右岸灌浆平洞竖井开挖为高程310至高程476灌浆平洞通风吊物竖井以及连接各层灌浆平洞的水平支洞石方开挖,通风吊物竖井设计断面尺寸为圆形,半径为1.8m,总长度为169m,水平支洞设计尺寸同灌浆平洞尺寸3.1m*4.3m,石方洞挖工程量为1720 m3。
施工方法
2.1.1施工总体思路
竖井石方开挖的施工总体思路为:首先用地质钻机自上而下打一孔径φ168mm垂直孔,作为安装吊篮之用。在每层灌浆平洞顶部安装一台卷扬机升降吊篮。开挖方式先采用自下而上开挖直径约为1.6m的导洞,后采用自上而下方式按设计尺寸扩挖成型。施工顺序按自上而下的方式先进行高程476至高程425段的开挖,然后进行高程365至高程425段的开挖,最后进行高程310至高程365段的开挖。出渣方式采用装载机配合自卸汽车除渣。
2.1.2施工程序
2.1.2.1 水平支洞开挖
在通风吊物竖井施工前首先完成各层灌浆平洞的水平支洞开挖,连接各层灌浆平洞的水平支洞施工程序同灌浆平洞开挖程序一致。
2.1.2.2通风吊物竖井开挖
通风吊物竖井石方洞挖分两次开挖成型,首先自下而上开挖直径约1.6米的导洞,在每层平洞顶部利用卷扬机配合吊蓝升降设置施工平台,人工造孔、装药,起爆器起爆。每层导洞施工完成后再开始自上而下将开挖的导洞用直径约1.8米的钢筋网封闭形成施工平台后扩挖成型。在施工过程中设置施工爬梯。
2.2主要工序施工工艺
2.2.1施工测量
1、洞外控制
隧洞外平面控制采用三角测量,在隧洞出口设置三个平面控制点,将平面控制点设在相互通视,稳固不动,且便于引测进洞,能与开挖后的洞口通视之处。
2、洞内控制
洞内控制采用施工导线,在洞内约50米能通视部位布设控制点。
3、作业实施
(1)测量人员具有丰富测量经验的测量工程师负责测量。
(2)洞内联测,选在阴天,气温稳定,无大风情况下进行。
(3)洞内控制测量采用闭合环的方式,每个线环边数不大于6条。
(4)采用三级复测制。
4、贯通测量
隧洞贯通后,确保无偏差,测量精度控制在规范要求范围之内。
5、测量仪器及标定周期
洞内首级控制测量采用仪器为: 尼康DTM-352C全站仪及相配套的三脚架,棱镜等设备,测量精度2秒;测量仪器和设备按国家规定每年送国家授权标定部门进行标定,合格后方能使用。
2.2.2、钻爆
钻爆作业是隧洞施工控制工期、保证质量的关键。为了充分发挥围岩的自承能力,减轻对围岩的振动破坏,本标段隧洞围岩采用线形微振控制爆破技术,实施全断面光面爆破,并根据围岩情况及时修正爆破参数,达到最佳爆破效果,形成整齐圆顺的开挖断面,减少超欠挖。
线形微振爆破,就是使炸药爆炸产生的能量尽量多的转换为破碎岩石,减少传给开挖范围以外岩石的能量。从而使开挖范围外的岩石引起的振动和损害最小,这样可有效的保护周边围岩。这种隧洞开挖爆破新技术除布置周边孔外,炮孔布置和起爆均为线型,故又称线型开挖法。其特点是:布置炮孔简单,炮孔参数准确;可提高炸药爆炸能量利用率,同样情况下用炸药量少,对围岩的扰动小,最适合采用“新奥法”施工;炮孔除楔形掏槽孔外都是平行的,便于钻孔可提高钻孔效率;易于采用光面爆破,控制开挖轮廓;可以控制爆破块度,提高装运效率;还可减轻对周围地层的震动;便于机械化施工。
2.2.2.1、钻爆设计
(1)设计原则
本隧洞爆破设计遵守以下原则:
炮孔布置要适于人工钻孔施工。
尽量提高炸药能量利用率,以减少炸药用量。
减少对围岩的破坏,周边采用光面爆破,控制好开挖轮廓。
控制好起爆顺序,提高爆破效果。
在保证安全、质量的前提下,尽可能提高掘进速度,缩短工期。
(2)爆破器材选用
采用塑料导爆管、毫秒雷管起爆系统,毫秒雷管采用16段别毫秒雷管,引爆采用电雷管。
炸药采用2#岩石铵锑炸药或乳化炸药(有水地段),选用φ25、φ32、φ35三种规格,其中φ25为周边眼使用的光爆药卷,φ35为掏槽眼使用药卷,φ32为掘进眼使用药卷。
(3)炮眼布置
由于开挖断面较小,采用4个小空孔直眼掏槽。
(4)爆破参数
为减轻爆破时对围岩产生的扰动,周边眼采用Ф25小直径光爆药卷,周边眼间距E=30cm,最小抵抗线W=60cm,相对距离E/W=0.5,周边眼装药集中度0.1kg/m,采用间隔装药结构,孔口堵塞长度不小于20cm。
爆破设计的依据主要有:开挖断面尺寸、围岩类别及其岩石强度等级、所使用的钻爆设备及火工品材料等。
竖井爆破设计分导洞和二次扩挖两部分。 在实际施工中,需根据每一循环的爆破效果及所揭露的地质情况,随时对爆破设计进行调整、优化。
导洞开挖爆孔设计25个孔,掏心孔4个,崩落孔21个。见竖井布孔起爆示意图;