矿山爆破设计施工方案范文

导语：如何才能写好一篇矿山爆破设计施工方案，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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.

关键词： 中小跨径；双曲拱桥；拱上建筑；最优；拆除方法

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

中图分类号：U448.22+1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）12-0130-02

0 引言

双曲拱桥以其施工方便，耗材较少的突出特点，自20世纪60年代其问世以来得到迅速推广，但随着交通量的增大，桥梁荷载等级的提高，许多双曲拱桥已无法满通需求，需要加固甚至拆除重建。而双曲拱桥因其独特的构造特点使得其在拆除过程中拆除方法的选择尤为重要。综合考虑施工难度、成本问题还有拆除方法，制定最优拆除方案。

1 拆除原则及顺序

1.1 拆除原则 由于双曲拱桥是对称结构，在恒载的作用下，其结构受力具有一定的对称性，因此，拱结构的拆除也要遵循对称的原则，即：对称卸载，左右半拱拆除进度应平衡。

1.2 拆除顺序 拱桥拆除应严格按照逆施工顺序进行，即：后施工的先拆除，先施工的后拆除。一般双曲拱桥拆除顺序为：桥面附属结构（栏杆和桥面铺装混凝土）桥面系（现浇组合混凝土和微弯板）横隔板引桥紧靠刚架拱的简支梁刚架拱空腹上弦杆斜撑拱脚上竖杆整片主拱腿吊移引桥靠桥台处简支梁桥台台后填土和挡墙破碎建筑物处理。

2 矿山桥（东）最优拆除方案研究

2.1 矿山桥（东）结构概况 武安市矿山桥（东）位于邢峰线上49+860.671～49+965.409处，该桥竣工于1976年8月，上部构造是为15m+50m+15m的普通钢筋混凝土双曲拱桥，下部结构采用石砌重力式桥墩、扩大基础，基础全部坐落于岩石上。该桥桥面净宽11m，桥面构造为：9m+2×1.00m。

2.2 可行性研究 武安市矿山桥（东）是跨越矿山村至郭二庄公路干线及二线之间小河沟，在其西侧有一座15m+50m+15m箱形拱桥，该拱桥运营状况良好。矿山桥的正面照片如图1。鉴于两座桥相距甚近，在拆除矿山桥（东）时，必须充分考虑对矿山桥（西）的影响，如果采用爆破拆除法难免会危害到矿山桥（西）以及由爆破带来的飞石对来往通行车辆的影响，即便是在设置一定防护措施的情况下进行局部爆破，也会因爆炸的那一瞬间产生的冲击波对邻桥造成不可估量的破坏，因此，在拆除矿山桥（东）时采用非爆破作业法。

2.3 经济决择 通过对矿山桥（东）拆除可行性的分析，确定使用非爆破作业法。矿山桥（东）下只有一条较小的河沟且不通车辆，其下具备搭设支架的条件，如采用桥下搭设支架的拆除方法，须专门修整场地，对地基进行特殊的加固处理，且需要大量脚手架。考虑到现场脚手架租赁、移放的不便，更主要的是需要对桥下大面积场地进行加固处理，成本较高，故放弃了桥下搭设支架的拆除方案。

矿山桥（东）下只有一条较小的河沟，显然不能采用船舶浮运的拆除方案。

采用桥上起吊的方案拆除矿山桥（东），需在桥上架设贝雷梁吊挂拱肋，用缆索吊机将切割后的拱肋块移至桥头两侧，经分割破碎处理后，装车运走。由于采用了缆索吊机，需要进行塔架设计与主索施工设计且需对地基做加固处理，无疑成本较高，不宜采用。

矿山桥（东）下无车辆通行，容许拆除物塌落，且作业的机动车辆可方便到桥下清除桥梁残骸，采用机凿发的拆除方案只需凿岩机、挖搅机、装载机等机械配合人工使用风镐、破碎锤、撬棍等设备即可完成对矿山桥（东）的拆除，拆除成本相比其它方法较低，故采用此法拆除。

2.4 最优拆除方法 拆除时应以桥身的1/2处为对称，纵向分区按照对称、均衡原则分条进行拆除。每一层间各部分的纵向拆除顺序是在保证关键截面的变形在容许范围的前提下，通过midas软件对不同拆除顺序进行计算对比后确定（图示以矿山桥为例）。

拱桥拆除过程中每一道工序始终保持一定的压顶重量，目的是使每道工序形成的拱受压而稳定，并且阻滞了可能发生的轻微偏载而引起拱轴线失衡。因此根据拱桥受力特点，初步选定两套方案作为拱上建筑纵向拆除顺序方案：方案（a）自两边拱脚向拱顶方向对称卸载；方案（b）自桥跨左右1/4点处向拱脚拱顶四个方向对称卸载。

矿山大桥桥墩的抗推刚度较主拱圈的抗推刚度很大，连拱作用较小，因此仅对矿山大桥主跨建立midas有限元模型。拱上建筑纵向分区在空腹段以每个腹拱为单元，模型按照纵向分单元、横向全宽卸载简化计算。

方案（a）将拆除过程化分为7个工况，方案（b）划分为4个工况。对拆除施工过程进行计算分析，两套方案的关键截面竖向变形如表1、2。

方案（b）较方案（a）而言，施工组织较为复杂，需要较高的施工组织管理，人力需求较大，但能够有效地缩短工期，降低造价。由表1、2中数据可知，方案（b）中拱肋关键截面竖向变形最大值较小，拱轴线偏离较小，安全性较高，因此建议纵向拆除顺序采用方案（b）。

3 结语

双曲拱桥的拆除难度大、风险大，需根据桥梁状况、施工条件、施工环境来确定最优拆除施工方案，本文以拆除矿山桥（东）为例，详细介绍了最优拆除方案的制订过程，并指导施工单位按照方案确定的步骤进行施工，较好地完成了拆桥工作。双曲拱桥并没有一套最优的拆除施工方案，在拆除一座具体的双曲拱桥，可以参照矿山桥（东）的拆除方案的制订思路，考虑拆除的可行性、经济性、环保性，制订一套最优的拆除施工方案。

参考文献：

[1]孙成龙.拆除大中型双曲拱桥安全施工要点[J].公路，2004.

[2]刘进.刘瑞国，王辛等.综合拆除方法在拆除双曲拱桥中的应用[J].爆破器材，2001.

[3]解勇.刘道田，胡恒福.大跨度钢筋混凝土桁架拱桥的拆除技术[J].施工技术，2005.

[4]薛海.钢筋混凝土曲拱桥安全拆除的技术要点[J].城市道桥与防洪，2007.

篇2

关键词：锚固钻机；梁窝开凿；应用；

前言

锚固钻机是为竖井建设钻凿探水孔、注浆孔研制的高效专用钻孔设备。该类钻机是由风动马达驱动回转，单、双气缸直接推进，低、中风压潜孔冲击器快速钻凿的穿孔设备。其工艺稳定，性能可靠，动力单一，重量轻、效率高、是探水、治水作业的理想设备。亦是中、小型土石方开挖工程理想的穿爆设备。因此，锚固钻机深得矿山工作者的青睐，同时将该技术引伸到一些特殊工程中去，取得良好效果。

1.问题提出

在矿山建设安装工程中，竖井梁窝施工方法施工主要有：预留法和现凿开挖法。长期的井巷工程实践表明这两种施工方法均存在严重不足，前者预留梁窝位置的准确率在40%以下，同时降低井筒井壁结构承载力，在软弱围岩中井筒显得尤为不利；后者缺乏有效的手段，效率低下，严重影响井巷建设工期与劳动生产率的提高。因此，竖井梁窝施工成了井巷建设安装工程中的一项硬骨头工程，探索行之有效的施工方法显得尤为迫切。

2.锚固钻机在竖井梁窝开凿中的试验与实践

2.1.概况

主井安装是紫金煤业公司建设的一项重点工程，该竖井地面标高+1136.5m，井深695m，净直径为5.5m，于2013年12月由河北中煤四处矿山工程有限公司开始施工井筒装备。为了加快井下二期工程进度，使主井具备设计的提升能力，主井井筒装备工程显得迫在眉睫。主井井底装载硐室及主井底部结构72个不同规格的梁窝开凿等安装准备工作成了影响工期的关键工作。

2.2.梁窝开凿方案的确定

根据主井底井壁混凝土的实际情况，为了确保准确，起初制定了用风镐开凿保守施工方案。主井井筒混凝土强度等级为C30，经过几个班次的实施，发现劳动强度太大，效率极其低下，严重影响工程进度，而且容易形成梁窝规格不规矩的情况，经现场实践否决了此方案，转而探索新的高效施工方案。为此，我们查找了相关行业内技术，除爆破外还没有发现其他高效的施工方法。爆破方法，我们组织相关人员进行了论证，一致认为，鉴于梁窝在井壁开口处较多，且大多处于钢筋密集段，爆破容易造成周围井壁松动和损坏，否决了此方案。转而探寻新的出路。

根据我们对行业内外采掘设备设施的功用和使用方法的了解，经综合对比相关性能参数及使用条件后，发现锚固钻机具备我们需用的功能，可以探索改造锚固钻机，利用钻机钻凿的功能实现我们对竖井梁窝的开凿。

2.3.梁窝的开凿试验与实施

我们选用了DZ-100潜孔钻机作为实施的动力工具，其性能参数如下：

DZ-100钻机性能参数表

为了使钻机能够适应竖井梁窝开凿的使用，需对钻机稍加改造。钻机的钻孔方向是360o，但潜孔钻机，在底座水平放置时，把后支腿调到最低位置，钻杆的钻进方向也是45o向下，并不满足水平钻进梁窝的要求。改造的方法是，拆除设备配套的两个后支座杆件，利用直径Φ50mm的钢管制作两个新的后支座杆，杆的长度以使钻机钻进方向水平为准，各个厂家生产的钻机长度略有差异。

开凿梁窝尺寸的确定。梁窝中埋设的钢梁为I28a和I32a两种，选取较大的I32a作为梁窝尺寸确定的依据。I32a钢梁梁高320mm，梁面宽度b=130mm。据此确定梁窝高度H=500mm，梁窝宽度B=260mm。

