导流洞工程爆破施工方案.docx
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导流洞工程爆破施工方案
巫溪县两会沱水电站导流洞工程
爆 破 施 工 方 案
编 制：
审核：
批准：
重庆中环建设有限公司两会沱水电站导流洞工程项目经理部
2011年6月19日
爆破施工方案
一、工程概述
1、工程简介
两会沱电站位于长江上游干流左岸一级支流大宁河中上游右岸支流后溪河的上游，是一座以发电和补水为开发任务的四等小
（1）型水电站工程。
两会沱电站校核洪水位637.11m，相应总库容561万m3；正常蓄水位635.00m，正常蓄水位以下库容506万m3；死水位620.00m，相应死库容为215万m3。
导流洞工程属于重庆市巫溪县文峰镇花园村所辖，坝址在正溪河和香盘溪汇合口下游约500m处，距巫溪县城公路里程约60km，交通较为便利。
导流洞沿茶登河右岸岸坡布置，分别由进口明渠段、叠梁门槽段、洞身段以及出口明渠段四部分组成，总长328.0m，底板纵坡i=1/100,进口底板高程592.20m，出口底板高程587.68m。
进口明渠段长16.5m，断面形式采用梯形断面，断面尺寸底宽3.4～4.3m，顶宽5.8～8.2m，边墙净高1.0～3.3m，内边坡1：
0.75。
明渠边墙采用M7.5浆砌块石衬砌，迎水面采用M10水泥砂浆抹面，底板为0.2m厚C20砼浇筑。
叠梁门槽段长3.5m，断面尺寸3.4×6.0m，边墙、底板分别采用1.0m和0.2m厚C20砼浇筑，门槽尺寸0.5×0.3m。
导流洞洞身段长310.0m，断面型式选用城门洞形，断面尺寸3.4×4.6m顶拱中心角180°，直墙高2.9m。
导流洞Ⅳ类围堰段边墙、顶拱采用C20砼浇筑，厚度0.3m，底板采用0.2m厚C20砼防渗；Ⅱ类围堰段边墙、顶拱不衬砌，底板采用C20砼浇筑，厚度0.2m。
导流洞超挖部分采用干砌块石回填至中密。
出口明渠段长18.0m，断面形式采用矩形断面，断面尺寸宽3.4～5.1m，边墙净高4.0～2.6m，边墙衬砌同进口明渠段。
2、工程地质
两会沱电站工程区属杨子准地台北缘拗陷带之南大巴山帚状构造东段南缘，处于南大巴山帚状构造体系的尖山—巫溪复向斜的次级褶皱两会沱—孔梁向斜近核部。
后溪河两岸岸坡陡峻，山体雄厚，山峦叠障，山顶高程多在1500～2000m间，谷底高程200～580m（坝址），属深切割中高山地貌。
主要出露三叠系地层，其次为二叠系、志留系地层。
三叠系地层以嘉陵江组和巴东组出露面积最广，其次为大冶组。
库、坝区主要为嘉陵江组岩层，并间夹页岩、灰质泥岩。
河谷为顺向谷，岩层倾向右岸，倾角30～80°，以灰岩、白云质灰岩为主夹泥灰岩、白云质角砾岩及少量页岩，坝址未见断层，缓倾角裂隙不发育。
除风化卸荷带外，裂隙多闭合或充填钙质薄膜，胶结牢固。
坝基灰岩岩体抗滑稳定性较好，可满足重力坝抗滑要求
工程地质构造主要由坚硬的灰岩组成，总体稳定性较好，未见滑坡、泥石流等不良地质现象。
局部有零星分布的崩堆积体，主要由灰岩大孤石、块、碎石构成，零星分布于河床及两岸坡角，稳定性好。
规模较大的三处崩塌体分布于两会沱汇合口至坝址长约1km的后溪河干流库首段。
3、工作范围
明槽石方爆破开挖、地下爆破作业以及零星爆破，预计石方爆破量为8000m3左右。
4、工期
本工程合同工期为4个月，计划开工日期2011年5月20日，计划完工日期2011年9月20日，爆破作业时间预计三个月。
5、交通条件
本工程位于正溪河和香盘溪汇合口下游约500m处，距巫溪县城公路里程约60km，交通十分方便。
二、爆破方案
