高鐵隧道開挖技術(shù)

開挖1.一般規(guī)定隧道開挖應(yīng)根據(jù)施工方法、機械設(shè)備、地質(zhì)條件及工程環(huán)境等因素，選擇開挖方式和步驟，確定合理的循環(huán)進尺及施工速度。隧道w、v、w級圍巖地段、隧道淺埋、下穿建筑物及鄰近既有線地段施工開挖應(yīng)按照《爆破安全規(guī)程》采用控制爆破，或采用非爆破方法。開挖作業(yè)應(yīng)盡量減少對圍巖的擾動，保護圍巖的自承能力。巖石隧道鉆爆開挖應(yīng)采用光面爆破技術(shù)，控制循環(huán)進尺及一次同時起爆藥量；軟巖或土質(zhì)圍巖隧道，宜采用機械開挖。鉆爆開挖工藝流程見圖（1.2）N岀渣二2?撈質(zhì)量檢紅17調(diào)整爆破參數(shù)旅工準備測設(shè)開挖輪廊及爆破一孔位蜀一水、電、壓N岀渣二2?撈質(zhì)量檢紅17調(diào)整爆破參數(shù)旅工準備測設(shè)開挖輪廊及爆破一孔位蜀一水、電、壓縮空氣裝藥點各投位雷管■淸理開挖而帝石鉆爆破孔=清理諄接起爆網(wǎng)路通鳳謎巖機械就位圖1.2鉆爆開挖工藝流程圖隧道開挖斷面尺寸應(yīng)符合設(shè)計要求，開挖斷面應(yīng)以包括預(yù)留變形量在內(nèi)的設(shè)計輪廓線為基準，考慮貫通測量誤差和施工誤差等因素適當放大。開挖輪廓線應(yīng)采用有效的測量手段進行控制，輪廓線和炮眼位置宜采用激光指向儀、隧道激光斷面儀、全站儀等配合測定。開挖爆破作業(yè)不得危及支護結(jié)構(gòu)、機械設(shè)備及人員的安全。鉆眼及裝藥作業(yè)應(yīng)分區(qū)定人。爆破后應(yīng)及時清理危石，清理工作宜采用機械作業(yè)。1?6隧道貫通前，兩開挖工作面相距小于40m時，應(yīng)加強聯(lián)系、統(tǒng)一指揮；距離15m時，應(yīng)從一端開挖貫通。并行隧道同向開挖的兩個工作面應(yīng)保持合理的縱向距離，不宜小于30m；隧間凈距較小時，應(yīng)采取措施防止后開挖隧道對先開挖隧道產(chǎn)生不良影響。爆破器材的運輸、貯存、檢驗、加工、使用和退庫、銷毀必須符合國家有關(guān)法律、法規(guī)和現(xiàn)行《爆破安全規(guī)程》（GB6722）的規(guī)定。2.超欠挖控制隧道開挖的允許超挖值應(yīng)符合表2.1的要求。表2.1 隧道允許超挖值（cm）圍巖級別開挖部位III?WV、"拱部平均線形超挖101510最大超挖202515

邊墻平均線形超挖101010仰拱、隧底平均線形超挖10最大超挖25注：1本表適用炮眼深度不大于3.0m。炮眼深度大于3.0m時，可根據(jù)實際情況另作規(guī)定。平均線性超挖值=超挖橫斷面積/爆破設(shè)計開挖斷面周長（不含隧底）。最大超挖值是指最大超挖處至設(shè)計開挖輪廓切線的垂直距離。2?2隧道應(yīng)嚴格控制欠挖。巖石個別突出部分（每1m2不大于0.1m2）欠挖不應(yīng)大于5cm。2.3隧道欠挖可按表2.3所列方法測量。表2.3隧道超欠挖的測定方法測定方法及米用的儀器方法簡述利用激光束測定用激光指向儀或激光經(jīng)緯儀射在開挖工作面上的光束測定特定部位的超欠挖的線性值全站儀測定在要測的點位粘貼反光片，用全站儀測定各點的三維坐標，通過計算繪制開挖斷面，與設(shè)計斷面進行比較確定激光隧道限界測量儀測定由免棱鏡測距全站儀和手提電腦組成，對開挖工作面（或任一斷面）測量，直接打印出設(shè)計斷面與實際斷面并標出設(shè)定點的超欠挖值3.鉆爆作業(yè)隧道開挖應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、開挖斷面、開挖方法、掘進循環(huán)進尺、鉆眼機具、爆破器材及環(huán)境要求等進行鉆爆設(shè)計。