公路隧道施工-隧道洞身開(kāi)挖

要達(dá)到隧道快速掘進(jìn)，重點(diǎn)應(yīng)抓好兩項(xiàng)作業(yè)，即導(dǎo)坑開(kāi)挖和洞內(nèi)運(yùn)輸。洞內(nèi)運(yùn)輸工作量很大，它包括在開(kāi)挖面上裝渣并運(yùn)出洞外棄土場(chǎng)去卸掉（即裝渣、出渣與卸渣）；另外還要從洞外運(yùn)進(jìn)混凝土拌和料、支撐、拱架、模板和軌道材料等。首先出渣是隧道施工的基本作業(yè)之一。出渣作業(yè)能力的強(qiáng)弱在很大程度上影響隧道施工速度，因?yàn)槌鲈鳂I(yè)在整個(gè)作業(yè)循環(huán)中所占時(shí)間約40%～60%。三、出渣與運(yùn)輸

圍巖條件較好時(shí)可在支護(hù)前出渣，圍巖條件較差時(shí)可先初期支護(hù)后出渣。出渣作業(yè)包括：裝渣、運(yùn)渣與卸渣三個(gè)環(huán)節(jié)。在選擇出渣方式時(shí)，應(yīng)對(duì)隧道或開(kāi)挖坑道斷面的大小、圍巖的地質(zhì)條件、一次開(kāi)挖量、機(jī)械配套能力、經(jīng)濟(jì)性及工期要求等相關(guān)因素綜合考慮。三、出渣與運(yùn)輸（一）裝渣包括人工裝渣和機(jī)械裝渣。機(jī)械裝渣時(shí)，應(yīng)選用能在隧道開(kāi)挖斷面內(nèi)發(fā)揮高效率的機(jī)械，其裝渣能力應(yīng)與每次開(kāi)挖土石方量及運(yùn)輸?shù)娜萘肯噙m應(yīng)。三、出渣與運(yùn)輸（二）運(yùn)輸運(yùn)輸方式：包括有軌式運(yùn)輸和無(wú)軌式運(yùn)輸。兩種運(yùn)輸作業(yè)應(yīng)符合相應(yīng)的規(guī)定；卸渣作業(yè)應(yīng)符合規(guī)定：包括棄渣場(chǎng)的選擇，棄渣場(chǎng)地的防護(hù)及排水及卸渣作業(yè)。三、出渣與運(yùn)輸一、開(kāi)挖方式及選用常用的開(kāi)挖方式有：鉆爆開(kāi)挖法、機(jī)械開(kāi)挖法、人工和機(jī)械混合開(kāi)挖等三種。一般山嶺隧道最常用的是鉆爆開(kāi)挖法。三種方法比較：鉆爆開(kāi)挖較為經(jīng)濟(jì)和常采用，但對(duì)圍巖擾動(dòng)大，尤其對(duì)破碎軟弱圍巖的穩(wěn)定性不利；機(jī)械開(kāi)挖對(duì)圍巖擾動(dòng)小，速度較快，但機(jī)械和設(shè)備投資較大；人工開(kāi)挖對(duì)圍巖擾動(dòng)最小，但掘進(jìn)速度很漫，工人勞動(dòng)強(qiáng)度太大。

一、開(kāi)挖方式及選用實(shí)際開(kāi)挖方式的選擇，應(yīng)充分考慮被挖掘巖體的堅(jiān)固性及圍巖的穩(wěn)定性，選擇經(jīng)濟(jì)快速，又不會(huì)嚴(yán)重影響圍巖穩(wěn)定性的掘進(jìn)方式。由于洞內(nèi)地質(zhì)情況千變?nèi)f化，所以三種基本掘進(jìn)方式要配合采用，要機(jī)動(dòng)靈活的采用。

鉆爆開(kāi)挖鉆爆開(kāi)挖基本要求鉆爆開(kāi)挖設(shè)計(jì)光面爆破和預(yù)裂爆破法二、鉆爆開(kāi)挖裝藥結(jié)構(gòu)起爆順序及時(shí)差行業(yè)瞎炮的處理二、鉆爆開(kāi)挖---鉆爆開(kāi)挖基本要求（一）鉆爆開(kāi)挖基本要求①必須先探明隧道工程地質(zhì)和水文地質(zhì)情況，才可進(jìn)行隧道開(kāi)挖；②斷面不宜欠挖。開(kāi)挖輪廓要預(yù)留支撐沉落量和變形量，以防止出現(xiàn)凈空不夠的情況；③采用先拱后墻程序施工時(shí)，下部開(kāi)挖的厚度及用藥量應(yīng)嚴(yán)格控制，并采取防護(hù)措施避免損傷拱圈；（一）鉆爆開(kāi)挖基本要求④隧道洞身開(kāi)挖，必須清除浮石。除完整堅(jiān)硬巖層外、均應(yīng)作好支撐，不良地質(zhì)地段應(yīng)結(jié)合地形開(kāi)挖側(cè)向安全洞；⑤合理確定開(kāi)挖步驟和循環(huán)尺寸，保持各開(kāi)挖工序相互銜接，均衡施工；⑥開(kāi)挖斷面尺寸應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。開(kāi)挖作業(yè)中，不得損壞支護(hù)、襯砌和設(shè)備，并應(yīng)保護(hù)好量測(cè)用的測(cè)點(diǎn)；二、鉆爆開(kāi)挖---鉆爆開(kāi)挖基本要求⑦巖石隧道的爆破，應(yīng)采用光面爆破或預(yù)裂爆破技術(shù)，施工中應(yīng)提高鉆眼效率和爆破效果，降低工料消耗。爆破后，對(duì)開(kāi)挖面和未襯砌地段應(yīng)進(jìn)行檢查，對(duì)可能出現(xiàn)的險(xiǎn)情，應(yīng)采取措施及時(shí)處理。