，提高了礦房生產(chǎn)效率，取得了良好的效果。本文闡述的竹竿干間隔裝藥結構在實際生產(chǎn)中計算的炸藥單耗為0.33kg/t，且爆破震動小，對地表建構筑物不會造成影響，為礦山和周邊村莊和諧發(fā)展，提供了良好的基礎。實踐證明該方法是一種爆破質量好，生產(chǎn)效率高，作業(yè)安全，經(jīng)濟效益好的采礦方法。值得同類礦山借鑒參考。

【參考文獻】

[1]馬維清，張生良.垂直深孔落礦階段礦房（VCR）法在草樓鐵礦的應用[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2010（1）：93-95.

[2]王青.采礦學[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2002.

[3]劉殿中.工程爆破實用手冊.冶金工業(yè)出版社，1999.5.

篇7

[關鍵詞]龍井隧道 隧道淺埋偏壓段進洞

一、工程概況

龍井隧道位于貴州省遵義縣板橋鎮(zhèn)境內,是崇(溪河)遵(義)高速公路較長大隧道之一。隧道總長2326m(左線1196m,右線1130m),單洞凈跨10.4m,凈高6.7m,雙車道單向行使。隧道高程在931～1168m之間,地形起伏較大,地質構造復雜,屬典型的喀斯特地形。

二、工程地質、水文地質及地形條件

隧道區(qū)內為寒武系中統(tǒng)高臺組及寒武系中上統(tǒng)婁山關群第一段,屬于碳酸鹽巖臺地沉積。覆蓋層為第四系殘、坡積層砂質粘土、碎石土、塊石土。隧道工區(qū)位于潘家山復式(背斜)褶皺構造的北東翼、婁山關大斷裂的南西盤(上盤)。受大斷裂影響,區(qū)內有F1斷層(龍井斷層)為縱斷層,表現(xiàn)為地層巖性不延續(xù);F2斷層為橫斷層,在出口端(K89+400處)斜交穿過隧道,斷層兩盤地層產(chǎn)狀差異較大,地層巖性不延續(xù)。K89+400至出口端K89+660區(qū)內有多處小斷層(張性),斷層巖石風化作用強烈,風化節(jié)理較發(fā)育,巖石呈砂屑狀或碎屑狀。隧道工區(qū)白云巖、泥質白云巖、角礫狀白云巖和泥質粉砂巖均為透水層,由于斷裂構造影響,區(qū)內除大氣降水補給,部分滲入基巖,形成基巖裂隙水,還部分接受F1斷層上盤地下水的滲入,地下水豐富。地下水位埋層較淺,均在隧道頂板上。

隧道出口端,巖體程碎塊狀結構,節(jié)理裂隙發(fā)育,處于強風化帶中,隧道頂板較薄(2～4m),覆蓋層為土層。右洞巖層傾角較大與設計地質不符。巖土分界從拱頂至線路前進方向右側拱腳外環(huán)大部為土層,該處屬典型的淺埋、偏壓隧道,成洞困難,地表易塌陷、開裂。

三、進洞方案

1.洞口段礦山法施工

洞口段原設計Ⅱ類圍巖支護參數(shù)如下:φ114超前大管棚長30m,環(huán)距50cm,縱向外插角10,共29根;C20混凝土套拱長80cm;徑向錨桿RD25N,長3.5m,間距80×80cm,噴混凝土厚20cm;φ8鋼筋網(wǎng)20×20cm,鋼筋格柵鋼架間距80cm,模筑混凝土60cm。

經(jīng)地質勘察和圍巖鑒定為Ⅰ類圍巖,調整支護參數(shù)。根據(jù)已往施工經(jīng)驗,在大管棚施工中,容易出現(xiàn)掉棚(管棚侵入洞內),調整了外插角和管棚半徑,外插角改為30,管棚半徑由設計6.13m改為6.28m,其余不變。由于右洞巖層傾角較大,為防止套拱下沉,線路前進方向右側,套拱拱腳深挖至巖層,并將基礎擴大為1.5m縱向×2m橫向×3m深,套拱長度由0.8加長到1.5m;徑向錨桿、鋼筋網(wǎng)片、模筑混凝土的參數(shù)不變;初期支護中增加φ42超前小導管,環(huán)距30cm,4.5m長,2.4m一環(huán),施作范圍拱部1600;格柵鋼架改為20b工字鋼拱架,間距60cm,噴射混凝土厚度改為25cm。右洞拱腳處每榀工字鋼增加2排鎖腳,用φ42小導管5m長注漿加固,用水泥、水玻璃雙液漿,比例1:0.5。

2.具體進洞方案

(1)清表

首先,將洞頂?shù)乇矸秶脖磺宄?將稻田水疏干,使土體由液塑狀態(tài)變?yōu)楦捎矤顟B(tài)。

(2)天溝

洞口地表地勢較平緩,又處于溝谷,雨水將匯集洞口,故進洞前施作天溝,以截除地表水。

(3)地表加固

根據(jù)龍井右線出口的地形、地質情況,隧道開挖時必然造成上斷面兩側產(chǎn)生沉降而出現(xiàn)山體偏壓失穩(wěn),將使隧道位移、變形,甚至出現(xiàn)初期支護表面產(chǎn)生裂縫。另外根據(jù)覆蓋層情況,開挖過程中必然造成地表沉降、開裂。

根據(jù)普氏理論,松散體在隧道開挖后,其上方形成拋物線形的平衡拱,平衡拱的跨度與開挖寬度相等。在松散體中施工時出現(xiàn)的大規(guī)模冒頂就是該平衡拱失穩(wěn)造成的結果。地表加固注漿能有效地減小隧道坍方的可能性。因為,地表花管注漿加固后,類似于一根摩擦樁,制約土體相對向下移動。更為主要的是,此法將成為其周圍土體的一個核心,由于相鄰兩花管間距離遠遠小于隧道的開挖寬度,必然使得平衡拱的矢高大大減小,保證了施工安全。為此,在進洞前,我們采取了以下辦法:

――將地表整平,掛網(wǎng)錨噴混凝土將地表封閉。

――隧道中線至線路前進方向左側拱頂為巖石,右側為土層,開挖后將產(chǎn)生不均勻沉降。在洞頂?shù)乇硭淼乐芯€至線路右側12m范圍、縱向20m范圍豎向打入φ76花管注漿加固,注漿漿液采用水泥、水玻璃雙液漿,配比為1:0.5,初始壓力0.5～1Mpa,終壓2～2.5Mpa,注漿順序為先兩側后中間,縱向先洞口后洞身。管壁厚5.5mm、間距80cm,梅花型布置,管底以拱頂外緣和打入基巖1.0m控制,但不得低于隧道邊墻基底標高。

(4)進洞措施

人工按里程、坡比清刷邊仰坡后掛網(wǎng)錨噴混凝土;澆筑混凝土套拱,在套拱內預埋φ120鋼管定位,待混凝土強度達到設計強度的80%后,施工大管棚注雙液漿。

以上各項工作完成后,就開始上半斷面開挖進洞。

(5)洞內開挖方法

因洞口段為Ⅰ類圍巖,故采用長臺階法先作上半斷面,上半斷面凈高4.8m,循環(huán)進尺60～80cm。依據(jù)“短進尺、弱爆破”的原則,主要采用人工風鎬或挖掘機挖掘,輔以弱爆破,嚴禁放大炮。當上半斷面掘進60～80m后,開始側壁拉槽,左右跳槽錯開開挖,嚴禁相對開挖。二襯臺車及時加工,二襯距掌子面的距離不宜超過120m。

(6)監(jiān)控量測及信息反饋

監(jiān)控量測是NATM法施工的重要手段,是指導施工方案中的支護參數(shù)、施工工藝及各工序的作業(yè)時間的重要方法。龍井隧道出口段進行了地表下沉、拱頂沉降和周邊收斂的監(jiān)控量測。從量測結果可以知道地表下沉量最大20cm,拱頂下沉最大值為2mm,周邊收斂最大值2.1mm。施工至今已有兩年,變形基本穩(wěn)定,施工方案基本合理,初期支護、地表加固及時有效。

篇8

關鍵詞：高瓦斯 隧道 設計 施工

一、基本要求

1.瓦斯隧道施工前，必須建立安全生產(chǎn)管理機構，建立安全生產(chǎn)責任制，建立健全各種安全管理制度，并確保有效實施。2.瓦斯隧道施工前必須編制專項施工方案；必須編制相應預案。3.瓦斯隧道施工前應對所有作業(yè)人員進行培訓和安全教育并簽字備查。4.瓦斯隧道的施工應建立救護隊，配備救護裝備。5.瓦斯監(jiān)測應符合下列規(guī)定：①瓦斯隧道洞口必須設置經(jīng)專業(yè)培訓的專職瓦檢員負責檢測記錄。②檢測瓦斯用的儀器必須定期進行校驗。凡經(jīng)大修的儀器，必須經(jīng)計量檢定合格后方可使用。③易產(chǎn)生局部瓦斯積聚的地點，必須重點檢測，并采取有效措施進行處理。④進入隧道的所有金屬管線必須在洞外設置有效的接地裝置，其電阻值必須符合相關規(guī)定。

二、瓦斯隧道施工安全要求

瓦斯隧道施工作業(yè)應符合下列安全要求：①當開挖工作面風流中瓦斯?jié)舛瘸^相關規(guī)定參數(shù)時必須停止工作，撤出工作人員，切斷電源，研究預防和消除措施進行處理。②由于臨時停電或檢修，主要通風機停止運轉或通風系統(tǒng)遭到損傷的，在恢復正常通風后，所有受到停風影響的地段，必須經(jīng)過檢測人員檢查，確認無危險后方可恢復生產(chǎn)。③高瓦斯隧道掘進工作面應安設隔（抑）爆設施。

三、爆破作業(yè)

爆破作業(yè)應符合下列安全要求：①嚴格執(zhí)行“三人連鎖爆破制”（指放炮前放炮員將警戒牌交給班組長，班組長派人警戒準備下達放炮命令，然后將自己的放炮命令牌交給瓦斯檢查員，經(jīng)檢查瓦斯?jié)舛确弦蠛螅賹⒎排谂平唤o放炮員）。②瓦斯作業(yè)面必須采用電力起爆，嚴禁使用半秒、秒級電雷管。③瓦斯作業(yè)面爆破必須使用煤礦許用炸藥和煤礦許用電雷管。④洞內爆破時，人員應撤至洞外。⑤炮孔的裝藥及填塞必須符合相關技術指標參數(shù)要求。裝藥前應清除炮孔內的煤（巖）粉。⑥爆破母線應采用銅芯絕緣線，嚴禁使用裸線和鋁芯線爆破，爆破母線、連接線和電雷管腳線必須相互扭緊并懸掛，不得與軌道、金屬管、鋼絲繩、刮板運輸機等導電體接觸。

四、通風、防塵

通風機必須裝設在洞外或洞內新風流中，避免污風循環(huán)。瓦斯工區(qū)的通風機應設兩路電源，并裝設風電閉鎖裝置，當一路電源停止供電時，另一路電源能夠及時保證風機正常運轉。瓦斯突出隧道掘進工作面附近的局部通風機，均應實行專用變壓器、開關、線路及風電閉鎖、瓦斯電閉鎖供電。排放高濃度瓦斯時，必須制定排除瓦斯的安全措施。瓦斯隧道通風設施應保持完好，調節(jié)、遷移、拆除通風設施時應由專人進行。臨時停工地段不宜停風；停風時應切斷電源，設置柵欄與警告牌，人員不得進入。

