鐵路客運隧道洞身開挖鉆爆設計方案.docx

此文檔收集于網(wǎng)絡，如有侵權，請聯(lián)系網(wǎng)站刪除寶雞至蘭州鐵路客運專線甘肅段 寶蘭標馬鞍梁隧道洞身開挖鉆爆設計方案（IDK742+881IDK744+070.9）編制： 復核： 審批： 中鐵二十一局寶蘭鐵路客專寶蘭標一工區(qū)二零一三年五月目 錄1、編制目的32、編制依據(jù)33、編制原則34、工程概況35、施工方案45.1鉆爆設計45.1.1 爆破設計原則45.1.2 爆破設計程序55.1.3 爆破器材選用55.1.4炮眼布置55.1.5 爆破參數(shù)55.1.6 裝藥結構及堵塞方式65.1.7 起爆網(wǎng)絡設計75.1.8 各級圍巖爆破設計圖及參數(shù)表85.2鉆爆作業(yè)135.3.隧道爆破155.4.超欠挖控制175.5出碴運輸18馬鞍梁隧道洞身開挖鉆爆設計方案1、編制目的為明馬鞍梁隧道洞身開挖施工工藝流程、操作要點、和相應的工藝標準，指導和規(guī)范施工，保證馬鞍梁隧道洞身開挖施工質量，特編制本施工方案。2、編制依據(jù)（1）客運專線鐵路隧道工程施工指南（2）客運專線鐵路隧道工程施工質量驗收標準（3）馬鞍梁隧道設計圖紙和相關參考圖3、編制原則（1）根據(jù)本標段實際情況，在保證質量、安全的前提下加緊施工，在工期安排上盡可能提前完工；（2）合理安排施工工序，做到布局合理、重點突出，全面展開，流水作業(yè)，正確選用施工工法，科學組織，均衡生產。（3）各工序緊密銜接，避免不必要的重復工作，以保證施工連續(xù)均衡有序的進行。（4）堅持對施工現(xiàn)場全過程監(jiān)控，采用科學的方法進行動態(tài)管理，加強施工管理，開展文明施工，創(chuàng)文明優(yōu)質標準化工地。（5）嚴格執(zhí)行部頒發(fā)的現(xiàn)行的和設計規(guī)范、施工規(guī)范和驗收標準。4、工程概況馬鞍梁隧道位于天水市麥積區(qū)元龍鎮(zhèn)與伯陽鎮(zhèn)之間渭河南岸黃土梁卯區(qū)，地面高程一般為10161502m，相對高差約450m。隧道起訖里程IDK742+881IDK744+070.9，隧道全長4189.9m,最大埋深約為446m.其中，級圍巖1250米，級圍巖2759.9米，級圍巖180米。馬鞍梁隧道施工由進口， 1#斜井， 2#斜井，出口四口掘進。5、施工方案5.1鉆爆設計鉆爆作業(yè)是隧道施工控制工期、保證開挖輪廓的關鍵。為了充分發(fā)揮圍巖的自承能力，減輕對圍巖的振動破壞，隧道級圍巖采用微振控制爆破技術，其它開挖斷面周邊采用爆破，并根據(jù)圍巖情況及時修正爆破參數(shù)，減少超欠挖，以達到最佳爆破效果，形成整齊圓順的開挖輪廓線。5.1.1 爆破設計原則(1)炮孔布置要適合人工鉆孔；(2)提高炸藥能量利用率，以減少炸藥用量；(3)減少對圍巖的破壞，周邊采用爆破，控制好開挖輪廓；(4)控制好起爆順序，提高爆破效果。(5)除非圍巖破碎，節(jié)理發(fā)育等不良地質外，開挖斷面周邊一律進行爆破。5.1.2 爆破設計程序5.1.3 爆破器材選用采用塑料導爆管、導爆索、毫秒雷管起爆系統(tǒng)，毫秒雷管采用 15 段別毫秒雷管，引爆采用起爆器。炸藥 采用乳化炸藥，選用 25、32 兩種規(guī) 格，其中周邊眼使用25 或32 藥卷，掏槽眼使用32 藥卷，掘進眼使用32 藥卷。5.1.4炮眼布置、級圍巖上臺階法開挖采用斜眼掏槽，中、下臺階開挖按露天臺階爆破原則進行設計，級圍巖采用機械開挖。5.1.5 爆破參數(shù)為減輕爆破時對圍巖的擾動，周邊眼采用多鉆眼少裝藥等措施，并采用導爆索串裝藥結構，孔口堵塞長 度不小于 40cm。鉆爆 作業(yè)時，根據(jù)現(xiàn)場實 際地質條件及時修正爆破參數(shù),以期達到最佳爆破效果。通過爆破試驗確定爆破參數(shù)，無試驗時參照下表表 1.1。表 1.1 爆破參數(shù)表巖石種類周邊眼間距E(cm)周邊眼最小抵抗線W（cm）相對距E/W周邊眼裝藥參數(shù)（kg/m）極硬巖506055750.80.950.250.3硬巖405050600.80.950.150.25軟巖354545600.750.80.070.12(1)鉆眼直徑采用YT28 風鉆鉆眼，其直徑為=42mm。