對(duì)有瓦斯溢出的隧道，應(yīng)根據(jù)工點(diǎn)地質(zhì)情況，瓦斯溢出程度和設(shè)備條件，制定適宜的施工方案；二、鉆爆開(kāi)挖---鉆爆開(kāi)挖基本要求⑧隧道雙向開(kāi)挖接近貫通時(shí)，兩端施工應(yīng)加強(qiáng)聯(lián)系，統(tǒng)一指揮，并采取淺眼、低藥量，控制爆破。當(dāng)兩開(kāi)挖面間的距離剩下15m時(shí)，應(yīng)改為單向開(kāi)挖，直到貫通為止；⑨上行線與下行線雙洞開(kāi)挖時(shí)，應(yīng)根據(jù)兩洞的軸線間距、洞口里程距離，地質(zhì)條件及其它自然條件，選擇適宜的施工方法，確定好兩洞開(kāi)挖的時(shí)間差，并采取措施防止后行洞開(kāi)挖對(duì)先行洞周壁產(chǎn)生不良的影響。二、鉆爆開(kāi)挖---鉆爆開(kāi)挖基本要求二、鉆爆開(kāi)挖---鉆爆開(kāi)挖設(shè)計(jì)（二）鉆爆開(kāi)挖設(shè)計(jì)1．鉆爆設(shè)計(jì)內(nèi)容鉆爆設(shè)計(jì)內(nèi)容有：炮眼（掏槽眼、輔助眼、周邊眼）的布置、數(shù)目、深度和角度、裝藥量和裝藥結(jié)構(gòu)、起爆方法和爆破順序等。

2．鉆爆設(shè)計(jì)圖鉆爆設(shè)計(jì)圖包括：炮眼布置圖，周邊炮眼裝藥結(jié)構(gòu)圖、鉆爆參數(shù)表、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及必要的鉆爆設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)等。鉆爆作業(yè)必須按照鉆爆設(shè)計(jì)進(jìn)行鉆眼、裝藥、接線和引爆。3．鉆眼機(jī)械在山嶺隧道施工中，鉆爆掘進(jìn)中主要使用的鑿巖機(jī)有：二、鉆爆開(kāi)挖---鉆爆開(kāi)挖設(shè)計(jì)

風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)和液壓鑿巖機(jī)。其工作原理都是利用鑲嵌在鉆頭體前端的鑿刃反復(fù)沖擊并轉(zhuǎn)動(dòng)破碎巖石而成孔。鑿巖機(jī)有的可以通過(guò)調(diào)節(jié)沖擊功率和轉(zhuǎn)動(dòng)速度大小，以適應(yīng)不同硬度的石質(zhì)，達(dá)到最佳的成孔效果。將多臺(tái)液壓鑿巖機(jī)安裝在一個(gè)專門的移動(dòng)設(shè)備上，實(shí)現(xiàn)多機(jī)同時(shí)作業(yè)，稱為鑿巖臺(tái)車。

二、鉆爆開(kāi)挖---鉆爆開(kāi)挖設(shè)計(jì)（鉆眼機(jī)械）4．爆破材料隧道工程中使用的爆破材料有炸藥、導(dǎo)火索、雷管、導(dǎo)爆索、繼爆管及起爆材料等。⑴炸藥（成分，優(yōu)缺點(diǎn)，使用情況）隧道工程常用炸藥一般以某種或幾種單質(zhì)炸藥為主要成份，另加一些外加劑混合而成。目前，在隧道爆破施工中，使用最廣的是硝銨炸藥。硝銨炸藥品種很多，但其主要成分是硝酸銨，占60%以上，其次是梯恩梯或硝酸鈉（鉀），占10%～15%左右。①銨梯炸藥；②漿狀炸藥；③乳化炸藥；④硝化甘油炸藥（又稱膠質(zhì)炸藥）。二、鉆爆開(kāi)挖---鉆爆開(kāi)挖設(shè)計(jì)（爆破材料）隧道工程爆破使用的炸藥，一般由廠制或在現(xiàn)場(chǎng)加工成藥卷形式，藥卷直徑有Ф22mm，Ф25mm,Ф32mm,Ф35mm，Ф40mm等，長(zhǎng)度一般為165～500mm，可按爆破設(shè)計(jì)的裝藥結(jié)構(gòu)和用藥量來(lái)選擇使用。各種系列炸藥的成分、性能、敏感度（熱敏感度、火焰感度、機(jī)械感度、爆感度）、爆速、威力、猛度、爆炸穩(wěn)定性、最佳密度等可見(jiàn)產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)。二、鉆爆開(kāi)挖---鉆爆開(kāi)挖設(shè)計(jì)（爆破材料）⑵起爆材料及網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)設(shè)置傳爆起爆系統(tǒng)的目的是在裝藥（藥卷或藥包）以外安全距離處，通過(guò)發(fā)爆（點(diǎn)火、通電或激發(fā)槍）和傳遞，使安在藥卷或藥包中的雷管起爆，并引發(fā)藥卷或藥包爆炸，達(dá)到爆破巖石的效果。起爆系統(tǒng)組成：起爆元件、傳爆元件和末端工作元件。二、鉆爆開(kāi)挖---鉆爆開(kāi)挖設(shè)計(jì)（爆破材料）起爆系統(tǒng)的工作過(guò)程是：導(dǎo)火索點(diǎn)燃后引爆雷管；從而使傳爆元件中的導(dǎo)爆管起爆傳爆，當(dāng)導(dǎo)爆管傳爆到連接塊中的傳爆雷管時(shí)，雷管起爆，再引起周圍的導(dǎo)爆管起爆和傳爆；這樣連續(xù)傳爆下去，是所有炮眼炸藥起爆。