五、隧道照明

1.照明與電氣信號應符合下列要求：①低瓦斯隧道不應大于220V，高瓦斯隧道和瓦斯突出隧道不應大于110V.②輸電線路必須使用密閉電纜，不得使用裸線和絕緣不良的導線。③瓦斯突出隧道內的照明電器應使用防爆型。2.礦燈充電房應離洞口50m以外。使用礦燈之類照明時，如有不良情況，不得使用。3.在瓦斯隧道內嚴禁使用有火焰的燈火照明。任何人員進入隧道前必須接受安全檢查，嚴禁將可能產(chǎn)生火花和自燃的物品帶入洞內。4.嚴禁在洞內已敷設電纜上臨時接裝電燈或其他設備。5.電纜在洞內接頭時，應在特制的防爆接線盒內或有防爆接線盒的電氣設備內進行連接。

六、防火

瓦斯隧道的防火工作應符合相關規(guī)定要求，瓦斯隧道施工必須制訂防火措施，洞內嚴禁產(chǎn)生高溫和發(fā)生火花的作業(yè)。洞內不得進行電焊、氣焊、噴燈焊等作業(yè)，確需用焊時必須有相應的安全措施。

七、救護

瓦斯隧道應備有急救和搶救設備，保持其良好性能并指派專人保管。高瓦斯和瓦斯突出工區(qū)應配備救護隊。救護隊必須在統(tǒng)一指揮下開展搶救工作，嚴禁個人單獨行動。

八、揭煤防突應符合下列規(guī)定

①施工人員必須佩戴自救器。②掘進工作面中煤層爆破時，所有人員必須撤到洞外。③應加強通風管理，開挖面應有足夠新鮮空氣。④加強地勘與調查收集鄰近隧道、礦山等相關資料工作。⑤對于不知道是否具有突出危險性的煤層，必須進行予探，并進行瓦斯考查，檢驗其是否具有突出危險性。予探時必須保證足夠的安全距離。具體操作按《發(fā)耳隧道防治煤與瓦斯突出設計》的具體要求進行。⑥當經(jīng)予測具有突出危險性時，必須按照突出煤層進行施工管理，并嚴格遵守《煤礦安全規(guī)程》及《防突實施細則》的規(guī)定。

九、施工安全措施

1.隧道施工應認真編制工地安全實施細則、全面規(guī)劃、合理安排、規(guī)范指揮。

2.實施性施工組織設計要按照《規(guī)范》《安規(guī)》和設計要求，結合地形、地貌、水文地質條件，科學選定施工工藝，制定詳細具體的安全技術措施并在施工中不斷的補充完善，認真做好安全教育和技術交底。

3.不良地質及特殊地質，應組織技術論證，確定鉆爆、掘進、支護方案。

4.洞內通風、照明、電線等要統(tǒng)一規(guī)劃，加強維護，做到布設整齊，狀態(tài)良好。

5.洞內施工應由值班領導統(tǒng)一指揮，按施工組織設計合理安排開挖、襯砌和運輸作業(yè)。

6.爆破開挖應做出爆破設計，嚴格控制周邊眼間距、外插角和裝藥量等參數(shù)，減少對圍巖的擾動及超欠挖數(shù)量。

7.爆破起爆后，應派專人進行檢查，處理危石、懸石，并設人監(jiān)護。確認安全后，其他人員方準進入作業(yè)面。

8.臨時支護應以設計文件和規(guī)范為準，一般情況下最大距離不大于兩茬炮的進尺距離。

9.隔柵拱架和噴錨支護要嚴格按設計標準控制拱架排距和錨桿間距、錨桿長度、方向和砼噴射厚度，并認真做好記錄備查。

10.改變臨時支護類型、標準，必須經(jīng)項目經(jīng)理部、設計、監(jiān)理同意。嚴禁施工現(xiàn)場自行降低支護標準。

11.洞內通風系統(tǒng)應做出設計，采取綜合防塵措施，定期測試粉塵和有害氣體濃度。

12.爆破器材應建立嚴格的領用、退庫制度，嚴禁庫外存放，現(xiàn)場爆破員應具體負責領用審批，掌握領用和退庫數(shù)量。

13.洞內、洞外都應設置宣傳標語和警示標志，使作業(yè)人員隨處可見，提高“三不傷害”的安全防范意識。

14.專職安檢人員每班都要對施工現(xiàn)場進行一次全面檢查，尤其要注意加強對圍巖和臨時支護狀態(tài)的檢查，不放過任何微小變化，并做好記錄。發(fā)現(xiàn)問題及時報告主管部門妥善處理。

15.隧道施工應制定防坍塌、涌水、瓦斯等搶險預案，配備必要的搶險機械、物資，明確組織和人員分工，出現(xiàn)問題迅速采取措施，減少損失。

參考文獻：

1、《隧道施工高瓦斯防治指南》（張立坤、馬福民、高峰）2011.4

篇9

關鍵詞：道路橋梁 軌道施工

一、工程概況

崗石區(qū)間工程，東接崗頂站，西連石牌橋站，整個隧道在交通繁忙的天河路下穿過。隧道起點里程Z（Y）DK5+445.75，終點里程Z（Y）DK6+087.15，左線全長645.444m，右線全長641.400m。合同價3779.9818萬元。隧道平均埋深10.45m，線路最大坡度29‰，區(qū)間設2個施工豎井，YDK6+042.5處的1號豎井，井深17.925m， YDK5+658.567處的2號豎井，井深20.024m。

本項目合同開工日期2002年9月15日，合同竣工日期2004年8月15日，合同工期645天；實際開工日期2003年5月10日，業(yè)主批準完工日期2005年2月底。2004年8月23日，隧道順利貫通。

