任務(wù)4.3 礦山法隧道洞身開挖施工《高速鐵路隧道施工與維護》教學(xué)課件《高速鐵路隧道施工與維護》教學(xué)課件

學(xué)習(xí)項目4礦山法隧道洞身開挖施工目錄contents00課程導(dǎo)入02隧道洞身開挖基本原則04石質(zhì)隧道洞身爆破開挖06隧道開挖地質(zhì)預(yù)報01隧道施工方法及選擇03隧道洞身開挖順序05隧道開挖出渣運輸07特殊地質(zhì)地段的隧道施工00課程導(dǎo)入知識目標(biāo)，能力目標(biāo)知識目標(biāo)掌握隧道洞身基本開挖方法、開挖與支護程序及適用范圍；掌握鉆爆機具與設(shè)備、爆破材料特性與適用范圍；掌握隧道洞身開挖爆破方法。課程導(dǎo)入能力目標(biāo)依據(jù)設(shè)計圖編制隧道洞身開挖施工方案；按項目要求選配鉆爆機具及爆破材料；制定石質(zhì)隧道洞身爆破開挖安全監(jiān)制措施。01隧道施工方法及選擇隧道施工方法隧道施工方法及選擇施工方法的選擇隧道施工方法及選擇施工方法的選擇工程的重要性工程地質(zhì)及水文條件r動力及原材料供應(yīng)情況施工安全狀況施工技術(shù)條件及技術(shù)裝備狀況工程投資與運營后的社會效益和經(jīng)濟效益有關(guān)污染、地面沉降等環(huán)境方面的要求與限制施工方法的選擇隧道施工方法及選擇作用在支護結(jié)構(gòu)上的荷載是什么？松弛荷載理論隧道施工方法及選擇巖層理論過程結(jié)果施工方法的選擇隧道施工方法及選擇圍巖圍巖產(chǎn)生圍巖壓力壓力承載結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)構(gòu)成材料隧道施工方法及選擇傳統(tǒng)礦山法和新奧法傳統(tǒng)礦山法它是以木或鋼構(gòu)件作為臨時支撐，待隧道開挖成型后，逐步將臨時支撐撤換下來，而代之以整體式襯砌作為永久性支護的施工方法。新奧法它是以既有隧道工程經(jīng)驗和巖體力學(xué)的理論為基礎(chǔ)，將錨桿和噴射混凝土組合在一起作為主要支護手段，通過監(jiān)測控制圍巖的變形，便于充分發(fā)揮圍巖自承能力的施工方法。隧道施工方法及選擇隧道洞身爆破開挖方法洞身開挖施工程序02隧道洞身開挖基本原則隧道洞身爆破開挖基本原則4拆除臨時支撐時要及時修筑永久性混凝土襯砌，并使其能盡早承載參與工作。快襯砌1在進行隧道開挖時，要盡量減少對圍巖的擾動次數(shù)、強度、范圍和持續(xù)時間。少擾動2開挖坑道后應(yīng)及時施工作臨時構(gòu)件加予支撐，使圍巖不致因變形松弛過度而產(chǎn)生坍塌失穩(wěn)。早支撐3指拆除臨時支撐而代之以永久性襯砌時應(yīng)慎重，即要防止在撤換過程中圍若坍塌失穩(wěn)。

慎撤換隧道洞身開挖基本原則隧道洞身爆破開挖基本原則8一方面指采取噴射混凝土等防護措施，避免圍巖因長時間暴露而致強度和穩(wěn)定性的衰減。另一方面指要適時對圍巖施作封閉形支護。

快襯砌5開挖時要盡量減少對圍巖的擾動次數(shù)、擾動強度、擾動范圍和擾動持續(xù)時間。少擾動6開挖后及時施作初期錨噴支護，使圍巖的變形進入受控制狀態(tài)。早支護7指以直觀、可靠的量測方法和量測數(shù)據(jù)來準(zhǔn)確評價圍巖(或圍巖加支護)的穩(wěn)定狀態(tài)，或判斷其動態(tài)發(fā)展趨勢，以便及時調(diào)整支護形式、開挖方法。

勤量測隧道洞身開挖基本原則03隧道洞身開挖順序隧道洞身開挖施工順序全斷面法1A全斷面開挖B2噴錨支護C3灌筑襯砌隧道洞身開挖順序全斷面一次開挖法隧道洞身開挖順序臺階法隧道洞身開挖施工順序06邊墻噴錨支護及襯砌上半部開挖0105邊墻部開挖02拱部噴錨支護03拱部襯砌04下半部中央部開挖隧道洞身開挖順序臺階開挖法正臺階懸臂工作臺車開挖法（尺寸單位：mm）

