隧道开挖炮眼布置图
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第六章隧道钻爆法开挖施工技术6。
1 隧道爆破的基本概念隧道开挖爆破是单自由面条件下的岩石爆破,爆破条件往往是很差的,要求的爆破技术较高。
特点是:爆破自由面少,一般只有一个自由面,而且是大致与炮眼方向垂直。
炮眼数目与炸药消耗量多.隧道开挖爆破涉及的主要名词如下:掏槽、光面爆破、预裂爆破。
循环进尺:一次开挖爆破的隧道进尺。
炮眼间距:同一并排两相邻炮眼的中心距离。
抵抗线:药包中心至自由面的最小距离.炮眼利用率:实际循环进尺与炮眼深度之比。
掏槽眼:开挖断面中部偏下,最先起爆的炮眼。
辅助眼:掏槽眼之外、周边眼之内的所有炮眼。
周边眼:周边轮廓线上的炮眼。
底板眼:隧道底边上的炮眼。
炸药的敏感度。
爆力和猛度。
炸药爆炸的稳定性。
6.2。
1.1 全断面开挖法适用条件:岩石坚固性中等以上、裂隙节理不发育、围岩整体性较好、断面小于100M2。
优点:可采用深孔爆破、空间大、通风容易、宜采用大型机械。
6。
2。
1.2 台阶开挖法适用条件:岩石坚固性中等以下、裂隙节理发育、围岩整体性较差。
台阶开挖法又分为:正台阶开挖法反(倒)台阶开挖法6。
2.1。
3 导洞开挖法导洞开挖法:根据主导洞位置分为上导洞、下导洞、侧导洞。
6.2.2 影响开挖方法的因素一、地质条件二、洞室的断面面积三、洞室的支护形式四、装运条件五、施工队伍与设备条件6.3 隧道爆破技术工作面的炮眼根据不同的功能分为:(1)掏槽眼(又名掏心眼)(2)辅助眼(又名崩落眼)(3)周边眼。
6。
3。
1 爆破参数隧道掘进爆破技术主要包括以下几个问题:正确确定爆破参数;选择合理的炮眼排列方式;采用有效的控制轮廓措施;解决施工操作中的安全问题。
一、爆破参数的确定原则其主要标志应当是:炮眼利用率高,应在90%以上;巷道断面轮廓合乎规格,超欠挖量不大,对围岩破坏小;岩堆比较集中,岩块大小合适,有利于装岩运输;炮眼数目少,爆破材料消耗少。
二、爆破参数爆破参数是指爆破工作中的主要技术指标。
它包括:炸药消耗量、炮眼直径、炮眼深度、炮眼数目、炮眼利用率、最小抵抗线等.6.3。
隧道爆破专项方案福家沟、罗盘山隧道进口里程分别为D1K770+230~D1K771+008,D1K771+790~D1K772+200,福家沟全隧长778m,罗盘山隧道长410m。
本工程所在地位于南充市华凤镇境内,属于四川盆地低山丘陵区。
地地形起伏较大,缓坡地带多为旱地及荒坡,沟槽被垦为良田,植被茂密,居民较多。
S泥岩夹砂岩,福家沟、罗盘山隧道洞身位于丘陵地貌区,穿越遂宁组J3岩质软,岩层产状平缓稳定,节理裂隙不甚发育多为风化裂隙,延伸性较差,地下水较贫乏,预计隧道涌水量较小,地表水及地下水对混凝土结构具侵蚀性。
隧道进出口地段埋深较浅,且土层较厚,不良地质为有毒有害气体,有天然气溢出的可能,设计属低瓦斯隧道,施工应加强对有害气体的监测并通风,段内地震动峰值加速度<0.05,地震动反应谱特征周期0.35S。
针对福家沟、罗盘山隧道地质情况,制定以下爆破方案。
一、光面爆破1、全过程控制光面爆破施工,爆破器材、炮眼钻设符合设计要求,爆破后围岩应稳定(硬岩无剥落、中硬岩基本无剥落、软岩无大的剥落或坍塌),开挖面及开挖轮廓、爆破进尺符合设计要求,爆破出的石块满足装运要求。
