最新版高速公路隧道爆破施工方案
高速公路隧道爆破
施工方案
目 录
一、工程概况 ................................................ 1 1、工程简介 ................................................ 1 2、主要工程数量 ............................................ 2 3、主要技术标准 ............................................ 2 二、钻爆设计控制要点 ........................................ 3 三、减震措施 ................................................ 3 四、主要部位爆破设计 ........................................ 4 1、Ⅲ级围岩采用上下台阶法钻爆施工 .......................... 4 2、Ⅳ级围岩采用台阶法弧形导坑留核心土钻爆施工 .............. 6 3、V级围岩CRD法钻爆施工 ................................. 12 4、V级围岩紧急停车带采用双侧壁导坑法开挖 ................. 15 五、爆破施工程序及作业标准 ................................. 20 六、爆破震动监测 ........................................... 29 七、施工中异常现象应对措施 ................................. 24
隧道爆破施工方案
一、工程概况
1、工程简介
⑴宝鸡至坪坎高速公路项目位于陕西西部的宝鸡市南部秦岭山区,路线起于银洞峡隧道进口,在神沙河设连续钢构桥后折向南设15.5公里特长隧道翻越秦岭,沿车道河河谷向南,经岩湾、田坝,止于凤县坪坎,向南与拟建定汉线坪坎至汉中(石门)公路衔接。路线全长42.558公里。
其中秦岭特长隧道建筑规模(双向六车道)目前居世界第一,是全线控制性工程,我标段承建此隧道出口段施工,设计为分离式隧道。左线长3735m,设计纵坡1.65%,起讫里程为ZK164+265~ZK168+000;右线长3790m,设计纵坡1.65%,起讫里程为K164+350~K168+140,设计净空为1400cm*500cm,洞门形式均采用端墙式。
⑵地形、地貌及工程地质
本标段跨越秦岭中山地貌区(K164+265~K168+150)和车道河河谷(K168+150-k168+217)。中山地貌区属于花岗岩侵蚀地貌,山高坡陡,高耸的山峰与深切峡谷相间出现,地形起伏大,“V”型谷发育,相对高差一般在400m以上,河流纵比降大,河流冲积物主要为漂卵石,两岸谷坡上基岩裸露;车道河属汉江一级支流褒河的支流。发源于秦岭南坡,由北向南流经岩湾、核桃坝、坪坎,在留坝县江西营北侧汇入褒河。车道河两岸谷坡较缓,呈阶梯状,谷坡上发育高阶地,谷底宽阔平坦,发育一级阶地,冲积物为漂卵石和砂砾土,厚度不超过15m。在岩湾村旁侧,车道河水深约0.5m,水面宽度2~3m。
⑶水文地质
项目区地下水赋存形式有孔隙水和裂隙水两种类型。河谷地区以松散