二、工程特點

1、本工程具備城市地鐵的共有特點。

——施工場地狹小。1號豎井施工場地僅1600㎡，2號豎井施工場地不足1300㎡。

——施工環(huán)境較差。1號豎井位于天河路，場地占用主干道路；2號豎井位于僑鑫教院大院內。

——地面、地下環(huán)境復雜。所經(jīng)天河路交通繁忙，線路兩側高樓林立，地下各種管線密布，隧道距離兩側構筑物基礎較近，并兩次與高層建筑物地下室基坑圍護樁發(fā)生沖突。

——文明施工要求較高。施工產(chǎn)生的三廢需嚴格按照要求處理、排放，材料及渣土運輸條件受到嚴格限制，夜間施工也受到限制，施工圍蔽需與城市風格協(xié)調，交通疏解量大。1#豎井距小區(qū)較近，2#豎井位于僑鑫教育學院大院內，施工中要采取必要措施，盡量減小施工對周邊環(huán)境的干擾。

——環(huán)境保護要求高。施工不能污染城市環(huán)境，不能驚擾市民，不能對臨近的建筑物和構筑物造成損傷。

——施工風險大。沿線所經(jīng)的環(huán)境，無論是地下管線，還是各種建筑物、構筑物、城市道路，或者是地鐵隧道本身，都不能出現(xiàn)任何損害，否則后果不堪設想。

——質量標準高，防水要求嚴。區(qū)間結構防水等級為二級，即結構不得有漏水，結構表面可有少量的濕漬。本區(qū)間隧道結構復雜，斷面轉換頻繁，使變斷面連接處的防水結構連接困難，同時由于聯(lián)拱隧道分步施工，防水的連接及防護更為困難。同時施工縫、變形縫等特殊位置的防水更是需要采取綜合治理措施。

2、不利因素多，工期壓力大。

原設計僅1#施工豎井，幾乎設置在標段西端頭，只能往東端獨頭掘進，而且場地移交時間推遲約8個月；后變更新增2#施工豎井，到03年11月中旬才具備開工條件，很難實施均衡生產(chǎn)，加上地鐵礦山法隧道常見的影響工期進度的因素幾乎一應俱全，工期壓力極大。

3、地質條件差，技術難點集中。

本區(qū)間是三號線技術難點較為集中的標段，自始至終為各方高度關注，一直被列為重點項目，被視為三號線的“老虎”。地質條件差，斷面形式多，工況、工法轉換頻繁，下穿石牌涌和含水砂層，截除高層建筑圍護樁，雙聯(lián)拱隧道較長。尤其是隧道過砂層，更是整個地鐵施工相關的各方個個極端關注的頭號重點和難點。

4、調動一切有用資源，順利度過了一系列難關。比如：成功的實施了CRD、CD工法，完成了雙聯(lián)拱段隧道的施工，順利實施了雙聯(lián)拱改近距離單洞的科研公關，完成兩處高層建筑的基坑圍護樁截除，隧道穿越石牌涌，隧道下穿含水砂層地段，工期提前等等。

三、工程難點：

崗石區(qū)間是地鐵三號線6大重點難點項目之一，其難度具體表現(xiàn)在以下幾個方面：

1、工期壓力大：

考慮到新增2#豎井的作用，按正常施工進度預測，本區(qū)間工期大約仍然要延后5～6個月時間，難以滿足業(yè)主批準的2005年1月末完工的策劃工期。原因如前所述。

2、諸多工法頻繁轉換：

本項目共有雙聯(lián)拱、三線斷面，雙線單面，共16種不同斷面形式，施工中斷面形式和施工工法轉換頻繁，施工工法有：臺階法、CRD工法、CD工法、中墻加臺階法、中墻加CRD法，中導洞法等。

3、雙聯(lián)拱隧道：

本區(qū)間渡線段有30米雙線斷面加單線斷面的雙聯(lián)拱隧道，單線段有109米兩個單線斷面組成的雙聯(lián)拱隧道（ZDK5+782.918～+892.229），施工工序繁多，施工條件差，施工控制難，施工效率低，防水難度大，嚴重影響工期。

4、截除高層建筑基坑圍護樁：

ZDK5+803.369~842.356段（長約39 m），南方信托大廈地下室圍護樁35根，侵入左線隧道內，施工中需截除；ZDK5+758~+731段（長約27m），天河電腦城地下室圍護樁15根，侵入左線隧道內，施工中也需截除。圍護樁為直徑1.2 m的密排人工挖孔樁，護壁為200 m m的鋼筋砼，該段為雙聯(lián)拱段，隧道所處地層為強風化巖。截樁施工難度大，控制地表建筑物沉降及卸載等工藝較復雜，施工困難，工期也因此增加約一個半月。

5、隧道下穿石牌涌：

隧道左右線在DK5+780~+805段從石牌涌下穿過，石牌涌為南北流向的排污涌渠，常年有水。涌底距隧道頂只有9 m。隧道結構為單線隧道及雙聯(lián)拱隧道，地層破碎，屬Ⅰ、Ⅱ類圍巖。施工難度增大。

6、隧道穿過含水砂層地段：

隧道左線里程ZDK5+445.75~590.75段約長145 m，右線里程YDK5+445.75~520段約75m，共長約220m，砂層最厚處達5.45m，砂層底部距隧道頂部距最近處0.2m，砂層為中細砂，水量豐富。隧道起點端的人防密閉門更是觸破砂層，處理起來將十分困難。

四、具體做法及取得的成效：

1、利用集團公司的強大支持，積極主動解決施工中遇到的各種問題，確保兌現(xiàn)投標承諾，樹立良好信譽。

進場準備期間，全面配合業(yè)主前期工作，力爭早日完成臨建，及早開工。

施工的各種資源有保證，特別是主要管理人員到位，而且長期在施工現(xiàn)場，組成了被業(yè)主和監(jiān)理評價為全線最強的項目班子，對各種問題和困難反應及時、積極，“沒有給業(yè)主添任何麻煩（業(yè)主評語）”。在資金上也給予了充分保障，特別是2004年春節(jié)前夕，調入現(xiàn)金50萬元，支付一線工人工資和材料款，保證了春節(jié)間施工正常進行。

