某隧道Ⅴ級圍巖鉆爆法施工方案(13頁).doc
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2022-08-08
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1、鉆爆施工方案1鉆爆設計鉆爆作業是隧道施工控制工期、保證開挖輪廓的關鍵。為了充分發揮圍巖的自承能力,減輕對圍巖的振動破壞,隧道級圍巖采用微振控制爆破技術,其它開挖斷面周邊采用光面爆破,并根據圍巖情況及時修正爆破參數,減少超欠挖,以達到最佳爆破效果,形成整齊圓順的開挖輪廓線。(1)爆破設計原則 炮孔布置要適合人工鉆孔; 提高炸藥能量利用率,以減少炸藥用量; 減少對圍巖的破壞,周邊采用光面爆破,控制好開挖輪廓; 控制好起爆順序,提高爆破效果。 除非圍巖破碎,節理發育等不良地質外,開挖斷面周邊一律進行光面爆破。(2)爆破設計程序爆破設計程序爆破設計掏槽類型選 定爆破參數確定合理起爆順 序裝藥結構孔網參2、數確定時差孔外網路裝藥參數炮孔起爆方式下半斷面上半斷面或全斷面(3)爆破器材選用:采用塑料導爆管、導爆索、毫秒雷管起爆系統,毫秒雷管采用15段別毫秒雷管,引爆采用火雷管。炸藥采用乳化炸藥,選用25、32、40三種規格,其中周邊眼使用25或32藥卷,掏槽眼使用32或40藥卷,掘進眼使用32藥卷。(4)炮眼布置、級圍巖根據現場情況臺階開挖或全斷面爆破采用斜眼掏槽,、級圍巖臺階法開挖采用斜眼掏槽,中、下臺階開挖按露天臺階爆破原則進行設計。(5)爆破參數為減輕爆破時對圍巖的擾動,周邊眼采用多鉆眼少裝藥等措施,并采用導爆索串裝藥結構,孔口堵塞長度不小于30cm。鉆爆作業時, 根據現場實際地質條件及時修正3、爆破參數,以期達到最佳爆破效果。通過爆破試驗確定爆破參數,無試驗時參照下表“光面爆破參數表”。光面爆破參數表巖石種類周邊眼間距E(cm)周邊眼最小抵抗線W(cm)相對距E/W周邊眼裝藥參數(kg/m)極硬巖506055750.80.950.250.3硬巖405050600.80.950.150.25軟巖354545600.750.80.070.12鉆眼直徑采用YT28風鉆鉆孔,其孔徑為=42mm。最小抵抗線W最小抵抗線的方向和大小根據地形、地質因素綜合考慮,稍有不慎將是產生飛石最直接的源地。隧道施工一般取W=(1.01.5)E,在施工過程中要結合工程實際情況而定。炮眼間距a和排距b炮眼間距a和4、排距b可取相等值,但b略小于a,a=(1.52.0)E,b=(0.81.0)a。超深一般取0.10.2m,若巖石松軟,取小值;若巖石完整堅硬,取大值。堵塞長度h堵塞長度h30cm。炸藥單耗q,取0.71.1kg/m3。(6)裝藥結構及堵塞方式裝藥結構周邊眼:導爆索裝藥結構,如下圖所示。導爆索裝藥結構示意圖掏槽眼、掘進眼、輔助眼:連續裝藥結構,如下圖所示。連續裝藥結構示意圖堵塞方式所有裝藥炮眼用炮泥堵塞,周邊眼堵塞長度不小于30cm。(7)起爆網絡設計網絡連接方式:孔內非電毫秒導爆管分組簇聯;孔外1段2發非電毫秒導爆管聯接;起爆器與1段1發非電毫秒導爆管聯接后形成起爆網絡。起爆網絡示意圖 (8)5、各級圍巖爆破設計圖及參數表級圍巖級圍巖全斷面開挖爆破參數表(H=3.5m)開挖部位炮孔名稱雷管段位炮孔數(個)孔深(m)單孔裝藥量(kg)裝藥量小計(kg)裝藥方式堵塞長度(cm)備注全斷面掏槽孔1122.181.3516.2反向40掏槽孔3123.892.5530.6反向40掏槽孔5123.672.428.8反向40擴槽炮孔783.532.116.8反向40掘進孔323.51.953.9反向40掘進孔543.51.957.8反向40掘進孔7143.51.9527.3反向40掘進孔9213.51.9540.95反向40掘進孔11243.51.9546.8反向40掘進孔13273.51.95526、.65反向40內圈孔15333.51.9564.35反向40周邊孔17593.50.953.1藥串40底板孔19163.52.133.6反向40合 