隧道开挖中,根据围岩地质状况,采取有针对性的施工方法,保证施工顺利进行。洞口Ⅱ类围岩为堆积体,自承能力差,施工中采用超前支护,短台阶法开挖。Ⅲ类、Ⅳ类、Ⅴ类围岩采用全断面开挖,施工时区别不同围岩采用合理的进尺,选用合适的钻爆参数,以达到既提高施工进度,又能保证施工安全的目的。
(一)洞口段Ⅱ类围岩开挖
1.施工流程
Ⅱ类围岩采用短台阶法施工。台阶长度拟定为3.0m,实际施工中根据施工情况调整。上台阶开挖石碴直接坍落到下台阶装车运输。施工中严格遵循开挖—循环、支护—循环、边挖边支护;支护完成后,为保证洞口安全,及时安排洞口模筑砼衬砌施工。施工流程见图1.2.1。
2.钻爆设计
Ⅱ类围岩施工原则为“短进尺、弱爆破、多循环”。钻爆施工原则为多打眼、少装药、弱振爆破,降低爆破振动对围岩的扰动。
Ⅱ类围岩钻爆设计见图1.2.2。
3.开挖方法
隧道开挖时采用YT-28型气腿式风动凿岩机钻孔,配备简易钻孔台架,实施光面爆破,由于岩体较破碎,埋深浅,爆破时选用低威力的2#岩石硝铵炸药,严格控制装药量,采用短进尺,弱爆破技术,以减少对围岩的扰动。Ⅱ类围岩地段开挖进尺为1.5m,开挖后及时完成施工支护,尽快施作模筑衬砌,做到开挖一段,衬砌成形一段。
4.钻爆施工
Ⅱ类围岩短台阶法施工,上、下台阶钻孔装药可平行作业,上下台阶开挖均采用YT-28气腿式风动凿岩机钻孔,当完成钻孔后,及时用高压风清孔,人工装药,导爆管起爆。钻爆施工时,为防止下台阶开挖时,拱部支护的失稳,在拱部钢架喷锚支护的拱脚以上设置锁定锚管,以保证拱部支护结构的安全稳定。
5.洞口段Ⅱ类围岩施工技术措施
(1)洞口段施工时,先超前支护,后开挖施工。采用小导管超前预注浆加固或R32N锚杆超前支护,并架设型钢钢架支撑。
(2)洞口Ⅱ类围岩地段采用短台阶法开挖施工,开挖后及时完成拱部支护结构,必要时支护结构开以加强或湿喷钢钎维砼,墙部支护紧跟下台阶进行。
(3)洞口段开挖施工,严格控制进尺及装药量,采用短进尺、弱爆破、多循环的方案,开挖完成后及时进行支护。
(4)洞口段上下台阶开挖支护完成后,及时完成洞口段模筑衬砌,确保洞口安全。
(5)施工中加强监测,洞口段适当增加测点及监测频率,做好洞顶地面量测及时反馈信息指导施工,做到动态控制。
(二)全断面开挖
为加快施工进度,Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类围岩全部采用全断面法开挖,根据围岩状况,确定合理的进尺和钻爆参数,合理安排工序,缩短循环时间,做到安全、快速施工。
1.施工方法
斜井工区正洞开挖配备两台三臂电脑凿岩台车并行钻孔,洞口Ⅲ、Ⅳ类围岩配备一台三臂凿岩台车钻孔,光面爆破,采用大直径中孔直眼掏槽形式掏槽,掏槽眼采用高威力的水胶炸药,集中装药。其余眼采用普通2#岩石硝铵炸药,周边眼采用小药卷空气柱间隔装药。以专用炮泥机生产炮泥堵孔,采用水幕降尘,降低爆破后的粉尘浓度。雷管选用非电毫秒雷管,选用合理的段差间隔时间,控制好对周边围岩的扰动,提高光面爆破效果。全断面开挖工艺流程见图1.2.3。
2.爆破进度指标
根据围岩类别,并结合工期要求,配备足够的施工设备,以加快开挖进度。各类围岩的进度指标如下:
(1)Ⅲ类围岩
炮眼深度:3.0m
循环进尺:2.7m/循环
日进尺:7.3m/天
月进尺:7.3×30×90%=200m/月
(2)Ⅳ、Ⅴ类围岩
炮眼深度:4.3m
循环进尺:4.1m/循环
日进尺:12.3m/天
月进尺:12.3×30×90%=332.1m/月
3.钻爆设计图
Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类围岩开挖钻孔爆设计分别见图1.2.4、1.2.5、1.2.6。