岩类孔隙水为主,我标段以基岩裂隙水为主,孔隙水次之。秦岭山区基岩主要为变质岩和岩浆岩,其次有少量沉积岩(包括砾岩、砂岩、石灰岩、白云岩和大理岩)。基岩中裂隙比较发育,既有规模较大的断层,也有规模小但分布密集的节理,裂隙之间贯通性较好,为地下水赋存提供了充分的条件。山地区植被发育,水系密集,地下水接受大气降水补给充足。区内各地基岩区富水性差异较大,浅层基岩中由于节理特别发育,相对比较富水,深部基岩富水性一般较差。断层带普遍比较富水,含水量大小与断层性质、破碎带规模、构造岩类型等密切相关。就岩性而言,总体上白云岩和大理岩相对比较富水,其次是砾岩和砂岩,再次是片岩类,岩浆岩类(本区主要是二长花岗岩、花岗斑岩和石英闪长岩)富水性最差。 2、主要工程数量
⑴左线秦岭隧道主要为Ⅲ级、V级围岩,各级围岩分布情况为:Ⅲ级围岩为1905m;Ⅳ级围岩为575m;V级围岩为1255m,其中明洞6m。
⑵右线秦岭隧道主要为Ⅲ级、V级围岩,各级围岩分布情况为:Ⅲ级围岩为1890m;Ⅳ级围岩为600m;V级围岩为1300m,其中明洞7m。
⑶紧急停车带400m;车行、配电横洞301.6m;人行横洞455.9m。 ⑷左、右线洞身工程主要工程数量:开挖土石方共计1120495m3 ;衬砌圬工,C25喷射混凝土及衬砌混凝土共266923 m3;二次衬砌钢筋为7367.6T。洞口工程主要数量:开挖土石方为6596.4 m3。 3、主要技术标准
(1)公路等级:封闭式双向六车道高速公路; (2)设计速度:80km/h ; (3)车道数: 6道;
(4)路基宽度(分离):2*16.0m;
(5)最小平曲线半径(一般/极限):400/250; (6)不设超高平曲线半径:2500; (7)最大纵坡:5% ; (8)最小坡长:200m; (9)停车视距:110m;
(10)汽车荷载等级:公路-I级;
(11)设计洪水频率:特大桥1/300,其余桥涵、路基1/100。 二、钻爆设计控制要点
最大限度地减少爆破震动对围岩的扰动,避免造成或加大既有裂隙而出现渗漏水现象;
控制后续爆破对隧道初期支护或衬砌结构的震动影响;
根据分部开挖方案,爆破时不影响相邻洞室的支护结构的稳定性; 控制爆破震动对临近建筑物的影响,确保地表建筑物的安全。 提高爆破效果,即隧道开挖轮廓的质量及机械化施工对岩石块度要求。
动态设计,隧道开挖时进行爆破监测,及时反馈信息,经济技术指标设计合理,操作方法利于推广应用。 三、减震措施
根据以往研究成果及施工经验,影响爆破振动强度的主要因素有:爆破器材的质量、爆破体的物理性质、爆破开挖方式、微差时间间隔、单段起爆药量等。为此,减振爆破主要从以下几个方面采取措施: 1、爆破器材
要获得比较好的减震效果,必须根据炸药与岩石的匹配程度选择合适
的爆破器材。为此,在隧道开挖爆破时,掏槽眼、扩槽眼和掘进眼选用高爆速的2#岩石硝铵炸药(有水地段采取乳化炸药),光爆孔采取专用的φ25小直径光爆炸药(炸药均要求防水性能好)。雷管采用精度高的非电毫秒延期导爆管雷管(1~20段),避免爆破时出现串段现象,防止因爆破器材质量问题,增大爆破振动,降低爆破效果。 2、微差时间间隔
合理的设计起爆时差,一是减震,即避免相邻段位雷管起爆时产生爆破振动叠加效应;二是先爆区雷管爆炸时不破坏后续爆破区的网路,避免造成拒爆,提高爆破效果。拟采取以下几点措施:
⑴避免使用串段严重的2、4段雷管或者选取高精度的雷管; ⑵掏槽孔与扩槽孔的时差扩大至100ms;
⑶1~5段雷管跳段使用,根据部位不同分别选取不同的间隔时差,时差控制在≥50ms不等。 3、单段起爆药量
隧道爆破时,合理的分段即适当减少单段起爆药量,是控制爆破震动的有效措施,为此,钻爆设计时根据被保护对象允许的最大震速要求,计算出单段最大药量,并据此进行合理的分段。最后还要根据分段结果,进行安全校核,以确保施工安全。 4、掏槽方式