2、钻眼深度、角度、钻孔偏斜度、外张量按设计要求。
不耦合装药系数、炮眼残留率应符合要求。
空中眼、周边眼、导爆索串装药结构、孔口堵塞长度、最小抵抗线、相对距离参数符合要求,控制最佳爆破效果。
3、雷管经检查试爆,电雷管还须专用爆破仪表逐个进行电阻检查。
已生铜锈、变形、破损或加强帽歪斜的雷管不得使用。
起爆药包在装药时临时制作,制作时不得将雷管直接插入起爆药包内,先用直径与雷管相同的木条或竹管在药包一端插入一个深度为雷管长度1.5倍的小孔,然后放入以接好引线的雷管,并将孔口封好。
4、药量经过计算,一般小炮只准采用松动药包,不得采用抛郑药包。
采用裸体药包须经施工负责人许可,不得任意施放。
警戒距离,一般小炮距放炮地点200m以外,用药量较多的爆破及特殊爆破,警戒距离经过计算决定。
罗望六标隧道光面爆破报告
罗望六标纳上1号、2号、3号隧道围岩为4级、5级。
现阶段纳上1号、2号隧道围岩为4级,岩体为中风化泥质粉砂岩夹泥岩,节理裂隙发育,岩体破碎,呈裂隙块状结构,围岩自稳能力差,且存在夹泥岩,故给开挖带来诸多不便,特别是对超欠挖的影响较大。
经我部长期研究,结合隧道特殊地质情况,我部与施工班组长期共同探索,周边眼残眼保存率有所提升,下面对炮眼布置间距及用药量进行简单介绍。
炮眼布置情况:周边眼布设46个,拱顶26个,拱腰两侧各5个,拱脚两侧各5个,拱顶炮眼间距35cm,拱腰间距40cm,拱脚45cm;抵抗线的距离为40cm,二圈眼间距控制在75cm;三圈辅助眼炮眼间距为1m,扩槽眼炮眼间距为60cm,掏槽眼60cm呈矩形分布。
具体炮眼间距布置图如下:
炸药用量情况:炸药使用32#乳化炸药,周边眼拱顶单孔用药3/2节,分段装药用红线连接,拱腰为单孔3/2节,分段装药用红线连接,拱脚单孔2节,分
段装药红线连接;二圈辅助眼拱顶5节,拱腰5节,拱脚5节;三圈眼单孔拱顶6节,拱腰6节,拱底7节;扩槽眼10节,掏槽眼11节。
上述用药量为进尺4m 用药量,分段装药,分段爆破,毫秒管分段一般为5、7、9、11、13、15几个段位,常用5段起炮,毫秒管单次用量一般为170发,炸药用量为168kg。
4级围光面爆破4m进尺炮眼药量分配表。
水工隧洞光面爆破施工指导一.概况福安市湾坞供水工程主洞形式采用城门型,断面尺度为2.2 m×2。
5m、2。
0m×2。
2m。
从设计资料分析,洞身段均以Ⅰ~Ⅱ、Ⅲ类围岩为主,隧洞进出口为Ⅳ类围岩。
二、施工放样在隧洞开挖前应对原有导线点进行复测,确保导线点的正确性。
隧洞开挖后应及时进行导线加密测量,并对加密导线点进行平差计算。
隧洞施工时应及时快速进行隧洞中心线的放样工作,并做好隧洞高程腰线以便施工时进行高程控制。
三.施工方案隧洞开挖采用钻爆法(其工艺流程见图2—1),以新奥法理论指导施工.采用全断面开挖,光面爆破。
采用直线型掏槽,按设计开挖轮廓线布置周边炮眼、辅助眼。
工作面同时开动2台YT-27型气腿式凿岩机钻眼作业.2#岩石硝铵炸药(有水地段采用乳化炸药),周边眼采用中φ25光爆小药卷,8#纸雷管簇联非电毫秒导爆雷管起爆。
图2-1 钻爆法开挖施工工艺流程框图3。