2、依靠相關單位和部門，整合一切有用資源，創(chuàng)造并利用優(yōu)越的外部環(huán)境為項目服務。

崗石區(qū)間困難重重，之所以能夠安全順利的施工，未發(fā)生安全質量問題，離不開業(yè)主、設計、監(jiān)理、咨詢、總體等各單位各部門的大力支持幫助。尤其是業(yè)主最高層對項目高度關注，對項目的一些重要課題組織高規(guī)格的論證會，在施工中又具體指導實施，具體管理人員對項目監(jiān)管幫助十分到位，保證了項目正常運轉。從地鐵總公司，到建設事業(yè)總部和土建部的各級領導，幾乎都在崗石區(qū)間留下了足跡，崗石區(qū)間的兩年多的風雨里程傾注了他們的大量心血。設計和監(jiān)理等單位也積極配合，給予我們有力的支持。

3、只要是能夠提高進度，有利縮短工期的措施，在滿足規(guī)范要求的情況下，無論怎樣困難，都設法做到。比如：

——1#施工豎井變更了圍護結構，由人工挖孔樁支護變更為格柵、錨噴聯(lián)合支護，順利通過了市科技委組織的基坑審查，工期提前2個月。

——增加2#施工豎井，改善了施工環(huán)境，加快了施工進度，實際提前工期1~1.5個月。

——根據(jù)實際地質情況，將部分隧道由CRD工法改變?yōu)镃D工法施工，改善了施工環(huán)境，簡化了施工工藝，加快了施工進度。

——雙聯(lián)拱改單洞，節(jié)省工期2個月。

——過砂層方案的改進，節(jié)約工期1個月。

——南方信托大廈的截樁施工，由于提前籌劃，準備充足，幾乎沒有延緩進度。相當于節(jié)約工期半個月。

——利用1、2#豎井與石牌橋站的貫通成果，提前施作二襯。比預計時間提前4個月，大大緩解了總工期的壓力。

這些措施為確保工期，甚至提前工期奠定了堅實的基礎。

4、嚴格按照設計文件和施工規(guī)范組織施工，把各種施工措施做到位。崗石區(qū)間施工中的一些亮點，比如：開挖斷面幾何尺寸的控制、格柵鋼架的架立、初支輪廓線的控制、CRD工法的成功實施等，就是嚴格執(zhí)行準確交底、三級檢查和管理到位的結果，尤其是幾個重要的地段和部位，信息化施工具有極強的指導意義。這種塌實的工作風格我們將一直保持，這也是我們取得成績的最重要的保障，是我們最可寶貴的財富。

5、針對雙聯(lián)拱隧道的設計、施工特點，經(jīng)過研究、分析和檢算，先將雙聯(lián)拱隧道中隔墻最大厚度由2.5m變更為2m，雙聯(lián)拱段長度則由109m縮到為86m（減少了23m）；后來又進一步提出了將雙聯(lián)拱隧道改為近距離單洞隧道的設想。經(jīng)檢算，理論上可行。變更之后的隧道結構，在施工上具有如下特點：①可縮短工期2~3個月；②簡化施工工法，改善施工作業(yè)環(huán)境，便利機械化施工；③可提高防水質量，解決雙聯(lián)拱隧道聯(lián)拱墻頂處的防水難題，有利于隧道防水；④通過新的嘗試，為今后的類似工程提供一些有益的參考資料，有一定的價值。上述施工方案在03年12月通過廣州地鐵總公司莫庭斌副總工程師主持的專家組的技術評審，并被業(yè)主列為科研課題。我部也自行投入科研經(jīng)費約10萬元，參與科研。該段已經(jīng)順利完成開挖、初支和二襯，從監(jiān)測數(shù)據(jù)看，所用方案和加強措施，都是比較合理的。

主要的技術措施：隧道的初支結構較強，格柵的縱向連接筋加密，通過邊墻的對拉錨桿把兩個隧道連成整體，三角區(qū)的側向注漿加固效果明顯，嚴格控制爆破和超挖也減小了對后施工隧道的擾動，隧道及早封閉成環(huán)，初支背后的注漿緊跟等都是必不可少的措施。一切措施都是為減少和控制先施工隧道對后施工隧道造成偏壓以及兩個隧道之間的相互影響。

6、南方信托大廈地下室圍護樁侵入隧道左線這一情況，是在施工復測時發(fā)現(xiàn)的。詳細調查了解后，及時報告監(jiān)理及業(yè)主，并多次與南方信托大廈業(yè)主協(xié)商溝通，使南方信托大廈北側、西側地下室續(xù)建部分項目與隧道截樁工程結合起來施工，讓圍護樁載荷不作用到地鐵左線隧道頂部，改由地下室頂板、底板托住及附近土體錨桿承載，這樣，既保證了地鐵隧道的安全，又減少了施工樁基托換的難度，加快了施工進度。截樁采用靜態(tài)爆破、人工鑿除等方法，個別地段采用控制爆破技術，隧道掘進順利通過了截樁地段。截樁施工沒有對大樓造成任何損害，也確保了隧道自身的安全。

天河電腦城的截樁情況類似，在出現(xiàn)南方信托大廈截樁后，我們推測天河電腦城可能會出現(xiàn)相同情況。借鑒南方信托大廈的經(jīng)驗，使隧道順利通過了該電腦城。

7、隧道下穿過石牌涌：由于涌底距隧道頂板較近，為防塌方涌水，我們采用超前大管棚，個別滲水采用小導管注漿止水的方法施工，同時制定了地面注漿加固和洞內緊急封堵的應急搶險預案。施工已順利通過此段，沒有發(fā)生任何險情。