本工程将分为进口和出口两个工作面，计划进、出口各配置两班爆破作业人员，每班工作人员分别单独进行爆破流水作业（包括打孔、领药、装药、启爆、哑炮处理、退药等其它流程），且白班和夜班循环轮班交替。
火工品领用、装药连线、爆破作业均由指定的专业人员进行（持有爆破作业证，且在当地公安地机关备案）。
1、人员配置
进口和出口各设置两个施工班组，每个班组9人，其中一人为专职专业爆破员。
工作为二十四小时工作制。
序号
班组名称
任务安排
劳动力
备注
1
进口开挖班
进口段明槽石方、洞身石方钻孔、爆破
8人
每班炮工4人
2
爆破员
1人
3
出口开挖班
出口段明槽石方、洞身石方钻孔、爆破
8人
每班炮工4人
4
爆破员
1人
5
后勤、辅助人员
机械设备的维修、管理及保养，施工供水、供电、供风
8人
6
专职安全员
负责施工现场安全
1人
7
现场技术员
负责现场施工技术
1人
8
值班队长
施工现场管理及调度
2人
2、设备配置
本工程在导流洞进出口各投入一台12m3的柴油空压机，为工作面供风，钻孔在地面采用YT－18气腿式凿岩机钻孔，孔深不大于2.5米。
地下工程（隧洞内）采用YT－28气脚式凿岩机钻孔，每个工作面配置三台钻机。
洞内照明采用100KW发电机供电，爆破工作面人员配备矿灯照明，且洞内照明设备距工作面不小于40米安全距离，洞内起爆线路必须与洞内动力线路分别挂设（各挂一侧）。
起爆器采用矿用发爆器，起爆能力大于500发。
序号
设备名称
型号规格
数量（台）
备注
1
挖掘机
PC220
1
2
装载机
ZL30型
2
3
内燃空压机
12m3/min
2
4
电动空压机
3．5m3/min
3
5
气脚式凿岩机
YT-28
8
6
气脚式凿岩机
YT-18
4
7
开挖台车
自制
2
8
混凝土喷射机
1
9
喷射混凝土搅拌机
JS350
1
10
注浆机
1
11
污水泵
4
12
轴流通风机
22KW
2
3、地面爆破作业
3.1石方开挖前按设计图纸进行测量放线，标定出开挖边界线，标明开挖坡率，放出坡口、坡角、边沟等，标明其轮廓。
3.2开挖前，做好上部截水沟排水工作，同时做好施工场地内排水，保证排水畅通，确保施工场地内不积水。
3.3石方施工自上而下、分台阶开挖，每层台阶开挖高度为2.5米，开挖宽度及长度根据现场围岩情况确定。
开挖后及时进行支护，避免边仰坡在空气中暴露太久，影响边坡稳定。
3.4石方爆破采用YT-18风钻进行钻眼，毫秒延期电雷管微差起爆，使用2＃岩石硝铵炸药和乳化炸药。
为了保证光面爆破效果，钻孔爆破时预留20cm边坡保护层，最后采用人工或机械进行预留保护层的开挖。
3.5爆破时严格实行预报、警戒、解戒程序，根据单响最大药，累计最大响药量等其它相关经验确定本工程明挖爆破安全范围为启爆中心点周围300m,爆破前必须拉好警戒线，清除爆破安全范围内一切人、畜和机械设备。
3.6石方开挖爆破示意图
3.7石质边仰坡开挖坡度必须符合设计要求，严格按照设计坡比进行放坡开挖，在确保边坡稳定、控制边坡开挖平整度的前提下，提高生产效率，控制爆碴块度，提高经济指标。
3.8爆破孔直径为Φ42mm，采用Φ32mm，长20cm的2＃岩石硝铵炸药，连续装药，炮孔口堵塞使用粘土炮泥，堵塞长度不小于30cm，并用炮棍捣实。
3.9石方爆破参数
钻爆参数表
孔深
孔径
间排距
药卷
直径
单孔爆破装药密度
光面爆孔装药密度
岩石消耗量
（m）
（㎜）
（m）
（mm）
（g/m）
（g/m）
（g/m3）
2.5
42
0.8
32
400
300
≤600
爆破过程中要严格控制装药量，根据现场爆破效果及时调整装药参数以达到最佳爆破效果。
3.10石方开挖施工工艺流程图
