隧道光面爆破技術安全工藝技術交底.doc
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2024-09-21
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1、隧道光面爆破技術、安全、工藝技術交底1、工程地質擦羅2隧道左線洞身全長1881m,右線洞身全長1940m,穿越的圍巖主要為早震旦世花崗巖,強弱風化程度不均,受構造影響嚴重,其中V、IV級圍巖,主要為第四系全新統崩坡積層,多為強風化花崗巖,受構造影響嚴重,巖體破碎,呈碎石狀,節理裂隙發育,隧道圍巖開挖后無自穩能力; III級圍巖為弱風化花崗巖,受構造影響嚴重,巖體稍破碎;II級圍巖主要為弱微風化花崗巖,堅硬巖,受構造影響輕微,呈塊狀結構,巖體較完整,II級圍巖占洞身全長的60。 2、施工方案選擇2.1在考慮和選擇隧洞施工方案時,主要從作業人員的實際操作技術水平、機械設備、隧洞內的環境條件、施工安2、全等方面進行合理選擇,以保證施工安全性高、質量好、開挖迅速,從而加快工程進度。2.2為了配合全斷面開挖,自行設計、制作了開挖作業平臺車。它具有打孔、裝藥、支護等多種用途。整個平臺車分為三層,鉆孔時上、中、下可以同時進行。在平臺車上焊接有分水包和分風包,架有照明燈具。2.3通常的爆破方法,經常使開挖輪廓線以外的圍巖和巖體的完整性受到破壞,爆破后的輪廓線不很平整,超、欠挖得不到控制,甚至出現許多裂縫和裂隙,加大了圍巖的不穩定性和支護工作量。光面爆破可有效地解決此類問題,它主要是通過合理地布置周邊孔眼,控制炸藥的用量、起爆爆炸力和起爆順序,得到設計要求的開挖輪廓線,從而減少超、欠挖,減輕對圍巖的破壞3、。這種方法對加快工程進度,保證施工質量、洞內作業的安全,有著十分重要的意義。 為了有效地控制斷面超、欠挖,本隧道II、III級圍巖采用全斷面光面爆破技術,最大限度地減少了爆破開挖對圍巖的擾動,充分利用圍巖的自穩能力。3、光面爆破設計3.1光面爆破作用機理光面爆破是周邊眼同時起爆,各炮眼的沖擊波向其四周作徑向傳播,相鄰炮眼的沖擊相遇,則產生應力波的疊加,并產生切向拉力,拉力的最大值發生在相鄰炮眼中心連線的中點,當巖體的極限抗拉強度小于此拉力時,巖體便被拉裂,在炮眼中心連線上形成裂縫,隨后,爆炸氣的膨脹合裂縫進一步擴展,形成平整的爆裂面。3.2光面爆破技術要點3.2.1根據圍巖特點,合理選定周邊眼4、的間距和最小抵抗線,盡最大努力提高鉆眼質量。 3.2.2嚴格控制周邊眼的裝藥量,盡可能將藥量沿眼長均勻分布。 3.2.3周邊眼宜使用小直徑藥卷和低猛度、低爆速的炸藥。為滿足裝結構要求,可借助導爆索(傳爆線)來實現空氣間隔裝藥。 3.2.4采用毫秒微差有序起爆。要安排好開挖程序,使光面爆破具有良好的臨空面。3.3鉆爆器材 3.3.1鉆孔時,使用18臺手持帶氣腿的YT28鑿巖機,鉆頭直徑為40mm,是一字型合金鉆頭,鉆桿長4.5m,除掏槽眼外,其它眼深3.5m。3.3.2施工中用風,在洞口設置6臺20m3min的電動空壓機,再用200mm鋼管將風送到工作面。 3.3.3炸藥用的是四川省雅安化工廠生5、產的2號巖石乳化炸藥,25藥卷,引爆雷管用8號工業紙殼火雷管,炮眼內的起爆雷管用的是非電毫秒雷管,共有15段。 3.4掏槽形式全斷面開挖采用三級復式楔形掏槽。3.5爆破參數3.5.1為減輕爆破對圍巖的擾動,達到光面爆破效果,周邊眼采用25小直徑光爆藥卷,全斷面開挖時周邊眼間距E=40cm,最小抵抗線W=60cm。周邊眼裝藥集中度為0.30.35kg/m,采用導爆索藥串裝藥結構,孔口堵塞長度不小于20cm。 3.5.2炮眼數目:N=qs/r=0.785/(0.680.55)=160個q:單位炸藥消耗量;s:開挖面積;r:每米長度炸藥的質量;:炮眼裝藥系數。