隧道爆破开挖方案设计(西成隧道)(共13页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上新建西安至成都客运专线西安至江油段（陕西境内）站前工程XCZQ-6标（DK184+312.32DK196+346.94）隧道钻爆开挖设计方案中铁五局西成客专XCZQ-6标项目部四工区二零一三年五月隧道洞身开挖钻爆设计方案1、编制目的为了确保隧道爆破施工安全、高效的进行，有效减少炸药的使用量，减轻爆破对外界环境的影响，工区队根据隧道地质情况及设计规范编制本设计方案。2、编制依据（1）设计文件及施工图纸等（2）高速铁路隧道工程施工质量验收标准（3）高速铁路隧道工程施工技术指南（4）中华人民共和国爆破安全规程（5）公安部爆破作业人员安全技术考核标准3、工程概况本工区队管段内共有两座隧道，分别为任家山隧道（全长1369.26m），赵家岭隧道（全长1077.56m），设计时速250km/h，双线隧道，洞内均为下坡，坡率为1.15%与2.5%。隧道洞身地层主要为志留系下统云母石英片岩、进出口及洞身冲沟、坡面部分分布第四系全新统洪积膨胀土、坡积膨胀土。岩体风化呈碎屑状、碎块状，节理较发育。4、隧道洞身围岩级别段落表4.1任家山隧道序号起始里程终止里程长度围岩级别开挖方法1DgK185+928DgK185+95830三台阶法，设置临时仰拱、横向支撑2DgK185+958DgK186+03476三台阶法，设置临时仰拱、横向支撑3DgK186+034DgK186+334300三台阶法，设置临时仰拱、横向支撑4DgK186+334DgK186+434100三台阶法，设置临时横向支撑5DgK186+434DgK186+534100短台阶法6DgK186+534DgK186+54915三台阶法，设置临时横向支撑7DgK186+549DgK186+59445三台阶法，设置临时横向支撑8DgK186+594DgK186+60915三台阶法，设置临时横向支撑9DgK186+609DgK186+749140短台阶法10DgK186+749DgK186+78965三台阶法11DgK186+789DgK186+85970短台阶法12DgK186+859DgK186+95495三台阶法，设置临时横向支撑13Dg186+954DgK187+217263三台阶法，设置临时仰拱、横向支撑4.2赵家岭隧道序号起始里程终止里程长度围岩级别开挖方法1DgK187+846DgK187+87630三台阶法，设置临时仰拱、横向支撑2DgK187+876DgK187+90630三台阶法，设置临时仰拱、横向支撑3DgK187+906DgK188+055149三台阶法，设置临时仰拱、横向支撑4DgK188+055DgK188+350295三台阶法，设置临时横向支撑5DgK188+350DgK188+507157三台阶法，设置临时仰拱、横向支撑6DgK188+507DgK188+53730三台阶法，设置临时仰拱、横向支撑7DgK188+706DgK188+73630三台阶法，设置临时仰拱、横向支撑8DgK188+736DgK188+841105三台阶法，设置临时仰拱、横向支撑9DgK188+841DgK188+87130三台阶法，设置临时仰拱、横向支撑5、资源配置方案工程所在地区原材丰富，隧道施工所有主要材料均经过招标，订立购销合同，优先选用附近优质原材，保证及时供应；机械设备具体见下表主要机械设备配置表序号设备名称单位数量备注1630KW变压器台2进口管棚施工临时与范家咀特大桥共用220m3电动空压机台4风冷式315KW高扬程抽水机台2120m扬程4PC200反铲挖掘机台25CZL50装载机台2侧翻斗6自卸汽车台472×55KW射流通风机台套1带通风管8单液注浆机台套2带注浆管9PBT20湿喷机台套310型钢冷弯机台111水平钻机台套112电焊机台1613YT-28风动凿岩机台201410.5m双线隧道衬砌台车台1液压式15BH60混凝土输送泵台套1带泵管16等离子切割机台217钢筋冷弯机台218液压钢板成孔钻机台119钢筋调直机台16、隧道洞身开挖方法隧道级围岩均采用台阶法开挖， IV、级围岩采用三台阶法，设临时仰拱或临时横撑法开挖。