根据隧道各部开挖方式、开挖断面大小及循环进尺的要求,同时结合工期总体安排、钻孔设备配备情况,采用减振效果较好的掏槽方式。掏槽方式根据以下各级围岩和施工工法具体布置。 四、主要部位爆破设计
1、Ⅲ级围岩采用上下台阶法钻爆施工
(1)上台阶光面爆破,采用斜眼掏槽,周边眼采用空气柱状法装药。循环进尺按3 m考虑,光面爆破参数表、炮眼布置如下。
III级围上台阶岩爆破参数表 炮孔 起爆顺炮孔 炮孔数量 深度 序 名称 (m) 掏槽1 孔 掏槽2 孔 辅助3 孔 辅助3 孔 12 3.1 5 10 10 3.1 5 8.4 6 3.2 3 13.8 6 3.2 1 9.2 1.每循环进尺3.0m,爆破效率87%。 2.光爆炮眼痕迹率90%。 段别 雷管 药量(kg) 备 注 装药参数 辅助4 孔 辅助起爆顺序 炮孔 炮孔数量 炮孔 雷管 装药参数 5 19 3.1 8 24 孔 辅助6 孔 周边7 孔 8 合计 底孔 17 165 53 3.1 1 3.1 12 14 149.8 10/130.8 26 3.1 9 30 备 注 16 3.1 7 18
上台阶炮眼布置图 (2)下台阶光面爆破
左右侧跳槽开挖,进尺按照3米设计,周边眼和辅助眼装药结构同上台阶。
III级围下台阶岩爆破参数表 药量(kg) 辅助1 孔 周边2 孔 3 合计 底孔 12 71 3.2 7/9 7.7 107.5 14 3.0 5 9.8 45 3.0 1-5 90 1.每循环进尺3.0m,爆破效率87% 2.光爆炮眼痕迹率90%。
下台阶炮眼布置图(左右分开) 2、Ⅳ级围岩采用台阶法弧形导坑留核心土钻爆施工
(1)上部环形开挖进尺一般为0.5~1m。为能加长开挖进尺,减少扰动次数,在开挖前,应采用超前导管注浆或其它超前加固措施,改善围岩结构,之后开始开挖施工。
若用爆破法开挖,采用浅眼爆破,钻机可打2m左右炮眼。若定进尺太短,开挖中将耗大量时间用于钻机开眼上,为此,定进尺长度为1.5m,
有效利用钻机性能。
预支护长度应比进尺超前1m以上,进尺定为1.5m,则在开挖之前,应超前加固2.5m。
在隧道开挖施工中,应尽量避免使用爆破法开挖,以免扰动围岩,若条件允许,可使用人工或单臂掘进机开挖。本设计人工或机械开挖施工不做详述,下面仅介绍爆破开挖工艺。爆破参数汇总表、炮眼布置如下。
爆破参数汇总表
序1 参数 孔径d 所用 直径长度 重量 密度掏槽炮孔 辅助周边底眼 炮孔 掏槽辅助周边底眼 掏槽装药系数/ 辅助周边底眼 炮眼数 掏槽辅助周边总装药量 底眼 单mm mm mm g g/cm m m m m m m2 kg/kg 数值 40 35 165 150 0.95 1.8 1.6 1.6 1.6 79° 90° 79° 79° 0.5/0.820.4/0.6k/0.3kg 4/3.3kg 20/12kg 21/4.7259/2.7kg 0.3 0.95 1.5 14.7 1.03 22.725 备注 气腿子凿岩机,φ38所用炸药为普通 2#岩石硝铵炸药 比辅助眼超深15cm 两种炮眼孔口距轮廓线15cm,孔底落在轮 每孔5.5条标准卷药 每孔4条标准卷药 每孔2条标准卷药 初步值为1.10kg/m3 相当于151.5条标准2 炸药 药卷 3 深度 4 与断 面夹 5 单孔装药量 /0.225kg 每孔1.5条标准卷药 6 / 7 8 9 10 11 12
炮眼堵塞长度 炮眼利用率η 一次爆破进尺 开挖断面面积 炸药单耗 一次爆破药量 上部环形开挖土断面炮眼布置图