A）縱剖面；b）正面隧道洞身開挖順序隧道洞身開挖施工順序臺階分部法1上弧形導(dǎo)坑開挖2拱部噴錨支護3拱部襯砌4中核開挖5下部開挖6邊墻噴錨支護及襯砌7灌筑仰拱隧道洞身開挖順序分部開挖法常用的有導(dǎo)坑法、單側(cè)壁導(dǎo)坑法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法等隧道洞身開挖順序01分部開挖減小了每個坑道的跨度，有利于增強坑道圍巖的相對穩(wěn)定性，易于進行局部支護。因此，它主要適用于軟弱破碎圍巖或設(shè)計斷面較大的隧道施工。02采用導(dǎo)坑超前開挖，有利于提前探明地質(zhì)情況，便于及時處理或變更施工手段等。03其缺點是分部開挖法作業(yè)面較多，各工序相互干擾較大，增大施工組織和管理難度。分部鉆爆掘進，增加了對圍巖的擾動次數(shù)，不利于圍巖的穩(wěn)定。若采用的導(dǎo)坑斷面過小，則會使施工速度減慢而影響總工期等。隧道洞身開挖施工基本要求隧道洞身開挖順序嚴(yán)格控制爆破對圍巖的擾動，減少對支撐的沖擊。2注意安全生產(chǎn)，開挖及時支護，洞口保持仰坡穩(wěn)定。3采用光面爆破或預(yù)裂爆破，加強防排水等施工措施。4統(tǒng)一組織協(xié)調(diào)、處理好工序之間的相互關(guān)系。1隧道施工順序圖隧道洞身開挖順序先強后拱隧道施工順序圖隧道洞身開挖順序先拱后強隧道施工順序圖隧道洞身開挖順序04石質(zhì)隧道洞身爆破開挖隧道洞身施工鉆爆設(shè)計石質(zhì)隧道洞身爆破開挖鉆爆設(shè)計內(nèi)容炮眼布置、數(shù)目、深度和角度，裝藥量和裝藥結(jié)構(gòu)，起爆方式和爆破順序。鉆爆設(shè)計圖炮眼布置圖、周邊炮眼裝藥盒結(jié)構(gòu)圖、鉆爆參數(shù)表、主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)及必要的鉆爆設(shè)計說明書。爆破作用石質(zhì)隧道洞身爆破開挖1壓縮圈（粉碎圈）2拋擲圈3松動圈4振動圈5爆破影響半徑爆破作用石質(zhì)隧道洞身爆破開挖爆破漏斗爆破作用石質(zhì)隧道洞身爆破開挖藥包中心到臨空面的最短距離稱為最小抵抗線長度w；爆破漏斗底ｒ半徑；爆破作用半徑R；可見爆破漏斗坑深度p；爆破拋擲距離L；爆破作用指數(shù)n=r/W爆破作用指數(shù)ｎ是爆破設(shè)計中最重要的設(shè)計參數(shù)，n值大，爆破漏斗呈寬淺式；ｎ值小，爆破漏斗呈窄深式，甚至不出現(xiàn)爆破漏斗。因此可以用n值大小對爆破進行分類。1.標(biāo)準(zhǔn)拋擲爆破漏斗石質(zhì)隧道洞身爆破開挖爆破作用指數(shù)n=1漏斗中的巖石不僅全部被破碎，而且有相當(dāng)數(shù)量的巖塊被拋擲到漏斗以外，出現(xiàn)了明顯的漏斗坑，且漏斗半徑r等于最小抵抗線W，漏斗張開角等于90℃。2.加強拋擲爆破漏斗石質(zhì)隧道洞身爆破開挖1<n<3藥包爆破后，漏斗中的大部分巖塊將被拋擲到漏斗以外，所形成的漏斗半徑r大于最小抵抗線W，漏斗張開角θ也大于90℃,形成這種漏斗的爆破作用叫做加強拋擲爆破。3.減弱拋擲爆破漏斗石質(zhì)隧道洞身爆破開挖0.75<n<1藥包爆破后所形成的漏斗的底圓半徑r小于最小抵抗線W，漏斗張開角θ也小于90℃，漏斗范圍的巖石遭受到破壞，而且有少部分巖塊被拋擲到漏斗以外，出現(xiàn)深度不大的漏斗坑。這種漏斗稱為減弱拋擲漏斗，或加強松動爆破漏斗。其爆破作用叫做減弱拋擲爆破或加強松動爆破.

4.松動爆破漏斗石質(zhì)隧道洞身爆破開挖n在0.4～0.75藥包爆破后只是使漏斗范圍內(nèi)的巖石破碎，基本上沒有拋擲作用，地表上只看到鼓包現(xiàn)象，而看不到爆破漏斗，這樣的漏斗稱為松動爆破漏斗，其爆破作用叫做松動爆破。松動爆破由于裝藥量較小，爆堆比較集中，幾乎不產(chǎn)生飛石，因此在工程爆破中，使用比較廣泛。

爆破反應(yīng)的一般形式石質(zhì)隧道洞身爆破開挖組成炸藥的元素主要有C、H、O、N，有時還有F、Cl、S、Si、Mg、Al等，這些元素的作用可分為三類：a、可燃劑：C、H、Si、S、B、Mg、Al等，反應(yīng)產(chǎn)物為CO2、H2O、SiO2、SO2、B2O3、MgO、Al2O3等。b、氧化劑：O、F等，反應(yīng)產(chǎn)物為氧化物、HF等。c、載氧體：N，一般N作惰性物質(zhì)處理，反應(yīng)產(chǎn)物為N2。炸藥的氧平衡是指炸藥中的氧用來完全氧化可燃元素后，每克炸藥所多余或不足的氧量，用OB（OxygenBalance）表示。