钻孔布置方案的确定。根据钻机性能参数表，选取钻孔直径为130mm的钻头。每个钻孔深度根据梁窝的深度确定，一般在400――800mm之间，潜孔钻机配备的钻杆每根长度1m，根据钻孔深度正常选用1――2根钻杆就能满足钻孔深度要求，钻孔布置方案如下图：

此方案，实践得出，400mm深的梁窝，没有钢筋的钻孔钻凿时间为8分钟/个，有钢筋时，处理钢筋为15分钟/个。用此方法钻凿出的梁窝，只要钻凿位置控制准确，可以直接使用，钻凿过程中，出现偏差后，用风镐略加修正，可以确保使用。

实施过程中出现的问题与对策。 竖井梁窝在井筒中的布置方向，90%以上与井壁的法线并不重合，而是与井筒中心线平行。在钻凿初始时，容易造成钻孔位置移位跑偏，每个钻孔开钻前，必须用风镐戳出一个以钻孔中为中心的凹槽，减小钻机进风量，开动钻机，使钻头慢慢钻凿出旋窝后逐渐加大进风量进行快速钻凿；在钻凿出第一个孔后，进行后续钻凿孔时，因相邻孔的间距较近，容易造成后续钻凿时方向走偏，我们尝试在已有的相邻钻凿孔中临时塞入相同或近似直径的钢管，保证钻凿孔位准确，得到了很好的解决。

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关键词：高速公路；浅埋偏压隧道；隧道施工技术

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

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

引言

随着科学技术与经济的发展，交通、水利和城市地下空间的开发利用，对隧道施工工程提出了更高的要求。目前国内隧道工程矿山法施工采用的施工技术主要还是新奥法；岩土中隧道施工主要采用钻爆法掘进，同时也已经开始用掘进机施工，而城市地下等浅埋隧道明挖或盖挖法施工中开始使用地下连续墙，暗挖时也开始采用盾构法和浅埋暗挖法等较高技术含量的施工法。浅埋偏压公路隧道在隧道施工中是难度较大的一种隧道，为在浅埋偏压隧道的施工中保证施工安全、施工质量及施工进度，本工程的浅埋偏压隧道的施工方法进行了全面、细致的研究，总结出了浅埋偏压公路隧道的综合施工技术，本文将结合工程实际工程情况对该综合施工技术进行探讨分析。

1.工程概况

本文研究的某高速公路是是国家规划的重点干线公路“泉州至南宁”横线和“长春至深圳”纵线的重要组成部分，全长 284.5 公里。根据测量预算，该市境内的工程需要路基土石方 25699 千立方米，排水防护 1092 千立方米，途中还有特大桥、大桥、涵洞、隧洞、大小隧道以及互通立交桥和十处分离式立交桥，人行天桥和服务区。共需征地 13943 亩，拆迁房屋达 158150 平方米，“三杆”420 根，工程浩大。

文章研究的高速公路隧道，设计为80km/h 的高速公路双向四车道分离式隧道，单洞净宽10.714m，净高 6.915m.。起讫里程为 ZK143+925～ZK145+066，YK143+925～YK145+055，进口段左右线分别位于半径为 1560m、1600m 的平曲线上，两洞轴线距离为 23～25m。左洞 ZK143+934～ZK143+005 段由于受地形影响，左侧腹墙距地表最薄处只有2.6m，存在偏压，近洞口段严重偏压，ZK143+925～ZK143+955 为30m 半明洞，成面桩号为 ZK143+934 及 ZK143+955，ZK143+934～ZK144+005 平均埋深仅 9m，属浅埋区。

隧道穿越近南北向的低山区，区内地形起伏较大，进口地势较陡，进口段围岩以残坡积土和强风化粉砂岩为主，表层覆盖薄层残坡积土呈现粘性土状松软结构，厚约 3～5m。近洞口段主要为四级，主要是碎块状强风化硅质粉砂岩，近洞口段为坡积亚粘土、砂土状强风化硅质粉砂岩，局部为微风化硅质粉砂岩，顶板厚度薄，裂隙发育，强度较低，Vp一般小于 2000m/s，[BQ]

2.浅埋偏压隧道施工技术路线

浅埋偏压公路隧道的施工难度主要在于隧道的进洞方案、偏压的平衡、浅埋段预防坍塌冒顶的开挖方案和控制爆破技术以及超前地质预报技术等。目前国内对浅埋偏压隧道的施工有较高的技术水平和较成熟的设计施工经验，本文中隧道工程采用了国内先进的施工技术和超前地质预报技术，确保施工安全质量和进度。

A.浅埋偏压隧道进洞难及平衡偏压，本隧道应用了双成洞面的施工方法配合半明半暗施工方法及斜交大管棚进洞施工方案：①第一个成洞面为隧道进口，第二个成洞面为半明洞终点，是暗洞隧道的进口；隧道边坡及仰坡经中空注浆锚杆加固后，稳定了边坡，确保双成洞面成型；②半明半暗法即采用偏压墙来平衡偏压，采用套拱及其模板支架作为半明洞的洞顶支护，套拱顶回填后形成暗洞；③斜交大管棚施工方法与一般的大管棚不同的是其与隧道仰坡不是正交而是斜交，减少了仰坡开挖量。

B.隧道洞身采用改良的中隔壁法开挖施工技术及软弱围岩控制爆破技术，改良后的中隔壁法，利用中隔壁来平衡洞内偏压、减少了开挖步骤及临时支护数量从而降低造价和加快施工进度；

C.超前地质预报采用国内施工经验成熟的预报技术，如地质素描、地质雷达探测、超前钻孔等技术；双成洞面配合半明半暗法及斜交大管棚超前支护进洞施工方案工程的施工工序复杂，但是限于文章篇幅本文仅重点介绍了双成洞面施工技术方案。

3.双成洞面施工技术方案分析

根据本文中隧道工程的节理发育、裂隙较多特点，施工要注意早进洞、少开挖和保护植被；短进尺、快支护和安全成洞的成洞原则。在正式施工中对于洞口边坡开挖，根据洞口实际的情况，采用机械施工开挖洞口的边坡。同时在洞口上方 2m 左右的边坡上做好排水沟，防止山水倒灌进洞。洞脸开挖完后，对洞口边坡防护，环向布设Ф25@600mm 中空注浆锚杆，间距 100×100cm 梅花布置，坡体表面采取 10cm 厚 C20喷射混凝土，并用φ6、20×20cm 钢筋网进行处理。

洞口段及Ⅳ类围岩段采用短台阶法施工，每循环进尺控制在75cm左右。洞口段锚喷挂网及工字钢钢拱架支护及时施工跟进，Ⅳ类围岩段采用格栅钢架与锚杆联合支护，钢拱架底座下卧到基岩面，挖不到基岩面的部位采用扩大基础避免拱架下沉。因为存在浅埋、偏压、地质差等因素，施工难度较大，为了保证施工安全，顺利的进洞，施工中采用双成洞面进洞及半明半暗施工半明洞。成洞面桩号为ZK143+934 及 ZK143+955。施工时先开挖明洞至成洞面 ZK143+934，并对边坡及仰坡进行中空注浆锚杆的加固；开挖外侧的耳墙及半明洞部位土体至 ZK143+955成洞面，并对边坡及仰坡进行中空注浆锚杆的加固。双成洞面开挖、防护完成后，随后进行 ZK143+925～ZK143+957 段半明洞施工。

结语

通过本文高速公路的隧道施工，可以总结出双成洞面配合半明半暗法及斜交大管棚超前支护进洞施工方案、重点介绍了双成洞面施工技术方案。从本隧道的施工情况看，该综合施工技术具有较高的技术经济价值，施工技术水平处于国内领先水平，对浅埋偏压公路隧道的施工做出了有益的尝试，为今后类似工程的施工提供了有益的参考。

参考文献

[1]赵学选.浅谈隧道洞口浅埋偏压段初期支护施工.科技信息.2010(11).

[2]钟桂彤.铁路隧道.北京:中国铁道出版社.1990.

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关键词：竖井；施工；井壁；支护

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

正文：

竖井是用来提升矿石、人员和器材的通道，也是用来通风排水的通道。竖井工程对矿山投产影响很大。加快竖井施工速度，对于保证矿山生产具有重要意义。

一、施工方案

①短段掘砌作业。特点是段高较小，不需要临时支护，掘砌工作在同一井段内进行。围岩暴露时间短易于维护但井壁接茬多但不易保证质量。

②掘砌安一次成井。在井筒掘砌的同时进行井筒设备的安装，一次成井。掘砌安一次成井作业工序多，需要人员及设备多施工管理复杂。

③掘进单行作业。将井筒至上而下分成若干个井段，在一井段内至上而下掘进井筒，同时进行临时支护，待该端完成后，在至上而下进行永久井壁的施工。

④掘砌平行作业。特点是砌壁、掘进分别在相邻的上下两个井段内同时进行。能比较有效地用空间和时间，但是这需要的凿岩设备较多，施工组织复杂，掘砌工作容易相互干扰

二、竖井施工

①井口施工

选定井口位置后清理井口施工场地。场地土石方施工完成后施作场地边坡防护。为防场地积水边坡顶设截水沟，场地四周设排水沟。井口开口采用人工开挖，井颈衬砌及井座在井口开挖成型后施工。衬砌砼采用组合钢模配少量木模拼装，桁架支撑。衬砌砼强度达到一定压力后，井下开挖放爆，并采取覆盖措施。

②井身施工

开挖竖井一般分段作业，每段开挖深度根据围岩的稳定情况、支护类型确定，开挖与支护交替。表土挖掘时安装了临时锁口，做好临时支护后，便可继续下挖。在无水而稳定的表层中，特别是在硬粘土层中，多采用全断面分层下挖法；在有水的条件下，采用阶梯式环挖法，先在井筒中央开挖超前集水小井，以便降低水位、集中排水，然后挖掘其余部装药采用药串法作业，有水时采用防水药包或胶质炸药。通风根据井下作业人数和井巷深度以及排烟时间等确定。采用锚喷支护在爆破后先整平井底虚碴，将环形钻架作为临时工作平台进行工作。喷射手在吊盘上作业，先用高压风清扫岩面后分片自下而上喷射。支护完成后须随时检查其变形情况，若有裂纹需查明原因后增设锚杆或重喷。