6.1 级围岩开挖级围岩均采用台阶法开挖，台阶长度58m，周边采用光面爆破减少对围岩的震动以控制成形。上台阶风钻钻孔，挖掘机扒碴到中断面，利用装载机装碴，中、下台阶利用风钻钻孔，利用装载机装碴，自卸汽车运碴至指定的弃碴场地。开挖循环进尺III级围岩为2.0m。工艺流程如下图所示，施工工序如下图所示。测量布眼钻眼装药爆破通风、处理危石、初喷爆破效果仰拱混凝土二次模筑喷砼、系统锚杆、挂网、局部格栅钢架布设纵防水板横透水软管、止水条级围岩施工工艺流程图检查合格超前地质预报施工准备出碴监控量测处理欠挖调整爆破参数数加强支护检查合格不满足超挖欠挖钻爆设计方案：级围岩钻爆设计参数如下：爆破参数的选定岩石类别确定：根据隧道的施工设计图，级围岩地段岩石为强风化云母石英片岩。爆破参数的确定炮眼直径d=42mm 炮眼深度L=2m 炮眼数目 N=3.3(f.S2)1/3=3.3×(9×36.072)1/3=75(个) f岩石坚固系数，取9 S断面积，取36.07 本设计取 N=76个单位炸药消耗量根据以往同类地质施工经验，一般为（1.11.3）Kg/m3，本设计取q=1.1 Kg/m3每循环炸药总量Q=qv=qSL-炮眼利用率，一般为0.80.95,本设计取0.90Q =qSL=1.1×36.07×2×0.90=71Kg光面爆破参数（1）最小抵抗线按经验公式Wmin=（1020）d=420840 mm，本设计取Wmin=70cm（拱部）Wmin=80cm（边墙）（2）孔距按经验公式a=(0.60.8) Wmin确定a=(0.60.8) × 70cm=4256 cm，a=(0.60.8) × 80cm=4864 cm ， 本设计取a=45 cm（拱部）a=50 cm（边墙）（3）单孔装药量根据经验数值线装药密度q为（0.20.3）Kg/mQ=ql=（0.20.3）×2=(0.40.6) Kg， 本设计取Q=0.5 Kg 辅助眼的间距估算根据总断面积扣除光爆层面积及掏槽区面积后所剩余面积来布置辅助眼的原则确定。（1）光爆层面积及炮眼数A=15.72×0.7=11m2N=15.72/0.45=35(个)（2）掏槽区面积及炮眼数掏槽采用三级复式契形布置，见附图3A=3×1.5=4.5 m2N =14 (个)（3）辅助眼间距 尺寸应在7080cm左右，布置时按大致均匀、局部适当调整的原则布置。炮眼布置如下图所示：级围岩开挖炮眼布置图掏槽采用三级复式契形掏槽眼的形式，。周边眼采用空气间隔装药，各眼采用导爆索并连，并在其中两眼装入非电毫秒雷管达到孔内延期起爆，其余炮眼采用连续装药，非电毫秒雷管孔内延期起爆，各炮孔均进行堵塞。上台阶装药参数表如下表：级围岩上台阶装药参数表炮眼名称炮眼编号炮眼个数(个)炮眼深度（m）雷管段数（段）雷管个数(个)单孔装药 量（Kg）合计装药 量（Kg）掏槽眼141.3141.04.0242.3341.56.0342.26541.56.0422.1721.22.4辅助眼5132.19131.215.6615211151.015底板眼715215151.218周边眼829213290.411.6合计868678.6主要经济技术指标：断面积（m2）循环进尺(m)炮眼数（个）爆破方量(m3)炸药总量(Kg)炸药单耗(Kg/m3)比钻眼量(个/m2)36.072.08672.1478.61.082.4级围岩中、下台阶及隧底装药参数表部位炮眼名称炮眼编号炮眼个数(个)炮眼深度（m）雷管段数（段）雷管个数(个)单孔装药 量（Kg）合计装药 