巖洞擴(kuò)大施工綜合技術(shù)方案一、施工總體部署1.1工程概況本工程為地下巖洞擴(kuò)大改造項(xiàng)目，設(shè)計(jì)擴(kuò)大后洞體凈空尺寸為長85m×寬26m×高18m，開挖方量約20000m3。洞體穿越中風(fēng)化砂巖地層，局部存在節(jié)理裂隙發(fā)育帶，地下水位埋深12m，需采用分區(qū)分段開挖方式，嚴(yán)格控制單次爆破裝藥量，確保施工安全。1.2施工分區(qū)劃分A區(qū)（進(jìn)口段）：長25m，采用全斷面開挖，設(shè)計(jì)斷面15m×12m，作為施工通道及材料堆放區(qū)B區(qū)（主洞段）：長40m，核心功能區(qū)，分上下兩層開挖，上層高度8m，下層高度10mC區(qū)（出口段）：長20m，漸變斷面設(shè)計(jì)，連接既有洞體結(jié)構(gòu)，采用臺(tái)階法開挖1.3施工平面布置洞口設(shè)置50m×30m施工場地，劃分材料存儲(chǔ)區(qū)（水泥罐2個(gè)/鋼筋堆放區(qū)120㎡）、機(jī)械設(shè)備停放區(qū)（含維修平臺(tái)）、棄渣臨時(shí)堆放區(qū)（硬化處理+防雨棚）洞內(nèi)設(shè)置雙車道運(yùn)輸路線，寬度4.5m，轉(zhuǎn)彎半徑≥15m，每隔50m設(shè)置錯(cuò)車平臺(tái)通風(fēng)系統(tǒng)采用壓抽混合式，主風(fēng)機(jī)功率110kW，風(fēng)筒直徑1.2m，確保洞內(nèi)風(fēng)速≥0.25m/s二、施工準(zhǔn)備工作2.1技術(shù)準(zhǔn)備完成施工圖紙會(huì)審，編制專項(xiàng)施工方案（含爆破、支護(hù)、監(jiān)測子方案）進(jìn)行施工測量控制網(wǎng)布設(shè)，建立洞內(nèi)導(dǎo)線控制網(wǎng)，測量精度達(dá)到二級(jí)導(dǎo)線標(biāo)準(zhǔn)開展超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，采用地質(zhì)雷達(dá)與超前鉆探相結(jié)合方式，探測前方30m范圍內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造編制爆破參數(shù)設(shè)計(jì)表，根據(jù)巖性試驗(yàn)確定周邊眼間距40-50cm，抵抗線50-60cm，裝藥量0.15-0.2kg/m2.2設(shè)備配置設(shè)備類型規(guī)格型號(hào)數(shù)量主要參數(shù)潛孔鉆機(jī)KQG1503臺(tái)鉆孔直徑90-130mm，鉆孔深度30m挖掘機(jī)PC220-82臺(tái)斗容1.0m3，最大挖掘半徑9.8m裝載機(jī)ZL50GN1臺(tái)額定載重量5t，卸載高度3.2m自卸汽車紅巖CQ32565臺(tái)載重25t，軸距3.8m噴漿機(jī)PZ-5B2臺(tái)工作壓力0.4-0.6MPa，生產(chǎn)能力5m3/h錨桿鉆機(jī)MQT-1304臺(tái)扭矩130N·m，鉆孔直徑42-50mm通風(fēng)機(jī)SDS-No11.22臺(tái)風(fēng)量2800m3/min，風(fēng)壓3500Pa排水泵80DGL-30×54臺(tái)流量50m3/h，揚(yáng)程150m，功率37kW2.3材料準(zhǔn)備水泥：選用P.O42.5R硅酸鹽水泥，存儲(chǔ)期不超過3個(gè)月，每批進(jìn)場進(jìn)行強(qiáng)度檢測鋼筋：錨桿采用Φ22螺紋鋼（HRB400E），長度3.5-5m；鋼筋網(wǎng)采用Φ8盤條，網(wǎng)格間距20×20cm炸藥：選用2#巖石乳化炸藥，直徑32mm藥卷，殉爆距離≥3cm，爆速≥3200m/s噴射混凝土：C25細(xì)石混凝土，摻加聚丙烯纖維（摻量0.9kg/m3），初凝時(shí)間≤15min2.4現(xiàn)場準(zhǔn)備洞口截排水系統(tǒng)施工：設(shè)置截水溝（寬80cm×深60cm）、沉淀池（三級(jí)，總?