52156530掏槽中心线7050505070672960705450505015050Ⅰ301309015657070底眼单位:cm41505050周边眼孔底落在掏槽眼超深15cm开挖轮廓外15cm设计开挖轮廓30炮眼超深10cm一次爆破进尺150cm79°掏槽眼79°100Ⅰ-Ⅰ周边孔口距离开挖轮廓15cm
炮泥300mm炮泥300mm间隔长度676.25mm间隔长度676.25mm导爆管孔内敷设的导爆索引出孔外,与同响炮孔的导爆索搭接(下同)起爆雷管(1发)炮泥300mm2.5条药卷间隔长度592.5mm3条标准药卷(a)掏槽眼2条药卷间隔长度700mm2条药卷(b)辅助眼
半条药卷炮泥300mm半条药卷半条药卷(c)周边眼间隔长度485mm间隔长度485mm半条药卷半条药卷1条药卷(d)底眼
炮眼布置图
(2)下部环形开挖爆破工艺
下部环形土开挖爆破参数与上部环形土一样。左侧环形土与右侧环形土炮孔布置关于隧道中心线完全对称,下面仅以左侧环形土的开挖来说明下部环形土开挖爆破工艺。
下部环形土开挖,虽然断面是对称的,炮眼理应呈对称分布,但考虑到施工中钻机钻孔作业的实际操作难以达到设计要求,若采用非水平非垂
说明:在现场装药施工过程中,孔内的间隔长度不必如图中精确。但将 炸药均匀分布在炮孔中是很有必要的。具体施工过程中,在进场 装药之前,建议准备大量的长度为500~700mm左右的细竹筒,用 作孔内间隔。直掏槽方式,则钻机难以准确定位,影响炮眼施工质量,掏槽效果反而更差,甚至会影响到整个断面的爆破效果。故依旧对断面采用水平楔形掏槽方式,掏槽孔参数与孔数跟上部环形土开挖的1掏槽参数一致。
70掏槽中心线503550隧道中心线307062621550 Ⅰ
设计开挖轮廓79°5015657042406530707012307050掏槽中心线1236570开挖断面对称线28158°5030501550底眼45330掏槽眼超深15cm辅助眼掏槽眼79°100一次爆破进尺150cm周边孔口距离说明:Ⅰ-Ⅰ开挖轮廓15cm①图中标准单位为cm;②采用水平楔形掏槽,掏槽眼2对,掏槽眼孔口距100cm, 孔底距30cm,与断面夹角79°,孔深1.8m;2对掏槽孔 距离0.6m;③周边眼及底眼采用光面爆破,孔距50cm,最小抵抗线 65cm;周边眼孔口距开挖轮廓15cm,孔底落在轮廓线 外15cm;为保护上部环形开挖的临时支护,下部环形 土与上部环形土的交界线周边眼打垂直孔;④辅助眼最小抵抗线70cm,孔距70cm;⑤全断面炮眼数58,其中掏槽眼4个,辅助眼21个,周边 眼28个,底眼6个。一次爆破进尺1.5m,装药量24kg, 合160条标准药卷。
下部左侧环形开挖土断面炮孔布置图
(3)上部核心土与下部台阶开挖爆破施工
待环形土开挖完毕,拱顶与拱腰初期支护全部形成后,便可开始开挖上部核心土与下部台阶。
上部核心土断面为等腰梯形,有4个自由面,开挖条件好。可在台阶上打下向炮眼,在侧面打水平眼,实施普通浅眼台阶爆破。其爆破工艺与台阶法法开挖中的下台阶爆破一致。
下部台阶有两个自由面,在上部核心土开挖完毕之后进行。可在台阶上平面打下向眼,爆破抛掷方向朝隧道口方向,最小抵抗线0.8m,孔距1m,排距0.8m,炸药单耗0.5kg/m3。为保护隧道侧壁围岩少受爆破损伤,侧壁孔采用光面爆破,孔距0.5m,炮孔装药系数0.15kg/m。下台阶爆破开挖法相关参数可根据现场具体情况做调整。 3、V级围岩CRD法钻爆施工