量（Kg）中台阶辅助眼9412.03、5、7410.624.6底板眼10162.011160.812.8周边眼11102.09100.44.0下台阶辅助眼9282.03、5、7280.616.8底板眼10162.011160.812.8周边眼1162.0960.42.4隧底辅助眼9103.03101.010周边眼12213.05210.612.6装药型式图如下图:连续装药结构示意图（标准药卷（32）连续装药结构）炮泥药卷（32）雷管B周边眼光爆孔装药结构示意图（小直径药卷（25）空气间隔装药结构）AA放大药卷孔眼炮泥小直径药卷（25）雷管AAA6.2 、级围岩开挖方法隧道、级围岩采用三台阶法（预留核心土）+临时仰拱或临时横撑法开挖，即超前支护先行；上台阶采用弧形导坑法短开挖，施作拱部初期支护；中、下台左右错位开挖及施作边墙初期支护；仰拱紧跟下台阶并及时施作尽早闭合成环，衬砌及时紧跟。上台阶采用钻爆开挖，中、下台阶及仰拱采用人工配合机械开挖。IV、V级围岩上台阶钻爆设计参数如下：爆破参数的选定岩石类别确定：根据隧道的施工设计图，IV、V级围岩地段岩石为全风化云母石英片岩。爆破参数的确定炮眼直径d=42mm，炮眼深度L=0.5m 只布置周边眼，炮眼数目：N=3.3(f.S2)1/3=3.3×(4×15.652)1/3=33(个) f岩石坚固系数，取4 S断面积，取15.65本设计取 N=33个单位炸药消耗量根据以往同类地质施工经验，一般为（1.01.2）Kg/m3，本设计取q=1.1 Kg/m3每循环炸药总量Q=qv=qSL-炮眼利用率，一般为0.80.95,本设计取0.90Q =qSL=1.1×15.65×0.5×0.90=7.75Kg光面爆破参数（1）最小抵抗线按经验公式Wmin=（1020）d=420840 mm，本设计取Wmin=80cm（拱部）（2）孔距按经验公式a=(0.91.1) Wmin确定a=(0.91.1) × 80cm=7288 cm，本设计取a=80 cm（拱部）（3）单孔装药量根据经验数值线装药密度q为（0.20.3）Kg/mQ=ql=（0.20.3）×0.5=(0.10.15) Kg， 本设计取Q=0.1 Kg 炮眼布置如下图所示：掏槽采用三级复式契形掏槽眼的形式，。周边眼采用空气间隔装药，各眼采用导爆索并连，并在其中两眼装入非电毫秒雷管达到孔内延期起爆，上台阶装药参数表如下表：IV、V级围岩上台阶装药参数表炮眼名称炮眼编号炮眼个数(个)炮眼深度（m）雷管段数（段）雷管个数(个)单孔装药 量（Kg）合计装药 量（Kg）掏槽眼1140.514140.11.4周边眼2190.519190.11.9合计33863.37、爆破施工技术措施（1）对所有爆破作业人员进行岗前培训，使他们充分了解光面爆破的重要性及一些有效可行的施工方法，以提高操作熟悉程度。（2）用不藕合装药结构，光面爆破不耦合系数为1.52.0，药卷直径不应小于该炸药的临界直径，以保证稳定传播。（3）严格掌握与周边眼相邻的内圈眼的爆破效果，为周边眼爆破创造临空面。（4）当岩面层理明显时，炮眼方向应尽量垂直于层理面，如节理发育，炮眼应尽量避开节理，以防卡钻和影响爆破效果。8、超欠挖控制钻爆法开挖是否经济、高效，关键是控制好超欠挖，钻爆施工中将采取如下措施：（1）根据不同地质情况，选择合理的钻爆参数，选配多种爆破器材，完善爆破工艺，提高爆破效果。对于V、IV级围岩，考虑开挖线内的预留量，爆破后机械凿到设计开挖轮廓线。（2）提高画线、钻眼精度，尤其是周边眼的精度，是直接影响超欠挖的主要因素，因此要认真测画中线高程，准确画出开挖轮廓线。（3）提高装药质量，杜绝随意性，防止雷管混装（4）建立严格的施工管理：在解决好超欠挖技术问题的同时，制定严格的奖罚制度，用经济杠杆来调动施工人员的积极性，造成人人关心超欠挖，人人为控制超挖去努力。专心-专注-专业