8、過含水砂層段：

崗石區(qū)間隧道下穿含水砂層地段，是本項目的第一大難點和重點，也是三號線的主要難點、重點之一。各方高度關注，研究探討和制定施工方案均十分慎重。通過數(shù)十次的專題會議研究討論，終于確定了施工方案。

8.1砂層概況

在區(qū)間隧道起點端左右線共有298.5m的上覆含水砂層段，分別位于：左線ZDK5+445.75~+630，右線YDK5+445.75~+560。砂層厚1.20~5.45m，砂層底部距拱頂距離0~3.2m。地質詳勘資料揭示，砂層底部距離拱頂不足2米的危險段共有3段：左線ZDK5+529.332~+552.154，ZDK5+484.699~+492.659，右線YDK5+474.693~498.820段，總長約55m。其中左線ZDK5+542.81處，右線YDK5+485.69處為砂層距拱頂最低點，砂層底部距離拱頂分別為0.70m和0.25m。人防密閉門位于支ZDK5+451.75~459.75m，該段隧道頂部已觸及砂層。

8.2設計方案

設計方案采用φ89、長12m的大管棚超前預注漿支護，在開挖過程中視圍巖及滲水情況每隔3m再補打長3.5m、φ42的小導管進行注漿止水。

8.3施工方案

過砂層是崗石區(qū)間的頭號難點工程，確定砂層施工方案極其艱難。施工過程中，我們上報過多種方案，業(yè)主組織多次專題會議，遍請行業(yè)內專家，進行研究，對包括冷凍法、洞內水平旋噴、地表帷幕注漿、大管棚結合小導管及雙排小導管等方法進行充分論證，比較優(yōu)缺點，論證可行性，我們根據(jù)每次研討結論重新修訂施工方案。用了將近一年的時間，于04年5月8日最終確定了該段施工方案。

⑴基本原則：

通過補勘進一步探明砂層的分布情況以及與隧道的關系，以洞內治理為主，充分利用拱頂隔水層〈5-2〉，雙排小導管超前注漿，謹慎通過，準備應急預案，洞內儲備充足的搶險物資，做好地表處理的準備工作。

⑵具體方案

①對砂層段進行補勘，徹底摸清砂層分布情況及與隧道的關系。在業(yè)主的安排下，省重工設計院對該段進行了補勘。從而對正確制定砂層段施工方案提供了可靠的資料。

②原設計的人防密閉門上部侵入砂層約0.5~1m，施工時極易發(fā)生涌砂涌水現(xiàn)象，造成隧道失穩(wěn)變形、坍塌、地表下陷沉降。在不影響使用功能前提下，將左右線人防密閉門位置后移了約50m，使人防密閉門隧道拱頂距砂層底2m以上，從而有效地避免了風險。

③一般地段隧道上半斷面采用雙排小導管注漿支護；危險地段隧道上半斷面采用全封閉預注漿固結止水，拱頂周邊小導管（管棚）超前支護；搞好監(jiān)測量測，必要時格柵間距縮小，格柵鋼筋加強。

④制定應急搶險預案，備足搶險人員、物資、機具、設備，并準備封鎖部分危險地段的路面，預備地面緊急處理條件。

8.4應急預案：

⑴在洞內備齊充足的搶險物資：如砂袋、棉紗、錨桿、型鋼、特制格柵、鋼筋網(wǎng)片、大管棚、木材、引水管、注漿管、注漿泵、注漿材料等。

⑵到交警部門辦理相應路段的交通疏解手續(xù)，并將圍擋用的隔離墩、移動式護欄及時放在工地，以防一旦洞內出現(xiàn)險情，導致地面沉降變形嚴重時可以及時封閉，避免出現(xiàn)更大的損失。

⑶洞內出現(xiàn)險情，如掌子面或拱頂大量涌砂涌水，馬上封閉掌子面，用砂袋、型鋼、鋼筋網(wǎng)等封堵，施作噴射砼擋墻，然后注漿，地面實行圍擋，防止事態(tài)進一步擴大。

⑷如果砂層進入拱頂開挖范圍，則采用降低拱底的辦法，臨時通過，待砂層段的前、后、側向三個工作面都具備施工條件時，再行處理。先三個方向注漿固結，然后小進尺開挖，利用鋼插板等支護手段輔助一點點掘進，進尺控制在0.30～0.40m。

⑸當洞內手段都失敗后，采用地面措施處理。

8.5技術措施

⑴施工準備：

今年5月16日開始進入含水砂層距拱頂2m內段（即危險段）施工。項目部成立了過砂層段施工領導小組，啟動應急機制，項目部領導現(xiàn)場輪流值班，確保各項措施落到實處。一方面按施工方案做好準備，同時也按照應急預案，開展各種應急準備工作。

⑵嚴格按方案施工，超前小導管密排布置，施做時角度放平，防止擊穿隔水層，并進行超前注漿。

⑶加密格柵間距，在距最低點左右各10m段，將格柵間距由500mm調整為300~400mm；及時封閉掌子面，放慢施工進度，待上一環(huán)噴射砼達到一定強度后再開挖下一循環(huán)。

⑷每兩循環(huán)打一次超前探管，長度為2m左右，以便探明砂層，掌握第一手數(shù)據(jù)，探測表明，砂層最低點在YDK5+483處，距拱頂0.25m。

⑸保留上下臺階的適當間距，保持掌子面和通道暢通，確保一旦搶險有工作面。

⑹利用左右線危險段里程上的差異，在施工砂層段時采用“倒邊施工”的辦法。施工中，左線開挖一直超前，但左線施工至ZDK5+555時（第一段危險地段前3米處），暫時停止掘進，讓右線開挖超前，一則可以探明地質條件，二則可以部分降水，三則可以對左線隧道部分引水，四則當左線危險段一旦出現(xiàn)險情，可以從右線相應部位注漿加固。另兩段也采取類似方法。