cè)莘e50m3）臨時(shí)用電布置：采用雙回路供電，洞內(nèi)電纜選用YJV22-0.6/1kV型，沿側(cè)壁架空敷設(shè)安全防護(hù)設(shè)施：洞口設(shè)置防護(hù)棚（抗沖擊荷載≥15kPa）、門禁系統(tǒng)（含人臉識(shí)別）、警示標(biāo)志帶消防系統(tǒng)：配置MFZ/ABC4型滅火器15組，消防砂池2m3，消防水管直徑100mm，每隔50m設(shè)消火栓三、主要施工工藝流程3.1測量放樣采用全站儀按設(shè)計(jì)輪廓線每5m測設(shè)一組控制點(diǎn)，并用紅油漆標(biāo)記爆破孔位采用激光投線儀定位，周邊眼偏差控制在±3cm內(nèi)每次開挖前進(jìn)行掌子面驗(yàn)收測量，繪制地質(zhì)素描圖，核對(duì)巖性與設(shè)計(jì)符合性3.2鉆孔作業(yè)鉆孔采用梅花形布孔，掏槽眼深度比其他炮眼深20cm，采用直眼掏槽形式周邊眼外插角1-3°，確保開挖輪廓線偏差≤15cm鉆孔完成后進(jìn)行清孔檢查，使用測繩測量孔深，不合格孔位重新鉆孔建立鉆孔質(zhì)量檢查表，記錄孔位、孔深、角度等參數(shù)，合格率要求≥95%3.3爆破施工裝藥前檢查孔內(nèi)積水情況，有水孔采用防水炸藥或藥包防水處理周邊眼采用不耦合裝藥結(jié)構(gòu)，藥卷與孔壁間隙2-3cm，間隔裝藥起爆網(wǎng)絡(luò)采用非電毫秒雷管起爆，周邊眼滯后掏槽眼100ms起爆爆破振動(dòng)監(jiān)測：在洞口50m范圍內(nèi)布設(shè)3個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，振速控制在1.5cm/s以內(nèi)每次爆破后通風(fēng)30min，經(jīng)氣體檢測（O2≥19.5%，CO≤24ppm）合格后方可進(jìn)洞3.4出渣作業(yè)采用挖掘機(jī)裝渣，自卸汽車運(yùn)輸，出渣能力≥200m3/h洞內(nèi)運(yùn)輸?shù)缆凡捎?0cm厚C20混凝土硬化，每100m設(shè)置伸縮縫棄渣場設(shè)置擋渣墻（高度3m，頂寬1m），底部設(shè)防滲層（HDPE土工膜，厚度1.5mm）出渣完成后清理掌子面，采用高壓風(fēng)水槍沖洗圍巖表面3.5初期支護(hù)噴射混凝土分兩層施工，第一層厚度5cm（初噴），在出渣完成后2h內(nèi)進(jìn)行；第二層厚度10cm（復(fù)噴），在錨桿施工完成后進(jìn)行錨桿施工采用先注漿后插桿工藝，注漿壓力0.5-1.0MPa，漿液水灰比1:1鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)與巖面間隙≤3cm，搭接長度≥30cm，采用點(diǎn)焊連接支護(hù)完成后檢查噴射混凝土平整度，表面平整度偏差≤5cm/m四、關(guān)鍵支護(hù)技術(shù)4.1復(fù)合支護(hù)體系設(shè)計(jì)噴射混凝土：采用C25纖維混凝土，添加聚丙烯腈纖維（長度12mm，抗拉強(qiáng)度≥600MPa），抗壓強(qiáng)度≥25MPa，彈性模量≥25GPa錨桿支護(hù)：系統(tǒng)錨桿間距1.2×1.2m，梅花形布置，采用Φ22中空注漿錨桿，錨固力≥150kN鋼筋網(wǎng)：雙層鋼筋網(wǎng)（內(nèi)層Φ6@15×15cm，外層Φ8@20×20cm），與錨桿焊接固定鋼拱架：在斷層破碎帶采用I18工字鋼拱架，間距0.8m，拱架與圍巖間隙采用混凝土填塞4.2噴錨支護(hù)施工工藝錨桿鉆孔直徑50mm，孔深比錨桿長10cm，采用風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)鉆孔注漿材料采用水泥漿（水灰比0.45-0.5），摻加3%的水泥重量比的早強(qiáng)劑噴射混凝土配合比：水泥:砂:石子=1:2:2，水灰比0.4-0.45，砂率50%噴射作業(yè)參數(shù)：工作風(fēng)壓0.4-0.6MPa，噴頭距巖面距離1.0-1.5m，噴射角度75-90°養(yǎng)護(hù)采用噴霧養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間≥7d，確?