爆破反應(yīng)的一般形式石質(zhì)隧道洞身爆破開挖＝例如：TNT:2,4,6－三硝基甲苯爆破反應(yīng)的一般形式石質(zhì)隧道洞身爆破開挖OB>0，即c>2a+0.5b，此時炸藥中氧有富余，稱其為正氧平衡炸藥；OB=0,即c=2a+0.5b，此時炸藥中氧恰好，稱其為零氧平衡炸藥；OB<0，即c<2a+0.5b，此時炸藥中氧不足，稱其為負氧平衡炸藥。對于CaHbOcNd型炸藥﹙a、b、c、d為對應(yīng)元素的原子個數(shù)﹚，其氧平衡計算式可表示為：OB=（g·g-1，氧/炸藥）爆破反應(yīng)的一般形式石質(zhì)隧道洞身爆破開挖熱量01溫度02容積03氧平衡04氧平衡石質(zhì)隧道洞身爆破開挖零氧平衡的炸藥爆破效果好，不產(chǎn)生有毒氣體，使用比較安全。正氧平衡與負氧平衡的炸藥，爆炸后生成ON、NO2、CO等氣體，這些氣體中吸熱反應(yīng)，都要吸收部分熱量，使爆炸能量減小，爆破效果降低，而且都有毒性。負氧平衡的毒性更大，地下爆破施工不得使用。炸藥爆炸三要素石質(zhì)隧道洞身爆破開挖炸藥爆炸是化學(xué)爆炸的一種，炸藥爆炸時應(yīng)具備三個條件，稱為炸藥爆炸三要素。03爆炸物濃度02壓力01溫度炸藥的起爆石質(zhì)隧道洞身爆破開挖炸藥具有爆炸的可能性，但在常態(tài)下它不會自行發(fā)生爆炸。要使炸藥發(fā)生爆炸，必須給炸藥施加一定的外能作用。炸藥在外能作用下發(fā)生爆炸的過程，稱為炸藥的起爆。使炸藥起爆所需的外能，則稱為起爆能。多種形式的外能都可以激起炸藥爆炸，但從工程爆破技術(shù)、作業(yè)安全和有效使用炸藥的角度看，熱能、爆炸能和機械能較有實際意義。炸藥的起爆石質(zhì)隧道洞身爆破開挖當(dāng)炸藥受到熱或火焰的作用時，其局部溫度將達到爆發(fā)點而引起爆炸。利用熱能起爆炸藥是爆破技術(shù)中最常見的方式。例如，火雷管起爆法就是利用導(dǎo)火索的火焰來引爆火雷管；電雷管起爆法則是利用電橋絲通電灼熱引燃引火藥而引爆雷管，進而起爆工業(yè)炸藥。熱能起爆炸藥的起爆石質(zhì)隧道洞身爆破開挖炸藥在撞擊或摩擦等機械力作用下，炸藥顆粒間產(chǎn)生強烈的相對運動，機械能瞬間轉(zhuǎn)化為熱能，從而引起爆炸。利用機械能起爆炸藥既不方便也不安全，工程爆破中一般不采用。運輸或使用炸藥時必須注意機械作用可能起爆炸藥這個問題，以防爆炸事故發(fā)生。機械起爆炸藥的起爆石質(zhì)隧道洞身爆破開挖工程爆破中常用一種炸藥爆炸產(chǎn)生的能量來引爆另一種炸藥。例如爆破作業(yè)中利用雷管或?qū)П?、起爆藥包的爆炸來起爆工業(yè)炸藥。爆炸能起爆炸藥的性能石質(zhì)隧道洞身爆破開挖01爆速02敏感度03爆力04猛度05殉爆洞身開挖爆破方法石質(zhì)隧道洞身爆破開挖洞身開挖爆破方法石質(zhì)隧道洞身爆破開挖起爆方法1電力起爆2非電力起爆洞身開挖爆破方法石質(zhì)隧道洞身爆破開挖用導(dǎo)火索和火雷管引爆炸藥。將剪截好的導(dǎo)火索插入火雷管插索腔內(nèi)，制成起爆雷管，再將其插入藥卷內(nèi)成為起爆藥卷，而后將起爆藥卷放入藥包內(nèi)。導(dǎo)火索一般可用點火線、點火棒或自制導(dǎo)火索點火。導(dǎo)火索長度應(yīng)保證點火人員安全撤離，且不短于1.2m。

火花起爆為最早使用的起爆方法，但由于受到安全性、爆破規(guī)模及爆破延遲時間等方面的限制，目前僅用于起爆非電起爆網(wǎng)路、大塊石解炮或小規(guī)模的邊坡修整爆破等。(1)火花起爆洞身開挖爆破方法石質(zhì)隧道洞身爆破開挖電氣起爆是電源通過電線輸送電能激發(fā)電雷管，繼而起爆炸藥的方法。電力起爆網(wǎng)路中電線按其部位可分為端線、聯(lián)接線、區(qū)域線和主線。專用的電容式起爆器以及照明、動力線路，只要能滿足功率和電流強度要求，均可作起爆電源。

(2)電力起爆洞身開挖爆破方法石質(zhì)隧道洞身爆破開挖導(dǎo)爆管起爆法是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來的一種新型非電起爆方法。首先通過沖擊激發(fā)源（工程上一般采用雷管）軸向激發(fā)導(dǎo)爆管，并在管內(nèi)形成穩(wěn)定傳播的爆轟波。該穩(wěn)定爆轟波及高溫爆轟產(chǎn)物流導(dǎo)致末端的導(dǎo)爆管起爆進而引起藥卷的起爆。(3)導(dǎo)爆管起爆洞身開挖爆破方法石質(zhì)隧道洞身爆破開挖在導(dǎo)爆索起爆網(wǎng)路中，導(dǎo)爆索既傳遞爆轟波，又直接起爆炸藥。首先用雷管側(cè)向起爆導(dǎo)爆索，而后導(dǎo)爆索再側(cè)向起爆藥卷。

(4)導(dǎo)爆索起爆洞身開挖爆破方法石質(zhì)隧道洞身爆破開挖洞身開挖爆破方法石質(zhì)隧道洞身爆破開挖電雷管有即發(fā)、秒延遲和毫秒延遲三種。常用的即發(fā)雷管為6～8號；秒延遲雷管不同于即發(fā)雷管之處在于點火裝置與加強帽之間多了一段緩燃劑，根據(jù)緩燃劑的長短控制延發(fā)時間，國產(chǎn)的秒延雷管分7段，每段延發(fā)間隔1s；毫秒延遲電雷管的構(gòu)造是在點火裝置與加強帽間增設(shè)毫秒延遲藥，國產(chǎn)毫秒延遲雷管有五個系列產(chǎn)品，其中第五系列被廣泛運用，共計20段，最大延遲時間可達200ms。