③初期采用简易设备出碴,达到一定深度时采用机械装碴,操作时先抓出桶窝后再将碴堆抓平然后分层抓取。清底必要时采用人工检底清帮。建井阶段施工用井架包括主塔及罐道支架采用万能杆件拼装。井架采用砼基础，高度根据提升能力确定。提升钢绳根据悬挂物体的最大重量选型，其安全系数必须满足规范要求。出碴平台上采用电动葫芦，将矿碴倒入溜碴槽由自卸车接碴运到指定弃碴场。

④排水。井壁开裂脱落，地表塌陷等事故，大部分原因是对土层的水文地质条件不够了解，施工方法选择不当以及对水的处理不力所致。因此，除尽量避开雨季施工外，还应该根据情况采取地表防水、井帮导水、截水、以及工作面排水等措施，竖井四周设排水设施防止地表水进入。竖井施用期间，正洞裂隙水及施工圬水排入井底水仓，由井底抽水机排出。正洞施工期间认真作好水文地质的超前预报工作，落实防涌水的应急措施，一但涌水，在排水无效的情况下，立即转移机械设备并迅速搞撤离危险区。

⑤水电、通风。前期施工供风、供电、供水采用临时方案，后期根据建井后正洞施工需要选定机型并考虑综合布置。施工通风在建井阶段以压入式为主，主洞施工阶段采用压入式与铺助吸出式相结合通风。

三、井壁支护

竖井支护就是对开挖后岩体的封闭防止各种浸蚀。对岩体破碎、地压活动频繁的矿区竖井，支护形式的设计必须与工程地质条件相联系，目的是承压而后才是封闭。

由此展开支护形式选择、井壁结构的确定以及开挖对策的设计。以前的竖井设计支护形式以低等级混凝土为主，大都以工程类比法设计混凝土支护结构及其支护强度。尽管近十多年竖井施工工艺装备发生了质的变化，成井速度加快，但竖井深度也因采深而大增，超千米深井越来越多。井深增大，原岩应力也相应增大，使得井筒围岩的塑性变形增加，竖井开挖后围岩常呈蠕变或流变状态，导致支护成本剧增。工程地质、甚至水文地质情况的变化，增加了在确定合理支护结构、支护强度、支护工艺和支护时间等方面的难度。由于竖井开挖前很难按规范要求完成工程勘察，初始条件不确定，支护设计只能继续采用工程类比法。施工中变形监测又难以开展，就不能采用动态设计。因此，只能依据深度比照同类工程经验, 进行支护设计。即以钢筋混凝土为主，辅之以单筋或者双筋增加混凝土结构抗剪力。

1、临时支护。表土层比较松软，承受井口周围建筑物及构筑物的压力较大，井帮容易坍塌，因而随着表土的开挖必须及时架设可靠的临时支护。表土施工中多采用由井圈、背板、挂钩、顶柱和木楔组成的临时支架。

2、喷射混凝土支护。喷射混凝土支护的施工工序简单，机动灵活，具有广泛的适应性；喷射混凝土支护层属于薄板结构，可以节约为立模板耗费的木材或钢材，又能减少混凝土用量，喷射混凝土不仅可以用做永久支护，又可以和其他支架配合使用，喷射混凝土具有密实性能，强度较普通混凝土高，由于在喷射混凝土中通常需加入速凝剂，使得混凝土能早凝较快，给围岩及时提供抗力。

3、锚杆支护。锚杆支护是通过锚入岩体内部的锚杆，改变围岩受力状态，加固围岩。其支护作用主要表现为以下几个方面。

①加固。在节理发育的破碎岩体中，悬吊和组合作用不可能产生，但打入锚杆后仍能对破碎岩体起支护作用。

②悬吊。锚杆将软弱、松动不稳定的围岩悬吊在较为坚硬而稳定的深部岩层里，从而实现不稳定围岩不脱离、不脱落。

③组合梁。锚杆锚如层状岩层后，把数层薄层岩层组合成组合梁，使其层间的摩擦力增大，提高组合梁整体岩层的抗弯能力，增大了组合量得抗弯能力。

四、施工控制

①在围岩有水时，须自水源外周开始向水源附近喷射，最后封比水源。

②施工中根据围岩实际变化情况，不断修正设计参数，尽量减少爆破作业对围岩的扰动。

③严格控制水灰比，定期检测水泥砂浆早期强度，并及时进行配合比调整。

④喷射砼时严格检查开挖断面尺寸，用高压风清扫岩面，撬掉松动围岩，埋设号厚度标志后再施工。

⑤喷射作业时分段、分片、自下而上依次进行，喷射作业面仅跟开挖面，喷设后4小时不得爆破作业。

⑥精确测定横洞开挖轮廓、炮眼眼位，定人、定区、定量钻孔。并严格按炮眼精度要求检查验收，控制超欠挖。

⑦露天爆破作业采用控制爆破技术，将飞石和燥声减小到最小程度，临时道路和施工场地竣工后及时进行坡面防护。

⑧砼搅拌站附近修建沉淀池，搅拌站产生的污水经沉淀后排除，以保护附近水域不受污染。

结语：

加强设计、管理、施工、监理等从业人员对钢筋混凝土结构相关知识、规范以及矿井建设专业知识的学习培训, 提高从业人员能力, 是保证钢筋混凝土质量的基本保证，施工单位必须建立、健全施工质量检验预控制度, 完备工序、工艺管理, 做好隐蔽工程的质量检查和现场记录，从各个方面确保竖井施工的质量和安全。

参考文献：

[1] 花金灿.混凝土结构工程实体检验监理控制要点[ J].上海:建设监理, 2006(5).

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关键词 竖井；井壁；支护

中图分类号TD42 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）71-0145-02

0 引言

竖井是地下矿山的主要井巷之一，是矿山生产期间用来提升矿石、上下人员和器材、通风及排水的直通地面的通道。竖井工程进展的快慢直接影响整个矿山施工进度计划和后续工程的开工时间，对矿山、煤矿能否早日投产影响很大。因此加快竖井施工速度，提高工程质量，对于保证基建矿山早日投产和矿山生产的正常进行具有决定性的意义。

1 竖井施工

1.1 表土施工

在建井过程中，通常将覆盖在地层上部的松散性沉积物和其下的岩石风化带称为表土。

1.1.1 临时锁口的安设

在稳定表土层中掘砌竖井，首先按设计的井口规范下挖1m～2m，然后安设临时锁口，用来固定井口位置和悬挂临时支架。

1.1.2 表土挖掘及提升

安装了临时锁口，做好临时支护后，便可继续下挖。在无水而稳定的表层中，特别是在硬粘土层中，多采用全断面分层下挖法；在有水的条件下，采用阶梯式环挖法，先在井筒中央开挖超前集水小井，以便降低水位、集中排水，然后挖掘其余部分。

1.1.3 临时支护

表土层一般都比较松软，承受井口周围建筑物及构筑物的压力较大，井筒开挖后在水的冲刷和风化作用下，井版帮容易坍塌，因而随着表土的开挖必须及时架设可靠的临时支护。表土施工中多采用由井圈、背板、挂钩、顶柱和木楔组成的临时支架。

1.1.4 水的处理

凡是表土施工中发生的片帮垮塌，井底涌砂冒泥，壁后形成空洞，进而发展成为井壁开裂脱落，地表塌陷等严重事故，大部分原因是对土层的水文地质条件不够了解，施工方法选择不当以及对水的处理不力所致。因此，除尽量避开雨季施工外，还应该根据情况采取地表防水、井帮导水、截水、以及工作面排水等措施。

1.2 竖井施工方案

1.2.1 掘进单行作业

掘进单行作业是将井筒至上而下分成若干个井段，在一个井段内首先至上而下掘进井筒，同时进行临时支护，待该端完成后，在至上而下进行永久井壁的施工。

1.2.2 掘砌平行作业

其特点是砌壁、掘进分别在相邻的上下两个井段内同时进行。掘砌平行作业能比较有效地用空间和时间，为提高成井速度提供了有效条件。但是这种作业方式需要的凿岩设备较多，施工组织复杂，掘砌工作容易相互干扰，因此多用于围岩稳固、深度和断面较大的井筒。

1.2.3 短段掘砌作业

短段掘砌作业的特点是段高较小，不需要临时支护，掘砌工作在同一井段内进行。短段掘砌主要用于不够稳定的井筒。其优点是围岩暴露时间短，易于维护，省去了临时支架。但井壁接茬多，不易保证质量。

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时，进行井筒设备的安装，一次成井。掘砌安一次成井作业工序多，同时工作的人员及设备多，劳动组织及施工管理更加复杂。要求掘进安三项工作要互相协调，以免相互干扰。

1.3 基岩施工

基岩施工主要是由凿岩、爆破、通风、装岩、临时支护等工序组成。

1.3.1 凿岩爆破

凿岩爆破的工作一般占整个掘进循环时间的20%～30%。凿岩工作的快慢直接影响掘进速度，而爆破质量的好坏直接影响装岩效率、循环进尺、断面规格和质量。

1.3.2 竖井掘进通风

竖井掘进时主要采用局扇进行通风，通风方式有压入式、抽出式、混合式。爆破后产生的大量有害有毒气体，因其温度高，可沿井筒自然上升，故竖井掘进时多采用压入式通风。由于抽出式通风在竖井掘进中排出污浊空气的能力较差，因此只在只有瓦斯溢出的煤矿竖井中采用。在深井掘进时，为迅速排走炮烟，可用两套通风机混合通风。

1.3.3 装岩

竖井掘进中装岩工作是一项即繁重又费时的工序，为提高装岩生产率，常常采用以下途径：改变设备结构，加强维修保养，提高操作技术；采用深孔爆破，提高爆破效率；提高清底效率；适当加大提升能力和吊桶容积。

1.3.4 井筒安装

井筒安装包括罐道梁、罐道、管道、电缆、梯子间及井底金属支撑结构等安装。除了采用掘砌安一次成井外，都是在井筒掘砌完成后再进行井筒安装工作。主副两井筒贯通后要交替进行安装工作。根据罐道梁和罐道等安装时间的关系，一般可采用分次安装和一次安装两种方式。