；炷翉?qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的85%4.3特殊段支護(hù)措施斷層破碎帶：采用管棚超前支護(hù)（Φ108×6mm無縫鋼管，長度15m，環(huán)向間距30cm）+格柵拱架（間距0.5m）聯(lián)合支護(hù)涌水段：先進(jìn)行排水處理（管井降水，井深20m，間距10m），再施作防水混凝土（摻加8%膨脹劑）巖爆段：采用應(yīng)力釋放孔（直徑100mm，深度5m，間距2m）預(yù)處理，配合柔性支護(hù)（鋼絲網(wǎng)+噴纖維混凝土）五、輔助系統(tǒng)施工5.1排水系統(tǒng)洞內(nèi)設(shè)置雙側(cè)排水溝，主排水溝尺寸40cm×50cm（寬×深），采用M7.5漿砌片石砌筑集水井布置：每隔50m設(shè)置一處，容積2m3，配備自動(dòng)啟停潛水泵排水管路采用Φ100mm鍍鋅鋼管，沿側(cè)壁安裝，管卡間距2m防水施工：在圍巖裂隙發(fā)育區(qū)采用注漿堵水，注漿材料為水泥-水玻璃雙液漿（體積比1:1）5.2通風(fēng)系統(tǒng)采用壓入式通風(fēng)為主，抽出式通風(fēng)為輔的混合系統(tǒng)，主風(fēng)機(jī)安裝在洞口外10m處風(fēng)筒選用高強(qiáng)度PVC材料，每節(jié)長度10m，接口處采用雙反邊連接，確保漏風(fēng)率≤10%通風(fēng)時(shí)間控制：爆破后通風(fēng)≥30min，正常作業(yè)時(shí)連續(xù)通風(fēng)，風(fēng)量≥3m3/min·人氣體監(jiān)測：在掌子面、作業(yè)區(qū)、洞口各設(shè)置1套氣體監(jiān)測儀，實(shí)時(shí)監(jiān)測O2、CO、CH4濃度5.3照明系統(tǒng)洞內(nèi)照明采用LED防爆燈，間距10m布置，照度≥50lux，應(yīng)急照明備用電源持續(xù)時(shí)間≥90min照明線路采用三相五線制，電壓等級(jí)220V，導(dǎo)線截面≥4mm2配電箱設(shè)置在洞口值班室，具有過載、短路、漏電保護(hù)功能移動(dòng)照明采用LED手提燈（功率50W，續(xù)航時(shí)間≥8h），每個(gè)作業(yè)班組配備5臺(tái)六、施工監(jiān)測與質(zhì)量控制6.1監(jiān)控量測必測項(xiàng)目：洞室凈空變化（全站儀，精度±1mm）、拱頂下沉（水準(zhǔn)儀，精度±0.5mm）、圍巖收斂（收斂計(jì)，精度±0.1mm）選測項(xiàng)目：錨桿軸力（應(yīng)力傳感器，量程0-300kN）、噴射混凝土應(yīng)力（應(yīng)變計(jì)，精度±1με）、圍巖內(nèi)部位移（多點(diǎn)位移計(jì)，測量深度10m）監(jiān)測頻率：開挖面距監(jiān)測斷面＜2B時(shí)，1次/d；2B-5B時(shí)，1次/2d；＞5B時(shí)，1次/周（B為洞室寬度）預(yù)警值：凈空變化速率＞5mm/d或累計(jì)值＞100mm，拱頂下沉速率＞3mm/d或累計(jì)值＞50mm時(shí)啟動(dòng)預(yù)警6.2質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)爆破開挖：輪廓面平整度≤15cm，超挖量≤15cm，欠挖量≤5cm（局部）噴射混凝土：厚度允許偏差±5mm，表面平整度≤8mm/m，強(qiáng)度達(dá)標(biāo)率100%錨桿施工：孔位偏差≤15cm，孔深偏差±5cm，錨固力合格率≥95%鋼筋網(wǎng)：搭接長度≥30d（d為鋼筋直徑），保護(hù)層厚度≥3cm6.3質(zhì)量檢測方法混凝土強(qiáng)度：采用回彈法與鉆芯取樣相結(jié)合，每50m3噴射混凝土取1組試塊錨桿錨固力：按錨桿數(shù)量的1%進(jìn)行抽檢，最低抽檢數(shù)量不少于3根隱蔽工程驗(yàn)收：建立影