洞身開挖爆破方法石質(zhì)隧道洞身爆破開挖洞身開挖爆破方法石質(zhì)隧道洞身爆破開挖延期雷管的作用為了提高爆破效果，加大自由面，使工作面各種炮眼的爆炸有一定的先后順序。一般用于地面分段爆破工作，或起爆炸藥與導(dǎo)爆。爆破作業(yè)石質(zhì)隧道洞身爆破開挖01選用什么炸藥？01需用多少炸藥？03如何布置炮眼？04確定炮眼參數(shù)？03怎樣起爆炮眼？06巖石的抗爆性及抗鉆性？石質(zhì)隧道洞身爆破開挖洞身開挖爆破方法掘進速度掘進進尺石質(zhì)隧道洞身爆破開挖洞身開挖爆破方法隧道爆破中，某循環(huán)爆破的總裝藥量Q值，通常按下式計算

Q=KLS式中：Q——某循環(huán)爆破總裝藥量(kg)；

K——爆破單位體積巖石的炸藥平均消耗量，簡稱炸藥單耗量(kg／m3)；

L——爆破掘進進尺數(shù)(m)；

S——坑道開挖斷面面積(m2)。石質(zhì)隧道洞身爆破開挖炮眼的布置順序爆破掏槽爆破分區(qū)布置循環(huán)進尺位置長度方向間距石質(zhì)隧道洞身爆破開挖炮眼的布置掏槽炮眼

是將開挖面上適當(dāng)部位先掏出一個小型槽口，以形成新的臨空面，為后爆的輔助炮開創(chuàng)更有利的臨空面，達到提高爆破效率的作用。1

是將開挖面上適當(dāng)部位先掏出一個小型槽口，以形成新的臨空面，為后爆的輔助炮開創(chuàng)更有利的臨空面，達到提高爆破效率的作用。輔助炮眼2石質(zhì)隧道洞身爆破開挖炮眼的布置周邊炮眼周邊眼的作用是一種輔助炮眼，目的是成型作用。周邊眼爆破后使坑道斷面達到設(shè)計的形狀和尺寸。周邊眼的位置一般是沿著設(shè)計輪廓線均勻布置，其炮眼間距和最小抵抗線長度均比輔助眼小，目的是使爆破出坑道的輪廓較為平順和控制超欠挖量。

3石質(zhì)隧道洞身爆破開挖光面爆破與預(yù)裂爆破沿開挖邊界布置密集炮孔,采取不合裝藥或裝填低成力炸藥,在主爆區(qū)之前起爆,從而在爆區(qū)和保留巖體之間形成預(yù)裂縫