由于斷面大,現場就圍巖情況調整至150個6、炮眼。3.5.3按每循環進尺3m計算用藥量:Q=qv=0.7853.5=208.25Kg由于鉆眼時數量減少,所以現場裝藥時,藥量適當加大,控制在240260Kg左右。3.5.4裝藥量的分配:掏槽眼:25藥卷1218卷(1218)200g+150g輔助眼:25藥卷810卷(810)200g+150g周邊眼:25藥卷34卷(34)100g+150g底眼:25藥卷1012卷(1012)200g+150g操作時視圍巖結構確定。 全斷面光面爆破開挖參數表 部位炮眼名稱段別炮孔深度(m)炮孔數目單孔裝藥量(kg)段裝藥量(kg)掏槽眼1,3,5,7,94.5 103.232輔助眼10,11,13,14,17、5,16,17,193852170周邊眼183350.828底眼123.5201.632設計循環進尺(m):3開挖面積(m2):85炮孔個數(個):150總藥量(kg):262炸藥單耗(kg/m3):1.0273.5.5裝藥結構與起爆 3.5.5.1裝藥結構 3.5.5.1.1堵塞段:堵塞段的作用是延長爆生氣體的作用時間,。 3.5.5.1.2均勻裝藥段:該段一般為軸向間隔不偶合裝藥,并要求沿孔軸線方向均勻分布。軸向間隔裝藥須用導爆索串聯各藥卷起爆。為保證孔壁不被粉碎,藥卷應盡量置于孔的中心,一般是將藥卷及導爆索綁于竹片進行藥卷定位。 3.5.5.2 起爆 由于光面爆破孔是最后起爆,導爆索有可8、能遭受超前破壞。為保證周邊孔準爆,對光面爆破孔可采用高段延期雷管與導爆索的雙重起爆法。3.5.6裝藥結構示意圖3.5.7反向裝藥結構示意圖3.5.8炮眼布置圖3.5.9炮眼數量與隧道斷面面積的關系曲線圖3.6光面爆破技術措施3.6.1對爆破作業人員進行技術培訓,并制定爆破施工的質量管理辦法和獎懲制度。3.6.2提高布眼精度。鉆孔前,用水平儀、經緯儀定出開挖的洞軸線、邊墻兩底板點、起拱點、拱頂點,并畫出斷面輪廓線,再用坐標法準確標定出炮眼位置。3.6.3鉆孔眼準確。鉆周邊眼時,保證孔眼在開挖輪廓線上,控制好孔眼的位置、深度、方向和角度。3.6.4嚴格控制周邊眼藥量,采用小直徑的光爆藥卷(25),9、按照空氣間隔裝藥,以增加不偶合系數和爆炸力對開挖輪廓處圍巖的緩沖作用。3.6.5嚴格控制好起爆順序。為保證周邊眼最后同時起爆,周邊眼采用最大段位的同段雷管。3.6.6為降低殘眼率,加強巖石破碎、減少大塊率,采用反向起爆的裝藥結構。3.6.7采用水土復合堵塞炮眼爆破方法,利用水土復合堵塞炮眼代替純炮泥堵塞炮眼,利用水的不可壓縮性和炮泥的堵塞作用,減少沖擊波在傳播過程中的衰減,相對延長了爆生氣體的作用時間。能提高巖石的破碎度和炸藥的有效能量利用率,節省炸藥,加快進尺,提高經濟效益,同時也能改善隧道內施工環境。3.6.8及時進行爆破效果分析和開挖斷面檢查信息的反饋,根據地質條件的具體情況調整爆破參數10、及相應的施工措施。 3.7質量控制標準 3.7.1局部最大超挖值小于20cm,平均超挖值不大于10cm。隧道不得出現欠挖。 3.7.2炮眼深度按設計施工,當開挖面凹凸較大時,按實際情況,調整炮眼深度,力求所有炮眼(掏槽眼除外)眼底在同一垂直面上;3.7.3掘進眼眼口排距、行距誤差均不得大于5cm;3.7.4周邊眼位置在設計斷面輪廓線上,允許沿輪廓線調整,其誤差不大于5cm,周邊眼外斜率不得大于5cm/m,眼底不超出開挖面輪廓線10cm,最大不超過15cm;3.7.5內圈炮眼至周邊眼的排距誤差不得大于5cm,炮眼深度超過2.5m時,內圈炮眼與周邊眼宜采用相同的斜率;3.7.6鉆爆作業必須按照鉆爆11、設計進行鉆眼、裝藥、接線和引爆。