2 井壁支护

2.1 喷射混凝土支护

喷射混凝土支护的施工可将其混合料的运输、浇灌、捣固同一为一道工序，并免除了装拆模板，又可通过输料管越过障碍物向远距离的作业面进行任意方位的喷射，工序简单，机动灵活，具有广泛的适应性；喷射混凝土支护层属于薄板结构，一般约为普通混凝土支护厚度的一般或1/3，从而又可减小巷道的掘进断面10%～20%，还可减少掘进工程量；可以节约为立模板耗费的木材或钢材，又能减少混凝土用量，其功效更可以提高3倍～4倍；喷射混凝土不仅可以用做永久支护，又可以和其他支架配合使用，取长补短，使其应用的地点和条件获得扩展。因而，喷射混凝土支护是一种好快多省的支护。

喷射混凝土支护是把混凝土以高速、连续喷射到岩壁上，故喷射混凝土具有密实性能，水灰比小，强度较普通混凝土高；它还具有较强的粘结性能，这就是表现在与岩石、钢材间有较强的粘结能力，在粘结面上还能传递拉应力和剪应力；另外，由于在喷射混凝土中通常需加入速凝剂，使得混凝土能早凝较快，给围岩及时提供抗力。

2.2 锚杆支护

锚杆是一种锚固在岩体内部的杆状支架。锚杆支护则是通过锚入岩体内部的锚杆，改变围岩受力状态，加固围岩。其支护作用主要表现为以下几个方面。

2.2.1 悬吊作用

锚杆将软弱、松动不稳定的围岩悬吊在较为坚硬而稳定的深部岩层里，从而实现不稳定围岩不脱离、不脱落。

2.2.2 组合梁作用

锚杆锚如层状岩层后，把数层薄层岩层组合成组合梁，使其层间的摩擦力增大，提高组合梁整体岩层的抗弯能力。在相同的情况下，组合前后梁的挠度和内应力分布情况大不相同。假设有n层等厚度板，每层板得横断面为，组合前的抗弯断面模量，组合后就如同一块厚度为的板受弯，这是抗弯断面模量为，故，从而增大了组合量得抗弯能力。

2.2.3 加固供作用

大量的工程实践和试验表明，在节理发育的破碎岩体中，悬吊和组合作用不可能产生，但打入锚杆后仍能对破碎岩体起支护作用。我国冶金建筑研究院曾用不稳定的混凝土拱模拟

不稳定岩层，用钢筋砂浆锚固加固，分别测定前后承载力并进行比对，试验证明，用锚杆加固以后，承载力从7.7t增加到50.7t，在同样荷载作用下的变形仅为不稳定拱的。马鞍山矿山研究院和铁道部科学研究院西南研究所都做了类似的试验，有较为充分的试验说明，在块裂介质体中打入锚杆，能使其间的节理被挤紧而产生较大的摩擦阻力，因此增大了沿结构面的抗剪强度，增大了不稳定块体下滑阻力，防止了块体移动的可能行，也就提高了被锚固岩层的稳定。

参考文献

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【关键词】VCR采矿法；装药结构；深孔爆破

VCR采矿法即垂直深孔落矿阶段矿房法，是柱状装药爆破技术在采矿工程中的具体应用。该法的特点是在矿房上部开掘凿岩硐室，在矿房底部形成拉底空间，在凿岩硐室内向下钻凿大直径深孔，再从孔的下端按自下而上的顺序逐层爆破。VCR采矿法能改善爆破质量，最大限度地减少采准工作量，稳定矿岩状态，装药和爆破作业简单，是一种低成本、安全、高效的地下采矿方法。

1.具体施工方案

该铁矿凿岩硐室长为矿体厚度，高为3.6m，宽为16m，矿房宽15m，即矿房两边各超出矿房边界0.5m，方便矿房两边边孔的凿岩施工。为了减少硐室的跨度和暴露面积，在硐室中央设计预留一条宽为2.4m的条形间柱，将凿岩硐室的跨度由16m转变为2个6.8m。

1.1孔网参数

根据开采方案，统一采用3m*3m的孔网参数，平行布孔，矿房宽15m按排距3m计算可分为6排，周边孔孔距可适当缩小（1～1.2m）即在保证最小抵抗线（3～3.5m）的情况下布置斜孔，最大限度的回采矿石。钻孔直径沿用国内常用孔径165mm。

根据VCR法的理论基础，C.W.利文斯顿的研究成果，所谓球形药包是即长度与直径之比小于6的药包，此时破碎原理和效果与球状药包相似。小断面掏槽时，我们设计每段装药500mm；大规模侧向崩矿由于增加了侧向自由面，设计实施竹竿间隔装药结构装药，每次爆破8～14m高度。

1.2钻孔作业

采用T-150高气压环形潜孔钻机进行钻凿，该钻机工作气压达到1.7MPa，高风压可迫使钻头高速穿过非均质矿石而使炮孔不易偏移，成孔质量好，偏斜率小于1%。钻孔作业应注意三点：①人身安全；②严格按照各孔参数凿孔，凿岩过程中，每个钻孔孔口安装长0.8m的孔口管，确保钻孔偏斜率在设计范围内；③注意钻孔返砂情况，做好记录（即几米处出现夹石，高度多少），以便于了解夹层在钻孔的具置。

1.3测孔

深孔爆破所受夹制较大，易产生堵孔、孔底葫芦等现象，掏槽爆破尤为突出。所以在每次爆破前认真测孔，收集孔深、孔底表面形状及底部补偿空间等资料，为后续爆破设计提供有效的基础数据。

测孔采用测绳、胶皮管、皮尺等，测绳系于胶皮管上，将其下放于孔内至孔底后，读出数据测出孔底高度、爆堆高度，检查多分层药包和填砂高度，仔细对比分析并详细记录在案，借以绘制分层崩落等高线图，保证爆破过程的可塑性。

2.爆破作业实施

2.1爆破设计

2.1.1VCR法小断面掏槽

具体实施步骤：

（1）球形药包重量的确定：VCR法小断面掏槽，必须考虑球形药包的重量。孔径为165mm，我们确定球形药包长度为500mm，符合所谓球状药包是即长度与直径之比小于6的理论要求，根据炸药密度计算，球形药包重量确定为9kg。

（2）VCR法小断面掏槽前，在采场中间施工一个2m*2m矩形切割天井辅助掏槽，确保掏槽成功。设计每次爆破为切割天井周边4～6个孔。采用单分层爆破时，以切割天井和拉底空间为自由面，每层可崩落高度约0.8～1.2m，实际操作中可以根据补偿空间的高度，确定每次崩落的高度，从而确定每次崩落几层。

2.1.2分段侧向崩矿

侧向崩矿以掏槽区为中心向采场四周爆破，每次区域爆破炮孔2～3排，崩矿步距6～9m，一次爆破高度8～14m；单响药量控制在126kg以下，爆破总药量控制在1200kg以内，装药结构采用多层袋装乳化药包竹竿间隔装药，分层装药量为9kg（一节袋装乳化药包，长50cm，重9kg。），层间竹竿间隔长度0.6m，下部用岩粉堵塞，堵塞长度0.8～1.2m，最上层药包填塞料为岩粉或河砂，堵塞长度1.2～1.4m。相邻炮孔药包交错布置，以提高爆破效果。

2.2爆破施工

2.2.1堵孔

堵孔作业时，铁丝绑扎Φ=150mm混凝土塞中心处吊环，下放混凝土塞至孔底以上0.2～0.4m区间处进行上部孔口固定，随后向孔内填河砂或岩粉0.8～1.2m厚。

2.2.2装药

人工装药，将导爆索绑扎在起爆药包的中上部，挂于吊绳上吊装至孔内，竹竿间隔装药，其余药包依次吊装。

2.2.3联网

起爆系统是将孔内单根导爆索与孔口非电毫秒延时导爆管雷管依次联结起来，保证单孔单响。

2.2.4爆破警戒

按设计要求由爆破负责人安排各岗位人员各司其职，做好爆破警戒，确保人员设备安全。警戒排除前，当班爆破负责人应对所有警戒人员进行分工并详细交底，警戒人员必须在规定时间内做好各自辖区的警戒工作，并保持良好的通讯联络，有特殊情况必须及时向爆破负责人汇报，在没有发出解除警报前，警戒人员必须坚持岗位。

2.2.5爆后检查

爆破后，经通风吹散炮烟、检查确认井下空气合格后，等待时间超过15分钟，爆破人员进入作业地点，先检查各断面有无冒顶、危岩现象，支撑是否破坏，炮烟是否排除，如果存在这类危险因素，当通知相关人员处理后再进入爆破区，检查爆破效果，是否存在盲炮等，如有盲炮，严格按照《爆破安全规程》的相关规定进行处理。

3.综合分析

在多次实验中，我们在VCR采矿法矿房回采过程中，侧向崩矿时利用竹竿间隔装药结构爆破回采方法与空气间隔装药结构爆破回采方法进行了几方面的比对，如下：

3.1经济性

竹竿间隔装药结构需用的竹竿、自制混凝土石块远比空气间隔装药结构需用的起爆具、空气间隔器便宜。

3.2实用性

竹竿取材方便、价格低廉，空气间隔器需要在专业厂家采购且价格比竹竿贵。竹竿使用时简单，直接投放即可；空气间隔器投放时需要一些的技巧。竹竿间隔装药可实现孔内不耦合装药，炸药能量可被充分利用。

4.结语

VCR采矿法深孔爆破中应用竹竿间隔装药，大大降低了大块率，减轻了二次爆破的劳动强度，减少了炸药消耗，节约了施工成本，降低了损失，提高了矿房生产效率，取得了良好的效果。本文阐述的竹竿干间隔装药结构在实际生产中计算的炸药单耗为0.33kg/t，且爆破震动小，对地表建构筑物不会造成影响，为矿山和周边村庄和谐发展，提供了良好的基础。实践证明该方法是一种爆破质量好，生产效率高，作业安全，经济效益好的采矿方法。值得同类矿山借鉴参考。

【参考文献】

[1]马维清，张生良.垂直深孔落矿阶段矿房（VCR）法在草楼铁矿的应用[J].现代矿业，2010（1）：93-95.

[2]王青.采矿学[M].北京：冶金工业出版社，2002.