V级围岩根据设计基本上为土方为主,尽量减少爆破作业,如必须爆破,采用CRD法开挖,开挖进尺一般为0.5~1m。为能加长开挖进尺,减少扰动次数,在开挖前,应采用超前导管注浆或其它超前加固措施,改善围岩结构,之后开始开挖施工。
若用爆破法开挖,采用浅眼爆破,钻机可打2m左右炮眼。若定进尺太短,开挖中将耗大量时间用于钻机开眼上,为此,定进尺长度为1.5m,有效利用钻机性能。
预支护长度应比进尺超前1m以上,进尺定为1.5m,则在开挖之前,应超前加固2.5m。
隧道开挖施工中,应尽量避免使用爆破法开挖,以免扰动围岩,若条
件允许,可使用人工或单臂掘进机开挖。若使用爆破法施工,炮眼布置图及爆破参数如下。
30100
布眼及爆破参数如下: 1)、1部:
①采用水平楔形掏槽,掏槽眼2对,掏槽眼孔口距100cm, 孔底距30cm,与断面夹角79°,孔深1.8m;2对掏槽孔距离0.6m;
②周边眼及底眼采用光面爆破,孔距50cm;周边眼孔口距开挖轮廓15cm;
③辅助眼最小抵抗线70cm,孔距70cm;
④全断面炮眼数75,其中掏槽眼4个,用药量为:3.4kg;辅助眼35个,用药量为:21kg;周边眼26个,用药量为:5.85kg;底眼10个,用药量为:3kg。总用药量为33.25kg;
⑤雷管段位分布为,掏炮眼1段、3段;辅助眼5-9段;周边眼10-11段,底眼12段。 2)、2部:
①周边眼及底眼采用光面爆破,孔距50cm;周边眼孔口距开挖轮廓15cm;
② 辅助眼最小抵抗线70cm,孔距70cm;
③全断面炮眼数58,其中辅助眼35个,用药量为:26kg;周边 眼13个,用药量为:2.925kg;底眼10个,用药量为:3kg,总用药量为31.925kg;
④雷管段位分布为,辅助眼1段、3段;周边眼5-7段,底眼9-11段。 3)、3部:
①采用水平楔形掏槽,掏槽眼2对,掏槽眼孔口距100cm, 孔底距30cm,与断面夹角79°,孔深1.8m;2对掏槽孔距离0.6m;;
②周边眼及底眼采用光面爆破,孔距50cm;周边眼孔口距开挖轮廓15cm;
③辅助眼最小抵抗线70cm,孔距70cm;
④全断面炮眼数63,其中掏槽眼4个,用药量为:3.3kg;辅助眼24个,用药量为:14.4kg;周边眼26个,用药量为:5.85kg;底眼9个,用药量为:2.7kg;总用药量为26.25kg;
⑤雷管段位分布为,掏炮眼1段、3段;辅助眼5-9段;周边眼10-11段,底眼12段。 4)、4部:
①周边眼及底眼采用光面爆破,孔距50cm;周边眼孔口距开挖轮廓15cm;
② 辅助眼最小抵抗线70cm,孔距70cm;
③全断面炮眼数50,其中辅助眼27个,用药量为:16.2kg;周边眼14个,用药量为:3.15kg;底眼9个,用药量为:2.7kg;总用药量为22.05kg;
④雷管段位分布为,辅助眼1段、3段;周边眼5-7段,底眼9-11段。
4、V级围岩紧急停车带采用双侧壁导坑法开挖
(1)为减小施工对围岩整体稳定性的影响,隧道的开挖施工尽可能不采用爆破方式。施工中可用风镐等破岩机械进行开挖,遇到坚硬岩体,机械无法直接开挖,才考虑使用爆破法。下面仅叙述用爆破法开挖的施工方法,对机械开挖不做叙述。爆破采用“掏槽眼+辅助眼+周边眼”光面爆破。爆破参数汇总表、导坑及上台阶炮眼布置如下。
爆破参数汇总表