鉆眼前應定出開挖斷面的中線、水平線和斷面輪廓,標出炮眼位置,經檢查復合設計要求后方可鉆眼;3.7.7裝藥前先用高壓風將孔中巖粉吹凈,裝藥分片分組,嚴格按爆破參數表及炮孔布置圖規定的單孔藥量裝藥,雷管段別“對號入座”,裝藥要到底。3.7.8爆破網絡連接,采用分片分束連接,聯完后要檢查有無漏聯現象。3.7.9隧道開挖輪廓圓順,掌子面平整。 3.7.10爆破進尺達到設計要求,爆破石碴塊度滿足裝碴要求。正洞每循環爆破進尺不得低于3m。 3.7.11周邊眼炮眼痕跡保存率除軟弱圍巖外要求不小于85,并在開挖輪廓線上均勻分布,周邊眼必須采用光爆索。 3.7.12爆破后每循環炮12、眼痕跡應基本連續,兩次爆破的銜接臺階尺寸不大于10cm。 3.7.13針對施工人員質量意識差、責任心不強的問題,要加強施工人員進行質量意識教育和學習光面爆破基本知識,從思想上提高大家光爆質量意識,同時,制定獎罰措施。3.7.14對光爆施工工藝要點進行書面技術交底,現場跟班進行監督和技術指導。3.7.15測量班準確放出開挖輪廓線,并用紅鉛油標出周邊眼位置,且周邊眼必須由熟練鉆工司鉆,采用先鉆一個標準眼,在標準眼內插入炮棍,其它周邊眼平行于炮棍鉆孔,確保周邊眼外插角一致。3.8超欠挖控制本工程采用鉆爆法開挖,是否經濟、高效,關鍵是控制好超欠挖,鉆爆施工中將采取如下措施: 3.8.1根據不同地質情況13、,選擇合理的鉆爆參數,選配多種爆破器材,完善爆破工藝,提高爆破效果。 3.8.2提高劃線、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,因此要認真測劃中線、高程,準確劃出開挖輪廓線。3.8.3提高裝藥質量,杜絕隨意性,防止雷管混裝。3.8.4斷面輪廓檢查及信息反饋:了解開挖后斷面各點的超欠挖情況,分析超欠挖原因,及時更改爆破設計,減少誤差。3.9爆破振動控制3.9.1加強爆破振動監測。在左洞內布置測點,測試我洞掘進面的振速,控制爆破振速在允許范圍內。3.9.2控制最大段裝藥量。根據測得的爆破振速反算最大段裝藥量,調整爆破參數,控制掏槽眼、底板眼部位的藥量。3.9.4使用多段別雷管,14、控制雷管間隔在50ms以上,降低爆破振動疊加。3.10質量通病防治3.10.1由于臺架臺階高度不合理、造成拱腰下部2m范圍內鉆孔困難,炮眼角度難以掌握,外插角過大,且炮眼間距過大出現欠挖補炮而超挖。合理制作臺架,在第二層與第三層間加設一層活動臺架。3. 10.2由于周邊眼抵抗線過小,造成光爆層厚度太薄,內圈眼爆破時對周邊圍巖震動過大,破壞了圍巖的完整性,排危后造成超挖,因此,調整光爆層厚度,確保周邊眼間距與其抵抗線之比在0.8左右。3. 10.3優化起爆網絡,由于周邊眼光爆素采用三孔一束用一個雷管連接,掘進眼爆破時易將光爆索炸斷,造成個別周邊眼拘爆,而補炮后就易造成超挖。因此,對起爆網絡進行優15、化,采用每孔周邊眼光爆索裝至離孔口80cm,并用雷管在80cm處與光爆索連接,孔口80cm用機制炮泥堵塞密實。3. 10.4施工人員對光面爆破的施工工藝操作不當造成的超欠挖,要進一步對施工人員光爆工藝的學習和教育,開展技能比武,提高操作水平。3. 10.5由于圍巖變化所選擇的爆破參數不合理造成的超挖,所以現場技術員要跟班指導,掌握圍巖變化情況,及時調整爆破參數。4、 監控量測圍巖監控量測是“新奧法”施工三要素之一。目的在于了解和掌握圍巖和支護的動態信息,保證隧道施工的安全和順利進行,使隧道結構既安全,滿足其使用要求,又經濟合理;通過對圍巖和支護的變位、應力量測等項目的監測,及時反饋信息,用以調16、整和指導設計和施工。4.1、測量內容本工程主要監測內容如下:A 地質的觀測; B 隧道周邊位移收斂量測;C 隧道洞內拱頂下沉量測; D 淺埋地段地表下沉量測;4.1.1洞內觀察 開挖工作面的觀察:在每個開挖面進行,尤其軟弱圍巖地段開挖后立即進行地質調查,繪出地質情況圖。 