計244422.85單耗=0.93kg/m3級圍巖炮孔總體布置圖級圍巖級圍巖臺階法開挖爆破參數表(H=2.5m)開挖部位炮孔名稱雷管段別炮孔數(個)孔深(m)單孔裝藥量(kg)裝藥量小計(kg)裝藥方式堵塞長度(cm)備注上臺階掏槽孔1101.540.99反向40掏槽孔3103.021.9519.5反向40掏槽孔5102.711.818反向30擴槽炮孔782.531.512反向40掘進孔742.51.355.4反向40掘進孔9152.51.35207、.25反向40掘進孔11182.51.3524.3反向40內圈孔13242.51.3532.4反向40周邊孔15452.50.627藥串40底板孔17172.51.525.5反向30小計161193.35下臺階輔助孔1132.51.3517.55反向40輔助孔3132.51.3517.55反向40輔助孔5132.51.3517.55反向40輔助孔7122.51.3516.2反向40輔助孔9182.51.3524.3反向40周邊孔11142.50.68.4藥串40底板孔13182.51.527反向40小計101128.55合計262321.9單耗=0.92kg/m3級圍巖炮孔總體布置圖級圍巖級圍8、巖三臺階法開挖爆破參數表(H=1.5m)開挖部位炮孔名稱雷管段別炮孔數(個)孔深(m)單孔裝藥量(kg)裝藥量小計(kg)裝藥方式堵塞長度(cm)備注上臺階掏槽孔181.660.97.2反向40掏槽孔361.620.95.4反向40掏槽孔581.620.97.2反向40掘進孔541.50.8253.3反向40掘進孔7111.50.8259.075反向40內圈孔9181.50.7513.5反向40周邊孔11371.50.311.1藥串40底板孔13161.50.82513.2反向40小計10869.975中臺階輔助孔1141.50.82511.55反向40輔助孔3141.50.82511.55反9、向40輔助孔5141.50.82511.55反向40周邊孔7161.50.34.8藥串40底板孔9141.50.82511.55反向40小計7251下臺階輔助孔1141.50.82511.55反向40輔助孔3101.50.8258.25反向40周邊孔581.50.32.4藥串40底板孔7141.50.82511.55反向40小計4633.75合計226154.725單耗=0.69kg/m3級圍巖炮孔總體布置圖級圍巖級圍巖三臺階臨時仰拱法開挖爆破參數表(H=1.0m)開挖部位炮孔名稱雷管段別炮孔數(個)孔深(m)單孔裝藥量(kg)裝藥量小計(kg)裝藥方式堵塞長度(cm)備注上臺階掏槽孔181.10、120.64.8反向30掏槽孔381.080.64.8反向30掘進孔5410.451.8反向30掘進孔7810.453.6反向30內圈孔91210.455.4反向30周邊孔113610.155.4藥串30底板孔131310.455.85反向30小計8931.65中臺階輔助孔11310.455.85反向30輔助孔31410.456.3反向30輔助孔51410.456.3反向30周邊孔72610.153.9藥串30底板孔91410.456.3反向30小計8128.65下臺階輔助孔11410.456.3反向30輔助孔31410.456.3反向30輔助孔51310.455.85反向30輔助孔7710.11、453.15反向30周邊孔92010.153藥串30底板孔111410.456.3反向30小計8230.9合計25291.2單耗=0.61kg/m3級圍巖炮孔總體布置圖2 鉆爆作業采用人工手持YT-28式風動鑿巖機鉆孔,人工裝藥起爆。鉆爆作業按照爆破設計進行鉆眼、裝藥、接線和引爆。如圍巖出現變化需要變更爆破設計時,由主管工程師確定。炮孔的裝藥、堵塞和引爆線路的連接,均由考核合格的爆炮工負責。 測 量測量是控制開挖輪廓精確度的關鍵。采用隧道斷面激光測量儀進行斷面和炮孔劃線。每循環都由測量技術人員在掌子面標出開挖輪廓和炮孔位置。 定位開眼鉆孔按炮眼布置圖正確鉆孔。對于掏槽眼和周邊眼的鉆眼精度要求比12、其它眼要高,開眼誤差要控制在35cm以內。 鉆 孔嚴格按照“平、準、直、齊”的鉆孔標準進行作業。鉆工要熟悉炮眼布置圖,要能熟練地操縱鑿巖機械,特別是鉆周邊眼,一定要豐富經驗。鉆孔時嚴格按照炮孔布置圖正確對孔,以確保爆破質量。周邊孔外插角12,炮孔相互平行,周邊孔在斷面輪廓線上開孔,周邊孔對孔誤差環向不大于5cm。掏槽孔對孔誤差不大于3cm,其它炮孔開眼誤差不大于10cm。