序号 1 所用 炸药 2 药卷 参数 掏槽眼 炮辅助眼 孔 3 深度 炮孔 与4 断 面夹 角 底眼 82° 15cm,孔底落在轮廓线底眼 掏槽眼 辅助眼 周边眼 m 2.12 外15cm 80° 90° 82° 周边眼 m 2.12 两种炮眼孔口距轮廓线m 2.1 m 2.3 比辅助眼超深15cm 密度ρ g/cm3 0.95 2#岩石硝铵炸药 参数项目 孔径d 直径φ 长度 重量 单位 mm mm mm g 数值 40 头 35 165 150 所用炸药为普通 备注 气腿子凿岩机,φ38钻装药系数/ 5 单孔装药量 炮眼数 / 6 总装药量 7 8 9 10 掏槽眼 辅助眼 周边眼 0.5/1.05kg 0.4/0.75kg 0.4/0.3kg 每孔7条标准卷药 每孔5条标准卷药 每孔2条标准卷药 底眼 0.5/0.375kg 每孔2.5条标准卷药 掏槽眼 辅助眼 周边眼 4/4.2kg 33/30kg 30/9kg 底眼 9/3.375kg 炮眼利用率η 一次爆破进尺 开挖断面面积 一次爆破药量 m m2 kg 0.95 2 29 46.575 相当于310.5条标准药卷
导坑断面炮眼布置示意图
掏槽中心线45上 台 阶5050507515756575507055557065Ⅰ507011030Ⅰ9023隧道中心线505050755030756575444477059757565505065755050505050单位:cm470掏槽眼超深15cm设计开挖轮廓周边眼辅助眼30周边眼孔底超出开挖轮廓15cm炮眼超深10cm一次爆破进尺200cm°80110掏槽眼辅助眼Ⅰ-Ⅰ周边孔口距离开挖轮廓15cm50上 台 阶底眼50°8275505041757550
炮孔装药结构示意图
炮泥400mm3条标准药卷间隔长度744mm4条标准药卷导爆管孔内敷设的导爆索引出孔外,与同响炮孔的导爆索搭接(下同)起爆雷管(1发)(a)掏槽眼2条药卷间隔长度875mm3条标准药卷(b)辅助眼半条药卷半条药卷半条药卷间隔长度463mm间隔长度463mm半条药卷间隔长度463mm(c)周边眼半条药卷间隔436mm半条药卷间隔436mm半条药卷间隔436mm1条药卷(d)底眼说明:在现场装药施工过程中,孔内的间隔长度不必如图中精确。但将炸药均匀分布在炮孔 中是很有必要的。具体施工过程中,在进场装药之前,建议准备大量的长度为400mm 左右的细竹筒,用作孔内间隔。掏槽眼与辅助眼的间隔可用两节竹筒,周边眼与底眼 的间隔可用一节竹筒。
上台阶开挖炮眼布置示意图
665034758070702707065701515505057575050掏槽眼超深15cm设计开挖轮廓30炮眼超深10cm50底眼65505075757575侧帮眼(为保护导坑临时支架,不打斜孔)说明:①图中标准单位为cm; ②采用水平楔形掏槽,掏槽眼2对,掏槽眼孔口距110cm,孔底距30cm,与断面夹角80°,孔深2.3m; 2对掏槽孔距离0.8m; ③周边眼及底眼采用光面爆破,孔距50cm,最小抵抗线65cm;周边眼孔口距开挖轮廓15cm,孔底落在 轮廓线外15cm;为保护导坑临时支架,侧壁周边眼打垂直孔; ④辅助眼最小抵抗线70cm,孔距75cm; ⑤全断面炮眼数121,其中掏槽眼4个,辅助眼63个,周边眼41个,底眼13个。一次爆破进尺2m,装药、 量68.625kg,合457.5条标准药卷。(2)下台阶开挖施工
上台阶向前推进一定距离后可开始施工下台阶。下台阶断面接近梯形,自由面较多,开挖条件好,可用风镐等机械进行开挖。若岩石较为坚硬,可用爆破法开挖。
用爆破法开挖时,为减小爆破震动,不应采用类似于露天台阶爆破的中深孔爆破,应采用浅孔爆破。打眼时,可在导坑内向台阶打水平浅孔,孔深以孔底距离另一导坑壁30cm为宜,若铅杆长度不满足要求,可在两边导坑内同时进行凿岩作业。为使爆破形成弧形底板,方便施工仰拱,打最下部的炮眼时,钻杆可与水平面形成约15°角,以打出合适的下向眼。
