隧道爆破施工方案

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隧道爆破施工方案

一、工程概况:

XX隧道位于双牌县尚仁里乡塔山坳, 距老G207线2819公里处约1.1公里, 有便道通往隧道进口处, 交通较方便。该隧道设计长870m, 属中隧道, 双牌端洞口桩号为K107+475, 道县端洞口桩号为K108+345, 最大埋深在K108+070处达185m, 隧道平面位于直线段, 隧道进出口均设置在直线上,

隧道纵坡为3.00%。设计为双向两车道二级公路隧道, 主洞建筑限界按60km/h行车速度设计, 建筑限界净宽10m、净高5.0m, 隧道内轮廓采用三心圆形式(无仰拱)和五心圆形式(有仰拱)。行车道(含侧向宽度)宽8.0m,

检修道宽1.0m。

二、洞身开挖:

根据隧道各里程段的特点及围岩情况, 各级围岩段采用相宜的开挖和超前支护方法, 短进尺、强支护, 确保施工安全。

隧道洞身开挖严格按照“新奥法”原理组织施工。机械化掘进, 机械化装运。Ⅴ级围岩断层破碎带、浅埋或偏压地段采用预留核心土法施工;Ⅳ级围岩深埋地段采用上、下台阶法施工;Ⅲ级围岩地段采用全断面法施工。

开挖采用凿岩台车钻眼, 人工装药并连接起爆器实施光面爆破, 爆破施工遵循短进尺、强支护、弱爆破、勤量测的原则。装载机装碴,大型自卸汽车运输出洞。

洞身开挖施工中严格控制开挖断面, 控制超欠挖。经监理工程师确认不影响衬砌结构的稳定和强度时, 岩石个别突出部分(每平米内不大于0.1m)可侵入衬砌不大于50mm。拱脚、墙脚以上1m内断面严禁欠挖。为保持断面稳定和节约成本, 施工中严格控制超挖量, 使断面圆顺平整。

(一)施工方法:

采用凿眼台车或作业台车配合人工手持风钻进行钻眼, 进尺可以控制在1~2m。爆破后机械出碴装运至弃碴场, 进行网、锚、喷混凝土初期支护。一般适合采用全断面施工的围岩, 其支护参数多为系统锚杆和网喷混凝土联合支护。因此全断面施工工序简单:钻眼爆破→出碴→网、锚、喷支护→进入下一循环钻爆。

(二)施工工艺:

施工工艺见全断面开挖施工工艺流程图 测量放线台车就位钻凿炮眼药包加工装药连线起爆、排烟处理危石喷射混凝土备料采碴初喷封闭出碴锚杆、钢筋网加工施工锚杆、钢筋网喷射混凝土备料复喷混凝土 全断面开挖施工工艺流程图进入下循环

(三)作业要点:

(1)测量放线

在开挖面上进行测量并绘出中线与水平线, 水平线可绘在轨平高度上,

然后绘出开挖断面轮廓线, 在按照钻爆设计准确标出炮眼位置, 炮位误差不应大于5cm。最好采用激光导向和幻灯布眼, 以减少测量放线的时间, 并提高炮眼位置的精度。

(2)台车就位

采用轨行式的凿眼台车, 或采用轨行式的多功能作业台架, 其轨道按照隧道中线准确铺设, 无轨台车到达工作面就位, 应使台车推进梁与隧道掘进方向相平行, 使台车所钻的炮眼满足要求。 (3)钻凿炮眼和锚杆眼

必须严格按照炮眼的位置、方向、深度钻眼, 特别是掏槽眼和周边眼的成孔质量。

(4)装药连线

先将炮眼吹洗干净, 正确按照钻爆设计装药连线, 保证装药量、起爆顺序正确无误。

(5)退出凿眼全部设备到安全地段, 起爆。

(6)通风、排烟。

(7)根据开挖围岩状况, 对开挖后的围岩进行找顶和危石处理, 并踩碴作业进行3~5cm混凝土初喷封闭。

(8)机械出碴。

(9), 安装锚杆、钢筋网, 复喷混凝土至设计厚度。

(10)在开挖面后适当距离进行模筑混凝土二次衬砌。

三、钻爆施工:

在隧道爆破作业的掘进中, 首先进行钻爆设计, 然后根据合理、经济、安全的设计数据指导钻爆施工。对爆破技术诸要素如钻眼大小、孔深、间距、药量、钻眼分布与起爆顺序等进行慎重研究与严格控制。

钻爆法开挖作业工序组成为:测量放样→布眼→台车(台架)及风水管路就位→钻眼→装药堵塞→联结起爆器→起爆→通风→找顶清理危石→出碴→清底。

(一)钻爆设计:

钻爆法施工时, 综合考虑地质条件、开挖断面、开挖进尺、爆破器材等条件,并通过爆破试验确定爆破参数,试验时参照光面爆破参数表。

光面爆破施工得到如下要求:

残留炮孔痕迹, 应在开挖轮廓面上均匀分布。炮孔痕迹保留率:硬岩不少于80%, 中硬岩不少于70%, 软岩不少于50%。

相邻两孔之间的岩面平整, 孔壁不应有明显的爆破裂隙。

相邻两孔之间出现的台阶形误差不得大于150mm。

光面爆破参数表

岩石种类 周边眼间距E(cm) 周边眼最小抵抗线

W(cm) 相对距离

E/W 周边眼装药参数

(kg/m)