1）起爆材料：①導(dǎo)火索與火雷管：導(dǎo)火索是用來(lái)傳遞火焰給火雷管，并使火雷管在火焰作用下傳爆引發(fā)爆炸的材料。二、鉆爆開(kāi)挖---鉆爆開(kāi)挖設(shè)計(jì)（爆破材料）②電雷管：它是用電線傳輸電流，使裝在雷管中的電阻發(fā)熱而引起雷管爆炸。③塑料導(dǎo)爆管與非電雷管：塑料導(dǎo)爆管是用來(lái)傳遞微弱爆轟給非電雷管，使之爆炸的傳爆材料之一。在聚乙烯塑料管的內(nèi)壁涂有一層高能炸藥，管壁上的高能炸藥在沖擊波作用下可以沿著管道方向連續(xù)穩(wěn)定爆轟，從而將爆轟傳播到非電雷管使雷管起爆。二、鉆爆開(kāi)挖---鉆爆開(kāi)挖設(shè)計(jì)（爆破材料）塑料導(dǎo)爆管的優(yōu)點(diǎn)：抗電、抗火、抗沖擊性能好；起爆傳爆性能穩(wěn)定，扭結(jié)、對(duì)折、局部斷藥、管端對(duì)接均能正常傳爆。不能直接起爆炸藥，應(yīng)與非電毫秒雷管配合使用。運(yùn)輸和使用過(guò)程中抗破壞能力強(qiáng)、使用方便，價(jià)格便宜，且可作為非危險(xiǎn)品運(yùn)輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)。因此在隧道工程中被廣泛應(yīng)用，尤其是在有電條件和炮眼數(shù)量較多時(shí)適合使用。導(dǎo)爆管可用8號(hào)火雷管、導(dǎo)爆索、擊發(fā)槍、專用激發(fā)器發(fā)爆。其連接和分支可集束捆扎雷管繼爆，也可以用連通器連接繼爆，如圖2-5-1，圖2-5-2所示。二、鉆爆開(kāi)挖---鉆爆開(kāi)挖設(shè)計(jì)（爆破材料）圖2-5-1導(dǎo)爆管-非電雷管起爆網(wǎng)絡(luò)之一I火雷管；Ⅱ?qū)Щ鹚鳎虎髨D中O符號(hào)為炮眼，旁邊數(shù)字為毫秒雷管段別。二、鉆爆開(kāi)挖---鉆爆開(kāi)挖設(shè)計(jì)（爆破材料）圖2-5-2導(dǎo)爆管-非電管起爆網(wǎng)絡(luò)之二1-導(dǎo)爆索；2-8號(hào)雷管及膠布；3-導(dǎo)爆管；4連接塊；5-炮眼二、鉆爆開(kāi)挖---鉆爆開(kāi)挖設(shè)計(jì)（爆破材料）④導(dǎo)爆索與繼爆管。導(dǎo)爆索是以單質(zhì)猛炸藥黑索金或太安作為索芯的傳爆材料，它經(jīng)雷管起爆后，可以直接引爆其他炸藥。導(dǎo)爆索有普通導(dǎo)爆索和安全導(dǎo)爆索兩種。繼爆管是一種專門與導(dǎo)爆索配合使用的，具有毫秒延期作用的起爆器材（圖2-5-3）。二、鉆爆開(kāi)挖---鉆爆開(kāi)挖設(shè)計(jì)（爆破材料）導(dǎo)爆索與繼爆管具有低抗架散電流和靜電引起爆炸危害的能力，裝藥時(shí)可以不停電，增加了純作業(yè)時(shí)間，所以導(dǎo)爆索—繼爆管起爆系統(tǒng)在隧道工程爆破中得到了應(yīng)用。缺點(diǎn)是成本比毫秒電雷管系統(tǒng)高，且在有瓦斯環(huán)境中危險(xiǎn)性高，網(wǎng)絡(luò)中的導(dǎo)爆索不能交叉。

圖2-5-3導(dǎo)爆索與繼爆管1-導(dǎo)火索；2-副起爆藥；3-加強(qiáng)帽；4-緩沖劑；5-大內(nèi)管；6-消爆管；7-導(dǎo)爆索；8-雷管殼；9-正起爆藥；10-紙墊；l1-外套管；12-連接管二、鉆爆開(kāi)挖---鉆爆開(kāi)挖設(shè)計(jì)（爆破材料）2）起爆網(wǎng)絡(luò)起爆網(wǎng)絡(luò)可分為電爆破網(wǎng)絡(luò)和非電爆破起爆網(wǎng)絡(luò)。在隧道的一個(gè)工作面上，往往要起爆幾十發(fā)至兩百發(fā)左右炮眼。為準(zhǔn)確起爆，最好采用電起爆。電起爆最大特點(diǎn)是可以用儀表檢查電雷管的質(zhì)量和起爆網(wǎng)絡(luò)的連接情況，從而保證起爆網(wǎng)絡(luò)的正確性和可靠性。只要網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)正確，計(jì)算無(wú)誤，就能保證安全起爆。非電起爆在有瓦斯的環(huán)境下不準(zhǔn)采用，而電起爆則可以，所以電起爆的適用范圍較廣。主要缺點(diǎn)是準(zhǔn)備工作比較復(fù)雜，需要一定的電力設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)計(jì)算較繁，相對(duì)于導(dǎo)爆管起爆而言，不易廣泛推廣便用。二、鉆爆開(kāi)挖---鉆爆開(kāi)挖設(shè)計(jì)（爆破材料）在爆破中，電爆破網(wǎng)絡(luò)可設(shè)計(jì)成串聯(lián)、并聯(lián)、混合聯(lián)三種形式。串聯(lián)的優(yōu)點(diǎn)是：消耗電能小，接線簡(jiǎn)單，易于操作，便于檢查，導(dǎo)線消耗少。缺點(diǎn)是：一個(gè)雷管不通，會(huì)造成全部雷管拒爆；或因敏感度高的雷管先爆而使電路中斷，造成其他雷管拒爆。