以減弱主爆區(qū)爆破時對保留巖體的破壞并形成平整輪廓面的爆破作業(yè),稱為預(yù)裂爆破而沿開挖邊界布置密集炮孔,采取不概合裝藥或裝填低威力炸藥,在主爆區(qū)之后起爆,以形成平整輪廓面的爆破作業(yè),稱為光面爆破。石質(zhì)隧道洞身爆破開挖洞身開挖爆破方法預(yù)裂爆破與光面爆破之間的主要差別表現(xiàn)在兩個方面:01預(yù)裂爆破是在主爆區(qū)之前起爆而光面爆破是在主爆區(qū)之后起爆02預(yù)裂爆破是在一個自由面條件下爆破,所受的夾制作用很大。而光面爆破是在兩個自由面條件下爆破,受夾制作用小。石質(zhì)隧道洞身爆破開挖光面爆破法洞身開挖爆破方法石質(zhì)隧道洞身爆破開挖光面爆破法1、光面爆破是通過調(diào)整周邊眼的各爆破參數(shù)，使爆炸先沿各孔的中心連線形成貫通的破裂縫，然后內(nèi)圍巖體裂解，并向臨空面方向拋擲。這種爆破在圍巖中產(chǎn)生的裂縫較少，使爆破后的巖石表面能按設(shè)計輪廓線成型，表面較平順，超欠挖很小。洞身開挖爆破方法石質(zhì)隧道洞身爆破開挖光面爆破法2.光面爆破的分區(qū)起爆順序是掏槽眼輔助眼周邊眼底板眼洞身開挖爆破方法石質(zhì)隧道洞身爆破開挖光面爆破法3、光面爆破質(zhì)量要求：眼痕率：硬巖不應(yīng)小于80％，中硬巖不應(yīng)小于50％；軟巖中隧洞周邊成型應(yīng)符合設(shè)計輪廓巖面不應(yīng)有明顯的爆振裂縫隧洞周邊不應(yīng)欠挖，平均線性超挖值應(yīng)小于150mm洞身開挖爆破方法石質(zhì)隧道洞身爆破開挖預(yù)裂爆破法1、預(yù)裂爆破法是在光面爆破法(又稱緩沖爆破法)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它是以預(yù)先爆破周邊炮的辦法，沿設(shè)計輪廓線(也是周邊眼之間)炸出一個貫通預(yù)裂縫，從而把開挖部分的主體巖石與其外部圍巖分割開，使緊隨其后爆炸的掏槽炮和輔助炮爆炸時，其主體爆破產(chǎn)生的沖擊波（應(yīng)力波)的破壞作用被預(yù)裂面所隔斷而受到大量衰減，因而更有效地減少了對圍巖的擾動，所以預(yù)裂爆破更適用于穩(wěn)定性較差的軟巖或破碎巖層。洞身開挖爆破方法石質(zhì)隧道洞身爆破開挖預(yù)裂爆破法洞身開挖爆破方法2.預(yù)裂爆破法的分區(qū)起爆順序是周邊眼掏槽眼輔助眼底板眼石質(zhì)隧道洞身爆破開挖洞身開挖爆破方法石質(zhì)隧道洞身爆破開挖洞身開挖爆破方法毫秒爆破法1、毫秒爆破法是隧道施工開挖的一項現(xiàn)代爆破新技術(shù)。其實質(zhì)是以毫秒雷管嚴(yán)格按一定順序起爆炸藥包組，使爆破前后階段的時間間隔極其短促，以毫秒計算。石質(zhì)隧道洞身爆破開挖洞身開挖爆破方法毫秒爆破法1滿足光面爆破的技術(shù)要求，可以獲得良好的爆破效果2毫秒爆破對圍巖的振動破壞最少；同時，可以減少滯炮和滯炮帶來的麻煩3把毫秒爆破一次爆破的總延長時間控制在130ms以內(nèi)，即使有瓦斯的巖層，瓦斯也尚來不及泄出就爆破完畢，可提高掘進速度2、毫秒爆破法優(yōu)點：石質(zhì)隧道洞身爆破開挖洞身開挖爆破方法石質(zhì)隧道洞身爆破開挖洞身開挖爆破方法除塵方法石質(zhì)隧道洞身爆破開挖洞身開挖作業(yè)爆破安全規(guī)程石質(zhì)隧道洞身爆破開挖洞身開挖與鑿孔安全開挖人員到達工作地點時，應(yīng)首先檢查工作面是否處于安全狀態(tài)，并檢查支護是否牢固，頂板和兩幫是否穩(wěn)定，如有松動的石、土塊或裂縫應(yīng)先予以清除或支護。1人工開挖土質(zhì)隧道時，操作人員必須互相配合，并保持必要的安全操作距離。2機械鑿巖時，宜采用濕式鑿巖機或帶有捕塵器的鑿巖機3石質(zhì)隧道洞身爆破開挖洞身開挖與鑿孔安全站在碴堆上作業(yè)是時，應(yīng)注意碴堆的穩(wěn)定，防止滑坍傷人。4風(fēng)鉆鉆眼時，應(yīng)先檢查機身、螺栓、卡套、彈簧和支架是否正常完好；管子接頭是否牢固，有無漏風(fēng)；鉆桿有無不直、帶傷以及鉆孔堵塞現(xiàn)象；濕式鑿巖機的供水是否正常；干式鑿巖機的捕塵設(shè)施是否良好。不合要求者應(yīng)予修理或更換5石質(zhì)隧道洞身爆破開挖洞身開挖與鑿孔安全帶支架的風(fēng)鉆鉆眼時，必須將支架安置穩(wěn)妥。風(fēng)鉆卡鉆時應(yīng)用板鉗松動拔出，不可敲打，未關(guān)風(fēng)前不得拆除鉆桿。6電鉆鉆眼應(yīng)檢查把手膠套的絕緣和防止電纜脫落的裝置是否良好。電鉆工必須手戴絕緣手套，腳穿絕緣膠鞋，并不得用手導(dǎo)引回轉(zhuǎn)鋼釬，不得用電鉆處理被夾住的釬子。7在工作面內(nèi)不得拆卸、修理風(fēng)、電鉆8石質(zhì)隧道洞身爆破開挖洞身開挖與鑿孔安全嚴(yán)禁在殘眼中繼續(xù)鉆眼。9鉆孔臺架上不得堆放料具，工作臺應(yīng)滿鋪底板，并設(shè)安全欄桿。10在工作面內(nèi)不得拆卸、修理風(fēng)、電鉆鉆孔臺車進洞時要有專人指揮，認真檢查道路狀況和安全界限，其行走速度不得超過25m/min。臺車在行走或待避時，應(yīng)將鉆架和機具都收攏到放置位置，就位后不得傾斜，并應(yīng)剎住車輪，放下支住。防止移動。11石質(zhì)隧道洞身爆破開挖洞身爆破安全01裝藥與鉆孔不宜平行作業(yè)02爆破器材加工房應(yīng)設(shè)在洞口50m以外的安全地點。嚴(yán)禁在加工房以外的地點改制和加工爆破器材。長隧道施工必須在洞內(nèi)加工爆破器材時，其加工硐室的設(shè)置應(yīng)符合國家現(xiàn)行的《爆破安全規(guī)程》（GB6722-86）的有關(guān)規(guī)定。03爆破作業(yè)和爆破器材加工人員嚴(yán)禁穿化纖衣物04進行爆破時，所有人員應(yīng)撤離現(xiàn)場。石質(zhì)隧道洞身爆破開挖洞身爆破安全A01飛石安全距離B02震動安全距離C03沖擊波安全距離D04人員撤離現(xiàn)場的安全距離要求石質(zhì)隧道洞身爆破開挖洞身爆破安全01獨頭巷道不少于200m02相鄰的上下坑道內(nèi)不少于100m03相鄰的平行坑道，橫通道及橫洞間不少于50m04全斷面的開挖進行深孔爆破（孔深3-5m）時，不少于500m。石質(zhì)隧道洞身爆破開挖洞身爆破安全05洞內(nèi)每天放炮次數(shù)應(yīng)有明確的規(guī)定，裝藥離放炮時間不得過久。06相鄰的上下坑道內(nèi)不少于100m裝藥前應(yīng)檢查爆破工作面附近的支護是否牢固；炮眼內(nèi)的泥漿，石粉應(yīng)吹洗干凈；剛打好的炮眼熱度過高，不得立即裝藥。如果遇有照明不足，發(fā)現(xiàn)流砂、流泥未經(jīng)妥善處理，或可能有大量溶洞涌水時，嚴(yán)禁裝藥爆破。石質(zhì)隧道洞身爆破開挖洞身爆破安全07洞內(nèi)爆破不得使用黑色火藥。08火花起爆時嚴(yán)禁明火點炮，其導(dǎo)火索的長度應(yīng)保證點完導(dǎo)火索后，人員能撤至安全地點，但不得短于1.2m。

