矿山法隧道开挖
1、土方开挖
1.1土方开挖应保持在无水条件下进行,可根据地质水文情况和周边环境情况采用预降水、注浆止水等措施,无水后方可开挖;上下台阶环形预留核心土法开挖台阶长度应为 3~5m;开挖时预留核心土(预留核心土顶面距拱顶高度不小于1.6m,两侧过道宽 0.6~0.9m)及减压槽;如台阶较高应适当放坡处理,严禁台阶超长导致延缓封闭成环时间,不利于控制沉降及施工安全。
1.2施工方法应根据地质情况、覆盖层厚度、结构断面及地面环境条件等,经技术、经济比较后确定。
1.3开挖预留变形量应根据围岩级别、隧道宽度、隧道埋深、施工方法和支护情况采用工程类比法确定。
1.4开挖过程中,应做好超前地质预报(超前探孔),及时收集地质和水文数据并做好施工记录。
隧道应按照设计尺寸逐榀开挖,严禁欠挖、掏挖、拱脚悬空,断面超挖允许值见表 6.5。每榀沿纵向开挖允许超挖榀距的 100~150mm 预留网片搭接尺寸,并应逐榀检查。
1.5开挖过程中,应对隧道围岩和初期支护进行观察和监控量测,拟定监控量测方案,监测围岩变形、地表沉降和地下管线变化情况,反馈量测信息指导设计和施工。
1.6开挖后应及时封闭支护,减少土体暴露时间,在易坍塌地层,应先封闭掌子面再安装拱架。采用分部开挖时,应在初期支护喷射混凝土强度达到设计强度的 70%及以上时,方可进行下一步的开挖。
1.7开挖断面应符合设计要求,严禁欠挖,隧道贯通误差应符合要求。
1.8边墙基础及隧底地质情况应满足设计要求,基底内无积水浮渣。
2、岩石爆破
2.1爆破参数应依据浅孔、密布、弱爆、循序渐进的原则按表1 选用,并必须经现场试爆后确定。
表 1爆破参数值
爆破类别 |
岩石种类 |
岩石单轴和抗压强度(MPa) |
周边间距 E(mm) |
周边眼抵抗线 W (mm) |
周边眼密集系数 E/W |
周边眼至内排崩落间距眼 (mm) |
装药集中 度 q(g/m) |
光面爆破 |
硬岩 |
>60 |
550~700 |
600~800 |
0.7~1.0 |
- |
300~350 |
中硬岩 |
30~60 |
450~650 |
600~800 |
0.7~1.0 |
- |
200~300 |
|
软岩 |
<30 |
350~500 |
450~600 |
0.5~0.8 |
- |
70~120 |
|
预裂爆破 |
硬岩 |
>60 |
400~500 |
- |
- |
400 |
300~400 |
中硬岩 |
30~60 |
400~450 |
- |
- |
400 |
200~250 |
|
软岩 |
<30 |
350~400 |
- |
- |
350 |
70~120 |
|
预留光面层的 爆破 |
硬岩 |
>60 |
600~700 |
700~800 |
0.7~1.0 |
- |
200~300 |
中硬岩 |
30~60 |
400~500 |
500~600 |
0.8~1.0 |
- |
100~150 |
|
软岩 |
<30 |
400~500 |
500~600 |
0.7~0.9 |
- |
70~120 |
注:表列参数适用于炮眼深度 1~1.5m,炮眼直径 40~50mm,药卷直径 20~25mm。
2.2炮眼深度应控制在 1~1.5m;掏槽炮眼应采用直眼,特殊情况采用斜眼时,如岩层层理或节理明显,则斜眼与其应成一定角度并宜垂直;周边炮眼应沿设计开挖轮廓线布置,辅助炮眼应均匀交错布置在周边与掏槽炮眼之间;周边炮眼与辅助炮眼的眼底应在同一垂直面上,掏槽炮眼加深 100mm。
2.3炮眼装药前应清理干净,炸药宜采用低密度、低炸速、低猛度或高爆炸力炸药。药卷宜采用小直径连续或间接装药结构;在软岩中,可采用空气柱反向装药结构,硬岩的眼底可装一节加强药卷。起爆方式采用毫秒雷管、导爆索或导爆管,如雷管分段毫秒差小,则周边眼应与内圈眼的雷管跳段使用;周边眼根据地质条件分段起爆。装药完毕,炮眼堵塞长度不宜小于 200mm,当采用预裂爆破时,应从药包顶端起堵塞,不得只堵眼口。
2.4爆破眼的眼痕率:硬岩应大于 80%,中硬岩应大于 70%,https://www.gc5.com软岩应大于 50%,并在轮廓面上均匀分布;两炮眼衔接台阶的最大尺寸不应大于 150mm;爆破岩面最大块度不应大于 300mm。
3、质量检验
3.1开挖断面超挖值
开挖断面超挖值应符合表2 的规定。
表 2断面开挖允许超挖检验标准(mm)
隧道开挖部位 |
岩层分类 |
|||||||
爆破岩层 |
土质和不需爆破岩层 |
|||||||
硬岩 |
中硬岩 |
软岩 |
平均 |
最大 |
||||
平均 |
最大 |
平均 |
最大 |
平均 |
最大 |
|||
拱部 |
100 |
200 |
150 |
250 |
150 |
250 |
100 |
150 |
边墙及 仰拱 |
100 |
150 |
100 |
150 |
100 |
150 |
100 |
150 |
3.2炮眼钻设允许偏差
炮眼钻设应符合表 3 规定;除掏槽炮眼外,其他炮眼应在同一垂直面上;钻孔完毕检查验收合格并做好记录后方可装药。
表 3 炮眼钻设允许偏差检验标准
序号 |
项目 |
允许偏差 |
检验方法 |
|
1 |
掏槽炮眼 |
眼口 |
50mm |
仪器测量、用钢尺量 |
眼底 |
50mm |
|||
2 |
辅助炮眼 |
排距 |
100mm |
|
行距 |
100mm |
|||
3 |
周边炮眼 |
间距 |
50mm |
眼底不应超过开挖轮廓线 |
100mm |
|||
外斜率不应大于孔深 |
3%-5% |
|||
至内圈炮眼的排距 |
50mm |
3.3隧道中线贯通限差
隧道内两相向施工中线在贯通面上的贯通限差应符合表4 的规定。
表 4 隧道贯通限差
隧道长度 L(km) |
L<4 |
4≤L<8 |
8≤L<10 |
横向贯通误差(mm) |
100 |
150 |
200 |
高程贯通误差(mm) |
70 |
注:作业时,可根据隧道施工方法和隧道用途的不同,当贯通误差的调整不会显著影响隧道中线几何形状和工程性能时,其横向贯通限差可适当放宽 1~1.5 倍。
3.4贯通中误差
由洞外设置洞口投点桩时,测量误差和洞内支导线放样测量误差引起的贯通面产生的中误差影响值应符合表5的规定。
表 5贯通中误差(mm)
两开挖洞口间的长度 (km) |
横向贯通中误差(mm) |
高程贯通中误差 (mm) |
||||
洞外控制测量 |
洞内控制测量 |
竖井联系测量 |
洞外 |
洞内 |
||
无竖井的 |
有竖井的 |
|||||
L<4 |
25 |
45 |
35 |
25 |
25 |
25 |
4≤L<8 |
35 |
65 |
55 |
35 |
||
8≤L<10 |
50 |
85 |
70 |
50 |