1565307511075757075309514075755070Ⅰ755049757575897658755894505150一次爆破进尺200cm80°辅助眼周边孔口距离开挖轮廓15cm110掏槽眼Ⅰ-Ⅰ 炮眼孔距1m,排距0.8m,炸药单耗取普通台阶爆破单耗q=0.40kg/m3,炮孔平均线装药密度为0.3kg/m,即当炮眼长度为2m时,可装4条标准药卷,炮眼长度每增加0.5m,便可多装一卷炸药。爆破抛掷朝隧道口方向,最小抵抗线及最上部的炮孔距离台阶面的距离,取与排距一致,0.8m。 爆破网路连接可与导坑及上台阶爆破网路相同,由于下台阶自由面较多,爆破条件好,爆破工艺简单,这里不作详细介绍,现场具体施工可根据现场实际情况打眼爆破。 五、爆破施工程序及作业标准
为确保光面爆破施工实现程序化、标准化作业,施工时特制定了以下光爆作业程序及作业标准,光面爆破施工工艺流程详见下图。
定位开孔 装 药 联起爆网路
1、放样布眼
效果检查 炮痕保存率及围岩破碎块度 炮孔利用率 瞎炮处理 查明原因,迅速果断按规程处理 确保施工安全 起 爆 导爆管不能打结, 注意连接根数,专人检查 引爆雷管距自由段 长度≥15cm 分片分区按设计药量 自上而下进行,雷管对号入座 堵塞长度≥30cm 清 孔 高压风将炮孔清理干净 不漏碴、不留石屑 钻 孔 司钻工熟练操作工艺、 流程及钻爆设计图,专人指挥 周边孔外插角<5° 交界台阶<15cm 台车与隧道中线平行,就 位后严格把握钻孔角度 周边孔开口 误差≤5cm 放样布孔 红漆准确绘出 开挖断面轮廓线及炮孔位置 误差≤5cm 工艺流程图 注意事项 技术要求 光面爆破施工工艺流程图
钻眼前,技术人员用具有隧道断面测量功能的徕卡全站仪打出炮眼位置,测量人员用红油漆准确标出炮眼位置,其误差要求不超过5cm(距开挖面每50米埋设一个中线桩,每100米设一个临时水准点)。
2、定位开眼
采用钻孔台车辅以风动凿岩机钻孔,其轴线与隧道轴线要保持平行。就位后按炮眼布置图正对钻孔。对于掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求比其它炮眼要高,开孔偏差控制在5cm以内。
3、钻孔
按照不同孔位,由钻工定点定位。钻工要熟悉炮孔作业布置图,要能熟练地操作凿岩机械,特别是钻周边眼,一定要由丰富经验的钻工负责钻孔,并有专人指挥,确保周边眼有准确的外插角,使两茬炮交界处偏差不大于15cm。同时,根据孔口位置岩石的凹凸程度调整炮眼深度,保证炮眼底在同一平面上。
4、清孔
装药前,用炮钩和高压风将炮眼内石屑、水及其它杂质全部清理净。 5、装药
装药需分片分组,按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行,雷管要“对号入座”要定人、定位、定段别,不得乱装药。所有炮眼均以炮泥堵塞,堵塞长度不小于30cm。
6、起爆网络的联结与起爆
起爆网络采取孔内延期微差、孔外簇联的起爆方式。雷管的段别号按各围岩不同开挖爆破方法设置进行,各引爆雷管之间采取并联的方式,以保证起爆网络的可靠性和准确性。联结时要注意:导爆索的连接方向和连接点的牢固性;导爆管不能打结和拉细;引爆雷管用黑胶布紧紧包扎在离一簇导爆管自由端10cm以上处,网路联好后,要有专人负责检查,确
认无误后,方准起爆。
起爆顺序:光面爆破时,从掏槽眼开始,一层一层向外进行,最后是周边眼、底板眼。
为确保安全,起爆采取非电法起爆即针孔式起爆器起爆,引爆点捆绑两发同段的非电雷管,导爆管引线至少保证在200m以上,必要时起爆点可采取临时防护措施。