一個爆破工一次點燃的根數(shù)不宜超過5根。如一人點炮超過5根或多人點炮時，應(yīng)先點燃計時導(dǎo)火索，計時導(dǎo)火索的長度不得超過該次被點導(dǎo)火索中最短導(dǎo)火索長度的1/3。當(dāng)計時導(dǎo)火索燃燒完畢，無論導(dǎo)火索點完與否，所有爆破工必須撤離工作面。石質(zhì)隧道洞身爆破開挖洞身爆破安全09為防止點炮時發(fā)生照明中斷，爆破工應(yīng)隨身攜帶手電筒。嚴(yán)禁用明火照明。10采用電雷管爆破時，必須按國家現(xiàn)行的《爆破安全規(guī)程》（GB6722-86）的有關(guān)規(guī)定進行，并應(yīng)加強洞內(nèi)電源的管理，防止漏電引爆。裝藥時可用投光燈、礦燈照明。起爆主導(dǎo)線宜懸空架設(shè)，距各種導(dǎo)電體的間距必須大于1m。石質(zhì)隧道洞身爆破開挖洞身爆破安全11爆破后必須經(jīng)過15mim通風(fēng)排煙后，檢查人員方可進入工作面，檢查有無“盲炮”及可疑現(xiàn)象；有無殘余炸藥或雷管；頂板兩幫有無松動石塊；支護有無損壞與變形。在妥善處理并確認無誤后，其他工作人員才可進入工作面12當(dāng)發(fā)現(xiàn)“盲炮”時，必須由原爆破人員按規(guī)定處理。石質(zhì)隧道洞身爆破開挖洞身爆破安全13裝炮時應(yīng)使用木質(zhì)炮棍裝藥，嚴(yán)禁火種。無關(guān)人員與機具等均應(yīng)撤至安全地點。14兩工作面接近貫通時，兩端應(yīng)加強聯(lián)系與統(tǒng)一指揮。巖石隧道兩工作面距離接近15m（軟巖為20m），一端裝藥放炮時，另一端人員應(yīng)撤離到安全地點。導(dǎo)坑已打通的隧道，兩端施工單位應(yīng)協(xié)調(diào)放炮時間。放炮前要加強聯(lián)系和警戒，嚴(yán)防對方人員誤入危險區(qū)。石質(zhì)隧道洞身爆破開挖洞身爆破安全清場迅速撤離起爆解除警報05隧道開挖出渣運輸隧道開挖出渣運輸出渣作業(yè)（裝渣、運輸、卸渣）碴量計算出碴量應(yīng)為開挖后的虛碴體積，可按正式計算：

Z=RΔLS式中：Z——單循環(huán)爆破后石碴量（m3）；

R——巖體松脹系數(shù)，見表4-10；

Δ——超挖系數(shù)，視爆破質(zhì)量而定，一般可取1.15～1.25；

L——設(shè)計循環(huán)進尺（m）；

S——開挖斷面面積。石質(zhì)隧道洞身爆破開挖出渣作業(yè)（裝渣、運輸、卸渣）碴量計算06隧道開挖地質(zhì)預(yù)報預(yù)報對象隧道開挖地質(zhì)預(yù)報探測或預(yù)測開挖工作面前方幾米至幾十米，甚至幾百米以上的水文地質(zhì)情況。預(yù)報內(nèi)容隧道開挖地質(zhì)預(yù)報01對照探測02滑動、坍方部位、形式、規(guī)模、趨勢03不穩(wěn)定巖層04涌水05軟巖變形06巖體開裂07圍巖位移加速08地面下沉09洞口滑坡10施工不當(dāng)產(chǎn)生的圍巖失衡11瓦斯硬想預(yù)報方法隧道開挖地質(zhì)預(yù)報1.開挖面的地質(zhì)素描2.結(jié)構(gòu)面性狀調(diào)查3.隧道涌水觀測A地質(zhì)調(diào)查1.導(dǎo)坑探測2.鉆探3.物探B地質(zhì)探測分析推斷與評估1.特征預(yù)測2.涌水預(yù)測3.坍方前兆C地質(zhì)預(yù)測預(yù)報時機隧道開挖地質(zhì)預(yù)報按精度按作用1.常規(guī)預(yù)報2.成災(zāi)預(yù)報3.專門預(yù)報按距離1.矩距離預(yù)報2.中距離預(yù)報3.長距離預(yù)報1.定性預(yù)報2.