[3]刘殿中.工程爆破实用手册.冶金工业出版社，1999.5.

篇7

[关键词]龙井隧道 隧道浅埋偏压段进洞

一、工程概况

龙井隧道位于贵州省遵义县板桥镇境内,是崇(溪河)遵(义)高速公路较长大隧道之一。隧道总长2326m(左线1196m,右线1130m),单洞净跨10.4m,净高6.7m,双车道单向行使。隧道高程在931～1168m之间,地形起伏较大,地质构造复杂,属典型的喀斯特地形。

二、工程地质、水文地质及地形条件

隧道区内为寒武系中统高台组及寒武系中上统娄山关群第一段,属于碳酸盐岩台地沉积。覆盖层为第四系残、坡积层砂质粘土、碎石土、块石土。隧道工区位于潘家山复式(背斜)褶皱构造的北东翼、娄山关大断裂的南西盘(上盘)。受大断裂影响,区内有F1断层(龙井断层)为纵断层,表现为地层岩性不延续;F2断层为横断层,在出口端(K89+400处)斜交穿过隧道,断层两盘地层产状差异较大,地层岩性不延续。K89+400至出口端K89+660区内有多处小断层(张性),断层岩石风化作用强烈,风化节理较发育,岩石呈砂屑状或碎屑状。隧道工区白云岩、泥质白云岩、角砾状白云岩和泥质粉砂岩均为透水层,由于断裂构造影响,区内除大气降水补给,部分渗入基岩,形成基岩裂隙水,还部分接受F1断层上盘地下水的渗入,地下水丰富。地下水位埋层较浅,均在隧道顶板上。

隧道出口端,岩体程碎块状结构,节理裂隙发育,处于强风化带中,隧道顶板较薄(2～4m),覆盖层为土层。右洞岩层倾角较大与设计地质不符。岩土分界从拱顶至线路前进方向右侧拱脚外环大部为土层,该处属典型的浅埋、偏压隧道,成洞困难,地表易塌陷、开裂。

三、进洞方案

1.洞口段矿山法施工

洞口段原设计Ⅱ类围岩支护参数如下:φ114超前大管棚长30m,环距50cm,纵向外插角10,共29根;C20混凝土套拱长80cm;径向锚杆RD25N,长3.5m,间距80×80cm,喷混凝土厚20cm;φ8钢筋网20×20cm,钢筋格栅钢架间距80cm,模筑混凝土60cm。

经地质勘察和围岩鉴定为Ⅰ类围岩,调整支护参数。根据已往施工经验,在大管棚施工中,容易出现掉棚(管棚侵入洞内),调整了外插角和管棚半径,外插角改为30,管棚半径由设计6.13m改为6.28m,其余不变。由于右洞岩层倾角较大,为防止套拱下沉,线路前进方向右侧,套拱拱脚深挖至岩层,并将基础扩大为1.5m纵向×2m横向×3m深,套拱长度由0.8加长到1.5m;径向锚杆、钢筋网片、模筑混凝土的参数不变;初期支护中增加φ42超前小导管,环距30cm,4.5m长,2.4m一环,施作范围拱部1600;格栅钢架改为20b工字钢拱架,间距60cm,喷射混凝土厚度改为25cm。右洞拱脚处每榀工字钢增加2排锁脚,用φ42小导管5m长注浆加固,用水泥、水玻璃双液浆,比例1:0.5。

2.具体进洞方案

(1)清表

首先,将洞顶地表范围植被清除,将稻田水疏干,使土体由液塑状态变为干硬状态。

(2)天沟

洞口地表地势较平缓,又处于沟谷,雨水将汇集洞口,故进洞前施作天沟,以截除地表水。

(3)地表加固

根据龙井右线出口的地形、地质情况,隧道开挖时必然造成上断面两侧产生沉降而出现山体偏压失稳,将使隧道位移、变形,甚至出现初期支护表面产生裂缝。另外根据覆盖层情况,开挖过程中必然造成地表沉降、开裂。

根据普氏理论,松散体在隧道开挖后,其上方形成抛物线形的平衡拱,平衡拱的跨度与开挖宽度相等。在松散体中施工时出现的大规模冒顶就是该平衡拱失稳造成的结果。地表加固注浆能有效地减小隧道坍方的可能性。因为,地表花管注浆加固后,类似于一根摩擦桩,制约土体相对向下移动。更为主要的是,此法将成为其周围土体的一个核心,由于相邻两花管间距离远远小于隧道的开挖宽度,必然使得平衡拱的矢高大大减小,保证了施工安全。为此,在进洞前,我们采取了以下办法:

――将地表整平,挂网锚喷混凝土将地表封闭。

――隧道中线至线路前进方向左侧拱顶为岩石,右侧为土层,开挖后将产生不均匀沉降。在洞顶地表隧道中线至线路右侧12m范围、纵向20m范围竖向打入φ76花管注浆加固,注浆浆液采用水泥、水玻璃双液浆,配比为1:0.5,初始压力0.5～1Mpa,终压2～2.5Mpa,注浆顺序为先两侧后中间,纵向先洞口后洞身。管壁厚5.5mm、间距80cm,梅花型布置,管底以拱顶外缘和打入基岩1.0m控制,但不得低于隧道边墙基底标高。

(4)进洞措施

人工按里程、坡比清刷边仰坡后挂网锚喷混凝土;浇筑混凝土套拱,在套拱内预埋φ120钢管定位,待混凝土强度达到设计强度的80%后,施工大管棚注双液浆。

以上各项工作完成后,就开始上半断面开挖进洞。

(5)洞内开挖方法

因洞口段为Ⅰ类围岩,故采用长台阶法先作上半断面,上半断面净高4.8m,循环进尺60～80cm。依据“短进尺、弱爆破”的原则,主要采用人工风镐或挖掘机挖掘,辅以弱爆破,严禁放大炮。当上半断面掘进60～80m后,开始侧壁拉槽,左右跳槽错开开挖,严禁相对开挖。二衬台车及时加工,二衬距掌子面的距离不宜超过120m。

(6)监控量测及信息反馈

监控量测是NATM法施工的重要手段,是指导施工方案中的支护参数、施工工艺及各工序的作业时间的重要方法。龙井隧道出口段进行了地表下沉、拱顶沉降和周边收敛的监控量测。从量测结果可以知道地表下沉量最大20cm,拱顶下沉最大值为2mm,周边收敛最大值2.1mm。施工至今已有两年,变形基本稳定,施工方案基本合理,初期支护、地表加固及时有效。

篇8

关键词：高瓦斯 隧道 设计 施工

一、基本要求

1.瓦斯隧道施工前，必须建立安全生产管理机构，建立安全生产责任制，建立健全各种安全管理制度，并确保有效实施。2.瓦斯隧道施工前必须编制专项施工方案；必须编制相应预案。3.瓦斯隧道施工前应对所有作业人员进行培训和安全教育并签字备查。4.瓦斯隧道的施工应建立救护队，配备救护装备。5.瓦斯监测应符合下列规定：①瓦斯隧道洞口必须设置经专业培训的专职瓦检员负责检测记录。②检测瓦斯用的仪器必须定期进行校验。凡经大修的仪器，必须经计量检定合格后方可使用。③易产生局部瓦斯积聚的地点，必须重点检测，并采取有效措施进行处理。④进入隧道的所有金属管线必须在洞外设置有效的接地装置，其电阻值必须符合相关规定。

二、瓦斯隧道施工安全要求

瓦斯隧道施工作业应符合下列安全要求：①当开挖工作面风流中瓦斯浓度超过相关规定参数时必须停止工作，撤出工作人员，切断电源，研究预防和消除措施进行处理。②由于临时停电或检修，主要通风机停止运转或通风系统遭到损伤的，在恢复正常通风后，所有受到停风影响的地段，必须经过检测人员检查，确认无危险后方可恢复生产。③高瓦斯隧道掘进工作面应安设隔（抑）爆设施。

三、爆破作业

爆破作业应符合下列安全要求：①严格执行“三人连锁爆破制”（指放炮前放炮员将警戒牌交给班组长，班组长派人警戒准备下达放炮命令，然后将自己的放炮命令牌交给瓦斯检查员，经检查瓦斯浓度符合要求后，再将放炮牌交给放炮员）。②瓦斯作业面必须采用电力起爆，严禁使用半秒、秒级电雷管。③瓦斯作业面爆破必须使用煤矿许用炸药和煤矿许用电雷管。④洞内爆破时，人员应撤至洞外。⑤炮孔的装药及填塞必须符合相关技术指标参数要求。装药前应清除炮孔内的煤（岩）粉。⑥爆破母线应采用铜芯绝缘线，严禁使用裸线和铝芯线爆破，爆破母线、连接线和电雷管脚线必须相互扭紧并悬挂，不得与轨道、金属管、钢丝绳、刮板运输机等导电体接触。

四、通风、防尘

通风机必须装设在洞外或洞内新风流中，避免污风循环。瓦斯工区的通风机应设两路电源，并装设风电闭锁装置，当一路电源停止供电时，另一路电源能够及时保证风机正常运转。瓦斯突出隧道掘进工作面附近的局部通风机，均应实行专用变压器、开关、线路及风电闭锁、瓦斯电闭锁供电。排放高浓度瓦斯时，必须制定排除瓦斯的安全措施。瓦斯隧道通风设施应保持完好，调节、迁移、拆除通风设施时应由专人进行。临时停工地段不宜停风；停风时应切断电源，设置栅栏与警告牌，人员不得进入。

五、隧道照明

1.照明与电气信号应符合下列要求：①低瓦斯隧道不应大于220V，高瓦斯隧道和瓦斯突出隧道不应大于110V.②输电线路必须使用密闭电缆，不得使用裸线和绝缘不良的导线。③瓦斯突出隧道内的照明电器应使用防爆型。2.矿灯充电房应离洞口50m以外。使用矿灯之类照明时，如有不良情况，不得使用。3.在瓦斯隧道内严禁使用有火焰的灯火照明。任何人员进入隧道前必须接受安全检查，严禁将可能产生火花和自燃的物品带入洞内。4.严禁在洞内已敷设电缆上临时接装电灯或其他设备。5.电缆在洞内接头时，应在特制的防爆接线盒内或有防爆接线盒的电气设备内进行连接。