⑺嚴格按要求施工鎖腳錨桿，保證長度及角度，減少下半斷面施工時的拱頂下沉。

⑻加強監(jiān)控量測，加密布點，加大監(jiān)測頻率，特別是在三處危險地段，地面監(jiān)測點埋設到砼路面以下土層中，觀測地表沉降。監(jiān)測結果顯示，拱頂最大沉降值在50mm以下，地表沉降最大值為70mm，地面無明顯變形沉降，地面建筑物和隧道均處于安全狀態(tài)。

⑼初支背后注漿及時跟進，每施做2~3榀格柵后，對砂層段從外向內全面注漿一次。

⑽在掘進掌子面進入崗頂站圍墻范圍，及時與崗頂站協(xié)調，進行地面減載。

⑾如果出現(xiàn)險情，如掌子面或拱頂大量涌砂涌水，則立即起用應急預案。

由于準備充分，精心組織，精心施工，于6月6日左線順利通過ZDK5+529.332~+552.154處的砂層距拱頂小于2m段。左線危險段通過后，我們及時進行總結，進一步完善管理及施工方法，為右線順利通過做好準備。7月10日進入右線YDK5+474.693~+498.820危險段，7月28日順利通過該段。

8.6結語

⑴各種方案的比較

從砂層掘進段施工情況來看，原比預選方案各有利弊，并且投入較大。

——采用地面帷幕注漿，需要地面交通疏解費用170萬元；鉆孔注漿23300m，注漿費用350萬元左右。合計510萬元。工期增加3個月（僅算一段施工增加的時間）。

——采用大管棚配小導管注漿施工，由于實際砂層長度比投標時設計長度長約100多m，將增加成本支出約400萬元。

——采用洞內水平旋噴注漿，一是施作時易破壞砂層下的隔水層（具有一定承載力）在旋噴效果不好時易造成涌砂涌水，造成隧道失穩(wěn)。二是增加成本支出超過400萬元，工期增加3~4個月。

——采用冷凍法施工，一是受場地限制，地面交通疏通難度大，二是施作時易給地面以下自來水管、煤氣管、下水管線造成破壞危險，三是費用將達700~800萬元。

——采用地表鉆井降水，因附近高層建筑物多，大量抽取地下水有可能造成地表沉降較大，影響周邊建筑物安全。

——現(xiàn)有施工方法，順利通過該段，證明方案是可行的。據(jù)初步統(tǒng)計，增加支出成本約300萬元，雖比投標時相對增加約150萬元，但與其他方案比較，成本仍是最低的，同時工期比原計劃提前約3個月（原計劃11月末掘進完）。

⑵摸準砂層的準確位置、形狀以及與隧道的相對關系是制定切實可行的施工方案的基礎。

⑶有效保留隔水層（5-2），盡量減少對砂層的不必要的擾動，充分利用隔水層的作用是順利通過砂層段的關鍵。

⑷信息化施工對于砂層的通過具有極其重要的意義。

五、幾點體會

1、在建項目的施工技術管理中一定要勇爭第一，越困難的工程，越要敢于爭第一，越要爭到第一。只有爭到了第一，才有可能爭取經(jīng)濟效益和社會效益的雙豐收。

2、對于施工中的技術難點，一定要做到情況摸清，準備充分，方案得當，措施扎實，遇變不亂，處變不驚。

篇10

序

如今隧洞工程廣泛應用于水利水電工程的導流洞、泄洪洞、尾水洞以及公路、鐵路、礦山建設中，通常具有斷面大、地質條件復雜多變、服務年限長、質量要求高等特點，而在隧洞施工過程中，如何穿越不良地質段往往成為決定工程進度、建設成敗的關鍵因素。本文以中國水電十一局在重慶烏江彭水水電站導流洞工程中成功穿越f1斷層帶、確保按期截流為例，總結隧洞在穿越不良地質段時的施工經(jīng)驗，以便同行在類似工程施工中參考借鑒。

1 工程概況

烏江彭水水電站位于重慶市彭水縣境內的烏江上，是烏江干流水電開發(fā)的第10個梯級電站，距彭水縣城11km。本工程為I等工程，以發(fā)電為主，兼顧航運、防洪及其它綜合利用，電站裝機1750MW，共5臺水輪發(fā)電機組，多年平均發(fā)電量61.24億kWh，是烏江上最大的電站之一。導流隧洞布置在河床左岸，共2條，軸線相距45m，其進出口高程均為208m，1#導流洞長1338.988m，2#導流洞長1230.701m。洞身Ⅴ類圍巖設計開挖斷面為16.419.5m的平底馬蹄形，開挖斷面為275.4m2，屬特大斷面平洞開挖。

1#導流洞0+370～0+515、2#導流洞0+370～0+510m段為f1、f5、f36等斷層的交匯帶，C0風化溶蝕填泥帶在f1斷層上下盤重復出現(xiàn)，并有規(guī)模較大的KW65巖溶系統(tǒng)通過。特別是2#導流洞0+402～0+417m段地質認定為f1斷層帶，其頂拱及內側邊墻均為風化溶蝕填泥，呈軟塑狀，成洞條件極差，f36斷層于拱頂部位順導流洞方向發(fā)育，為順扭斷層，平面上錯斷f1斷層，以f36斷層為界，下盤為Є3m1-1強風化～弱風化白云體，局部順斷層全風化，見少量較堅硬巖體，上盤為f1斷層帶風化溶蝕填泥，呈黃灰色，軟塑狀，該段是整個導流洞工程地質條件最復雜、圍巖穩(wěn)定性最差的地段。