硬 岩 55~70 60~80 0.7~1.0 0.30~0.35

中硬岩 45~65 60~80 0.7~1.0 0.2~0.30

软 岩 35~50 45~60 0.5~0.8 0.07~0.12

各类围岩炮孔布置图

(1)Ⅲ级围岩上下台阶法开挖

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

起爆顺序 炮孔

名称 炮孔数量 炮孔

深度

(m) 雷管

段别 装药参数

备 注

药量(kg)

1 掏槽孔 4 3.2 1 9.2

1.每循环进尺3.0m,爆破效率87%,每循环方量249.75m3。 2 掏槽孔 6 3.2 3 13.8

3 辅助孔 5 3.1 5 10

3 辅助孔 9 3.1 7 18

4 辅助孔 12 3.1 8 24 上台阶掏槽眼眼布置图

2433431501431231391705050188186138462°0'65°0'75°49'1808484

上台阶炮眼布置图14866090R593R683R7431315171980459031910013100805605050R50360505014379111809080710010010059

②下台阶光面爆破 5 辅助孔 15 3.1 9 30 2.炸药单耗0.6kg/m3;

3.光爆炮眼痕迹率90%。

6 周边孔 44 3.1 10/11 30.8

7 底孔 20 3.1 12 14

合计 126 149.8 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

下台阶炮眼布置图(左右分开)

10051100100909088509080946057911131517148610019090

(2)Ⅳ级围岩采用三台阶法开挖

①上台阶光面爆破, 采用楔形掏槽, 周边眼采用不耦合装药, 装药结构起爆顺序 炮孔

名称 炮孔数量 炮孔

深度

(m) 雷管

段别 装药参数

备 注

药量(kg)

1 辅助孔 39 3.0 1-5 78

1.每循环进尺3.0m,爆破效率87%,每循环方量84.1m3。

2.炸药单耗1.1kg/m3;

3.光爆炮眼痕迹率90%。 2 周边孔 8 3.0 5 5.6

3 底孔 11 3.2 7/9 7.7

合计 48 91.3 见周边眼采用装药结构图和辅助眼装药结构图。上台阶断面面积: 58.4 m²。

Ⅳ级围上台阶岩爆破参数表

上台阶炮眼布置图

9111355284768115150505020014188135454590

②中台阶光面爆破

中台阶断面面积: 54.4 m², 炮眼数量78个。

Ⅳ级围中台阶岩爆破参数表 起爆顺序 炮孔

名称 炮孔数量 炮孔

深度

(m) 雷管

段别 装药参数

备 注

药量(kg)

1 掏槽孔 3 2.2 1 4.5

1.每循环进尺2.0m,爆破效率89%,每循环方量116.8m3。

2.炸药单耗0.6kg/m3;

3.光爆炮眼痕迹率90%。

2 掏槽孔 6 2.2 3 9

3 掏槽孔 6 2.2 5 9

4 辅助孔 5 2.1 7 7

4 辅助孔 12 2.1 7 16.8

5 周边孔 32 2.1 8/10 16

6 底孔 14 2.4 9 7

合计 70 69.3 起爆顺序 炮孔

名称 炮孔数量 炮孔

深度

(m) 雷管

段别 装药参数

备 注

药量(kg)

1 辅助孔 13 2.2 1 19.5 1.每循环进尺2.0m,爆破效率88%,每循环方量108.8m3。

2.炸药单耗1.0kg/m3;

3.光爆炮眼痕迹率90%。 2 辅助孔 14 2.1 3 21

3 辅助孔 15 2.1 5

22.5

4 周边孔

20 2.1 7 28

5 底孔 16 2.4 9 22.4

合计 78 113.4

中台阶炮眼布置图

135711

③下台阶光面爆破

下台阶断面面积: 51.3m2, 炮眼数量86个。

Ⅳ级围下台阶岩爆破参数表

起爆顺序 炮孔

名称 炮孔数量 炮孔

深度

(m) 雷管

段别 装药参数

备 注

药量(kg)

1 辅助孔 8 2.2 1 12 1.每循环进尺2.0m,爆破效率88%,每循环方量102.6m3。

2.炸药单耗2 辅助孔 8 2.2 3 12

3 辅助孔 7 2.2 5 10.5

4 辅助孔 10 2.2 7 15 5 辅助孔 10

2.2 9 15 1.2kg/m3;

3.光爆炮眼痕迹率75%。 6 辅助孔 12 2.2 11 18

7 周边孔 16 2.2 13 22.4

8 底孔 15 2.4 15 21

合计 86 125.9

下台阶炮眼布置图

13579111315

④隧底爆破开挖时要严格控制超欠挖。隧底断面面积: 15m2, 炮眼数量21个。

Ⅳ级围隧底爆破参数表

起爆顺序 炮孔

名称 炮孔数量 炮孔

深度

(m) 雷管

段别 装药参数

备 注

药量(kg)

1 辅助孔 3 2.2 1 4.5 1.每循环进尺2.0m,爆破效率85%,每循环方量30m3。

2.炸药单耗1.0kg/m3;

3.光爆炮眼痕迹率90%。 2 辅助孔 6 2.2 3 9

5 底孔 12 2.4 5 16.8

合计 21 29.8

隧底炮眼布置图