隧道钻爆设计-《隧道工程》钻爆课程设计-西南交大峨眉校区
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钻爆法隧道施工方法钻爆法是一种常用的隧道施工方法,其特点是利用钻机进行钻孔,然后通过爆破将岩石炸碎,最后清除碎石进行隧道开挖。
以下是关于钻爆法隧道施工方法的相关参考内容:一、钻爆法隧道施工的流程及步骤1. 剖沟定线:首先根据规划要求,在地表上进行剖沟,确定隧道的位置和走向。
2. 钻孔预判:根据地质情况和设计要求,通过调查、取样和地质勘察等手段,对待施工区域的岩石性质和特征进行预判。
3. 钻孔布距:按设计要求和地质情况,合理布置钻孔位置和孔距。
4. 钻孔施工:使用钻机进行钻孔作业,根据地质情况,选择合适的钻头和钻具进行钻孔操作。
5. 填充装药:在钻孔中注入爆炸药物,用以破碎岩石。
6. 爆破作业:由专业爆破工程师进行爆破作业,按照设计要求执行爆破方案。
7. 清理碎石:爆破完成后,使用挖掘机和运输车等设备进行碎石清理,将炸碎的岩石搬运出隧道。
8. 衬砌施工:在隧道开挖完成后,对施工区域进行衬砌,以确保隧道的结构牢固和安全。
9. 其他工序:根据具体施工情况,可能还需要进行其他工序,如排水、通风、电气等。
二、钻爆法隧道施工方法的优缺点1. 优点:- 适用范围广:钻爆法适用于各种不同岩石类型和地质情况,包括软岩、硬岩、砂岩等。
- 施工速度快:相比其他隧道施工方法,钻爆法具有较快的施工速度,能够在短时间内完成大量的隧道开挖。
- 工艺可控:通过调整钻孔布距、爆破参数等,可以对施工过程进行精确控制,以应对复杂的地质情况。
- 经济效益好:钻爆法施工工艺简单,设备成本较低,同时施工速度快,因此具有较好的经济效益。
2. 缺点:- 环境污染:钻爆法施工过程中会产生大量噪音、粉尘和振动,对周围环境和居民产生一定的影响。
- 安全风险:爆破作业存在一定的安全风险,对施工人员和周围环境需要进行严格的安全措施和防范措施。
三、钻爆法隧道施工的注意事项1. 合理布局孔距和孔深:根据地质情况和设计要求,合理布置钻孔位置和孔距,以确保施工质量和安全。
3—1-20 隧道钻爆法开挖设计与施工技术1 前言1。
1 概述钻爆法是工程活动中石方开挖的传统方式,在明山及地下工程施工中广泛使用。
在隧道施工中,钻爆法具有施工组织简单、容易掌握,对地质条件适应性强,开挖成本低的特点.尽管掘进机在许多国家已被广泛使用,但从长远来看,钻爆法仍将是修建岩石隧道的主要方法。
采用钻爆法开挖隧道,其施工进度、工程质量都与爆破技术密切相关.提高爆破循环进尺、降低爆破成本,减少对围岩的扰动是隧道爆破的重点。
隧道爆破是单自由面条件下的岩石爆破,关键技术是掏槽以形成掘进方向的爆破临空面,从而提高爆破循环进尺和炮孔利用率。
对工程质量而言,尽量减少对围岩的扰动是十分重要的,因此隧道周边的光面爆破是隧道爆破的另一个关键点.成功的隧道爆破应该做到:爆破进尺达到预期效果,掌子面平整,岩碴块度适宜装运,周边轮廓平顺,超欠挖符合要求,围岩稳定。
1。
2 适用范围适用于钻爆法施工的隧道开挖。
2 施工工艺2。
1 钻爆法开挖工艺流程钻爆法开挖工艺流程见图2—1。
2。
2 爆破设计在钻爆方案设计时通常按图2-2程序进行。
图2-2 爆破设计程序图2.2。
1 全断面或上半断面掘进爆破设计隧道爆破开挖根据其断面大小、地质情况,分为全断面一次开挖成型及分部开挖成型。