2 開挖方案的確定

根據(jù)實際施工情況，在進行2#導流洞f1斷層帶上半洞開挖時，已分別通過施工支洞自上下游兩個掘進面先后開挖至0+402m和0+417m樁號處。因圍巖地質條件突變，在f1斷層帶上下游界面均出現(xiàn)不同程度的塌方，由于前期勘探地質資料潰乏同，兩個工作面均無法繼續(xù)向前開挖。經(jīng)業(yè)主、監(jiān)理、設計及施工單位四方研究決定：采用“先探明f1斷層帶風化層的分布范圍和深度，再以‘短進尺、弱爆破、強支護、少擾動、早封閉、勤觀測’的不良地質段施工原則進行分層開挖”，具體是將導流洞全斷面分為上、中、下三層進行開挖，上層即上半洞）先沿2#導流洞左右側邊墻外緣各開挖一2m×3m（寬×高）的小導洞（即耳洞）以探明圍巖地質情況，（下半洞）中層、下層先中部拉槽、兩側保護層開挖錯次跟進，并及時將鋼拱架接續(xù)至底板，并在下半洞開挖結束后立即進行鋼筋混凝土襯砌。

3 施工方法

3.1上半洞

3.1.1耳洞開挖

耳洞布設于主洞左右側邊墻外緣，開挖斷面為2m×3m，與主洞軸線距離為9.1m。耳洞開挖嚴格遵循不良地質段的施工原則，其工序為：超前錨桿支護開挖出渣初噴砼封閉巖面鋼支撐強支護復噴砼下一循環(huán)。

耳洞開挖主要以手風鉆鉆孔小藥量松動爆破為主、人工撬挖為輔。為了保證施工人員及洞身的安全，每循環(huán)進尺開挖前，沿耳洞頂布設一排Φ25@50cm、L=3.0m、仰傾角為15º的超前錨桿。每開挖1m后立即對已開挖段(含掌子面)噴射5cm厚C20砼進行封閉，然后再利用鋼拱架進行加強支護。鋼拱架采用Ⅰ20a型工字鋼分段加工而成，沿耳洞軸線每50cm布設一榀。鋼拱架的固定錨桿為Φ25、L=1.5m，環(huán)向間距1.5m，緊貼鋼拱架兩側對稱布置；拱架外側設Φ25@50cm的縱向連接筋，并與拱架滿焊；縱向連接筋外側掛φ6.5@20×20cm的鋼筋網(wǎng)片，最后噴射20cm厚C20砼，使整段鋼拱架形成一個整體，以增強抗沖擊能力。

耳洞貫通后，在耳洞內部回填C25鋼筋混凝土，并保證鋼筋混凝土座落于上下游堅硬巖石上各5m，以便為主洞上半洞的鋼拱架加強支護提供可靠的基礎。

3.1.2洞身段開挖

上半洞洞身段開挖以手風鉆鉆孔小藥量松動爆破為主，局部溶洞充填物由反鏟直接挖除。每循環(huán)進尺控制在1.5m左右，其余的超前支護及鋼拱架加強支護的施工方法與原則與耳洞相同。需要說明的是，上半洞的拱架柱腳必須座落在耳洞內回填的鋼筋混凝土梁上，且增加1m長的Ⅰ20a工字鋼與之綁焊，以確保與耳洞鋼拱架焊接牢固，具體詳見附圖。

3.1.3灌漿處理

由于在上半洞開挖施工過程中，由于圍巖整體穩(wěn)定性極差，超挖現(xiàn)象較為嚴重，在鋼拱架外側與巖體之間局部部位不可避免地存在較大空洞，為了確保下半洞的施工安全與洞身的總體穩(wěn)定，在上半洞f1斷層段貫通后，對整個鋼拱架加強支護段進行了灌漿處理。灌漿處理采用固結灌漿施工方法，由手風鉆進行鉆孔，孔徑為40mm，灌漿孔入巖1.0m，呈梅花形布置，間排距為3m×3m。由于灌漿孔孔深均小于5m，因此，固結灌漿采用全孔一次性灌注法，灌漿時漿液配比按照由稀到濃逐級變換的原則進行。灌漿壓力為0.3Mpa，灌漿時自下而上分層分序施灌。

3.2下半洞

下半洞開挖分為中層和下層開挖兩部分，其中中層開挖高度為7.5m、底層為3.8m。施工時，采用“先中部拉槽、再兩側擴幫、最后清底”的施工順序。

在下半洞開挖時，對于局部地段圍巖穩(wěn)定性較好，中部拉槽由液壓鉆機垂直造孔松動爆破法進行開挖，兩側保護層由手風鉆水平鉆孔光面爆破法進行開挖。對于圍巖穩(wěn)定性仍較差洞段，中部拉槽采用反鏟直接挖或輔以手風鉆造孔松動爆破進行開挖，兩側保護層則由手風鉆水平鉆孔光面爆破法交替進行開挖。下層開挖則采用手風鉆水平鉆孔光面爆破法進行開挖，以控制底板超欠挖。對于中下層開挖，不論巖石條件好與差，在隧洞一側或兩側壁開挖至設計邊線后，都應及時將鋼拱架接至中層或下層底板，以確保已開挖洞段的整體穩(wěn)定。具體見下附圖。

3.3變形觀測

在上半洞鋼拱架完成一段后，應及時在拱架的頂拱、兩側邊墻埋設變形觀測點，由測量人員24小時不間斷、定時監(jiān)測，并將觀測結果及時反饋給現(xiàn)場施工管理人員與技術部門，為下一步的施工方案確定提供基礎數(shù)據(jù)，也可為現(xiàn)場參與施工的人員、設備提供安全保障。本工程在f1斷層帶共布設兩個觀測斷面，每個觀測斷面設5個觀測點，其中上半洞3個點，分別位于頂拱、兩側壁(距上半洞底板高1.5m)；中層兩側壁各1個點，距中層底板1.5m處。

3.4 混凝土襯砌

在f1斷層帶開挖及初期支護完成后，立即組織人員、機械設備按照設計圖紙進行鋼筋混凝土永久襯砌支護施工，確保隧洞的整體穩(wěn)定性。至此，2#導流洞f1斷層帶施工順利完成，確保本工程按期實現(xiàn)導流目標。

結語