像資料檔案，每個(gè)循環(huán)拍攝照片不少于5張（掌子面、支護(hù)后各角度）測量復(fù)核：實(shí)行三級(jí)復(fù)核制度（班組初核、技術(shù)部門復(fù)核、監(jiān)理終核）七、安全文明施工7.1安全防護(hù)措施洞口設(shè)置安全警示標(biāo)志（限速5km/h，限高4.5m，限寬4m），配備聲光報(bào)警裝置高空作業(yè)（＞2m）設(shè)置防護(hù)欄桿（高度1.2m，間距0.6m），作業(yè)人員佩戴雙鉤安全帶爆破作業(yè)實(shí)行"三人連鎖"制度，設(shè)置警戒范圍（半徑300m），配備防爆對(duì)講機(jī)機(jī)械設(shè)備安全：設(shè)置防護(hù)棚、防護(hù)罩，定期進(jìn)行性能檢測（每月1次）7.2環(huán)境保護(hù)措施粉塵控制：洞口設(shè)置霧炮機(jī)（覆蓋率100%），出渣車輛必須加蓋篷布，運(yùn)輸?shù)缆范〞r(shí)灑水（每天4次）噪音控制：選用低噪聲設(shè)備，晝間噪聲≤70dB，夜間≤55dB，設(shè)置隔聲屏障（高度3m）廢水處理：施工廢水經(jīng)三級(jí)沉淀（處理能力50m3/h）后排放，pH值控制在6-9之間固廢處理：建筑垃圾分類存放，可回收利用部分（碎石、鋼筋）回收率≥80%，生活垃圾集中清運(yùn)7.3應(yīng)急管理編制專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案（含坍塌、涌水、瓦斯突出等事故類型），每季度組織1次應(yīng)急演練配備應(yīng)急物資：急救箱（含AED除顫儀）、應(yīng)急照明、逃生呼吸器（10臺(tái)）、備用發(fā)電機(jī)（功率200kW）建立應(yīng)急通訊網(wǎng)絡(luò)，確保洞內(nèi)與地面24h通訊暢通，設(shè)置緊急撤離路線標(biāo)識(shí)與就近醫(yī)院建立聯(lián)動(dòng)機(jī)制，急救響應(yīng)時(shí)間≤30min八、施工進(jìn)度計(jì)劃8.1關(guān)鍵線路測量放樣→鉆孔→爆破→出渣→初期支護(hù)→監(jiān)控量測→下一循環(huán)8.2進(jìn)度指標(biāo)開挖循環(huán)進(jìn)尺：Ⅲ類圍巖2.5m/循環(huán)，Ⅳ類圍巖1.8m/循環(huán)循環(huán)時(shí)間：12h/循環(huán)（鉆孔4h，爆破0.5h，出渣3h，支護(hù)4h，其他0.5h）月計(jì)劃進(jìn)尺：Ⅲ類圍巖150m，Ⅳ類圍巖90m總工期：180d（含準(zhǔn)備期15d，施工期150d，驗(yàn)收期15d）8.3進(jìn)度保障措施資源保障：備用設(shè)備（鉆機(jī)1臺(tái)，噴漿機(jī)1臺(tái)），材料儲(chǔ)備量滿足15d用量技術(shù)保障：優(yōu)化爆破參數(shù)，采用光面爆破技術(shù)提高開挖效率組織保障：實(shí)行三班制連續(xù)作業(yè)，每班配備專職調(diào)度員獎(jiǎng)懲機(jī)制：設(shè)立進(jìn)度考核獎(jiǎng)金，完成周計(jì)劃獎(jiǎng)勵(lì)2萬元，延誤按比例扣罰九、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與流程9.1中間驗(yàn)收每開挖30m進(jìn)行一次中間驗(yàn)收，驗(yàn)收內(nèi)容包括：開挖輪廓、支護(hù)質(zhì)量、監(jiān)測數(shù)據(jù)隱蔽工程驗(yàn)收需留存影像資料，監(jiān)理工程師簽字確認(rèn)后方可進(jìn)入下道工序原材料進(jìn)場驗(yàn)收：每批水泥、鋼筋、炸藥等材料需提供出廠合格證，并按規(guī)定進(jìn)行抽樣送檢9.2竣工驗(yàn)收驗(yàn)收條件：完成設(shè)計(jì)全部工程量，監(jiān)測數(shù)據(jù)穩(wěn)定（變化速率＜0.1mm/d），技術(shù)資料齊全驗(yàn)收內(nèi)容：洞體尺寸（允