為了提高這種網(wǎng)絡(luò)的準(zhǔn)爆可靠性，實(shí)際爆破中也常來(lái)用復(fù)式串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。二、鉆爆開(kāi)挖---鉆爆開(kāi)挖設(shè)計(jì)（爆破材料）并聯(lián)的優(yōu)點(diǎn)是不致因?yàn)槠渲幸粋€(gè)雷管斷路而引起其余雷管拒爆。缺點(diǎn)是電爆網(wǎng)絡(luò)總電流大，需要斷面較大的母線，連接線消耗多，漏接雷管不易發(fā)現(xiàn)。此外，當(dāng)各雷管電阻不同，通過(guò)電流就不同，可能產(chǎn)生拒爆現(xiàn)象。這種方法適用于導(dǎo)坑等小斷面爆破。混合聯(lián)可分為串并聯(lián)和并串聯(lián)兩種?；旌下?lián)是實(shí)際工作中采用較多的方法。它要求各支路的電阻基本平衡，否則會(huì)造成瞬發(fā)雷管發(fā)火時(shí)間的差異，更會(huì)造成毫秒雷管秒量的額外誤差。二、鉆爆開(kāi)挖---鉆爆開(kāi)挖設(shè)計(jì)（爆破材料）5．炸藥品種選擇及用藥量計(jì)算巖石的抗爆性（或抗鉆性）是指巖石抵抗爆炸沖擊波（或鉆頭沖擊）破壞的能力。巖石的抗鉆性主要取決于其物理力學(xué)性質(zhì)，特別是巖石在動(dòng)載作用下的變形性質(zhì)和內(nèi)聚力強(qiáng)弱，另外也受到巖體結(jié)構(gòu)特征和地下水等因素的影響。二、鉆爆開(kāi)挖---鉆爆開(kāi)挖設(shè)計(jì)（炸藥品種選擇及用藥量計(jì)算）隧道工程應(yīng)按巖石的抗爆破性進(jìn)行鉆爆設(shè)計(jì)，并按其抗鉆性選擇鑿巖機(jī)具。應(yīng)根據(jù)巖石的抗爆性、炸藥性能和價(jià)格進(jìn)行選擇炸藥品種及計(jì)算用藥量Q值，以獲得較良好的爆破效果和較低的成本費(fèi)用。⑴炸藥品種選擇炸藥品種很多，可按課本93頁(yè)表2-5-1選用，但應(yīng)注意越脆和韌性越強(qiáng)的巖體，應(yīng)選用猛度較高，爆速較高的炸藥。目前，在隧道工程中，用于爆破施工中最多的是硝銨類炸藥。二、鉆爆開(kāi)挖---鉆爆開(kāi)挖設(shè)計(jì)（炸藥品種選擇及用藥量計(jì)算）⑵炸藥用量計(jì)算影響炸藥消耗量的因素主要有：巖石堅(jiān)硬程度和巖層的構(gòu)造；炸藥的威力；坑道斷面積及臨空面數(shù)目等。確定用藥量的原則：從理論上講，應(yīng)按照達(dá)到預(yù)定爆破效果的條件下，其爆炸功與巖石阻抗匹配的原則計(jì)算確定。①隧道爆破中，每循環(huán)爆破的總裝藥量值，按下式計(jì)算：Q=K·L·S②耗藥量K可參考已往施工經(jīng)驗(yàn)值確定，課本96頁(yè)表2-5-2。炸藥單位消耗量K值的確定，主要受巖石的抗爆破性、斷面進(jìn)尺比S/L、臨空面數(shù)目、炮眼布置形式、掏槽效果等因素影響。二、鉆爆開(kāi)挖---鉆爆開(kāi)挖設(shè)計(jì)（炸藥品種選擇及用藥量計(jì)算）一般巖石的完整性系數(shù)值越大，K值就越大；斷面進(jìn)尺比S/L越大，則K值越小；臨空面越多，K值越??；炮眼布置不當(dāng)或掏槽效果不佳，K值會(huì)越大.隧道爆破中實(shí)際采用的值，通常K=0.7kg/m3～2.5kg/m3；96頁(yè)表2-5-3是斷面面積S=4m2～20m2導(dǎo)坑爆破開(kāi)挖的值表。20m2以上的大斷面隧道，其值可以參照有關(guān)工程實(shí)例采用對(duì)比法選擇確定；在進(jìn)行隧道施工爆破設(shè)計(jì)時(shí)，炸藥單耗量值及單位耗藥量的多少，應(yīng)根據(jù)隧道開(kāi)挖現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地試驗(yàn)計(jì)算確定。二、鉆爆開(kāi)挖---鉆爆開(kāi)挖設(shè)計(jì)（炸藥品種選擇及用藥量計(jì)算）6．掘進(jìn)速度V和掘進(jìn)進(jìn)尺L及開(kāi)挖面的支承作用。鉆爆掘進(jìn)每循環(huán)過(guò)程一般包括三個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)：即每一次進(jìn)尺的鉆眼爆破→出渣運(yùn)輸→支撐初期支護(hù)（必要時(shí)采取臨時(shí)支撐）。單循環(huán)爆破掘進(jìn)深度稱為爆破掘進(jìn)進(jìn)尺L；單循環(huán)所占用的時(shí)間稱為循環(huán)時(shí)間t；日掘進(jìn)深度稱為掘進(jìn)速度V=24L/t。