在鉆眼過程中,應根據巖孔位置及掌子面巖石的凹凸程度調整炮眼程度,以保證炮眼底在同一平面上。 裝 藥鉆完孔后,用高壓風吹孔,經檢查合格后裝藥。裝藥分片分組負責,自上而下嚴格按爆破設計規定的裝藥量、雷管段號“對號入座”。爆破網路連13、接、檢查及起爆,按照爆破設計要求和GB6722-86爆破安全規程執行。 堵 塞所有裝藥的炮眼均堵塞炮泥,堵塞長度不小于30cm。 瞎炮處理發現瞎炮,應首先查明原因,如果是孔外的導爆管損壞引起的瞎炮,則切去損壞部分重新連接導爆管即可,但此時的接頭應盡量靠近炮眼,如因孔內導爆管損壞或其本身存在問題造成瞎炮,則應參照爆破安全規程有關條款處理。3 隧道光面爆破光面爆破是隧道“新奧法”施工的關鍵技術,爆破效果直接關系到工程質量的好壞、施工進度的快慢和施工費用的高低。在隧道開挖中,必須組織工程技術人員現場觀察工程地質條件、圍巖性質,討論、初定各項爆破參數。為獲得最佳的光面爆破效果,通過合理的炮眼布置,調整14、炮眼孔距、角度、裝藥方式,進行不同開挖進尺的試驗性爆破,不斷調整、優化爆破參數;對周邊眼的爆破進行現場試驗,根據現場圍巖不同確定周邊眼最佳抵抗線。通過多次的試驗爆破和參數的調整,最后確定科學合理的光面爆破設計方案。工藝控制要點嚴格控制開挖輪廓線的劃線精度每次全斷面爆破前,要精確測定出開挖輪廓線,并根據輪廓線畫出各類炮眼位置。炮眼的布置根據各類圍巖不同而相對應的炮眼間距不同,視現場圍巖整體性和軟硬程度而定。嚴格控制鉆眼和清孔的質量根據隧道的開挖斷面尺寸,開眼的位置要求不偏離設計炮眼位,周邊眼不得偏離5cm,向外角度不大于13,鉆眼過程技術人員必須現場指導,對不符合要求的堅決不能使用,必須重新鉆眼15、,以確保鉆眼的位置和角度符合爆破設計的要求。炮眼鉆好后,用高壓氣體進行清孔,將炮眼中的鉆碴與小石碴清除干凈,以確保裝藥順利進行。嚴格控制裝藥質量合理選用引爆器材,裝藥時分片分組,由專人負責,嚴格按設計裝藥量裝藥和裝雷管,自上而下,依次進行,注意雷管對號入座,周邊眼用導爆索引爆,導爆索從拱部向兩邊依次并聯在一起,在兩底邊各與一個毫秒雷管綁在一起。引爆起爆網絡采用復式網絡,保證起爆準確性與可靠性,聯結導爆管時,注意不能打結和拉細現象,聯結好后,技術人員負責檢查,經檢驗合格后,盡快撤離人員和機械,最后引爆。施工操作要求優化光面爆破設計是保證隧道質量的基本前提。通過對隧道現場光面爆破的試驗,不斷調整爆16、破設計,使光面爆破設計更符合實際情況,施工過程中要嚴格操作規程。周邊眼采用導爆索引爆,實現周邊眼空氣間隔裝藥,提高圍巖自身的自穩能力。加強鉆眼的現場管理。工程技術人員負責指導監督,保證鉆眼的深度、方向、角度、間距按光面爆破設計的要求實施,特別對周邊眼應嚴格控制,保證斷面不欠挖,盡可能減少超挖。清碴時,準確控制好標高,使下一循環放樣、鉆孔準確無誤。對隧道光面爆破進行動態管理。預測掌子面前方的地質變化,根據不同地段圍巖的性質,隨時調整光面爆破的各項設計參數,爭取最佳的爆破效果。光面爆破能節約工程成本,加快施工進度,保證施工安全,確保隧道防水質量,提高經濟效益。光面爆破斷面嚴格按設計開挖斷面要求控制17、,能有效控制開挖斷面的欠挖和超挖,減少隧道初期支護和二次襯砌混凝土的用量,節約工程成本;圓滑、平順的開挖斷面,易于鋪設防水板,在二次襯砌施工時,能有效保證防水板的平整度,確保隧道工程的防水質量。4超欠挖控制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:(1)根據不同地質情況,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。對于、級圍巖,考慮開挖線內的預留量,爆破后機械鑿到設計開挖輪廓線。實踐證明此法對于光面爆破十分有效,可起到事半功倍的效果。(2)提高畫線、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,因此要準確畫出開挖輪廓線,提高裝藥質量,杜絕隨意性, 防止雷管混裝。(3)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,及時更改爆破設計參數,減少誤差,配專職測量工檢查開挖斷面,超挖量(平均線性超挖)應控制在10cm(眼深3m)和13cm(眼深5m)以內。