六、防火

瓦斯隧道的防火工作应符合相关规定要求，瓦斯隧道施工必须制订防火措施，洞内严禁产生高温和发生火花的作业。洞内不得进行电焊、气焊、喷灯焊等作业，确需用焊时必须有相应的安全措施。

七、救护

瓦斯隧道应备有急救和抢救设备，保持其良好性能并指派专人保管。高瓦斯和瓦斯突出工区应配备救护队。救护队必须在统一指挥下开展抢救工作，严禁个人单独行动。

八、揭煤防突应符合下列规定

①施工人员必须佩戴自救器。②掘进工作面中煤层爆破时，所有人员必须撤到洞外。③应加强通风管理，开挖面应有足够新鲜空气。④加强地勘与调查收集邻近隧道、矿山等相关资料工作。⑤对于不知道是否具有突出危险性的煤层，必须进行予探，并进行瓦斯考查，检验其是否具有突出危险性。予探时必须保证足够的安全距离。具体操作按《发耳隧道防治煤与瓦斯突出设计》的具体要求进行。⑥当经予测具有突出危险性时，必须按照突出煤层进行施工管理，并严格遵守《煤矿安全规程》及《防突实施细则》的规定。

九、施工安全措施

1.隧道施工应认真编制工地安全实施细则、全面规划、合理安排、规范指挥。

2.实施性施工组织设计要按照《规范》《安规》和设计要求，结合地形、地貌、水文地质条件，科学选定施工工艺，制定详细具体的安全技术措施并在施工中不断的补充完善，认真做好安全教育和技术交底。

3.不良地质及特殊地质，应组织技术论证，确定钻爆、掘进、支护方案。

4.洞内通风、照明、电线等要统一规划，加强维护，做到布设整齐，状态良好。

5.洞内施工应由值班领导统一指挥，按施工组织设计合理安排开挖、衬砌和运输作业。

6.爆破开挖应做出爆破设计，严格控制周边眼间距、外插角和装药量等参数，减少对围岩的扰动及超欠挖数量。

7.爆破起爆后，应派专人进行检查，处理危石、悬石，并设人监护。确认安全后，其他人员方准进入作业面。

8.临时支护应以设计文件和规范为准，一般情况下最大距离不大于两茬炮的进尺距离。

9.隔栅拱架和喷锚支护要严格按设计标准控制拱架排距和锚杆间距、锚杆长度、方向和砼喷射厚度，并认真做好记录备查。

10.改变临时支护类型、标准，必须经项目经理部、设计、监理同意。严禁施工现场自行降低支护标准。

11.洞内通风系统应做出设计，采取综合防尘措施，定期测试粉尘和有害气体浓度。

12.爆破器材应建立严格的领用、退库制度，严禁库外存放，现场爆破员应具体负责领用审批，掌握领用和退库数量。

13.洞内、洞外都应设置宣传标语和警示标志，使作业人员随处可见，提高“三不伤害”的安全防范意识。

14.专职安检人员每班都要对施工现场进行一次全面检查，尤其要注意加强对围岩和临时支护状态的检查，不放过任何微小变化，并做好记录。发现问题及时报告主管部门妥善处理。

15.隧道施工应制定防坍塌、涌水、瓦斯等抢险预案，配备必要的抢险机械、物资，明确组织和人员分工，出现问题迅速采取措施，减少损失。

参考文献：

1、《隧道施工高瓦斯防治指南》（张立坤、马福民、高峰）2011.4

篇9

关键词：道路桥梁 轨道施工

一、工程概况

岗石区间工程，东接岗顶站，西连石牌桥站，整个隧道在交通繁忙的天河路下穿过。隧道起点里程Z（Y）DK5+445.75，终点里程Z（Y）DK6+087.15，左线全长645.444m，右线全长641.400m。合同价3779.9818万元。隧道平均埋深10.45m，线路最大坡度29‰，区间设2个施工竖井，YDK6+042.5处的1号竖井，井深17.925m， YDK5+658.567处的2号竖井，井深20.024m。

本项目合同开工日期2002年9月15日，合同竣工日期2004年8月15日，合同工期645天；实际开工日期2003年5月10日，业主批准完工日期2005年2月底。2004年8月23日，隧道顺利贯通。

二、工程特点

1、本工程具备城市地铁的共有特点。

——施工场地狭小。1号竖井施工场地仅1600㎡，2号竖井施工场地不足1300㎡。

——施工环境较差。1号竖井位于天河路，场地占用主干道路；2号竖井位于侨鑫教院大院内。

——地面、地下环境复杂。所经天河路交通繁忙，线路两侧高楼林立，地下各种管线密布，隧道距离两侧构筑物基础较近，并两次与高层建筑物地下室基坑围护桩发生冲突。

——文明施工要求较高。施工产生的三废需严格按照要求处理、排放，材料及渣土运输条件受到严格限制，夜间施工也受到限制，施工围蔽需与城市风格协调，交通疏解量大。1#竖井距小区较近，2#竖井位于侨鑫教育学院大院内，施工中要采取必要措施，尽量减小施工对周边环境的干扰。

——环境保护要求高。施工不能污染城市环境，不能惊扰市民，不能对临近的建筑物和构筑物造成损伤。

——施工风险大。沿线所经的环境，无论是地下管线，还是各种建筑物、构筑物、城市道路，或者是地铁隧道本身，都不能出现任何损害，否则后果不堪设想。

——质量标准高，防水要求严。区间结构防水等级为二级，即结构不得有漏水，结构表面可有少量的湿渍。本区间隧道结构复杂，断面转换频繁，使变断面连接处的防水结构连接困难，同时由于联拱隧道分步施工，防水的连接及防护更为困难。同时施工缝、变形缝等特殊位置的防水更是需要采取综合治理措施。

2、不利因素多，工期压力大。

原设计仅1#施工竖井，几乎设置在标段西端头，只能往东端独头掘进，而且场地移交时间推迟约8个月；后变更新增2#施工竖井，到03年11月中旬才具备开工条件，很难实施均衡生产，加上地铁矿山法隧道常见的影响工期进度的因素几乎一应俱全，工期压力极大。

3、地质条件差，技术难点集中。

本区间是三号线技术难点较为集中的标段，自始至终为各方高度关注，一直被列为重点项目，被视为三号线的“老虎”。地质条件差，断面形式多，工况、工法转换频繁，下穿石牌涌和含水砂层，截除高层建筑围护桩，双联拱隧道较长。尤其是隧道过砂层，更是整个地铁施工相关的各方个个极端关注的头号重点和难点。

4、调动一切有用资源，顺利度过了一系列难关。比如：成功的实施了CRD、CD工法，完成了双联拱段隧道的施工，顺利实施了双联拱改近距离单洞的科研公关，完成两处高层建筑的基坑围护桩截除，隧道穿越石牌涌，隧道下穿含水砂层地段，工期提前等等。

三、工程难点：

岗石区间是地铁三号线6大重点难点项目之一，其难度具体表现在以下几个方面：

1、工期压力大：

考虑到新增2#竖井的作用，按正常施工进度预测，本区间工期大约仍然要延后5～6个月时间，难以满足业主批准的2005年1月末完工的策划工期。原因如前所述。

2、诸多工法频繁转换：

本项目共有双联拱、三线断面，双线单面，共16种不同断面形式，施工中断面形式和施工工法转换频繁，施工工法有：台阶法、CRD工法、CD工法、中墙加台阶法、中墙加CRD法，中导洞法等。

3、双联拱隧道：

本区间渡线段有30米双线断面加单线断面的双联拱隧道，单线段有109米两个单线断面组成的双联拱隧道（ZDK5+782.918～+892.229），施工工序繁多，施工条件差，施工控制难，施工效率低，防水难度大，严重影响工期。

4、截除高层建筑基坑围护桩：

ZDK5+803.369~842.356段（长约39 m），南方信托大厦地下室围护桩35根，侵入左线隧道内，施工中需截除；ZDK5+758~+731段（长约27m），天河电脑城地下室围护桩15根，侵入左线隧道内，施工中也需截除。围护桩为直径1.2 m的密排人工挖孔桩，护壁为200 m m的钢筋砼，该段为双联拱段，隧道所处地层为强风化岩。截桩施工难度大，控制地表建筑物沉降及卸载等工艺较复杂，施工困难，工期也因此增加约一个半月。

5、隧道下穿石牌涌：

隧道左右线在DK5+780~+805段从石牌涌下穿过，石牌涌为南北流向的排污涌渠，常年有水。涌底距隧道顶只有9 m。隧道结构为单线隧道及双联拱隧道，地层破碎，属Ⅰ、Ⅱ类围岩。施工难度增大。

6、隧道穿过含水砂层地段：

隧道左线里程ZDK5+445.75~590.75段约长145 m，右线里程YDK5+445.75~520段约75m，共长约220m，砂层最厚处达5.45m，砂层底部距隧道顶部距最近处0.2m，砂层为中细砂，水量丰富。隧道起点端的人防密闭门更是触破砂层，处理起来将十分困难。

四、具体做法及取得的成效：

1、利用集团公司的强大支持，积极主动解决施工中遇到的各种问题，确保兑现投标承诺，树立良好信誉。

进场准备期间，全面配合业主前期工作，力争早日完成临建，及早开工。

施工的各种资源有保证，特别是主要管理人员到位，而且长期在施工现场，组成了被业主和监理评价为全线最强的项目班子，对各种问题和困难反应及时、积极，“没有给业主添任何麻烦（业主评语）”。在资金上也给予了充分保障，特别是2004年春节前夕，调入现金50万元，支付一线工人工资和材料款，保证了春节间施工正常进行。

2、依靠相关单位和部门，整合一切有用资源，创造并利用优越的外部环境为项目服务。

岗石区间困难重重，之所以能够安全顺利的施工，未发生安全质量问题，离不开业主、设计、监理、咨询、总体等各单位各部门的大力支持帮助。尤其是业主最高层对项目高度关注，对项目的一些重要课题组织高规格的论证会，在施工中又具体指导实施，具体管理人员对项目监管帮助十分到位，保证了项目正常运转。从地铁总公司，到建设事业总部和土建部的各级领导，几乎都在岗石区间留下了足迹，岗石区间的两年多的风雨里程倾注了他们的大量心血。设计和监理等单位也积极配合，给予我们有力的支持。