二、鉆爆開(kāi)挖---鉆爆開(kāi)挖設(shè)計(jì)（掘進(jìn)速度V和掘進(jìn)進(jìn)尺L及開(kāi)挖面的支承作用）⑴掘進(jìn)速度：采用較大的掘進(jìn)進(jìn)尺或較短的循環(huán)時(shí)間，均可取得較快的掘進(jìn)速度；掘進(jìn)速度的加快，要增加勞動(dòng)力和施工機(jī)械，才能節(jié)省施工時(shí)間。實(shí)際工程中，應(yīng)根據(jù)工期要求，合理的選擇掘進(jìn)速度。二、鉆爆開(kāi)挖---鉆爆開(kāi)挖設(shè)計(jì)（炸藥品種選擇及用藥量計(jì)算）⑵掘進(jìn)進(jìn)尺和循環(huán)時(shí)間的選擇當(dāng)掘進(jìn)速度確定后，主要根據(jù)圍巖的穩(wěn)定性，開(kāi)挖面的支承作用，開(kāi)挖斷面大小，支撐或支護(hù)條件，機(jī)械配套能力和施工組織管理水平等因素合理地選擇掘進(jìn)進(jìn)尺和循環(huán)時(shí)間，且須保證爆破作業(yè)應(yīng)在上一循環(huán)噴射混凝土終凝不少于4h后進(jìn)行。二、鉆爆開(kāi)挖---鉆爆開(kāi)挖設(shè)計(jì)（炸藥品種選擇及用藥量計(jì)算）⑵掘進(jìn)進(jìn)尺和循環(huán)時(shí)間的選擇當(dāng)掘進(jìn)速度確定后，主要根據(jù)圍巖的穩(wěn)定性，開(kāi)挖面的支承作用，開(kāi)挖斷面大小，支撐或支護(hù)條件，機(jī)械配套能力和施工組織管理水平等因素合理地選擇掘進(jìn)進(jìn)尺和循環(huán)時(shí)間，且須保證爆破作業(yè)應(yīng)在上一循環(huán)噴射混凝土終凝不少于4h后進(jìn)行。二、鉆爆開(kāi)挖---鉆爆開(kāi)挖設(shè)計(jì)（炸藥品種選擇及用藥量計(jì)算）實(shí)際中可以采用短進(jìn)尺，多循環(huán)掘進(jìn)，或者采用深進(jìn)尺，少循環(huán)掘進(jìn)。一般在圍巖穩(wěn)定性較差（Ⅳ～Ⅵ級(jí)），或開(kāi)挖斷面較小，或支護(hù)條件較差，或鉆眼和出渣能力不足時(shí)，應(yīng)采用短進(jìn)尺、多循環(huán)掘進(jìn)。反之，當(dāng)圍巖較穩(wěn)定（Ⅰ～Ⅲ），或支護(hù)速度較快，或鉆眼和出渣能力較強(qiáng)時(shí)，應(yīng)采用深進(jìn)尺，少循環(huán)掘進(jìn)（采用深孔控制爆破）。目前，我國(guó)隧道工程鉆爆掘進(jìn)進(jìn)尺多在0.5m～5.0m左右。二、鉆爆開(kāi)挖---鉆爆開(kāi)挖設(shè)計(jì)（炸藥品種選擇及用藥量計(jì)算）⑶開(kāi)挖面的支承作用隧道掘進(jìn)方向上最前端的開(kāi)挖作業(yè)正面稱為開(kāi)挖面（掌子面）。開(kāi)挖面前方（一定范圍內(nèi)尚未被挖除的）巖體，對(duì)已開(kāi)挖區(qū)段的圍巖起著一定的約束作用，這種約束稱為開(kāi)挖面的支承作用。隨著隧道掘進(jìn)，開(kāi)挖面的支承作用逐漸前移并消失，此后，圍巖的穩(wěn)定則依賴其自穩(wěn)能力（成拱作用）的發(fā)揮及支撐或初期支護(hù)的作用。二、鉆爆開(kāi)挖---鉆爆開(kāi)挖設(shè)計(jì)（炸藥品種選擇及用藥量計(jì)算）實(shí)測(cè)結(jié)果表明，對(duì)一般巖體，開(kāi)挖面的支承作用，約可持續(xù)到1～3倍的洞徑區(qū)段。巖體越破碎，其支承作用的影響長(zhǎng)度就會(huì)越短。在隧道施工過(guò)程中，在開(kāi)挖面的支承作用消失之前即作好支撐或初期支護(hù)。因此在隧道施工中，注意選擇適當(dāng)?shù)木蜻M(jìn)進(jìn)尺和允許暴露區(qū)段的長(zhǎng)度。一般在軟弱破碎圍巖中，應(yīng)采用較短的掘進(jìn)進(jìn)尺，并應(yīng)及時(shí)予以支撐或支護(hù)。二、鉆爆開(kāi)挖---鉆爆開(kāi)挖設(shè)計(jì)（炸藥品種選擇及用藥量計(jì)算）7．炮眼直徑⑴合理選擇炮眼直徑炮眼直徑對(duì)鑿巖速度、炮眼數(shù)目、炸藥單位消耗量、坑道壁的平整程度和石渣塊度等均有影響。當(dāng)炮眼直徑及藥卷直徑較大時(shí)，可減少炮眼數(shù)目，使炸藥相對(duì)集中，但是炮眼直徑過(guò)大，鑿石速度大大減慢；炸藥相對(duì)集中，則石渣塊度較大及洞壁平整度不好，并且對(duì)圍巖爆破擾動(dòng)較嚴(yán)重。因此必須根據(jù)隧道石質(zhì)、鑿巖能力、炸藥性等條件，選擇合理的炮眼直徑二、鉆爆開(kāi)挖---鉆爆開(kāi)挖設(shè)計(jì)（炮眼直徑）⑵藥卷直徑的選擇為了避免發(fā)生管道效應(yīng)導(dǎo)致藥卷拒爆，要求藥卷直徑的大小應(yīng)與炮眼直徑相匹配。在隧道工程施工爆破中，常用不偶合系數(shù)來(lái)控制藥卷直徑，不偶合系數(shù)λ=D/Ф（D為炮眼直徑，Ф為藥卷直徑）反映炮眼孔壁與藥卷之間的空隙程度。一般應(yīng)將不偶合系數(shù)控制在1.1～1.4之間，且要求藥卷直徑不小于該炸藥卷的臨界直徑。