石方开挖施工工艺流程图
4、地下爆破作业
导流洞洞身开挖从进出口相向爆破开挖，形成两个工作面，从而加快工程施工进度。
导流洞洞身段长310.0m，断面型式为城门洞形，断面尺寸3.4×4.6m顶拱中心角180°，直墙高2.9m。
导流洞Ⅳ类围堰段边墙、顶拱采用C20砼浇筑，厚度0.3m，底板采用0.2m厚C20砼防渗；Ⅱ类围堰段边墙、顶拱不衬砌，底板采用C20砼浇筑，厚度0.2m。
施工断面类型见附图。
4.1爆破设计
根据地质特性，导流隧洞岩层主要为为Ⅱ、Ⅳ类围岩，因工作面狭小均采用平行直线掏槽。
4.2炮孔布置
①周边孔的孔距以（10～15）d（d为孔径，拟用42mm）控制，最小抵抗线与孔距之比按1.30～1.33控制。
②掏槽孔布置于断面中心部位。
③崩落孔按等间距，尽可能梅花形布置，最小抵抗线与孔距之比控制在1.0～1.2。
按照以上布置原则，结合围岩状况及断面形式，其具体的炮孔布置见洞身爆破示意图。
4.3爆破参数
（1）炮孔的深度及直径
根据不同的围岩类别，采取不同的钻孔深度：
Ⅱ类围岩钻孔深度为2.2m；Ⅳ类围岩钻孔深度为1.5m，孔径均为42mm。
为保证掏槽效果，掏槽孔的孔深比崩落孔超深20cm。
Ⅳ类围岩施工采用短进尺，勤支护等手段。
（2）装药量
对于掏槽孔采用φ32mm药卷，装药系数取0.7～0.85；崩落孔采用φ32mm药卷，装药系数取0.6～0.8；为保证光爆效果，周边孔采用φ25mm细药卷，同时为克服岩体的挟制作用，孔底装一个φ32mm的加强药卷，线装药密度根据围岩情况控制在（150～300）g/m。
（3）爆破方法和爆破顺序
爆破采用由毫秒延期电雷管串联成爆破网络起爆顺序：
由掏槽孔→扩槽孔→崩落孔→底孔→周边孔的顺序，毫秒延爆破图所示的顺序分段起爆。
（4）炮孔堵塞
炮孔堵塞长度要求大于（或等于）抵抗线长度，一般堵塞长度为20～60cm，堵塞材料选用黄泥和砂子的均匀混合料。
4.4出渣
出渣采用ZL30装载机端渣至洞口外弃碴场。
4.5Ⅱ类围岩作业循环见表
序号
项目
工作时间h
循环时间
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
钻孔准备
0.5
2
钻孔
2.0
3
装药
1.0
4
人员设备撤离
0.5
5
爆破通风
1.0
6
出碴
2.5
合计7.5h，进尺1.8m，按每天施工进尺为5.4，则月进尺为28×5.4＝152m
（2）IV类围岩作业循环表
序号
项目
工作时间h
循环时间（h）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
钻孔准备
0.5
2
钻孔
2.5
3
装药
1.0
4
人员设备撤离
0.5
5
爆破通风
1.0
6
出渣
2.5
7
支护
4
合计12h，进尺1.5m，按每天2个施工进尺为3米，则月进尺为28×3＝84m
三、爆破效果监测及爆破设计优化
1、爆破效果检查：
（1）超欠挖检查；
（2）开挖轮廓是否圆顺，开挖面是否平整检查；
（3）爆破进尺是否达到爆破设计要求；
（4）爆出石碴块是否适合装碴要求；
（5）炮眼痕迹保存率，硬岩≥80％，中硬岩≥60％，并在开挖轮廓面上均匀分布；
（6）两次爆破衔接台阶不大于15cm；
（7）爆破残孔上是否留有严重的爆破裂隙；
（8）明挖爆破是否出现严重的爆破分石。
2、爆破效果要符合下表要求：
爆破效果检查项目表
序号
项目
中硬岩
软岩
1
平均超挖量（cm）
15一
10
2
最大超挖量（cm）
25
15
3
炮眼痕迹保存率（%）
≥60
4
局部欠挖量（cm）
5
5
5
炮眼利用率（%）