1具体施工技术方案㈠施工围堰隧洞口临近河道地段河道涨水时易倒灌洞内,隧洞施工时必须在其洞口附近设置施工围堰.围堰施工方法根据实际情况(了解当地最大洪水)采用两种方案。
第一:在河道两岸原河堤的位置加高培厚。
采用人工配合机械,人工编织袋装土筑围堰,填筑粘土心墙闭气,编织袋粘土用农用车或人力车运至工作面,用人工堆叠。
围堰的高度根据现场情况确定,堰顶高出水面至少1。
5m,围堰的顶宽1.2m,底宽3。
5~4m,坡度为1:0.8;第二:堤脚及基础若为砂砾透水层,在堤坝迎水坡铺设防渗膜布,防止水流渗入。
隧洞口附近没有河道地段在下暴雨时雨水易倒灌洞内,隧洞施工时必须在其洞口附近设置施工围堰。
围堰采用麻袋装土方式施工。
㈡施工排水①在洞脸顶部设排水沟下设集水井,挖一排水沟把水统一引至集水井处用潜水泵抽排,采用4—6 寸潜水泵抽水,用橡胶软管接至围堰3m 以外.②隧洞内渗水的抽排方案:工作面在出口处的向上坡方向开挖隧洞时,在洞室一侧开设排水沟,利用排水沟自流排水,排水沟随工作面的掘进开凿,并经常清理,必要时,设置水沟盖板。
隧道爆破设计(1)爆破设计的原则尽量提高炸药能量利用率,以减少炸药用量。
采用光面爆破,要求炮眼痕迹残留率硬岩±90%;中硬岩±80%;软岩三60%。
减少对围岩的破坏,控制好开挖轮廓。
合理设计起爆顺序,提高光爆效果。
在保证安全的前提下,尽可能提高掘进速度、缩短工期。
掏槽及底板眼按抛掷爆破设计,采用楔形掏槽法,及充分利用楔形掏槽的易抛掷来减轻震动,保持围岩稳定。
其它炮眼采用浅孔微振动控制爆破,在保证爆破效果的前提下,尽量减少炮眼的炸药用量。
采用微差爆破,减少对围岩的扰动及降低振动强度,采取光面爆破。
(2)爆破参数的选定在进行钻爆参数设计前,先用工程模拟法初选爆破参数,再在洞外做单段爆破漏斗试验及三眼爆破成缝试验,通过现场的试验确定有关爆破参数。
结合隧道工程地质情况及类似工程施工经验进行爆破设计。
光面爆破参数见表3-1。
3)爆破器材的选定炸药选用2号岩石硝铵炸药,其规格为©25X200、©32X200两种。
有水地段选用乳化油炸药。
采用©32直径药卷,周边眼采用高效能控制爆破劈裂管耦合连续装药,其余眼采用集中装药,炮眼堵塞采用水压爆破技术堵塞,非电毫秒雷管起爆,火雷管引爆。
施工中根据地质变化不断调整爆破参数,以取得良好的光爆效果。
(4)钻爆作业施工工艺钻爆作业工艺框图见图3-1o图3-1光面钻爆作业施工工艺框图(5)钻爆施工①开挖准备风、水、电就绪,施工人员、机具准备就位。
②测量放线洞内导线控制网测量采用全站仪进行。
施工测量采用光电测距仪配水准仪进行。
测量作业由专业人员实施,每排炮后进行设计规格线测放,并根据爆破设计参数点布孔位。
周边轮廓线的放样允许误差应控制在土2cm以内。
断面测量滞后开挖面10〜15m,按5m间距进行,每个月进行一次洞轴线及坡度的全面检查、复核,确保测量控制工序质量。
③钻孔作业全断面法施工时,使用凿岩台车钻孔。
上下台阶法施工时,上台阶采用风钻人工钻孔,下台阶采用凿岩台车钻孔。