3、只要是能够提高进度，有利缩短工期的措施，在满足规范要求的情况下，无论怎样困难，都设法做到。比如：

——1#施工竖井变更了围护结构，由人工挖孔桩支护变更为格栅、锚喷联合支护，顺利通过了市科技委组织的基坑审查，工期提前2个月。

——增加2#施工竖井，改善了施工环境，加快了施工进度，实际提前工期1~1.5个月。

——根据实际地质情况，将部分隧道由CRD工法改变为CD工法施工，改善了施工环境，简化了施工工艺，加快了施工进度。

——双联拱改单洞，节省工期2个月。

——过砂层方案的改进，节约工期1个月。

——南方信托大厦的截桩施工，由于提前筹划，准备充足，几乎没有延缓进度。相当于节约工期半个月。

——利用1、2#竖井与石牌桥站的贯通成果，提前施作二衬。比预计时间提前4个月，大大缓解了总工期的压力。

这些措施为确保工期，甚至提前工期奠定了坚实的基础。

4、严格按照设计文件和施工规范组织施工，把各种施工措施做到位。岗石区间施工中的一些亮点，比如：开挖断面几何尺寸的控制、格栅钢架的架立、初支轮廓线的控制、CRD工法的成功实施等，就是严格执行准确交底、三级检查和管理到位的结果，尤其是几个重要的地段和部位，信息化施工具有极强的指导意义。这种塌实的工作风格我们将一直保持，这也是我们取得成绩的最重要的保障，是我们最可宝贵的财富。

5、针对双联拱隧道的设计、施工特点，经过研究、分析和检算，先将双联拱隧道中隔墙最大厚度由2.5m变更为2m，双联拱段长度则由109m缩到为86m（减少了23m）；后来又进一步提出了将双联拱隧道改为近距离单洞隧道的设想。经检算，理论上可行。变更之后的隧道结构，在施工上具有如下特点：①可缩短工期2~3个月；②简化施工工法，改善施工作业环境，便利机械化施工；③可提高防水质量，解决双联拱隧道联拱墙顶处的防水难题，有利于隧道防水；④通过新的尝试，为今后的类似工程提供一些有益的参考资料，有一定的价值。上述施工方案在03年12月通过广州地铁总公司莫庭斌副总工程师主持的专家组的技术评审，并被业主列为科研课题。我部也自行投入科研经费约10万元，参与科研。该段已经顺利完成开挖、初支和二衬，从监测数据看，所用方案和加强措施，都是比较合理的。

主要的技术措施：隧道的初支结构较强，格栅的纵向连接筋加密，通过边墙的对拉锚杆把两个隧道连成整体，三角区的侧向注浆加固效果明显，严格控制爆破和超挖也减小了对后施工隧道的扰动，隧道及早封闭成环，初支背后的注浆紧跟等都是必不可少的措施。一切措施都是为减少和控制先施工隧道对后施工隧道造成偏压以及两个隧道之间的相互影响。

6、南方信托大厦地下室围护桩侵入隧道左线这一情况，是在施工复测时发现的。详细调查了解后，及时报告监理及业主，并多次与南方信托大厦业主协商沟通，使南方信托大厦北侧、西侧地下室续建部分项目与隧道截桩工程结合起来施工，让围护桩载荷不作用到地铁左线隧道顶部，改由地下室顶板、底板托住及附近土体锚杆承载，这样，既保证了地铁隧道的安全，又减少了施工桩基托换的难度，加快了施工进度。截桩采用静态爆破、人工凿除等方法，个别地段采用控制爆破技术，隧道掘进顺利通过了截桩地段。截桩施工没有对大楼造成任何损害，也确保了隧道自身的安全。

天河电脑城的截桩情况类似，在出现南方信托大厦截桩后，我们推测天河电脑城可能会出现相同情况。借鉴南方信托大厦的经验，使隧道顺利通过了该电脑城。

7、隧道下穿过石牌涌：由于涌底距隧道顶板较近，为防塌方涌水，我们采用超前大管棚，个别渗水采用小导管注浆止水的方法施工，同时制定了地面注浆加固和洞内紧急封堵的应急抢险预案。施工已顺利通过此段，没有发生任何险情。

8、过含水砂层段：

岗石区间隧道下穿含水砂层地段，是本项目的第一大难点和重点，也是三号线的主要难点、重点之一。各方高度关注，研究探讨和制定施工方案均十分慎重。通过数十次的专题会议研究讨论，终于确定了施工方案。

8.1砂层概况

在区间隧道起点端左右线共有298.5m的上覆含水砂层段，分别位于：左线ZDK5+445.75~+630，右线YDK5+445.75~+560。砂层厚1.20~5.45m，砂层底部距拱顶距离0~3.2m。地质详勘资料揭示，砂层底部距离拱顶不足2米的危险段共有3段：左线ZDK5+529.332~+552.154，ZDK5+484.699~+492.659，右线YDK5+474.693~498.820段，总长约55m。其中左线ZDK5+542.81处，右线YDK5+485.69处为砂层距拱顶最低点，砂层底部距离拱顶分别为0.70m和0.25m。人防密闭门位于支ZDK5+451.75~459.75m，该段隧道顶部已触及砂层。

8.2设计方案

设计方案采用φ89、长12m的大管棚超前预注浆支护，在开挖过程中视围岩及渗水情况每隔3m再补打长3.5m、φ42的小导管进行注浆止水。

8.3施工方案

过砂层是岗石区间的头号难点工程，确定砂层施工方案极其艰难。施工过程中，我们上报过多种方案，业主组织多次专题会议，遍请行业内专家，进行研究，对包括冷冻法、洞内水平旋喷、地表帷幕注浆、大管棚结合小导管及双排小导管等方法进行充分论证，比较优缺点，论证可行性，我们根据每次研讨结论重新修订施工方案。用了将近一年的时间，于04年5月8日最终确定了该段施工方案。

⑴基本原则：

通过补勘进一步探明砂层的分布情况以及与隧道的关系，以洞内治理为主，充分利用拱顶隔水层〈5-2〉，双排小导管超前注浆，谨慎通过，准备应急预案，洞内储备充足的抢险物资，做好地表处理的准备工作。

⑵具体方案

①对砂层段进行补勘，彻底摸清砂层分布情况及与隧道的关系。在业主的安排下，省重工设计院对该段进行了补勘。从而对正确制定砂层段施工方案提供了可靠的资料。

②原设计的人防密闭门上部侵入砂层约0.5~1m，施工时极易发生涌砂涌水现象，造成隧道失稳变形、坍塌、地表下陷沉降。在不影响使用功能前提下，将左右线人防密闭门位置后移了约50m，使人防密闭门隧道拱顶距砂层底2m以上，从而有效地避免了风险。

③一般地段隧道上半断面采用双排小导管注浆支护；危险地段隧道上半断面采用全封闭预注浆固结止水，拱顶周边小导管（管棚）超前支护；搞好监测量测，必要时格栅间距缩小，格栅钢筋加强。

④制定应急抢险预案，备足抢险人员、物资、机具、设备，并准备封锁部分危险地段的路面，预备地面紧急处理条件。

8.4应急预案：

⑴在洞内备齐充足的抢险物资：如砂袋、棉纱、锚杆、型钢、特制格栅、钢筋网片、大管棚、木材、引水管、注浆管、注浆泵、注浆材料等。

⑵到交警部门办理相应路段的交通疏解手续，并将围挡用的隔离墩、移动式护栏及时放在工地，以防一旦洞内出现险情，导致地面沉降变形严重时可以及时封闭，避免出现更大的损失。

⑶洞内出现险情，如掌子面或拱顶大量涌砂涌水，马上封闭掌子面，用砂袋、型钢、钢筋网等封堵，施作喷射砼挡墙，然后注浆，地面实行围挡，防止事态进一步扩大。

⑷如果砂层进入拱顶开挖范围，则采用降低拱底的办法，临时通过，待砂层段的前、后、侧向三个工作面都具备施工条件时，再行处理。先三个方向注浆固结，然后小进尺开挖，利用钢插板等支护手段辅助一点点掘进，进尺控制在0.30～0.40m。

⑸当洞内手段都失败后，采用地面措施处理。

8.5技术措施

⑴施工准备：

今年5月16日开始进入含水砂层距拱顶2m内段（即危险段）施工。项目部成立了过砂层段施工领导小组，启动应急机制，项目部领导现场轮流值班，确保各项措施落到实处。一方面按施工方案做好准备，同时也按照应急预案，开展各种应急准备工作。

⑵严格按方案施工，超前小导管密排布置，施做时角度放平，防止击穿隔水层，并进行超前注浆。

⑶加密格栅间距，在距最低点左右各10m段，将格栅间距由500mm调整为300~400mm；及时封闭掌子面，放慢施工进度，待上一环喷射砼达到一定强度后再开挖下一循环。

⑷每两循环打一次超前探管，长度为2m左右，以便探明砂层，掌握第一手数据，探测表明，砂层最低点在YDK5+483处，距拱顶0.25m。

⑸保留上下台阶的适当间距，保持掌子面和通道畅通，确保一旦抢险有工作面。

⑹利用左右线危险段里程上的差异，在施工砂层段时采用“倒边施工”的办法。施工中，左线开挖一直超前，但左线施工至ZDK5+555时（第一段危险地段前3米处），暂时停止掘进，让右线开挖超前，一则可以探明地质条件，二则可以部分降水，三则可以对左线隧道部分引水，四则当左线危险段一旦出现险情，可以从右线相应部位注浆加固。另两段也采取类似方法。

⑺严格按要求施工锁脚锚杆，保证长度及角度，减少下半断面施工时的拱顶下沉。

⑻加强监控量测，加密布点，加大监测频率，特别是在三处危险地段，地面监测点埋设到砼路面以下土层中，观测地表沉降。监测结果显示，拱顶最大沉降值在50mm以下，地表沉降最大值为70mm，地面无明显变形沉降，地面建筑物和隧道均处于安全状态。