定量預(yù)報預(yù)警措施隧道開挖地質(zhì)預(yù)報預(yù)警標(biāo)志01應(yīng)急方案02改進措施03隧道開挖地質(zhì)預(yù)報便攜式地質(zhì)探測儀隧道地質(zhì)超前預(yù)報系統(tǒng)雷達探測儀綜合探測儀現(xiàn)場探測電法超前預(yù)報實施超前報告隧道開挖地質(zhì)預(yù)報收集和熟悉已有資料→提出預(yù)報探測的計劃和重點→配合施工進程開展地表補充調(diào)查和洞內(nèi)地質(zhì)素描→演繹隧洞內(nèi)需要超前探測段的地質(zhì)理想模型→選擇一種以上對施工干擾少、探測時間短的有望達到預(yù)報目標(biāo)的探測技術(shù)開展實測→對地質(zhì)和物探資料進行系統(tǒng)處理和綜合分析→提出預(yù)報意見。TGP206隧道地質(zhì)超前預(yù)報系統(tǒng)隧道開挖地質(zhì)預(yù)報工作原理隧道開挖地質(zhì)預(yù)報使用TGP206隧道地質(zhì)超前預(yù)報系統(tǒng)(TGP即TunnelGeologyPrediction的英文縮寫,以下簡稱TGP206)是專門為隧道及地下工程施工超前地質(zhì)預(yù)報研制開發(fā)的系統(tǒng)設(shè)備。TGP206隧道超前地質(zhì)預(yù)報系統(tǒng)由儀器主機、配件和處理軟件三部分組成。探測原理是利地震波的反射原理。地震波由小藥量炸藥激發(fā)產(chǎn)生。地震波在巖石中以球面波形式傳播，當(dāng)?shù)卣鸩ㄓ龅綇椥圆ㄗ杩共町惤缑鏁r，例如斷層、巖體破碎帶、巖性變化或巖溶發(fā)育帶等，一部分地震信號透射進入前方介質(zhì)繼續(xù)傳播，一部分地震信號反射回來，反射的地震信號被高靈敏度的地震檢波儀接收。工作原理隧道開挖地質(zhì)預(yù)報根據(jù)信號返回的時間和方向，通過專用數(shù)據(jù)處理軟件就可以得到得到清晰的反射波圖像。通過對反射波特征的分析，如發(fā)射與反射之間的時間差、相位差、反射信號強弱、縱波與橫波的比率等，并結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料、跟蹤觀測地質(zhì)資料就可以確定隧洞前方及周圍區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造的位置和特性。工作原理隧道開挖地質(zhì)預(yù)報數(shù)據(jù)處理隧道開挖地質(zhì)預(yù)報同側(cè)P、SH、SV波形圖（與炮孔同側(cè)）對側(cè)P、SH、SV波形圖（與炮孔對側(cè)）預(yù)測結(jié)果分析隧道開挖地質(zhì)預(yù)報大相嶺隧道超前地質(zhì)預(yù)報精度很高：1)預(yù)報不良地質(zhì)體性質(zhì)的準(zhǔn)確性，達到基本正確～正確。2)預(yù)報不良地質(zhì)體位置和規(guī)模的精度，達到95%以上。預(yù)測結(jié)果分析隧道開挖地質(zhì)預(yù)報TGP206存在的不足：TGP206預(yù)報系統(tǒng)雖然能夠預(yù)測預(yù)報破碎帶的位置，但是對水的反映準(zhǔn)確性比較差，一般只能大致反映有沒有水，然而水量的大小、規(guī)模程度無法定性，所以對于預(yù)測地段發(fā)現(xiàn)有溶洞的地區(qū)需采用地質(zhì)雷達進行探水。1由于地震波在傳播時存在衰減，特別是圍巖較差的地方，波衰減的更快，雖然該系統(tǒng)理論上可以預(yù)測400m，為了提高預(yù)報準(zhǔn)確性，實際預(yù)測不宜超過200m。207特殊地質(zhì)地段的隧道施工特殊地質(zhì)地段的隧道施工特殊地質(zhì)地段的隧道施工特殊地質(zhì)地段：是指膨脹地層,軟弱黃土低層,含水未固結(jié)圍巖,溶洞,斷層,巖爆,流砂等地段以及瓦斯和有害氣體溢出地層等。不良地質(zhì)地段：是指滑坡、蹦坍、巖堆、偏壓地層、巖溶、高應(yīng)力、高強度地層、松散地層、軟土地段等不利于隧道工程施工的不良地質(zhì)環(huán)境。不良地質(zhì)作用——由地球內(nèi)力或外力產(chǎn)生的對工程可能造成危害的地質(zhì)作用。