隧道常用爆破参数及爆破设计LT炸药名称型号换算系数炸药名称型号换算系数露天銨锑 2 1.00 硝酸銨 1.35岩石銨锑 1 0.80 黑火药 1.5岩石銨锑 2 0.88 銨油炸药 1.05~1.10 煤矿銨锑 1 0.97 52%胶质炸药耐冻0.78煤矿銨锑 2 1.12 35%胶质炸药耐冻0.93煤矿銨锑 3 1.16 梯恩梯0.95~1.00 软岩隧道爆破用药量K及有关参数地质条件开挖方法开挖断面(m2)眼深(m)眼径(mm)炮眼数(个)炸药类型K值(kg/m3)砂质页岩Ⅱ类拱部光面15·3 0·9 45 66 岩石硝铵0·3~0·4泥质页岩Ⅱ类半断面微台阶上32·06下63·701·1 45上111下120岩石硝铵上0·52下0·31千枚岩f=1~1·5半断面微台阶上14·5下30·771·0 45 上65下67岩石硝铵上0·61下0·42断层带砂岩Ⅱ类全断面预裂101·3 1·1 48 168乳胶与硝铵0·73断层带板岩Ⅱ~Ⅲ类全断面预裂72·5 1·3 48 147乳胶与硝铵0·75断层破碎带花岗岩Ⅱ类半断面正台阶上44·25下94·03·0 48上116下94水胶与硝铵上1·24下0·74断层破碎带片麻岩半断面正台阶上38下383·0 42上38下38岩石硝铵上1·74下0·7砂泥岩互层f=2·5~6 分部开挖50 1·6 42 294 岩石硝铵1·2中硬岩、硬岩隧道爆破用药量K及有关参数泥质厚层砂岩f=4~5全断面光面爆破46 2·5 50 91 硝铵炸药1·41泥砂岩R压=31·8MPa全断面光面爆破50 1·8 50 126 硝铵炸药1·8Ⅳ类围岩全断面光面爆破90 3·2 48 136 硝铵炸药0·87中厚层隐晶质灰岩Ⅳ~Ⅴ类全断面预裂爆破100·7 5·0 48 200 硝铵炸药1·75Ⅲ类围岩石(等差爆破)全断面光面爆破90 5·0 48 185抗水、硝铵1·85砂岩、板岩Ⅳ~Ⅴ类全断面光面爆破96·2 5·0 48 180抗水、硝铵1·63花岗岩Ⅳ类(已有导坑)全断面光面爆破75·72 3·2 48 142防水、硝铵1·66砂岩、板岩Ⅳ~Ⅴ类全断面光面爆破101·3 5·0 48 198乳胶、炸药1·95花岗岩Ⅴ类全断面光面爆破93·5 5·0 48 198水胶、防水、硝铵1·43Ⅳ~Ⅴ类全断面光面爆破81~854·0~5·048180~2001·74 单位耗药量(四)坚硬岩石低台阶(H<2w)爆破耗药量及主要参数孔径(mm)台阶高(m)孔深(m)抵抗线(m)孔间距(m)堵塞(m)装药量(kg)单耗(kg/m3)26~34 0·20·60·40·5 0·5 0·051·2526~34 0·30·60·40·50·50·050·83 26~34 0·40·60·40·50·50·050·63 26~34 0·60·90·50·650·80·100·51 26~34 0·81·10·60·750·90·200·56 26~34 1·01·40·81·01·00·40 0·50 51 1·0 1·4 0·8 1·0 1·10·4 0·5 51 1·5 2·0 1·0 1·2 1·20·85 0·47 51 2·0 2·6 1·3 1·6 1·31·7 0·41 51 2·5 3·2 1·5 1·9 1·52·7 0·38 64 1·0 1·4 0·8 1·0 1·10·4 0·5 64 2·0 2·7 1·3 1·6 1·51·9 0·46 64 3·0 3·8 1·6 2·0 1·63·8 0·40 64 4·0 4·9 2·1 2·6 2·06·5 0·30 76 1·0 1·6 1·1 1·3 