85
90
3、爆破设计优化：
每次爆破后检查爆破效果，分析原因及时修正爆破参数，提高爆破效果，改善技术经济指标。
3.1根据岩层节理裂隙发育、岩性软硬情况，修正眼距、用药量，特别是掏槽眼跟周边眼的布置。
3.2根据爆破后石碴的块度修正参数。
石碴块度小，说明辅助眼布置偏密；块度大说明炮眼偏疏，用药量过大。
3.3根据爆破振速监测，调整单段起爆炸药量及雷管段数。
3.4根据开挖面凹凸情况修正钻眼深度，爆破眼眼底基本上落在同一断面上。
4、爆破安全验算：
围岩强度不同，产状不同，爆破效果也不一样，爆破震动强度也不一样，施工时需进行爆轰试验，取得可靠合理的爆破参数。
爆破震动安全检算采用公式为：
Q=K′R³（V/K）³/α
式中Q——最大一段允许用药量（kg）：
V——振动安全速度（cm／s），取15cm/s；
R——爆源中心到振速控制点的距离（m）,根据现场实际距离选取。
K——与爆破技术、地震波传播途经介质的性质有关的系数，取120；
α——爆破振动衰减系数，取2.5。
K′——修正系数
考虑不同的减振措施、不同的爆破临空面的数量、以及在爆破施工实践中的爆破振动衰减，修正系数K′参照下表选取。
爆破振动衰减修正系数表
序号
减振措施
K′
1
中空眼减振
1.05～1.15
2
小直径炸药
1.15～1.25
3
增加临空面
1.2～2.0
4
周边密排空眼减震
1.2～1.8
四、安全管理措施
1、瞎炮、盲炮处理
1.1处理拒爆、残爆时，必须在班组长、放炮员的指导下进行，并应在当班处理完毕。
1.2如果当班未能处理完毕，当班爆破工必须在现场向下一班爆破工交接清楚。
1.3处理拒爆、瞎炮时，必须遵守下列规定：
a.由于连线不良造成的拒爆，可重新连线起爆。
b.在距拒爆炮眼0.3m以外另打与拒爆炮眼平行的新炮眼，重新装药起爆。
c.严禁用镐刨或从炮眼中取出原放置的起爆药卷或从起爆药卷中拉出电雷管。
d.不论有无残余炸药严禁将炮眼残底继续加深；严禁用打眼的方法往外掏药；严禁用压风吹拒爆（残爆）炮眼。
e.处理拒爆的炮眼爆炸后，爆破工必须详细检查炸落的石碴，收集未爆的雷管。
f.在拒爆处理完毕以前，严禁在该地点进行与处理残眼、盲炮、瞎炮等无关的工作。
1．4当爆破网络起爆后，必须等待15分钟后，方可进入工作面检查爆破效果或有无瞎炮。
2、火工产品管理措施
2.1为确保施工现场火工品的规范管理，加强现场安全使用，在施工过程将在现场距离爆破工作面一公里位置设备临时火工品库房，用于临时存放火工品，库存量为三天使用量，即炸药库存量不超过1.5t，雷管不超过3000发。
2.2火工品临时库房的建立将严格按照国家相关安全规定标准执行，炸药库及雷管库的安全距离符合要求，看守员、爆破员、安全员必须持证上岗。
2.3库房内的物品堆码整齐，作到标志明显，规格不混，数目准确，过目知数，堆放时应与墙壁保持20cm距离，堆放高度炸药不得超过2m，雷管不得超过1.6m。
2.4临时库房的修建以及避雷设施，在经过当地公安地关验收后方可投入使用。
运送炸药每人一次运送量不超过20kg或原包装一箱，必须在专职安全人员的陪同下，运送过程中严禁中途逗留。
2.5火工品在搬运过程中应谨慎小心，轻搬轻放，不应冲击、撞碰、拉拖、翻滚和投掷。
2.6工作面装药时20m范围内严禁火种，无关人员和机具等均应撤离到安全地点。
2.7露天爆破和洞内爆破直线安全距离不小于200m。
2.8洞内断面开挖小，雷管、炸药单耗量大，爆破指挥人员应先明确分工，自上而下分区分段装药各负其责，防止混段和漏装，禁止超量装药。
2.9起爆引药的制作必须由专人负责，制作平台应远离电器设备，平台用绝缘材料制作。