4.1.2周邊位移與拱頂下沉測量周邊位移、拱頂下沉,測點要設在同一斷面上,在開挖后立即進行。4.1.3淺埋段地表下沉量測對洞口淺埋段,在洞頂地表設置35個測點,每天測量兩次,開挖過程中測量次數增加。4.2、監控量測項目、儀器及方法4.2.1監測項目及方法監控量測項目、儀器及方法見下表。 項目名稱方法及工具布 置量測間隔時間7-17、15天16天-1個月1-3個月3個月以后監測項目地質觀察直觀或取樣試驗,對圍巖巖性、結構面產狀及支護裂隙觀測,并做好觀測及描述記錄;鋼卷尺、地質羅盤。開挖后進行每次爆破后進行水平凈空收斂開挖后按設計安裝各個收斂桿件,并進行統一編號。收斂計。每10-15m一個斷面,每斷面設兩對測點且保證每種圍巖不少于2個量測斷面1-2次/天1-2次/2天1-2次/周1-3次/月拱頂下沉精密水平儀、水平尺、鋼尺或測桿每10-15m一個斷面,每個斷面三對測點且保證每種圍巖不少于2個量測斷面1-2次/天1次/2天1-2次/周1-3次/月4.2.2監控量測資料整理及信息反饋 a根據量測數據繪制周邊位移、拱頂下沉及時態曲18、線,以及變形與測點距離開挖面距離關系圖等。b對初期及時態曲線進行回歸分析,預測可能出現的最大拱頂下沉和周邊收斂值。c根據開挖面狀態,周邊位移,拱頂下沉量的大小速率,進行綜合分析,判斷圍巖結構的穩定性。d根據量測結果及下表指導施工。 變形管理指導表 管理等級管理位移施工狀態U0Un/3可正常施工Un/3U02Un/3應采取特殊措施注:U0實測變形值;Un允許變形值。5、安全保證措施5.1、建立健全安全生產的保證體系建立由經理部、施工隊負責人組成的工地安全生產小組,安全長殷代元為主導,制定安全規劃,搞好安全教育,消除事故隱患,定期或不定期進行安全檢查,并嚴格執行有關安全生產和勞動保護方面的法律、法19、規、規章和安全技術標準。5.2、各項具體安全技術措施洞內爆破作業統一指揮,使用導爆管爆破,并設置安全警戒線,爆破后必須經過通風排煙15min后,工作人員才準進入工作面,鉆孔與裝藥人員必須分區固定,在炸藥加工地點加工炸藥,嚴禁穿化纖衣物。各類車輛進洞必須處于完好狀態,制動有效,嚴禁人料混載。所有運載車輛均不準超載、超寬、超高運輸。運裝大體積或超長料具時,應有專人指揮,專車運輸,并設置顯示界限的紅燈。進出隧道的人員不得與機械或車輛搶道,嚴禁扒車、追車或強行搭車。機械裝碴時,坑道斷面應能滿足裝載機機的安全運轉,裝碴機上的電纜或高壓膠管應有專人收放,裝碴機操作時其回轉范圍內不得有人通過。洞內運輸的車輛20、行走時車速不得超過10km/h,會車時不得超過5km/h。車輛行駛中嚴禁超車;在隧道內運輸爆破器材須遵守中華人民共和國民用爆炸物品管理條例。6、文明施工措施堅持文明施工,促進現場管理和施工作業標準化、規范化的落實,使職工養成良好的作風和職業道德,杜絕野蠻施工現象。做到施工組織有條不紊,施工操作標準、規范,施工環境、施工作業安全可靠,現場材料管理標準有序,內業資料齊全。光面爆破設計測量放線臺車就位打眼鉆 孔鉆孔質量驗收裝藥與堵塞連接起爆網絡起 爆通 風爆破效果與質量裝藥計算爆破材料準備網絡檢查設置警戒爆破效果檢查準備填筑材料清理鉆孔控制爆破施工工藝流程圖質量管理保證體系全面質量管理領導小組施工過程保證體系群 眾 性QC小 組新工藝新技術應用思想保證體系主人翁思想工程試驗以科技進步保質量QC 領導小 組組織保證體 系質量第一的思想項目經理終身負責全過程工序質量控制體系驗工計價獎優罰劣質量控制五小攻關計量標準化工程測量職能管理部 門評定制度檢查制度創優規劃文明施工獎懲制度用戶第一提供最優方案制定創優規劃和措施確定創優目標制定創優管理模式質量保證體系框圖