雷管的段别号,各引爆雷管之间采取并联的方式,以保证起爆网络的可靠性和准确性。联结时要注意:导爆索的连接方向和连接点的牢固性;导爆管不能打结和拉细;引爆雷管用黑胶布紧紧包扎在离一簇导爆管自由端10cm以上处,网路联好后,要有专人负责检查,确认无误后,方准起爆。
起爆顺序:光面爆破时,从掏槽眼开始,一层一层向外进行,最后是周边眼、底板眼。
为确保安全,起爆采取非电法起爆即针孔式起爆器起爆,引爆点捆绑两发同段的非电雷管,导爆管引线至少保证在200m以上,必要时起爆点可采取临时防护措施。 六、爆破震动监测
大量的研究资料表明,围岩较差时,隧道掘进尽量不采用爆破法开挖,以避免爆破震动对围岩的损伤,影响隧道日后的安全使用。若不得不采用爆破法开挖,应对围岩进行详细勘察,提取围岩相关数据,参照相关工程经验确定爆破参数,以确保炸药用量选择的合理性,避免药量过少而隧道没有爆开,又避免药量过大而使多余爆炸能作用在围岩上。
本方案根据设计围岩资料为基础,参照其他相关资料与工程经验做出保守的爆破指导方案,尽量控制段药量,避免过大的爆破震动。但隧道围
岩结构是极为复杂的,任何一个设计方案都无法完全符合现场实际,故在现场施工中,工作人员可根据新了解的现场情况对方案做出必要调整。为确保从现场提取的资料有所依据,同时也能更深入地了解隧道围岩特征,以验算爆破设计的合理性或对设计参数进行修改,本设计方案建议,在采用爆破法开挖时,应对爆破震动进行测试,监测围岩受爆破震动的影响情况。
七、施工中异常现象应对措施
本方案所用的隧道开挖方法属于新奥法。新奥法施工的基本原则,是根据围岩性质允许产生适当的变形,但又不使围岩松动失稳。在施工过程中,若对围岩性质判断不准或情况不明,或喷射混凝土、打锚杆、挂钢筋网、立钢支撑的时间和方法有误,对围岩变形的控制就会出现问题。此时,应根据观察和量测结果找出原因,进行改正。但是,许多场合不能明确原因,因此只能针对所发生的现象采取措施。根据实践经验,将新奥法中经常出现的一些异常现象及应采取的措施列于下表中。施工过程中能对现场施工有借鉴意义,当然,表中只能列出大致的工程措施,优先采用哪种措施应视每个隧道的围岩条件、施工方法、变形状态等因素来综合判断。
隧道施工异常现象的应付措施
施工中现象 净空位移量增1.缩短掘进长度; 大,位移速度2.向正面或隧底喷射混凝2.预支护围岩(打超前导加快,围岩出土,以封闭支护; 现不稳定状态 3.必要时设置钢支撑; 管等); 工方法; 措施A 措施B 1.缩小开挖断面,改变施1.加钢支撑; 开挖面顶部出立即施喷混凝土和打锚杆 2.预支护围岩; 现掉块 3.改变施工方法; 1.加速混凝土硬化(增加速凝剂等) 开挖面出现滴2.喷射混凝土前做好排水等); 水或涌水量增水; 加 3.设置钢筋网,或将钢筋3.改变施工方法; 网格加密; 地基承载力不1.加厚底脚处的喷射混凝1.缩短掘进长度; 足,下沉量增土,增加支撑面积; 大,或产生底2.尽快形成闭合支护; 鼓 喷射混凝土层开挖后尽快喷射混凝土,1.挂钢筋网; 出现明显裂并适当加厚喷层,或封闭2.打局部锚杆; 缝、脱落甚至支护 塌落 1.增补锚杆(根数、直径、锚杆轴力增密度); 1.缩短掘进长度,尽快闭3.设置系统锚杆; 3.改变施工方法; 2.预加固地层; 2.注浆止水; 1.加强排水措施(井点降大,垫层松弛2.改变锚杆型号或类型合支护; 或锚杆拉断 (如将砂浆锚杆改为中空2.改变施工方法; 锚杆);
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