隧道開挖爆破施工方案

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1、4.1洞身開挖4.1.1隧道洞身開挖工藝首先必須根據(jù)圍巖類型選擇合適的斷面開挖方法,Ⅰ~Ⅲ級圍巖可采用全斷面法開挖;對于Ⅳ、Ⅴ級圍巖可采用臺階法、單側壁導洞法、雙側壁導洞法等進行全斷面開挖或采用半斷面開挖的方法。對于Ⅳ、Ⅴ級圍巖采用全斷面開挖時,各種方法均存在開挖與支護互相干擾的情況,要注意完善施工組織和管理,嚴格遵循“短進尺,弱爆破”的原則,減少對圍巖及已施工的支護的擾動。當采用半斷面開挖方法時,下半斷面開挖厚度及用藥量要嚴格控制,減小擾動,防止拱部圍巖失穩(wěn)。同時按設計及施工規(guī)范要求對水平收斂值、拱頂下沉值進行嚴格監(jiān)

2、控量測,并將量測結果及時反饋、指導施工。尤其對于不良地質地段,在開挖前必須用地質雷達、超前小導坑等方法做好超前地質預報工作,同時做好預加固、預支護等輔助施工措施。其次,隧道開挖一般采用鉆爆法施工,應根據(jù)圍巖類型選擇合適的施工工藝。對于硬巖應采用光面爆破,注意以下幾點:①放樣準確,②打眼準確,③周邊眼采用小直徑或間隔裝藥,④全斷面施工的微差控制爆破技術,⑤定期和及時檢查斷面,以便及時反饋、調整;對于軟巖應采用預裂爆破,注意以下兩個方面:(1)根據(jù)現(xiàn)場爆破成縫試驗確定預裂孔間距﹑孔徑和線裝藥密度(即單位長度鉆孔的裝藥量),

3、及藥卷直徑小于孔徑的不偶合裝藥方式的裝藥不耦合系數(shù);(2)確定預裂爆破各參數(shù)后,要嚴格控制預裂孔的成孔質量①預裂孔的角度不能超過允許范圍,否則需廢孔移位重新開孔;②預裂孔的孔間距要滿足爆破設計要求,若孔間距過大,則進行插孔處理;③預裂孔的孔深要滿足爆破設計要求,末達規(guī)定深度須進行補鉆。4.1.2爆破參數(shù)計算鉆爆作業(yè)必須按照鉆爆設計時行鉆、裝藥、接線和引爆,同時應滿足鉆眼爆破施工開挖的質量要求。在施工作業(yè)中要充分考慮巖石的抗爆性,炸藥品種及用量計算,炮眼(臨空眼、掏槽眼、擴槽眼、掘進眼、內圈眼、底板眼、周邊眼)布置、布置

4、形式和炮眼數(shù)量、直徑、長度、深度和角度,裝藥量和裝藥結構,起爆方法和爆破順序、起爆網絡,鑿巖機的臺數(shù)安排,鉆爆參數(shù)的選擇等,然后再進行爆破設計。4.1.2.1光面爆破設計Ⅳ、Ⅴ級圍巖在隧道爆破施工中一般采用預裂爆破作業(yè),Ⅱ、Ⅲ級圍巖在隧道爆破施工中一般采用光面爆破。光面爆破和預裂爆破的參數(shù)參照表1—1和表1—2并在現(xiàn)場進行爆破試驗獲得。光面爆破參數(shù)表1—1巖石周邊眼間距相對距離周邊眼裝藥種類飽和單軸抗壓極限強度Rb(MPa)裝藥不偶合系數(shù)DE(cm)周邊眼最小抵抗線V(cm)E/V集中度q(kg/m)硬巖>601.25

5、~1.5055~7070~850.8~1.00.30~0.35中硬巖>30~601.50~2.0045~6060~750.8~1.00.20~0.30軟巖≤302.00~2.5030~5040~800.5~0.80.07~0.35預裂爆破參數(shù)表1—2巖石種類飽和單軸抗壓極限強度Rb(MPa)裝藥不偶合系數(shù)D周邊眼間距E(cm)周邊眼至崩落眼間距(cm)周邊眼裝藥集中度q(kg/m)硬巖>601.2~1.340~50400.35~0.40中硬巖>30~601.3~1.440~45400.25~0.35軟巖≤301.4~2

6、.030~40300.09~0.19光面爆破屬于控制爆破的一種,是沿開挖邊界布置密集炮孔,采用不耦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方式。由于光面爆破是在主爆區(qū)之后起爆,具有兩個自由面,受到的夾制作用較小;而且裝藥量遠小于主爆區(qū)的裝藥量,故振動影響較小,對保留基巖的破環(huán)較輕微。它能夠有效的改善圍巖支護結構的受力狀況,有利于圍巖的穩(wěn)定性,確保施工安全并延長隧道的使用年限;同時,它在減少超挖、降低施工費用方面的經濟效果也是很大的。①光面爆破抵抗線的確定一般光面爆破的抵抗線按式1-1經驗公式確定

7、:Wmin=(10~20)d1-1式中Wmin——光面爆破的最小抵抗線m,d——鉆孔直徑m。本隧道采用的是手持鑿巖機,鉆頭直徑為40mm,故Wmin為40~80cm。②孔距光面爆破的孔距可采用式1-2選用:a=(0.6~0.8)Wmin1-2式中a——光面爆破孔間距cm,Wmin為40~80cm,故a取24~64cm。③裝藥量的確定一般根據(jù)經驗數(shù)據(jù)或下面公式計算:Q=q.a.h.Wmin1-3式中Q—裝藥量kg,a—鉆孔間距m,h—孔深m,q—炸藥單耗kg/m3,一般取0.15~0.25kg/m3,軟巖取較小值,硬巖取

8、較大值。隧道爆破單位耗藥量表1—3導坑面積(m2)不同巖石的單位耗藥量(kg/m3)軟石中硬石堅石5~61.31.52.07~91.151.31.910~121.01.21.713~150.91.051.5隧道爆破單位耗藥量q參考已往施工經驗值來確定,隧道爆破單位耗藥量q見表1—3《隧道爆破單位耗藥量表》,表中單位耗藥量是按一個臨

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