无论采用何种方式,最先爆破开挖的部份都必须进行掏槽爆破,这是隧道爆破的关键。
掏槽对钻爆技术要求较高,炮孔数较多,炸药消耗也较大。
循环进尺控制:一般来说,Ⅴ级围岩循环进尺控制在0。
8~1.0m、Ⅳ级围岩循环进尺控制在1。
5~2。
0m;Ⅱ、Ⅲ级围岩采用全断面爆破,炮孔深度以不超过4。
0m为宜,手持风钻不宜超过3。
5m,液压台车不宜大于4.5m。
隧道爆破炮孔(眼)一般分为:掏槽孔(眼),掘进孔(眼),周边孔(眼)。
图2-1 掘进流程框图⑴掏槽眼设计掏槽方式通常分为直眼掏槽和斜眼掏槽两类。
掏槽方式的选定需要考虑以下几方面条件:开挖断面的几何尺寸,地质条件,设备情况,钻眼爆破水平,对开挖的技术要求等。
论隧洞施工的钻孔爆破法一、提前进洞及黄土洞段提前进洞段属于岩石洞段,开挖采用挖机,出渣采用50装载机,严禁超挖,预留部分采用人工开挖成型。
二、围岩段隧洞属于Ⅳ、Ⅴ类围岩,开挖采用光面爆破技术进行全断面掘进,坚硬岩石施工加强掏槽爆破,控制周边光爆孔,控制超欠挖。
爆破器材选用2#岩石硝铵炸药(有水时采用防水乳化炸药),塑料导爆管非电起爆系统毫秒微差有序起爆。
2.1、爆破设计(1)爆破器材选用①炸药选用2#岩石硝铵炸药和防水乳化炸药,直径Φ32mm,长25cm。
②选用非电毫秒雷管引爆。
(2)岩体单位消耗药量的确定经计算:q=0.80kg/m3 .(3)钻孔深度的确定根据围岩特性,及以往施工经验,钻孔深度拟采用大孔平行掏槽,孔深3.5m,辅助孔深3.5m,周边孔深3。
5m。
(4)炮孔间距a的确定根据围岩特性,参照以往施工经验,炮孔间距宜取为0.5~0.9m.掏槽眼间距a=0。
18~0。
38m,辅助眼间距a=0。
70~0.80m,周边孔间距a=0。
52m.(5)炮孔布置掏槽孔采用平行直孔掏槽,掏槽孔深3。
5m,间距30cm,布置在断面中心位置处,辅助孔深3。
5m,间距50~90cm,排距40~70cm,梅花形布置在掏槽孔与周边孔之间。
周边孔布置在开挖断面轮廓线上,孔深3.5m,间距52cm。
炮孔位置详见下图说明:以五梅花直眼空孔掏槽形式掏槽,图中影印孔为空孔,起爆顺序为1-7号孔,尺寸以厘米计(6)装药量的确定经计算,各孔装药量详见爆破参数表. 在钻孔爆破的实施过程中要根据围岩的岩性变化和现场爆破效果,及时调整爆破参数。
(7)堵塞长度的确定堵塞长度宜为0.6~1.0m之间。
(8)装药结构围岩掏槽眼及辅助眼均采用连续装药方式,周边眼及底眼采用间隔装药方式.2.2、开挖作业(1)测量准备用全站仪、水准仪进行施工前期的测量工作,根据测量结果,划出开挖轮廓线,用红色油漆标识出掏槽孔,辅助孔、周边孔的准确位置,测设控制点,并将临时水准点和隧洞中心线控制点引至靠近掌子面不至于被破坏的地方,同时加强保护,每次测量放线时,都要对上一循环的开挖轮廓进行检查,并对检查结果及时进行分析,以做为调整爆破参数的实验依据.(2)钻孔钻孔采用风钻,钻孔时准确定位钻机钻杆位置,控制炮眼数量、位置、深度。
隧洞开挖爆破方案一、工程概况。
咱这隧洞啊,就像在大山肚子里开个长长的通道。
它有多长呢,[具体长度]米,断面大概是个啥形状呢,[描述断面形状,比如圆形或者马蹄形之类的],尺寸是[具体尺寸]。
这隧洞周围的岩石啊,就像一个个性格各异的家伙,有硬邦邦的花岗岩,也有稍微软一点的砂岩之类的。
这工程地点呢,在[详细地点],周边环境啊,有的地方靠近居民区,所以咱爆破的时候得特别小心,可不能把人家的房子给震得晃悠起来。