二、鉆爆開(kāi)挖---鉆爆開(kāi)挖設(shè)計(jì)（炮眼直徑）實(shí)際爆破設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)掏槽炮眼及輔助炮眼應(yīng)采用較小的λ值，以提高炸藥的爆破效率；對(duì)周邊炮眼則可采用較大的λ值，以減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)破壞。8．炮眼數(shù)目N及比鉆眼數(shù)n⑴炮眼數(shù)目的確定施工爆破中，應(yīng)根據(jù)各炮眼平均分配炸藥量的原則計(jì)數(shù)炮眼數(shù)目N值：二、鉆爆開(kāi)挖---鉆爆開(kāi)挖設(shè)計(jì)（炮眼直徑）N=Q/q=（K·S）/(α·β)總裝藥量：Q=K·L·S;單孔平均裝藥量：q=α·βL⑵比鉆眼數(shù)nn是指單位（1平方米）開(kāi)挖斷面的平均鉆眼數(shù)?？砂聪率接?jì)算：n=N/S比鉆眼數(shù)n是評(píng)價(jià)在同等條件下，鉆眼工作量的一個(gè)指標(biāo)。掏槽眼的n值較大；周邊眼次之；輔助眼的n值較小。即在不同部位的炮眼布置的密度、間距是不相同的。二、鉆爆開(kāi)挖---鉆爆開(kāi)挖設(shè)計(jì)（炮眼數(shù)目N及比鉆眼數(shù)n

）9．炮眼布置鉆眼前應(yīng)定出開(kāi)挖斷面中線，水平線和斷面輪廓，標(biāo)出炮眼位置，經(jīng)檢查符合鉆爆設(shè)計(jì)要求后方可鉆眼。炮眼的深度、角度、間距應(yīng)按爆破設(shè)計(jì)要求確定，并應(yīng)符合下列精度規(guī)定：①掏槽眼眼口間距誤差和眼底間距誤差不得大于50mm；二、鉆爆開(kāi)挖---鉆爆開(kāi)挖設(shè)計(jì)（炮眼布置）②輔助眼眼口排距、行距誤差不得大于50mm；③周邊眼沿隧道設(shè)計(jì)斷面輪廓線上的間距誤差不得大于50mm，周邊眼外斜率不得大于50mm/m，眼底不超出開(kāi)挖斷面輪廓線100mm，最大不得超過(guò)150mm；④內(nèi)圈炮眼至周邊眼的排距誤差不得大于50mm，炮眼深度超過(guò)2.5m時(shí)，內(nèi)圈炮眼與周邊眼宜采用相同的斜率。二、鉆爆開(kāi)挖---鉆爆開(kāi)挖設(shè)計(jì)（炮眼布置）隧道爆破通常采用掏槽爆破，即將開(kāi)挖斷面上的炮眼分區(qū)布置和分區(qū)順序起爆，逐步擴(kuò)大完成一次爆破開(kāi)挖，分區(qū)是按照炮眼的位置、作用的不同有三種炮眼：掏槽眼、輔助眼，周邊眼。爆破中各有不同的位置、長(zhǎng)度、方向、間距的要求。圖2-4-4三種炮眼1—4為掏槽眼；5—10為輔助眼，其余為周邊眼二、鉆爆開(kāi)挖---鉆爆開(kāi)挖設(shè)計(jì)（炮眼布置）⑴隧道洞身開(kāi)挖輪廓線及預(yù)留變形量因?yàn)榭拥篱_(kāi)挖后圍巖由于失去部分約束而產(chǎn)生向坑道方向的收縮變形（收斂），所以施工開(kāi)挖輪廓線應(yīng)在設(shè)計(jì)開(kāi)挖輪廓線的基礎(chǔ)上適當(dāng)加大，稱為預(yù)留變形量。確定開(kāi)挖斷面時(shí)，除應(yīng)滿足隧道凈空和結(jié)構(gòu)尺寸外，還應(yīng)考慮初期支護(hù)并預(yù)留適當(dāng)?shù)淖冃瘟?。預(yù)留變形量的大小可根據(jù)圍巖級(jí)別、斷面大小、埋置深度、施工方法和支護(hù)情況等，采用工程類比法預(yù)測(cè)。當(dāng)無(wú)預(yù)測(cè)值時(shí)可參照課本99頁(yè)表2-5-5選用，并應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)結(jié)果進(jìn)行調(diào)整。二、鉆爆開(kāi)挖---鉆爆開(kāi)挖設(shè)計(jì)（炮眼布置）⑵掏槽眼布置方法合理布置掏槽眼應(yīng)掌握好炮眼的三度：深度、密度和斜度，并通過(guò)計(jì)算確定用藥量及放炮順序等。①掏槽炮的作用是將開(kāi)挖面上適當(dāng)部位先掏出一個(gè)小型槽口，以形成新的臨空面，為后爆的輔助炮開(kāi)創(chuàng)更有利的臨空面，達(dá)到提高爆破效率的作用；二、鉆爆開(kāi)挖---鉆爆開(kāi)挖設(shè)計(jì)（炮眼布置）②掏槽眼只有一個(gè)臨空面，且受周圍巖石的擠壓作用，故常需要采用較大的炸藥單位消耗量K值和較大的裝藥系數(shù)α值，以增大爆破粉碎區(qū)，并利用爆炸沖擊波及爆炸產(chǎn)物作功，將巖石拋擲出槽口。為保證掏槽炮能有效地將石渣拋出糟口，常將掏槽眼比設(shè)計(jì)掘進(jìn)進(jìn)尺加深10～20cm，并采用反向連續(xù)裝藥和用雙雷管起爆；二、鉆爆開(kāi)挖---鉆爆開(kāi)挖設(shè)計(jì)（炮眼布置）③槽口尺寸常在1.0m2～2.5m2之間，要與循環(huán)進(jìn)尺，斷面大小和掏槽方式協(xié)調(diào)。