鉆爆設(shè)計應(yīng)根據(jù)爆破效果不斷調(diào)整爆破參數(shù)。鉆爆設(shè)計的內(nèi)容應(yīng)包括炮眼（掏槽眼、輔助眼、周邊眼、底板眼）的布置、深度、斜率和數(shù)量，爆破器材、裝藥量和裝藥結(jié)構(gòu)，起爆方法和爆破順序，鉆眼機具和鉆眼要求、主要技術(shù)指標及必要的說明等。掏槽形式應(yīng)根據(jù)鉆眼機具、隧道斷面大小、循環(huán)進尺、圍巖級別及爆破振動等要求選擇直眼掏槽或楔形掏槽。3.4巖石隧道光面爆破一次開挖進尺不宜大于3.5m,爆破參數(shù)應(yīng)通過試驗確定。當無試驗條件時，有關(guān)參數(shù)可參照表3.4選用。表3.4光面爆破參數(shù)巖石類別周邊眼間距E(cm)周邊眼抵抗線W(cm)相對距離E/W裝藥集中度q(kg/m)極硬巖50?6055?750.8?0.850.25?0.40硬巖40?5550?600.8?0.850.15?0.25軟質(zhì)巖30?4545?600.75?0.80.04?0.15注：1表列參數(shù)適用于炮眼深度1.0?3.5m，炮眼直徑40?50mm，藥卷直徑20?35mm。2斷面較小或圍巖軟弱、破碎或?qū)﹂_挖成形要求較高時，周邊眼間距E應(yīng)取較小值。3周邊眼抵抗線W值應(yīng)大于周邊眼間距E值。軟巖取較小的E值時，W值應(yīng)適當增大。E/W:軟巖取小值，硬巖及小斷面取大值。4裝藥集中度q以裝藥長度的平均線裝藥密度計,施工中應(yīng)根據(jù)炸藥類型和爆破試驗確定。3.5炮眼布置應(yīng)符合下列要求：光爆層周邊眼應(yīng)沿隧道開挖斷面輪廓線布置，內(nèi)圈眼布置應(yīng)滿足周邊眼抵抗線要求。其余輔助炮眼應(yīng)交錯均勻布置在光爆層內(nèi)圈眼與掏槽眼之間，間距應(yīng)滿足爆破巖石塊度的需要。周邊炮眼與輔助炮眼的眼底應(yīng)在同一垂直面上，掏槽炮眼應(yīng)加深10?20cm。隧道爆破應(yīng)根據(jù)地質(zhì)、水文條件及環(huán)境保護要求選擇適當?shù)恼ㄋ幤贩N和型號，掏槽眼宜選用高猛度的炸藥，周邊眼宜選用低密度、低爆速、低猛度或高爆力的炸藥。起爆網(wǎng)路宜采用導(dǎo)爆管和非電毫秒雷管,雷管段位的選用應(yīng)便于操作及滿足鉆爆設(shè)計所需的段位數(shù)。必要時可采用電子延時電雷管起爆。瓦斯隧道施工應(yīng)符合現(xiàn)行《鐵路瓦斯隧道技術(shù)規(guī)范》(TB10120)的有關(guān)規(guī)定，瓦斯工區(qū)必須采用煤礦許用安全炸藥，并使用礦用電雷管起爆。3?9常用的周邊眼裝藥結(jié)構(gòu)見圖3.9—1?圖3.9—4,宜選用小直徑連續(xù)裝藥或間隔裝藥結(jié)構(gòu)；巖石較軟時，可采用導(dǎo)爆索裝藥結(jié)構(gòu)；眼深不大于2m時，可采用空氣柱狀裝藥結(jié)構(gòu)。其他炮眼應(yīng)采用連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)。應(yīng)采用反向裝藥結(jié)構(gòu),提高炸藥的能量和爆破效果；有瓦斯、煤層爆炸危險的開挖工作面應(yīng)采用正向裝藥結(jié)構(gòu)。%%%圖3.9%%%圖3.9—1小直徑藥卷連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)示意圖3.9—2間隔裝藥結(jié)構(gòu)示意%圖%圖3.9—3導(dǎo)爆索裝藥結(jié)構(gòu)示意<-汐汐<-汐汐圖3.9—4專用光爆藥卷裝藥結(jié)構(gòu)示意淺埋、軟弱破碎圍巖、鄰近有建筑物等特殊地段爆破，應(yīng)監(jiān)測洞口附近的建（構(gòu)）筑物、淺埋隧道地表的建（構(gòu)）筑物、相鄰隧道或地下構(gòu)筑物等的爆破振動。