在這樣的地段，施工進度、施工安全和結(jié)構(gòu)質(zhì)量都會受到較大的影響，稍有不慎，就可能發(fā)生開挖塌方，或引起支護結(jié)構(gòu)嚴(yán)重變形，襯砌結(jié)構(gòu)斷裂等問題，在瓦斯地層中更是潛在著嚴(yán)重的安全隱患。特殊地質(zhì)地段的隧道施工不良和特殊地質(zhì)地段的隧道圍巖變形大、變化快、變異條件和成因復(fù)雜,事故具有突發(fā)性的特點,在施工中除了應(yīng)遵守一般的技術(shù)要求外,還應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場圍巖的實際情況,在支護、襯砌過程中采取一些針對性強的輔助施工方法,以滿足施工安全和工程質(zhì)量。特殊地質(zhì)地段的隧道施工膨脹土圍巖什么叫膨脹土A膨脹土圍巖的基本特性B膨脹土圍巖對隧道施工的影響 C膨脹土圍巖地段的施工要點D特殊地質(zhì)地段的隧道施工膨脹土圍巖隧道通過膨脹性地層時，應(yīng)對圍巖的壓力和流變情況進行調(diào)查、量測，掌握圍巖變形及壓力的增長特性。1隧道的開挖宜采用短臺階法或中央導(dǎo)坑法，但開挖分部不宜過多，分部工序距離應(yīng)盡量縮短，盡可能地減少圍巖暴露時間。2應(yīng)加強支護，開挖后盡快對圍巖施加約束，可用錨噴及鋼架或格柵聯(lián)合支護。噴射混凝土層宜用鋼纖維混凝土，以提高噴層的抗拉和抗剪能力。3特殊地質(zhì)地段的隧道施工膨脹土圍巖鋼架支撐宜采用可縮性結(jié)構(gòu)?？煽s接頭的數(shù)量、最大伸縮量以及可縮接頭的滑動阻力，均應(yīng)通過計算確定。4襯砌的拱部與側(cè)墻宜同時施工，仰拱應(yīng)盡早完成。仰拱與側(cè)墻連接處應(yīng)盡可能做成圓弧狀，襯砌與圍巖應(yīng)密貼，搗固密實。5不得向開挖面灑水，以保持圍巖干燥；加強通風(fēng)，以降低洞內(nèi)濕度和溫度。6不得向開挖面灑水，以保持圍巖干燥；加強通風(fēng)，以降低洞內(nèi)濕度和溫度。7特殊地質(zhì)地段的隧道施工黃土圍巖黃土遇水體積膨脹，使其上面的路面隆起，干燥后體積收縮，并使其上面的路面下沉。如此反復(fù)路面形成裂縫及剝落，降低道路使用壽命。脹縮性新黃土孔隙較大，巖性疏松，浸入水中后，吸水濕化，很快全部崩解；而老黃土孔隙較小，巖性緊密，則需經(jīng)一段時間才崩解，紅色黃土孔隙很小，巖性緊密，浸水后基本不崩解。崩解性特殊地質(zhì)地段的隧道施工黃土圍巖黃土具有很高的空隙度。黃土中的空隙呈垂直或傾斜的管狀，以垂直為主，上下貫通。多孔裂隙性黃土的強度隨含水量的增大而減小。在天然含水率的情況處于較堅硬的狀態(tài)，具有一定的強度。但浸濕后不易干燥，強度急劇下降，過濕則形成彈簧土。強度衰減性特殊地質(zhì)地段的隧道施工黃土圍巖黃土在外加荷載有土體自重的作用下，受水侵濕后，因土體結(jié)構(gòu)破壞，而發(fā)生大量劇烈的附加下沉，即形成濕陷。濕險性因黃土具有脹縮性，多次反復(fù)形成裂縫，降水后，水從裂縫中下滲，滲入深度增加；又因黃土具有大孔隙垂直節(jié)理等特性，其垂直方向的滲透性較水平方向為大；但粘粒含量較多的黃土成為透水不良或不透水的土層。滲水性特殊地質(zhì)地段的隧道施工黃土圍巖黃土在外加荷載有土體自重的作用下，受水侵濕后，因土體結(jié)構(gòu)破壞，而發(fā)生大量劇烈的附加下沉，即形成濕陷。濕險性因黃土具有脹縮性，多次反復(fù)形成裂縫，降水后，水從裂縫中下滲，滲入深度增加；又因黃土具有大孔隙垂直節(jié)理等特性，其垂直方向的滲透性較水平方向為大；但粘粒含量較多的黃土成為透水不良或不透水的土層。滲水性特殊地質(zhì)地段的隧道施工黃土圍巖01在黃土層中施工隧道，由于黃土的特性，施工時稍有不慎或處理不當(dāng)，極易發(fā)生“塌頂”、基礎(chǔ)下沉、坍塌鄧。施工前，承包人應(yīng)充分做好黃土中構(gòu)造節(jié)理的產(chǎn)裝與分布狀況調(diào)查，據(jù)以加強和完善施工技術(shù)措施。02施工中應(yīng)遵循“短開挖、少擾動、強支護、及時密貼、實回填、嚴(yán)治水、勤量測”的施工原則，緊湊施工工序，精心組織施工。03施工中應(yīng)遵循“短開挖、少擾動、強支護、及時密貼、實回填、嚴(yán)治水、勤量測”的施工原則，緊湊施工工序，精心組織施工。特殊地質(zhì)地段的隧道施工黃土圍巖04圍巖開挖后，暴露時間不能過長以避免圍巖周壁風(fēng)化至內(nèi)部，圍巖體松弛加快，進而造成坍塌方，因此宜采用復(fù)合式襯砌，襯砌背后尤其是拱頂應(yīng)回填密實。05做好洞頂、洞門及洞口的防排水系統(tǒng)工程，妥善處理好陷穴、裂縫，以免地面積水浸蝕洞體周圍，造成土體坍塌。洞內(nèi)應(yīng)做良好排水設(shè)施，必要進采用井點降水，使地下水位降至襯砌底部一下，改善施工條件。在干燥污水的黃土層中施工，應(yīng)嚴(yán)格管理好施工用水，不使廢水漫流。特殊地質(zhì)地段的隧道施工黃土圍巖06施工時應(yīng)特別注意拱腳與墻角處斷面，如超挖過大，應(yīng)及時用漿砌片石回填。如發(fā)處土體承載力不夠，應(yīng)采取相應(yīng)措施進行加固。特殊地質(zhì)地段的隧道施工溶洞溶洞為巖溶洞穴，是地表水和地下水對溶性巖層經(jīng)過化學(xué)作用和機械破壞作用而形成的地下溶蝕現(xiàn)象。巖溶對隧道的影響主要表現(xiàn)為結(jié)構(gòu)物部分或全部懸空，大大降低隧道使用的可靠度量季節(jié)性的巖溶洞穴涌水，給隧道施工和體系帶來不安全和不穩(wěn)定因素。特殊地質(zhì)地段的隧道施工溶洞1施工前應(yīng)根據(jù)圖紙及有關(guān)資料，查明溶洞分部范圍、類型（大小、有無水、是否在發(fā)育中、填充物）、巖層的穩(wěn)定程度以及地下水流情況等，據(jù)以選擇施工方法并報監(jiān)理工程師審批。2當(dāng)遇到暗河或溶洞有水流時，宜排不宜堵。應(yīng)查明水源流向機器與隧道位置的關(guān)系后，采取適當(dāng)措施，將水排出洞外。3當(dāng)水流的位置在隧道上部或高于隧道時，應(yīng)在適當(dāng)距離外開鑿飲水槽（引水斜洞），將水位降低在隧道底部位置一下，再行引排。特殊地質(zhì)地段的隧道施工溶洞4對已停止發(fā)育、路徑較小且無水的溶洞，可根據(jù)其與隧道相交的位置及其充填情況，采用混凝土、漿砌片石或干砌片石予以回填封閉，并根據(jù)地質(zhì)情況決定是否需要加深邊墻基礎(chǔ)、加固隧道底部。5隧道拱頂部有空溶洞時，可視溶洞的巖石破碎程度，在溶洞頂部采用錨桿加固，并加設(shè)隧道護拱及拱頂回填的辦法處治。6當(dāng)溶洞較大較深，可采用梁、拱跨越；但梁端或拱座應(yīng)置于穩(wěn)固可靠的巖基上，必要時灌筑混凝土進行加固。特殊地質(zhì)地段的隧道施工溶洞7在巖溶區(qū)施工，遇到難以處