雷管保持45度插入引药，插入前应先用竹签在炸药1/3处钻孔，严禁使用金属类，雷管装好后应将脚线缠到引药上，同时所有雷管脚线必须扭结成短路状态。
2.10装药完毕后，工作面所有的机具、材料必须撤离至安全距离，经检查无漏装，炮口堵塞完后进行网络连接，网络连接好后，应专人检查是否合格，经确认连接无误，人员机具已撤至安全地带即可起爆。
2.11爆破作业必须严格执行“一炮三检制”和“三人连锁放炮制”。
1.12火工品的领用必须由专职安全员和爆破工一起领取，每次装药完毕后未用完的火工品立即退回库房，并办理退库签字手续，要做到帐物相符。
3、现场安全管理措施
3.1所有作业人员必须接受安全技术交底，并必须按要求配备安全防护用品。
同时必须听从现场管理人员的管理和遵守施工现场十不准管理制度。
3.2施工现场必须保持整洁、无积水，截水沟及排水沟应保持畅通，作业面做到工完场清。
3.3工作面开挖、支护、运输过程中由现场值班队长和专职安全员负责指挥协调。
3.4石方爆破开挖，对爆破时飞石、滚落石、冲击波危及到的范围实施警戒，人员、设备撤离，对无法撤离的设施进行保护措施。
开挖后，排除危石、修整坡面和作业面，经值班队长和专职安全员对开挖面、坡顶受爆破震动影响情况鉴定不存在的事故隐患才进行下一道工序。
3.5施工中重视目测观察，随时注意围岩的岩质和分布情况变化、节理裂隙发育程度和方向，接触面填充物的性质、涌水量，喷砼是否产生裂缝，钢架是否下沉，砼是否有开裂现象等，根据监测资料，判断围岩的稳定性，指导施工，保证施工安全。
3.6.现场施工电器设备和线路必须绝缘良好，根据安全要求安装漏电断路保护器，现场电器设备必须配备专用开关。
3.7爆破时必须作为安全警戒，人员设备必须撤离至安全范围内。
3.8工作台车搭设必须牢固，高空作业时必须佩带安全带，并做好安全防护防止高空掉物或高空坠落。
3.9加强施工现场的照明，防止因照明不足引起事故。
3.10施工过程中及时了解当地天气预报，做好防洪准备，并储存一定数量的物资。
进口端的防范重点在临时设置及设备。
3.11严格执行安全应急救援预案制度。
3.12对出现的安全事故均按照“四不放过”的原则进行处理。
五、安全控制措施
1、安全管理组织机构及人员构成：
组长：
贾家银（项目经理）
副组长：
江述虹（项目副经理）张家翔（技术负责人）
成员：
李洪波、李廷林、向用召、向云波
爆破组织机构框图详见下页图所示
爆破组织机构框图
2、警戒与信号：
2.1爆破警戒，必须设在危险区的边界外、设有醒目、清晰的标志并设专人看管。
2.2爆破的警戒标志，应采用明哨、警示牌、警示灯、岗哨、路障、警报器等视觉及音响信号。
2.3起爆前，必须同时发出音响和视觉信号，使危险区内的人员都能清楚地听到或看到。
视线不清楚或收到的信号不明确，严禁爆破作业:
设置警戒：
起爆前5分钟，所有与爆破无关人员应立即撤到危险区以外或指定的安全地点。
由当班现场负责人向危险区边界派出警戒人员，警戒地点包括所有可能进入爆破威胁的路口。
起爆：
确认人员、设备全部撤离危险区，具备安全起爆条件时，方准发出起爆信号。
该信号由指挥长或当班现场负责人（根据具体情况明确一个人指挥）发出，放炮员听到可靠信号方可起爆，否则严禁起爆。
撤除警戒：
未发出解除警报信号前，岗哨应坚守岗位，除指挥长或当班现场负责人（根据具体情况明确一个人指挥）批准的检查人员以外，不准任何人进入危险区。
经检查确认安全后，方可由指挥长或当班现场负责人（根据具体情况明确指挥）发出解除警戒信号，撤回警戒人员。
3.爆破员：
必须由经过安全培训、取得考试合格爆破证的专职人员进行爆破作业。
4.装药前检查：
