长隧洞掘进施工技术

2. 1. 1. 4 辅助炮孔 本工程花岗岩属硬岩， 根据以往经验，辅助
炮孔孔距75mm, 2. 1. 1. 5 光爆预留 层厚度 为取得光面爆破效果，确定光爆层厚度非常 重要。光爆层厚度应等于或小于周边孔最小抵抗
线。一般最小抵抗线 。 “ (7 一 20) D (炮孔直 径) ， 式中光爆层厚度随着药量的增加而增加。 如一定的装药量，光爆层厚度大于岩石爆破最小 抵抗线， 说明太厚爆破不了; 太薄不能形成光滑
本工程地下渗水或施工弃水量较少，主要通 过隧洞边沟和配置几台潜水泵引排至洞外。 2. 5 实施效果 洞室开挖共分 36 个单元工程，经质量评定 全部 合 格，其 中 优 良单 元 19 个，优 良率 52. 8%。该工程实际开工时间为 2003 年 12 月中 旬， 2005 年 3 月上旬 完成，折合全断面进 尺 240. l m/ 月，单 口月进尺 120m ,
参照以往工程经验，炮孔直径选择 40mm, 炮孔数量与开挖面积、岩石强度、炮孔直径、掘 进循环进尺、装药密度等因数有关，按下式计 算: n = 必 L/ qd 式中: n 为工作面总钻孔数， 为开挖断面 A 面积， ; L 为单循环进尺， q 为单位耗药 衬 ，;
量， 刘清 按 荣公式计算q ，1. 09kg/m' ; 拟 为
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工程概 述
福建省屏南县岑洋水电站是屏南柏源溪梯级 开发中的第五级电站，位于长桥镇境内。岑洋水 电站引水隧洞长 3 602m，是屏南县 “ 电冶合一” 项 目的一个控制性工程。隧洞开挖断面为城门洞 型，断面尺寸为 3. 5X 3. O , 隧洞工程坐落在区 m 域性断层西盘，出落岩体为燕山晚期二长花岗 岩，岩石较为坚硬，工程地质条件较好。该隧洞 工程由于埋置深度大，无合适位置布置施工支 洞，故全部工作由进出口两个工作面完成。由于 属于小断面长隧洞工程，因此选用适合于本隧洞 掘进施工的施工方法，加快工程进度是工程顺利 施工的关键。
第 11 期 (第 306 期)
[ 文t 组号] 1009-2846 (2007) 11-0054-02
吉
林
水
利
2007 年 11 月
长 隧洞掘进 施工技 术
阮周宁
( 福建省宁德市水利电力工程局，福建 宁德 352100)
〔 摘耍〕 屏南岑洋水电站引水随润是屏南 “ 电冶合一 项目的一个技创性工程。本丈论迷了陇润开枯洛玻谈计、拍坏作 业、通风排烟、施工出法等方西的招工校术。 〔 关扭词〕 随润挂进，充面洛玻。抢工技术 〔 中圈分类号] T v 52 [文嗽标识码〕 B
D = 40mm ，炮孔 间距 a = 10 一 15) D = 420 一
排 出。 2. 4 施工出渣和排水
隧洞开挖 出渣采用人工装渣 自卸拖拉机 出 渣，每 120m 设一避车道，大大缩短了出渣运输
循环时间一 。
630mm。周边孔炮孔间距 a 与最小抵抗线有关， 其比值 m= a/ w ，一般 m= 1 一 0. 65, 2. 1. 1. 7 线装药密度 根据以往工程经验取用，详见下表 2. 1. 2 实际开挖爆破参数
[ 收稿日期〕2006- 07 - 19 〔 作者简介〕阮周宁 ( 1962- 3, 男，1986 年毕业于福建水利电力毕校水利工在专业，工枉师。
‘ 吉林水利 光爆面。
长 隧洞掘7 年 11 月
2. 1. 1. 6 周边孔间距 周边孔间距与炮孔直径、岩石性质、装药量 等因数有关 ，目前还缺乏统一的理论计算方法， 多采用经验加试验方法确定。本工程炮孔直径取
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经验体 会
平均单位炸药消耗量约 1. 81kg/ m3。周边光爆孔
孔距较大时 ，光爆效果较差. 2. 2 循环作业 开挖循环作业主要工序为: 测量放样及施工 准备~ 钻孔一装药~ 人员 、设备撤离一起爆一通 风排烟一安全检查处理~ 出渣~ 下一循环。循环 搭接优化 ，特别是挖掘通风排烟和出渣 ，是缩短 循环作业时间的关键 。
最先时隧洞开挖采用全断面掘进方法，风钻 钻孔光面爆破，装岩机装石渣。在开挖过程中遇 地质条件较差部位，需及时进行衬砌支护，从施 工安全角度考虑，施工洞室开挖改用下导洞掘进 法施工。下导洞法是先在 隧洞下半部 ( 约 2m 高) 掘进 4 一 5m 长，上部光爆层随后跟进。 爆破参数为 : 掏槽孔 5 个 ，辅助孔 12 个 ， 周边孔 15 个，共 32 孔; 周边光爆孔孔距 0. 5 一 0. 6m ，每一循环进尺 1. 6m 一 2. O ; 装药量可 m 以根据围岩类别、地质构造情况变化进行调整，
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隧洞掘进主要施工技术
2. 1 开挖爆破设计 2. 1. 1 爆破设计 隧洞开挖爆破按照光面爆破要求设计。光面 爆破原理是: 两相邻孔同时起爆时，爆破压力互 相传递，相遇后互相挤压，引起岩石沿着炮孔连 线劈裂，形成光滑爆破开裂面。光面爆破效果取 决于最小抵抗线与周边炮孔间距之比及是否同时 起爆。本工程采用预留光爆层开挖法进行开挖爆 破设计。 2. 1. 1. 1 循环进尺的确定 参照以往工程经验，一般循环进尺为开挖深 度的0. 6 倍左右。本隧洞宽 3. 5m，循环进尺宜 采用 2. 1m ，钻孔深度 2. 3m. 2. 1. 1. 2 炮孔直径、数量的确定
掏槽爆破是隧洞掘进的关键，爆破质量、掘 进效果、循环进尺都受到掏槽爆破效果直接影 响。为达到循环进尺要求，增大爆破作用深度， 掏槽形式采用四空孔十字形平行直空孔掏槽，不 同围岩类别，间排距不 同。 I 类 围岩: a 二 160。 b = 250mm; n 类 以下 围岩: a 二，
200mm , b ‘ 300mm .
每个炮孔的平均装药量，kg , 州 = 0. 25nd2AaL 式中: d 为药卷直径，，; d 为炸药密度，
kg/ r ' ; a 为充填系数，与普氏岩石坚固系数有 n 关， = 7 一 9 时， = 0. 6 一 0. 65; ' L 为钻孔 了 a
深度 ，m ,
经计算， ， 8 时， 了 州~ 1. 1, n= 32, 2. 1. 1. 3 掏槽孔设计