要求掏槽眼口間距誤差和眼底間距誤差不得大于5cm；④掏槽方式一般可分為斜眼掏槽和直眼掏槽兩大類（圖）。斜眼掏槽的優(yōu)點(diǎn)：可按巖層實(shí)際情況選擇掏槽方式和掏槽角度，容易把石渣拋出槽口，且掏槽眼數(shù)目較少。其缺點(diǎn)是眼深度受坑道斷面尺寸的限制，不便于多臺(tái)鉆機(jī)同時(shí)鉆眼，鉆眼方向難掌握準(zhǔn)確。二、鉆爆開(kāi)挖---鉆爆開(kāi)挖設(shè)計(jì)（炮眼布置）直眼掏槽的優(yōu)點(diǎn)：便于多機(jī)同時(shí)鉆眼和不受斷面尺寸對(duì)爆破進(jìn)尺的限制，適用于深孔爆破，從面為加快掘進(jìn)速度提拱了有利條件，且掏槽石渣拋擲距離較短。目前現(xiàn)場(chǎng)多采用直眼掏槽。但缺點(diǎn)是其炮眼數(shù)目較多，炸藥單耗量K值也要加大，炮眼位置和垂直方向要求具有較高的精度，才能保證良好的爆破效果。因地質(zhì)多變，幾種掏槽方式可混合使用。二、鉆爆開(kāi)挖---鉆爆開(kāi)挖設(shè)計(jì)（炮眼布置）圖2-5-5斜眼掏槽布置a）錐形；b、c）楔形；d）爬眼近年來(lái)直眼掏槽中多采用大直徑空眼，其作用相當(dāng)于為裝藥掏槽提拱了臨空面，并取得了良好的掏槽效果。一般在中硬和堅(jiān)硬巖層中，對(duì)于設(shè)計(jì)循環(huán)進(jìn)尺為3.5m左右時(shí)，采用雙空孔形式最佳，對(duì)3.5rn～5.5m的深孔掏槽，宜采用三空孔形式最好；對(duì)3m以下的淺眼掏槽，則采用單空孔形式較好。二、鉆爆開(kāi)挖---鉆爆開(kāi)挖設(shè)計(jì)（炮眼布置）為了保證掏槽炮眼爆炸后巖渣有足夠的膨脹空間，一般要求空眼體積約為掏槽槽口體積的l0%～20%為宜。⑶輔助眼布置方法輔助眼的作用是進(jìn)一步擴(kuò)大槽口體積和爆破量，并逐步接近開(kāi)挖斷面形狀，為周邊眼創(chuàng)造有利的爆破條件。二、鉆爆開(kāi)挖---鉆爆開(kāi)挖設(shè)計(jì)（炮眼布置）輔助眼的布置主要是指炮眼間距E值和最小抵抗線V值的確定。主要根據(jù)巖石軟硬和用藥量多少，由工地試驗(yàn)確定。其布置原則可參照后述周邊眼的布置原則進(jìn)行，只是V、E值及單孔裝藥量q較大些。一般取E/V=0.6～0.8為宜。并宜采用孔底連續(xù)裝藥。輔助眼應(yīng)由內(nèi)向外，逐層布置，逐層起爆，逐步接近開(kāi)挖斷面輪廓形狀。二、鉆爆開(kāi)挖---鉆爆開(kāi)挖設(shè)計(jì)（炮眼布置）⑷周邊眼的布置方法周邊眼的作用目的是成型（形成輪廓線）作用。周邊眼爆破后使坑道斷面達(dá)到設(shè)計(jì)的形狀和尺寸。周邊眼的位置一般是沿著設(shè)計(jì)輪廓線均勻布置，其炮眼間距和最小抵抗線長(zhǎng)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。二、鉆爆開(kāi)挖---鉆爆開(kāi)挖設(shè)計(jì)（炮眼布置）當(dāng)周邊眼的底端位于巖質(zhì)較松軟或較破碎狀時(shí)，炮眼口應(yīng)放在設(shè)計(jì)輪廓線以內(nèi)，眼底則應(yīng)根據(jù)巖石抗爆破性來(lái)確定其位置，應(yīng)將炮眼方向以3%～5%的斜率外插，這是為了控制超欠挖和下一循環(huán)鉆眼時(shí)便于落鉆開(kāi)眼；對(duì)于中硬巖層可將周邊眼放在設(shè)計(jì)輪廓線上；對(duì)于堅(jiān)硬巖層可將周邊眼放在設(shè)計(jì)輪廓線以外10～15cm。此外，為了保證開(kāi)挖面平整，輔助眼及周邊眼應(yīng)使其眼底落在同一垂直面上，必要時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整炮眼的深度。二、鉆爆開(kāi)挖---鉆爆開(kāi)挖設(shè)計(jì)（炮眼布置）二、鉆爆開(kāi)挖---鉆爆開(kāi)挖設(shè)計(jì)（炮眼布置）1．光面爆破法光面爆破是通過(guò)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。特點(diǎn)：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(jì)輪廓線成型，表面較平順，超欠挖很小。二、鉆爆開(kāi)挖---光面爆破和預(yù)裂爆破法（光面爆破）光面爆破的技術(shù)要求：（1）依圍巖特點(diǎn)合理選擇周邊眼間距和周邊眼的最小抵抗線。要點(diǎn)：周邊眼間距比一般爆破的間距小，周邊眼的最小抵抗線亦要相應(yīng)減小，即適當(dāng)加密周邊眼，調(diào)整間距與抵抗線比值E/V。周邊眼的間距視巖石的抗爆性、炸藥性能、炮眼直徑和裝藥量而定，二、鉆爆開(kāi)挖---光面爆破和預(yù)裂爆破法（光面爆破）