应有专人负责，记录装入各药室的炸药品种和数量，并与设计数量核对无误后，再填卡、签字或盖章，交爆破负责人,检查炮眼间距、垂直度、是否堵塞等；爆破后检查：
有无危石，如有应进行找顶处理。
5.积极做好爆破振动监测工作，以便及时作出积极反应，并在业主、监理和设计单位的同意下调整支护参数、改变施工方案。
6.其它安全措施：
6.1炸药一律由民爆公司派人派车专送，我单位领取炸药人员必须由取得爆破证的专人负责。
当班未用完的火工材料必及时退库，领用炸药的人员必须分开。
6.2当两相对隧道施工至30米时，将停止一方施工改成单向施工，每一次爆破将通知对方施工单位，确保安全之后方可放炮。
6.3施工中加强对洞内瓦斯、硫化氢、粉尘等有毒、有害气体的监测工作，发现超标时必须采取特殊措施以确保施工安全。
6.4施工中加强洞内顶板、水灾等灾害的预防及管理，严防顶板及透水等事故的发生。
六、应急预案
本工程地处于河谷地段，受暴雨、山洪等季节性流水影响，为避免不可预见的突发事故对施工造成较大的影响，拟对各种可能存在的风险制定切实可靠的预防处理措施。
1、停电事故预防处理措施：
为防止进行爆破作业时，发生停电事故带来的安全隐患。
1.1加强对本标段电线线路的检查和保护，对老化的电线线路及时更新，确保不因施工线路问题导致停电；
1.2在工地上用电采用发电机供电，现场需配置两台以上的发电机，一旦由于不可抗力原因导致停电，立即启动备用发电机临时供电，保证施工照明的正常进行。
2、炸药意外爆炸的预防措施：
2.1爆破材料在储存、运输、加工和使用时，应注意防潮、防火、防爆、防震、防雷，要轻拿轻放，专车专用，不得使其受到撞击、摩擦、抛掷、拖拽或敲打。
禁止接近烟火、火焰、蒸汽、电源及易燃危险品。
2.2装填炸药应根据设计规定的炸药品种、数量进行，装药要分次装入，用竹棍轻轻压实，不可用铁棒或用力压入炮孔内，炮孔内不得掉入石料，也不得用铁棒在药包上冲撞；安设雷管或导爆索，必须用木棒或竹棒进行。
2.3遇有暴风雨或闪电打雷时应禁止装药、安装电雷管和联接电线等操作。
3、坍塌的预防及处理措施：
3.1对隧道的地质条件必须有充分的认识，并根据地质情况精心编制和调整施工方案；施工过程中必须严格按照设计和技术规范进行施工。
3.2选定正确的开挖方法，减少对围岩的扰动，最大限度发挥围岩自身稳定能力；认真搞好爆破施工，严格采用光面爆破技术，保质保量及时地搞好支护，保证围岩稳定。
3.3根据地质情况，随时调整爆破和支护参数。
3.4采用超前地质预报，不断改变施工方法和加强初期支护，及时果断进行设计变更和处理，进行高效扎实的工作，才能有利于防止坍塌。
3.5严格执行支护超前，弱爆破、短进尺、强支护、勤量测。
尤其是导流洞进口属于浅埋、弱软围岩及不良地质段，为防止围岩坍塌必要时采用小导管注浆、超前锚杆等超前支护措施。
爆破采用预留爆破、松动爆破，减小围岩扰动。
支护严格按设计要求进行工字钢拱架或隔栅钢架进行初期支护。
3.6加强对隧道的监控量测，预防塌方
加强对隧道的监控量测，一旦发生位移速度增大，位移量过大，喷射混凝土出现裂隙等情况，在加强监测的同时应采用相应的措施进行处理，如加强初期支护，对拱顶进行注浆加固和保护。
当初期支护不能制止围岩变形，可采取提前施作二次衬砌，加强二衬钢筋。
3.7出现坍塌的处理
已出现围岩坍塌时，首先在可能的条件下制止继续坍塌，然后研究坍塌处理措施。
不能制止时，应待坍塌稳定后，再进行处理，保证施工安全。
坍塌处理应遵循先引排水、坍体支护、部分坍体清除、强支护、坍腔密实回填的施工顺序和原则，做到
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