1·20·57 0·40 76 2·0 2·6 1·3 1·6 1·31·7 0·41 76 3·0 3·8 1·5 1·8 1·53·2 0·40 76 4·0 5·0 1·7 2·1 1·75·6 0·39 76 5·0 6·2 2·0 2·5 2·010·0 0·40 76 6·0 7·4 2·6 3·2 2·6 18·1 0·36单位耗药量K及其它参数(五)硬岩二级v形掏槽(竖向三排)装药量k及其它参数炮眼直径(mm) 掏槽深度(m) 抵抗线(m) 底部装药集中度(kg/m) 垂向炮眼个数30 1·5 1·0 0·9 338 1·6 1·2 1·4 345 1·8 1·5 2·0 351 2·0 2·0 2·6 3扇形掏槽钻爆参数炮眼直径(mm) 抵抗线(m) 掏槽深度(m) 底部装药集中度(kg/m) 水平向炮眼个数不装药段长度(m)30 0·8 1·5 0·9 3 0·540 0·9 1·6 1·6 3 0·5545 1·0 1·8 2·0 3 0·648 1·1 1·9 2·3 3 0·651 1·2 2·0 2·6 3 0·75对称掏槽中空孔径D、与掏槽眼中心最大间距a、装药量Q中空孔眼直径D(mm)50 2×57 75 85 100 2×75 110 125 150 200 掏槽中至空眼中a(mm)90 100 130 145 175 200 190 220 250 330装药量Q(kg/m)d=32 0·20 0·30 0·30 0·35 0·40 0·45 0·45 0·50 0·60 0·80 d=37 0·25 0·35 0·35 0·40 0·45 0·53 0·53 0·60 0·70 0·95 d=45 0·30 0·42 0·42 0·50 0·55 0·63 0·65 0·70 0·85 1·10深眼掏槽装药参数掏槽形式钻孔深度(m) 中空孔数(个)装药眼数(个)单孔药量(kg)装药集中度(kg/m)单位装药量(kg/m3)雷管段数单中空孔3·5 1 16 4·0 1·14 1·51 1~12 双中空孔3·5 5·15 2 14 5·85 1·14 1·31 1~7 三中空孔5·15 3 18 5·85 1·14 1·69 1~7 四中空孔3·5 4 18 4·0 1·14 1·70 1~12二、隧道爆破设计爆破设计(一)、规范规定《铁路隧道施工规范》(TB10204-2002)规定:光面爆破参数岩石类别周边眼间距E(cm)周边眼抵抗线W(cm)相对距离E/W装药集中度q(kg/m)极硬岩55~70 60~80 0.7~1.00.30~0.35硬岩45~65 60~80 0.7~1.00.20~0.30软质岩35~50 45~60 0.5~0.80.07~0.12预裂爆破参数岩石类别周边眼间距E(cm)至内排崩落眼间距(cm)装药集中度q(kg/m)极硬岩40~50 40 0.30~0.40硬岩40~45 40 0.20~0.25软质岩 35~40 350.07~0.12说明:1、上表所列参数适用于炮眼深度1.0~3.5m ,炮眼直径40~50mm ,药卷直径20~25mm ;2、当断面较小或围岩软弱、破碎或对曲线、折线开挖成形要求较高时,周边眼间距E 应取小值;3、周边眼抵抗线W 值在一般情况下均应大于周边眼间距E 值。