一般可取E=(8-18)d，d為炮眼直徑，對(duì)于堅(jiān)硬和破碎巖石宜取較小的值；對(duì)于軟質(zhì)或整體性好的巖石宜取較大的值。周邊眼的間距與最小抵抗線比值通常取E/V=0.8為宜，周邊眼最小抵抗線一般取V=50～90cm左右。（2）嚴(yán)格控制周邊眼的裝藥量應(yīng)使藥量沿炮眼全長(zhǎng)合理分布，并合理選擇炸藥品種和裝藥結(jié)構(gòu)。周邊眼宜采用小直徑藥卷和低爆速炸藥，可借助傳爆線以實(shí)現(xiàn)空氣間隔裝藥；用于光面爆二、鉆爆開(kāi)挖---光面爆破和預(yù)裂爆破法（光面爆破）

的周邊眼的炸藥，與主體爆破的炸藥相比，應(yīng)選擇爆速較低，猛度較低，爆力較大，傳爆性良好的炸藥，而底板眼則宜選用高爆力的炸藥，可以克服上覆石渣的壓制和起到翻渣作用。周邊炮眼的裝藥量與裝藥密度要減少，并使炸藥均勻地分布在整個(gè)炮眼內(nèi)，周邊眼裝藥量應(yīng)具有破巖所需的應(yīng)力能量，又不致造成對(duì)圍巖的嚴(yán)重破壞，施工中應(yīng)根據(jù)炮眼孔距E、光面層厚度V、石質(zhì)及炸藥種類等因素綜合考慮選擇和調(diào)整。一般單位炮眼長(zhǎng)度裝藥量即線裝藥密度控制在0.04kg/m～0.4kg/m二、鉆爆開(kāi)挖---光面爆破和預(yù)裂爆破法（光面爆破）（3）采用周邊眼同時(shí)起爆。要求采用毫秒雷管微差順序起爆，應(yīng)使周邊爆破時(shí)產(chǎn)生臨空面，同段的周邊眼雷管起爆時(shí)差應(yīng)盡可能小，盡可能能同時(shí)起爆，使炮眼間爆炸力起共同作用，比較容易炸成平面。對(duì)石質(zhì)稍差的巖石，宜采用毫秒遲發(fā)電雷管起爆周邊炮眼，它既具有同時(shí)起爆的爆破威力，又可以減少對(duì)輪廓線以外圍巖的擾動(dòng)。二、鉆爆開(kāi)挖---光面爆破和預(yù)裂爆破法（光面爆破）光面爆破的起爆順序是:掏槽眼→輔助眼→周邊眼→底板眼。輔助眼應(yīng)由里向外逐層起爆，還應(yīng)使輔助眼爆破后盡量接近開(kāi)挖輪廓形狀，爆破層厚度盡可能一致；并應(yīng)注意不要使爆炸落下的石渣堵死周邊眼的臨空面。二、鉆爆開(kāi)挖---光面爆破和預(yù)裂爆破法（光面爆破）（4）嚴(yán)格掌握鉆眼作業(yè)，使三種炮眼的位置及方向準(zhǔn)確無(wú)誤，否則光面爆破的效果會(huì)明顯降低，達(dá)不到光面爆破的目的。（5）各光面爆破參數(shù)如周邊眼間距E，最小抵抗線V、相對(duì)距E/V和裝藥集中度q等，應(yīng)采用工程類比法或根據(jù)爆破漏斗及成縫試驗(yàn)確定，在無(wú)條件試驗(yàn)時(shí)，可按課本103頁(yè)表2-5-6選用。二、鉆爆開(kāi)挖---光面爆破和預(yù)裂爆破法（光面爆破）2．預(yù)裂爆破法裂爆破實(shí)質(zhì)上也是光面爆破的一種型式，是在光面爆破法的基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的。其爆破原理與光面爆破原理相同，只是在爆破的順序上，光面爆破是先引爆掏槽眼，接著引爆輔助眼，最后才引爆周邊眼；而預(yù)裂爆破則是首先引爆周邊眼，使沿周邊眼的連心線炸出平順的預(yù)裂面。由于這個(gè)預(yù)裂面的存在，對(duì)后爆的掏槽眼和輔助眼的爆炸波能起反射和緩沖作用，可以減輕爆炸波對(duì)圍巖的破壞影響，爆破后的開(kāi)挖面整齊規(guī)則。由于成洞過(guò)程和破巖條件不同，在減輕對(duì)圍巖的擾動(dòng)程度上，預(yù)裂爆破較光面爆破的效果更好一些。二、鉆爆開(kāi)挖---光面爆破和預(yù)裂爆破法（預(yù)裂爆破）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中。但預(yù)裂爆破的周邊眼間距和最小抵抗限都要比光面爆破的小，相應(yīng)地要增多炮眼數(shù)量，鉆眼工作量增大?？傊?，硬巖宜采用光面爆破，軟巖宜采用預(yù)裂爆破，分部開(kāi)挖時(shí)可采用預(yù)留光面層光面爆破。二、鉆爆開(kāi)挖---光面爆破和預(yù)裂爆破法（預(yù)裂爆破）3．毫秒爆破法毫秒爆破法，其實(shí)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(shí)間間隔極其短促，以毫秒計(jì)算。爆破產(chǎn)生的巖石破壞作用力（應(yīng)力波或沖擊波）可以疊加，促使巖石易于被炸碎；同時(shí)，前后段爆破傳遞到圍巖內(nèi)部的沖擊波又相互干擾和相互抵消，使沖擊波對(duì)圍巖的震動(dòng)破壞大為減弱。該爆破法具有下列優(yōu)點(diǎn)：①滿足光面爆破的技術(shù)要求，可以獲得良好的爆破效果；二、鉆爆開(kāi)挖---光面爆破和預(yù)裂爆破法（毫秒爆破法）②毫秒爆破對(duì)圍巖的震動(dòng)破壞最少；同時(shí)，可以減少滯炮和滯炮帶來(lái)