二、爆破目标。
咱的目标很明确,就是把隧洞里面的岩石按照设计的形状和尺寸给炸开。
要炸得干净利落,不能留太多残渣影响后续施工。
而且要保证隧洞的壁面尽量平整光滑,就像给大山肚子做个精致的手术一样,不能坑坑洼洼的。
三、爆破设计。
# (一)炮孔布置。
1. 掏槽孔。
这掏槽孔啊,就像是先在岩石堆里开个突破口。
我们在隧洞的断面中心位置,弄上[具体数量]个掏槽孔,它们就像先锋队一样,排成[具体形状,比如楔形或者直孔掏槽的形状]。
这些孔的间距呢,大概是[X]厘米,深度比其他炮孔要深一点,大概是[具体深度]米。
这样就能先把中间的岩石给炸开,给周围的炮孔创造更好的爆破条件。
2. 辅助孔。
辅助孔就像是跟着掏槽孔后面的大部队。
围绕着掏槽孔,我们均匀地布置[具体数量]个辅助孔。
它们的间距大概是[Y]厘米,深度比掏槽孔稍微浅一点,是[具体深度]米。
这些孔的作用就是把掏槽孔炸开后的岩石进一步扩大破碎范围。
3. 周边孔。
周边孔可是负责隧洞壁面成型的关键角色。
沿着隧洞的轮廓线,密密麻麻地打上[具体数量]个周边孔。
它们的间距要小一点,大概是[Z]厘米,深度和辅助孔差不多,也是[具体深度]米。
这样就能保证爆破后隧洞壁面比较平整,不会有太多的超挖或者欠挖现象。
# (二)爆破参数。
1. 炸药选择。
考虑到咱们这隧洞的岩石性质和周边环境,我们选用[炸药名称]炸药。
这种炸药就像一个脾气比较温和但又很有力量的家伙。
它的威力既能把岩石炸开,又不会产生太大的震动和飞石。
隧道工程课程设计计算书一、项目背景及意义随着我国经济的快速发展,基础设施建设在国民经济中的地位日益突出,尤其是在交通运输领域。
隧道作为一种重要的交通工程结构,具有缩短路线、降低地形影响、保护生态环境等优点,在高速公路、铁路、城市轨道交通等方面得到了广泛应用。
因此,开展隧道工程课程设计,提高隧道工程设计水平,对培养隧道工程专业人才具有重要的现实意义。
二、设计任务及目标本次隧道工程课程设计的主要任务是针对某隧道工程,进行隧道主体结构设计、支护设计、排水设计、通风设计等方面的工作。
通过本次设计,使学生掌握隧道工程设计的基本原理和方法,培养实际工程问题的分析和解决能力。
三、设计内容与方法1. 隧道主体结构设计根据隧道工程的特点和地质条件,选择合适的隧道断面形式,进行隧道主体结构的设计。
主要包括隧道净空尺寸、衬砌结构、路面结构等方面的设计。
2. 隧道支护设计针对隧道工程的地质条件、围岩等级、施工方法等因素,进行隧道支护设计。
主要包括锚杆、喷射混凝土、钢架、超前支护等方面的设计。
3. 隧道排水设计根据隧道工程的地质条件、水文地质条件,进行隧道排水设计。
主要包括排水系统、防水系统、降水措施等方面的设计。
4. 隧道通风设计针对隧道工程的长度、交通量、地质条件等因素,进行隧道通风设计。
主要包括通风方式、通风设备、通风控制系统等方面的设计。
5. 隧道附属设施设计根据隧道工程的功能需求,进行隧道附属设施设计。
主要包括隧道照明、标志、监控系统、紧急救援系统等方面的设计。
6. 隧道施工组织设计根据隧道工程的特点、施工方法、施工技术等因素,进行隧道施工组织设计。
主要包括施工进度、施工队伍、施工设备、施工质量控制、施工安全管理等方面的设计。
四、设计成果与分析1. 隧道主体结构设计成果根据设计任务书的要求,完成了隧道主体结构的设计。
设计过程中,充分考虑了隧道工程的地质条件、交通需求、施工技术等因素,确保了设计方案的合理性、安全性和经济性。