爆破振速和擾動范圍，質(zhì)點振動速度應(yīng)符合現(xiàn)行《爆破安全規(guī)程》（GB6722）的規(guī)定，振速超過規(guī)定應(yīng)調(diào)整爆破設(shè)計參數(shù)。特殊環(huán)境條件下，爆破作業(yè)應(yīng)對噪聲、空氣污染和粉塵進行監(jiān)測和控制。鉆眼作業(yè)應(yīng)符合下列要求：爆破炮眼數(shù)量、位置、深度及斜率應(yīng)符合鉆爆設(shè)計要求。掏槽眼眼口間距和眼底間距的允許誤差土5cm；輔助眼眼口間距允許誤差為土10cm；周邊眼眼口位置允許誤差為土5cm,眼底不得超出開挖斷面輪廓線15cm。鉆孔作業(yè)高度超過2.0m時，應(yīng)配備與開挖斷面相適應(yīng)的作業(yè)臺架。開挖面凹凸較大時，應(yīng)按實際情況調(diào)整炮眼深度及裝藥量，使周邊眼和輔助眼眼底在同一垂直面上。鉆眼完畢，應(yīng)按炮眼布置圖進行檢查并做好記錄，對不符合要求的炮眼應(yīng)重鉆，經(jīng)檢查合格后方可裝藥。鑿巖臺車鉆眼應(yīng)符合臺車構(gòu)造性能要求。裝藥作業(yè)應(yīng)符合下列要求：裝藥作業(yè)與鉆孔作業(yè)不得在同一開挖工作面進行。炮眼裝藥前應(yīng)對裝藥開挖工作面附近進行安全檢查，對檢查出的問題及時處理。裝藥前應(yīng)進行清孔，清除炮眼內(nèi)的巖粉、積水。使用壓縮空氣吹眼器時應(yīng)避免炮眼內(nèi)飛出的巖粉、巖塊等雜物傷人。炮眼清理完成后，應(yīng)檢查炮眼深度、角度、方向和炮眼內(nèi)部情況，處理不符合要求的炮眼。炮眼縮孔、坍塌或有裂縫時不得裝藥。裝藥宜采用裝藥機。正向裝藥的起爆藥卷最后裝入，起爆藥卷和所有的藥卷的聚能穴朝向眼底；反向裝藥起爆藥卷首先裝入，起爆藥卷和所有的藥卷的聚能穴朝向眼外。裝藥的炮眼應(yīng)采用炮泥堵塞，炮泥宜采用炮泥機制作，不得采用炸藥的包裝材料等代替炮泥堵塞。炮泥宜采用黏土和沙混合制作，炮泥應(yīng)干濕適度。光面爆破周邊眼堵塞長度不宜小于30cm；其他炮眼深度小于1m堵塞長度不宜小于炮眼深度的1/2,深度1?2.5m堵塞長度不宜小于0.5m,深度超過2.5m堵塞長度不宜小于1m。起爆宜采用非電毫秒雷管、導(dǎo)爆管或?qū)П飨到y(tǒng)。連線起爆作業(yè)符合下列要求：每次起爆前,爆破員應(yīng)仔細檢查起爆網(wǎng)路。在同一開挖斷面上,光面爆破起爆順序應(yīng)由內(nèi)向外逐層起爆。延遲時間宜采用孔內(nèi)控制。起爆人員必須最后離開起爆地點,并在有掩護的安全地點起爆爆破前必須清點人數(shù),確認無誤后,方可下達起爆命令。起爆人員接到起爆命令后，必須發(fā)出爆破警號，等待5s后方可起爆。處理瞎炮（殘炮）必須在爆破員直接指導(dǎo)下進行,并應(yīng)在當班處理完畢；當班未能處理完畢，必須向接班爆破員現(xiàn)場交接。實施爆破時，所有人員應(yīng)撤至不受到有害氣體、振動及飛石傷害的安全地點。安全地點至爆破工作面的距離，應(yīng)根據(jù)爆破方法與裝藥量計算確定，在獨頭坑道內(nèi)不得小于200m。爆破效果符合下列要求：硬巖無剝落，中硬巖基本無剝落，軟弱圍巖無大的剝落或坍塌。開挖輪廓符合設(shè)計要求，開挖面平整。隧道兩次爆破形成的接茬錯臺，采用鑿巖機鉆眼時，不應(yīng)大于15cm；采用鑿巖臺車鉆眼不應(yīng)大于25cm。爆破進尺達到鉆爆設(shè)計要求，渣塊塊度滿足裝運要求。隧道爆破周邊炮眼痕跡保存率，硬巖不應(yīng)小于80%，中硬巖不應(yīng)小于60%，并應(yīng)在開