(2)最小抵抗線W最小抵抗線的方向和大小根據(jù)地形、地質因素綜合考慮，稍有不慎將是產生飛石最直接的源地。隧道施工一般取 W=（1.01.5）E，在施工過程中要結合工程實際情況而定。(3)炮眼間距a和排距b炮眼間距a和排距b可取相等值,但b略小于a，a=（1.52.0）E，b=（0.81.0）a。(4)超深一般取 0.10.2m，若巖石松軟，取小值；若巖石完整堅硬，取大值。(5)堵塞長度h堵塞長度h40cm。(6)炸藥單耗q，取 0.71.1kg/m3。5.1.6 裝藥結構及堵塞方式(1)裝藥結構周邊眼：導爆索裝藥結構，如下圖所示。掏槽眼、掘進眼、輔助眼：連續(xù)裝藥結構，如下圖所示。(1)堵塞方式所有裝藥炮眼用炮泥堵塞，周邊眼堵塞長度不小于 40cm。5.1.7 起爆網(wǎng)絡設計網(wǎng)絡連接方式：(1)孔內非電毫秒導爆管分組簇聯(lián)；(2)孔外 1 段 2 發(fā)非電毫秒導爆管聯(lián)接；(3)起爆器與 1 段 1 發(fā)非電毫秒導爆管聯(lián)接后形成起爆網(wǎng)絡。起爆網(wǎng)絡示意圖5.1.8 各級圍巖爆破設計圖及參數(shù)表 (1)級圍巖適用范圍見下表IDK744+846IDK745+296f三臺階法IDK745+546IDK746+346f三臺階法級圍巖三臺階開挖爆破參數(shù)表（H=1.5m）(2)級圍巖適用范圍見下表IDK742+881IDK742+888DYDM-明挖法IDK742+888IDK742+895DYDM-明挖法IDK742+895IDK743+720c三臺階臨時橫撐IDK743+720IDK744+080b三臺階臨時橫撐IDK744+080IDK744+160c三臺階臨時橫撐IDK744+160IDK744+400b三臺階臨時橫撐IDK744+400IDK744+550c三臺階臨時橫撐IDK744+550IDK744+846b三臺階臨時橫撐IDK745+296IDK745+546c三臺階臨時橫撐IDK746+346IDK746+842b三臺階臨時橫撐IDK746+842IDK746+942c三臺階臨時橫撐IDK746+942IDK747+042e三臺階臨時仰拱IDK747+042IDK747+058.55QLMD-明挖法IDK747+058.55IDK747+070.9DQDM明挖法級圍巖三臺階臨時橫撐和三臺階臨時仰拱開挖法爆破參數(shù)表（H=1.0m）注：級圍巖三臺階臨時橫撐和三臺階臨時仰拱開挖法爆破設計，是以全部需要爆破時設計的。當不需要爆破時，人工配合機械開挖施工。局部需要爆破時，考慮既有爆破凌空面后，參照設計圖對應部位進行打孔、裝藥、爆破。5.2鉆爆作業(yè)采用人工手持YT-28 式風動鑿巖機鉆孔，人工裝藥起爆。鉆爆作業(yè)按照爆破設計進行鉆眼、裝藥、接線和引爆。如圍巖出現(xiàn)變化需要變更爆破設計時，由主管工程師確定。炮孔的裝藥、堵塞和引爆線路的連接，均由考核合格的爆炮工負責。1 測量測量是控制開挖輪廓精確度的關鍵。采用隧道斷面激光測量儀進行斷面和炮孔劃線。每循環(huán)都由測量技術人員在掌子面標出開挖輪廓和炮孔位置。定位開眼鉆孔按炮眼布置圖正確鉆孔。對于掏槽眼 和周邊眼 的鉆眼精度 要求比其 它眼要高，開眼誤差要控制在 35cm以內。2 鉆孔鉆工要熟悉炮眼布置圖，要能熟練地操縱鑿巖機械，特別是鉆周邊眼，一定要豐富經(jīng)驗。鉆孔時嚴格按照炮孔布置圖正確對孔，以確保爆破質量。周邊孔外插角 1 2，炮孔相互平行，周邊孔在斷面輪廓線上開孔，周邊孔對孔誤差環(huán)向不大于 5cm。掏槽孔對孔誤差不大于 3cm，其它炮孔開眼誤差不大于 10cm。在鉆眼過程中，應根據(jù)巖孔位置及掌子面巖石的凹凸程度調整炮眼程度，以保證炮眼底在同一平面上。3 裝藥鉆完孔后，用高壓風吹孔，經(jīng)檢查合格后裝藥。裝藥分片分組負責，自上而下嚴格按爆破設計規(guī)定的裝藥量、雷管段號 “對號入座”。