隧道工程爆破设计方案一、工程概况表1 隧道工程统计二、地质概况本段隧道工程沿线地质复杂,不良地质发育,尤其是岩溶地质发育,哪嗙隧道洞身处于岩溶水平循环带内,可溶岩与非可溶岩接触带突泥、突水,地表失水,按I级风险隧道管理;同时煤层瓦斯及采空区、顺层、危岩落石众多,高山、竹林山、甲界坡、苗天隧道属高瓦斯或具有瓦斯突出隧道。
地层岩性:沿线地层出露较为完全,自前震旦系至第四系地层皆有分布。
岩性以灰岩、白云岩类可溶岩为主,相间分布板岩、泥岩、砂岩、页岩及煤系地层,局部地段有玄武岩分布。
地质构造:区域范围内地质构造复杂,构造线密集,断层发育,以近SN和NE向断层为主。
水文地质特征:沿线通过长江水系上游地带,线路通过的主要河流有洛北河、南明河等。
不良地质:沿线不良地质主要有岩溶、煤层瓦斯和采空区、滑坡、危岩落石、岩堆、泥石流、顺层、软质岩风化剥落等。
特殊岩土:特殊岩土有人工弃土(碴)、软土及松软土、膨胀土、红黏土等。
根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001,1/400万),测区地震动峰值加速度0.05g,地震动反应谱特征周期为0.35s。
三、光面爆破理论隧道光面爆破采取微震动控制爆破技术。
为控制超挖,周边采用光面爆破方法。
隧道光面爆破要求周边眼爆破既能将岩石爆落下来,又能形成规整的轮廓,尽可能保留半孔痕迹,减小爆破对围岩的扰动,减少超挖量。
装药集中度(q)、最小抵抗线(W)直接影响周边岩石的爆落效果;“规整轮廓”主要与炮眼间距(E)、炮眼密集系数(m=E/W)和最小抵抗线有关(W);半孔率主要与不耦合系数(D=d炮眼/d炸药)有关。
因此,影响隧道光面爆破效果的主要参数应是:炮眼间距(E)、炮眼密集系数(m)、装药集中度(q)、最小抵抗线(W)、不耦合系数(D)。
而它们之间又是相互联系的,只有这些参数整体上处在某一正确的范围内,才能达到理想的光爆效果。
影响光面爆破效果的因素有很多,主要有围岩地质条件、炸药特性、断面形状和大小、钻孔质量等。
隧道工程课程设计题目:隧道工程课程设计姓名:班级:学号:指导老师:2016年11月19日目录隧道工程课程设计任务书 ........................................................... 错误!未指定书签。
隧道工程课程设计计算书 ........................................................... 错误!未指定书签。
一、基本条件 ........................................................................... 错误!未指定书签。
二、确定隧道明暗交界、明洞洞门位置;确定洞门类型和隧道长度错误!未指定书签。
2.1 明暗交界......................................................................... 错误!未指定书签。
2.2 洞门位置......................................................................... 错误!未指定书签。
2.3 洞门类型......................................................................... 错误!未指定书签。