⑼初支背后注浆及时跟进，每施做2~3榀格栅后，对砂层段从外向内全面注浆一次。

⑽在掘进掌子面进入岗顶站围墙范围，及时与岗顶站协调，进行地面减载。

⑾如果出现险情，如掌子面或拱顶大量涌砂涌水，则立即起用应急预案。

由于准备充分，精心组织，精心施工，于6月6日左线顺利通过ZDK5+529.332~+552.154处的砂层距拱顶小于2m段。左线危险段通过后，我们及时进行总结，进一步完善管理及施工方法，为右线顺利通过做好准备。7月10日进入右线YDK5+474.693~+498.820危险段，7月28日顺利通过该段。

8.6结语

⑴各种方案的比较

从砂层掘进段施工情况来看，原比预选方案各有利弊，并且投入较大。

——采用地面帷幕注浆，需要地面交通疏解费用170万元；钻孔注浆23300m，注浆费用350万元左右。合计510万元。工期增加3个月（仅算一段施工增加的时间）。

——采用大管棚配小导管注浆施工，由于实际砂层长度比投标时设计长度长约100多m，将增加成本支出约400万元。

——采用洞内水平旋喷注浆，一是施作时易破坏砂层下的隔水层（具有一定承载力）在旋喷效果不好时易造成涌砂涌水，造成隧道失稳。二是增加成本支出超过400万元，工期增加3~4个月。

——采用冷冻法施工，一是受场地限制，地面交通疏通难度大，二是施作时易给地面以下自来水管、煤气管、下水管线造成破坏危险，三是费用将达700~800万元。

——采用地表钻井降水，因附近高层建筑物多，大量抽取地下水有可能造成地表沉降较大，影响周边建筑物安全。

——现有施工方法，顺利通过该段，证明方案是可行的。据初步统计，增加支出成本约300万元，虽比投标时相对增加约150万元，但与其他方案比较，成本仍是最低的，同时工期比原计划提前约3个月（原计划11月末掘进完）。

⑵摸准砂层的准确位置、形状以及与隧道的相对关系是制定切实可行的施工方案的基础。

⑶有效保留隔水层（5-2），尽量减少对砂层的不必要的扰动，充分利用隔水层的作用是顺利通过砂层段的关键。

⑷信息化施工对于砂层的通过具有极其重要的意义。

五、几点体会

1、在建项目的施工技术管理中一定要勇争第一，越困难的工程，越要敢于争第一，越要争到第一。只有争到了第一，才有可能争取经济效益和社会效益的双丰收。

2、对于施工中的技术难点，一定要做到情况摸清，准备充分，方案得当，措施扎实，遇变不乱，处变不惊。

篇10

序

如今隧洞工程广泛应用于水利水电工程的导流洞、泄洪洞、尾水洞以及公路、铁路、矿山建设中，通常具有断面大、地质条件复杂多变、服务年限长、质量要求高等特点，而在隧洞施工过程中，如何穿越不良地质段往往成为决定工程进度、建设成败的关键因素。本文以中国水电十一局在重庆乌江彭水水电站导流洞工程中成功穿越f1断层带、确保按期截流为例，总结隧洞在穿越不良地质段时的施工经验，以便同行在类似工程施工中参考借鉴。

1 工程概况

乌江彭水水电站位于重庆市彭水县境内的乌江上，是乌江干流水电开发的第10个梯级电站，距彭水县城11km。本工程为I等工程，以发电为主，兼顾航运、防洪及其它综合利用，电站装机1750MW，共5台水轮发电机组，多年平均发电量61.24亿kWh，是乌江上最大的电站之一。导流隧洞布置在河床左岸，共2条，轴线相距45m，其进出口高程均为208m，1#导流洞长1338.988m，2#导流洞长1230.701m。洞身Ⅴ类围岩设计开挖断面为16.419.5m的平底马蹄形，开挖断面为275.4m2，属特大断面平洞开挖。

1#导流洞0+370～0+515、2#导流洞0+370～0+510m段为f1、f5、f36等断层的交汇带，C0风化溶蚀填泥带在f1断层上下盘重复出现，并有规模较大的KW65岩溶系统通过。特别是2#导流洞0+402～0+417m段地质认定为f1断层带，其顶拱及内侧边墙均为风化溶蚀填泥，呈软塑状，成洞条件极差，f36断层于拱顶部位顺导流洞方向发育，为顺扭断层，平面上错断f1断层，以f36断层为界，下盘为Є3m1-1强风化～弱风化白云体，局部顺断层全风化，见少量较坚硬岩体，上盘为f1断层带风化溶蚀填泥，呈黄灰色，软塑状，该段是整个导流洞工程地质条件最复杂、围岩稳定性最差的地段。

2 开挖方案的确定

根据实际施工情况，在进行2#导流洞f1断层带上半洞开挖时，已分别通过施工支洞自上下游两个掘进面先后开挖至0+402m和0+417m桩号处。因围岩地质条件突变，在f1断层带上下游界面均出现不同程度的塌方，由于前期勘探地质资料溃乏同，两个工作面均无法继续向前开挖。经业主、监理、设计及施工单位四方研究决定：采用“先探明f1断层带风化层的分布范围和深度，再以‘短进尺、弱爆破、强支护、少扰动、早封闭、勤观测’的不良地质段施工原则进行分层开挖”，具体是将导流洞全断面分为上、中、下三层进行开挖，上层即上半洞）先沿2#导流洞左右侧边墙外缘各开挖一2m×3m（宽×高）的小导洞（即耳洞）以探明围岩地质情况，（下半洞）中层、下层先中部拉槽、两侧保护层开挖错次跟进，并及时将钢拱架接续至底板，并在下半洞开挖结束后立即进行钢筋混凝土衬砌。

3 施工方法

3.1上半洞

3.1.1耳洞开挖

耳洞布设于主洞左右侧边墙外缘，开挖断面为2m×3m，与主洞轴线距离为9.1m。耳洞开挖严格遵循不良地质段的施工原则，其工序为：超前锚杆支护开挖出渣初喷砼封闭岩面钢支撑强支护复喷砼下一循环。

耳洞开挖主要以手风钻钻孔小药量松动爆破为主、人工撬挖为辅。为了保证施工人员及洞身的安全，每循环进尺开挖前，沿耳洞顶布设一排Φ25@50cm、L=3.0m、仰倾角为15º的超前锚杆。每开挖1m后立即对已开挖段(含掌子面)喷射5cm厚C20砼进行封闭，然后再利用钢拱架进行加强支护。钢拱架采用Ⅰ20a型工字钢分段加工而成，沿耳洞轴线每50cm布设一榀。钢拱架的固定锚杆为Φ25、L=1.5m，环向间距1.5m，紧贴钢拱架两侧对称布置；拱架外侧设Φ25@50cm的纵向连接筋，并与拱架满焊；纵向连接筋外侧挂φ6.5@20×20cm的钢筋网片，最后喷射20cm厚C20砼，使整段钢拱架形成一个整体，以增强抗冲击能力。

耳洞贯通后，在耳洞内部回填C25钢筋混凝土，并保证钢筋混凝土座落于上下游坚硬岩石上各5m，以便为主洞上半洞的钢拱架加强支护提供可靠的基础。

3.1.2洞身段开挖

上半洞洞身段开挖以手风钻钻孔小药量松动爆破为主，局部溶洞充填物由反铲直接挖除。每循环进尺控制在1.5m左右，其余的超前支护及钢拱架加强支护的施工方法与原则与耳洞相同。需要说明的是，上半洞的拱架柱脚必须座落在耳洞内回填的钢筋混凝土梁上，且增加1m长的Ⅰ20a工字钢与之绑焊，以确保与耳洞钢拱架焊接牢固，具体详见附图。

3.1.3灌浆处理

由于在上半洞开挖施工过程中，由于围岩整体稳定性极差，超挖现象较为严重，在钢拱架外侧与岩体之间局部部位不可避免地存在较大空洞，为了确保下半洞的施工安全与洞身的总体稳定，在上半洞f1断层段贯通后，对整个钢拱架加强支护段进行了灌浆处理。灌浆处理采用固结灌浆施工方法，由手风钻进行钻孔，孔径为40mm，灌浆孔入岩1.0m，呈梅花形布置，间排距为3m×3m。由于灌浆孔孔深均小于5m，因此，固结灌浆采用全孔一次性灌注法，灌浆时浆液配比按照由稀到浓逐级变换的原则进行。灌浆压力为0.3Mpa，灌浆时自下而上分层分序施灌。

3.2下半洞

下半洞开挖分为中层和下层开挖两部分，其中中层开挖高度为7.5m、底层为3.8m。施工时，采用“先中部拉槽、再两侧扩帮、最后清底”的施工顺序。

在下半洞开挖时，对于局部地段围岩稳定性较好，中部拉槽由液压钻机垂直造孔松动爆破法进行开挖，两侧保护层由手风钻水平钻孔光面爆破法进行开挖。对于围岩稳定性仍较差洞段，中部拉槽采用反铲直接挖或辅以手风钻造孔松动爆破进行开挖，两侧保护层则由手风钻水平钻孔光面爆破法交替进行开挖。下层开挖则采用手风钻水平钻孔光面爆破法进行开挖，以控制底板超欠挖。对于中下层开挖，不论岩石条件好与差，在隧洞一侧或两侧壁开挖至设计边线后，都应及时将钢拱架接至中层或下层底板，以确保已开挖洞段的整体稳定。具体见下附图。

3.3变形观测

在上半洞钢拱架完成一段后，应及时在拱架的顶拱、两侧边墙埋设变形观测点，由测量人员24小时不间断、定时监测，并将观测结果及时反馈给现场施工管理人员与技术部门，为下一步的施工方案确定提供基础数据，也可为现场参与施工的人员、设备提供安全保障。本工程在f1断层带共布设两个观测断面，每个观测断面设5个观测点，其中上半洞3个点，分别位于顶拱、两侧壁(距上半洞底板高1.5m)；中层两侧壁各1个点，距中层底板1.5m处。

3.4 混凝土衬砌

在f1断层带开挖及初期支护完成后，立即组织人员、机械设备按照设计图纸进行钢筋混凝土永久衬砌支护施工，确保隧洞的整体稳定性。至此，2#导流洞f1断层带施工顺利完成，确保本工程按期实现导流目标。

结语