爆破網(wǎng)路連接、檢查及起爆，按照爆破設計要求和GB6722-86爆破安全規(guī)程執(zhí)行。4 堵塞 所有裝藥的炮眼均堵塞炮泥，堵塞長度不小于 40cm。 瞎炮處理發(fā)現(xiàn)瞎炮，應首先查明原因，如果是孔外的導爆管損壞引起的瞎炮，則切去損壞部分重新連接導爆管即可，但此時的接頭應盡量靠近炮眼，如因孔內導爆管損壞或其本身存在問題造成瞎炮，則應參照爆破安全規(guī)程有關條款處理。5.3.隧道爆破爆破是隧道“新奧法”施工的關鍵技術，爆破效果直接關系到工程質量的好壞、施工進度的快慢和施工費用的高低。在隧道開挖中，必須組織工程技術人員現(xiàn)場觀察工程地質條件、圍巖性質，討論、初定各項爆破參數(shù)。為獲得最佳的爆破效果，通過合理的炮眼布置，調整炮眼孔距、角度、裝藥方式，進行不同開挖進尺的試驗性爆破，不斷調整、優(yōu)化爆破參數(shù)；對周邊眼的爆破進行現(xiàn)場試驗，根據(jù)現(xiàn)場圍巖不同確定周邊眼最佳抵抗線。通過多次的試驗爆破和參數(shù)的調整，最后確定科學合理的爆破設計方案。工藝控制要點嚴格控制開挖輪廓線的劃線精度每次全斷面爆破前，要精確測定出開挖輪廓線，并根據(jù)輪廓線畫出各類炮眼位置。炮眼的布置根據(jù)各類圍巖不同而相對應的炮眼間距不同，視現(xiàn)場圍巖整體性和軟硬程度而定。嚴格控制鉆眼和清孔的質量根據(jù)隧道的開挖斷面尺寸，開眼的位置要求不偏離設計炮眼位，周邊眼不得偏離5cm，向外角度不大于 13，鉆眼過程技術人員必須現(xiàn)場指導，對不符合要求的堅決不能使用，必須重新鉆眼，以確保鉆眼的位置和角度符合爆破設計的要求。炮眼鉆好后，用高壓氣體進行清孔，將炮眼中的鉆碴與小石碴清除干凈，以確保裝藥順利進行。嚴格控制裝藥質量合理選用引爆器材，裝藥時分片分組，由專人負責，嚴格按設計裝藥量裝藥和裝雷管，自上而下，依次進行 ，注意雷管對號入座，周邊眼用導爆索引爆，導爆索從拱部向兩邊依次并聯(lián)在一起，在兩底邊各與一個毫秒雷管綁在一起。引爆起爆網(wǎng)絡采用復式網(wǎng)絡，保證起爆準確性與可靠性，聯(lián)結導爆管時，注意不能打結和拉細現(xiàn)象，聯(lián)結好后，技術人員負責檢查，經(jīng)檢驗合格后，盡快撤離人員和機械，最后引爆。施工操作要求優(yōu)化爆破設計是保證隧道質量的基本前提。通過對隧道現(xiàn)場爆破的試驗，不斷調整爆破設計，使爆破設計更符合實際情況，施工過程中要嚴格操作規(guī)程。周邊眼采用導爆索引爆，實現(xiàn)周邊眼空氣間隔裝藥，提高圍巖自身的自穩(wěn)能力。加強鉆眼的現(xiàn)場管理。工程技術人員負責指導監(jiān)督，保證鉆眼的深度、方向、角度、間距按爆破設計的要求實施，特別對周邊眼應嚴格控制，保證斷面不欠挖 。盡可能減少超挖。清碴時，準確控制好標高，使下一循環(huán)放樣、鉆孔準確無誤。對隧道爆破進行動態(tài)管理。預測掌子面前方的地質變化，根據(jù)不同地段圍巖的性質，隨時調整爆破的各項設計參數(shù)，爭取最佳的爆破效果。爆破能節(jié)約工程成本，加快施工進度，保證施工安全，確保隧道防水質量，提高經(jīng)濟效益。爆破斷面嚴格按設計開挖斷面要求控制，能有效控制開挖斷面的欠挖和超挖，減少隧道初期支護和二次襯砌混凝土的用量，節(jié)約工程成本；圓滑、平順的開挖斷面，易于鋪設防水板，在二次襯砌施工時，能有效保證防水板的平整度，確保隧道工程的防水質量。(爆破工藝流程圖見圖 4.1)5.4.超欠挖控制鉆爆法開挖是否經(jīng)濟、高效，關鍵是控制好超欠挖，鉆爆施工中將采取如下措施：(1)根據(jù)不同地質情況，選擇合理的鉆爆參數(shù)，選配多種爆破器材，完善爆破工藝，提高爆破效果。對于 、級圍巖，考慮開挖線內的預留量，爆破后機械鑿到設計開挖輪廓線。實踐證明此法對于爆破十分有效，可起到事半功倍的效果。(2)提高畫線、鉆眼精度，尤其是周邊眼的精度，是直接影響超欠挖的主要因素，因此要認真測畫中線高程，準確畫出開挖輪廓線。(3)提高裝藥質量,杜絕隨意性, 防止雷管混裝。(4)斷面輪廓檢查及信息反饋：了解開挖后斷面各點的超欠