2.4 隧道长度确定 (5)三、绘制隧道平面图;包括隧道平面位置、进出口洞门位置、边仰坡开挖线、人行和车行横洞位置 ............................................... 错误!未指定书签。
3.1 隧道平面位置................................................................. 错误!未指定书签。
课程名称:
设计题目:
院系:
专业:
年级:
姓名:
指导教师:
西南交通大学峨眉校区
年月日
课程设计任务书
专业姓名学号
开题日期:年月日完成日期:年月日题目隧道钻爆设计
一、设计的目的
掌握隧道钻爆设计过程。
二、设计的内容及要求
根据提供的隧道工程,确定各炮眼类型的炮眼数目;编制钻爆参数表;绘制钻爆设计图;绘制爆破网络图
三、指导教师评语
四、成绩
指导教师(签章)
年月日
隧道爆破设计实例
一、 工程概况
某隧道穿越无区域性断裂构造地带,围岩较为破碎,裂隙较发育,普氏系数f=8~10。
地下水以基岩裂隙水为主,水量较发育。
隧道内围岩以Ⅳ类围岩为主,主要为片麻岩。
隧道断面设计为半圆拱形,底宽B=4.5m 、高H=4.0m 。
二、 施工方案选择
为了保证隧道开挖质量,又能加快施工工期,采用全断面光面爆破施工方案。
每月施工28d ,采用4班循环掘砌平行作业,月掘进计划进尺为210m 。
三、 爆破参数选择
1、计算炮眼数N
τγ
q S
N =
N ——炮眼数目,不包括未装药的空眼数。
q ——单位耗药量 S ——开挖断面积,m ²。
τ——装药系数,即装药长度与炮眼全长的比值,可参考表1 γ——每米药卷的炸药量,kg/m,2号岩石铵梯炸药的每米质量见表2 开挖断面
[]{}23.13B 2B H 22
2B S m =⨯÷-+⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎣⎡÷÷=)
()(π
单位炸药消耗量根据表5——5选取,q=1.4kg/m ³。
装药系数τ根据表5——3,并综合考虑各类炮眼的装药系数选取,τ=0.43。
根据表5——4选取γ=0.78,代入上式则有
5
.5578
.043.03
.134.1N =⨯⨯=
个 实际取55个炮眼。
2、每循环炮眼深度
本工程的月掘进循环计划进尺为210m ,每掘进循环的计划进尺数l=210÷28÷4=1.875m,本设计取炮眼利用率η=0.93,则根据炮眼深度计
算式有L =l/η=1.875/0.93=2.02m
实际取炮眼深度为2m ,每循环进尺l ′=2.0×0.93=1.86m 一般深掏槽眼较炮眼深度加深0.15~0.25m 。
3、炮孔直径
由于地下水以基岩裂隙水为主,水量较发育,因此,选用2号岩石乳化炸药,其药卷直径为32mm ,长度为200mm ,每卷质量为0.15kg 。
炮孔过小,不利于装填药卷;炮孔过大,会降低爆破效果和钻眼速度。
根据施工单位常用的钻孔设备和选用的药卷直径,确定炮孔直径为42mm 。
4、炮眼间距和排距 (1)、掏槽眼
根据本隧道断面较大的特点,确定采用复式楔形掏槽。
共布置10个掏槽眼,其中深掏槽眼6个,眼深在每循环炮眼深度的基础上加深0.2,故深度取2.2m ;浅掏槽眼4个,深度取1.0m 。
(2)、周边眼
中硬岩光爆孔间距一般取450~600mm ,最小抵抗线取600~750mm 。
根据实际情况,选取本隧道光爆孔间距为500mm ,最小抵抗线为600mm ,光爆系数为0.83。
周边眼向外倾斜,眼底距轮廓线为100mm 。
按照隧道周边总长度和炮孔间距,可以计算周边眼个数为
13.305.022
B
H B 2B N =÷⎥⎦
⎤
⎢⎣
⎡
⨯-++÷=)()(周π 实际取31个。
(3)、辅助眼
为了减小钻眼工作量,加快施工速度,辅助眼间距应适当加大,本隧道布置1圈辅助眼,辅助眼间距为770mm ,共布置14个辅助眼。
5、装药量
(1)根据装药量计算式,计算一个循环的总装药量
Q=qV=1.4×13.3×2.0×0.93=34.6kg
由于式中的q 是2号岩石铵梯炸药的单位耗药量,所以应换算为2号岩石乳化炸药的装药量。
根据表4——2,2号岩石乳化炸药的换算系数e=1.0~1.23,此处取e=1.1。
则一个循环的2号岩石乳化炸药总装药量为34.6×1.1=38.1kg 。
(2)按装药系数计算单孔装药量及总装药量
由表5——3查得,掏槽眼装药系数τ=0.5,辅助眼装药系数τ=0.4,周边眼装药系数τ=0.4。
为了保证光面爆破效果,周边眼装药系数取τ=0.35。
单个炮孔的装药量、装药卷数与装药系数、炮眼深度和单个药卷的长度及质量有关,具体计算如下。
4个浅掏槽眼:
单孔装药卷数=0.5×1.0÷0.2=2.5卷
单孔装药量 =2.5×0.15=0.375 卷
换算为2号岩石乳化炸药:
单孔装药量 =0.375 ×1.1=0.413 卷
单孔装药卷数=0.413÷0.15=2.75卷
实际取为3卷。
6个深掏槽眼:
单孔装药卷数=0.5×2.2÷0.2=5.5卷
单孔装药量 =5.5×0.15=0.825 卷
换算为2号岩石乳化炸药:
单孔装药量 =0.825 ×1.1=0.908 卷
单孔装药卷数=0.908÷0.15=6.05卷
实际取为6卷。
14个辅助眼:
单孔装药卷数=0.4×2.0÷0.2=4.0卷
单孔装药量 =4.0×0.15=0.6 卷
换算为2号岩石乳化炸药:
单孔装药量 =0.6 ×1.1=0.66 卷
单孔装药卷数=0.66÷0.15=4.4卷
实际取为4.5卷。
31个周边眼:
单孔装药卷数=0.35×2.0÷0.2=3.5卷
单孔装药量 =3.5×0.15=0.525 卷
换算为2号岩石乳化炸药:
单孔装药量 =0.525×1.1=0.58 卷
单孔装药卷数=0.58÷0.15=3.9卷
实际取为4卷。
按此计算,每循环进尺的总装药量为
Q=(4×0.45)+(6×0.90)+(14×0.675)+(31×0.60)=35.25kg 此值略小于按体积公式计算的总装药量,但基本上是一致的,所以按此值进行装填炸药。
四、炮眼布置
炮眼面置如图所示,爆破参数见表5——10
炮眼布置图
五、爆破网路及起爆
根据爆破器材情况,采用毫秒导爆管雷管1、3、5、7、9段,孔内延期起爆法。
各个炮眼所使用的毫秒导爆管雷管段别为:4个浅掏槽眼1~4
号使用1段,6个深孔掏槽眼5~10号使用3段,14个辅助眼11~24号使用5段,21个周边眼25~35号和46~55号使用7段,10个底眼36~45号使用9段。
采用簇联网路,所有炮眼共分为6簇,除了由掏槽眼组成的一簇包括10个炮眼外,其余各簇都由9个炮眼组成。
每簇采用一发瞬发导爆管起爆,6发瞬发导爆管雷管由1发8号电雷管起爆。
下图为爆破网路图,采用连续装药结构,反向起爆方式。
爆破网路图。