正洞V级围岩开挖技术交底(2016最新版本).pdf

改建铁路广通至线扩能改造工程 广通 4 号隧道斜井工区 正洞 Vc 级围岩开挖技术交底（D4K7+955D4K7+905）编 制：复 核：审 核：日 期：广通 4 号隧道正洞开挖技术交底（D4K7+955D4K7+905 段）一、工程概况 广通 4 号隧道位于广通北普棚区间，双线隧道，设计为 4 和 9.4的单面下坡，隧道进口里程 D4K6+115，出口里程 D4K11+805，全长 5690米，最大埋深约 250 米，为本标段最长隧道，为级风险隧道。正洞小里程方向 D4K7+955D4K7+905 段设计为 Vc 级围岩属于回蹬关正断层。碎带宽 220m,断层响应带宽度较大，受其影响，断层附近岩体破碎，风化强烈，弱风化带（W2）断层 NE 盘为下统普昌河组（K1P）泥岩夹砂岩，泥灰岩局部含有石膏透镜体，对隧道工程影响较大，施工方法为三台阶法临时仰拱法。二、施工方案 1.本隧道级围岩本着“短进尺、弱爆破、强支护、勤量测、早衬砌”的原则进行组织施工。正洞 D4K7+955D4K7+905 段开挖采用三台阶临时仰拱法，超前小导管辅助施工，采用分部弱爆破开挖，挖掘机扒碴，装载机装碴，自卸汽车运输出碴。此段围岩进尺为 0.6m/榀。2.隧道通风采用压入式通风，110KW 轴流式 SDDY-1000 型通风机。3.洞排水：由于隧道为下坡施工，在线路两侧设置临时水沟，水沟宽30cm，深 40cm。三、施工方法 1洞身开挖施工 隧道级围岩地段采用超前预支护下采用预留核心土三台阶临时仰拱法开挖施工，采用分部弱爆破开挖，每循环开挖进尺为 0.6m，台阶长度控制在 35m。隧道钻眼采用 1216 台 YT-28 支腿式风钻，二号岩石硝胺炸药、非电毫秒雷管爆破，开挖前拱部采取超前小导管预支护，隧道开挖后立即架设钢支撑，并与系统组合锚杆焊接，及时实施喷、网、锚、钢架等联合支护，并尽早施做仰拱、二次衬砌。附：级围岩三台阶临时仰拱法开挖施工步骤图 附：级围岩三台阶临时仰拱法施工工艺流程图 二开挖爆破设计 根据现场条件，施工要求综合考虑，本里程段级围岩循环进尺控制在 0.6m；隧道炮眼一般分：掏槽眼、掘进眼、周边眼。炸药一般选用安全效能高、敏感度适中、爆破有害气体少、低猛度、低爆速、高爆力、与岩体的匹配系数高的炸药，根据对炸药相关性能的比选及结合以前山岭隧道施工经验，并通过现场单孔爆破漏斗试验得出岩石破碎效果、炸药与岩石的匹配效果和爆破功大小。2.1 掏槽眼设计 掏槽眼方式一般分为直眼掏槽和斜眼掏槽两种。一般情况下，手持凿岩机施工通常采用斜眼掏槽，斜眼掏槽又分单向掏槽、锥形掏槽、楔形上部开挖 超前小导管及水平锚杆 中部初支及临时仰拱支护 中部开挖 上部拱部初支及临时仰拱支护 底部开挖 施作初支、仰拱、填充 拆除横撑临时支护 防排水及二次衬砌 监控量测 掏槽等形式，目前常用楔形掏槽进行施工。垂直楔形掏槽 楔形掏槽参数与炮眼夹角、间距及掏槽的对数相关，可根据下表查得：楔形掏槽参数表 围岩级别 掏槽眼对数 掏槽眼间距(m)炮眼夹角（）炮眼底间距（cm）线装药量（kg/m）23 0.50.7 50 30 0.250.35 2.2 掘进眼设计 级围岩的掘进眼间距通常控制在 a=0.81.2m，岩石爆破移动方向间距不大于 1.0m；垂直于岩石爆破移动方向相邻两孔连线的间距不大于1.2m，通常在 1.01.2m 取值。2.3 周边眼设计 周边眼间距经验公式为 E=8d18d（d 为孔径），围岩情况好，取大值，相反，取小值，一般情况下，周边孔间距 E=0.400.65，通常中硬眼及以上岩石取 5560cm，软岩 4050cm。周边眼最小抵抗线，按炮眼密集度公式 m=E/W=0.71.0，可得最小抵抗线 W=5075cm。2.4 起爆网路 隧道爆破开挖经常使用导爆管雷管起爆网络，通常周边眼结合使用导爆索网络。导爆管雷管网路根据掏槽类型，断面大小，振动要求，常使用多段位的非电雷管。隧道爆破使用的 ms125 段即可。网路击发可使用击发枪击发导爆管雷管、导爆索击发导爆管、电雷管击发导爆管，起爆顺序为：掏槽眼扩槽眼掘进眼圈眼周边眼。2.5 装药设计 1）装药几何参数 药卷几何直径：常择选25、32 两种规格。装药密度=0.91.2g/cm3 周边孔选用低爆速炸药，药卷直径为25。2）炸药单耗 级围岩上半断面：0.60.8kg/m3,下半断面或下部开挖 0.40.5 kg/m3。可爆性好、软岩地段偏小值方向取值，浅埋隧道、难爆、坚硬岩石地段偏大值方向取值。3）爆破材料的选择 常使用防水乳化炸药，对坚硬难爆的岩石使用高爆速、高威力的炸药；对软岩使用底爆速、底威力的炸药。乳化炸药常为中等爆速的炸药，使用比较普遍。4）装药结构的设计 掏槽眼、周边眼采用导爆索药串装药，其余各孔采用等直径药卷进行连续装药。V 级围岩台阶开挖法炮眼布置图 V 级围岩台阶开挖法爆破装药参数表 上台阶步 序号 雷管段别 炮孔 名称 炮孔深度（m）炮孔数量（个）单孔装药量（kg）小计 装药量（kg）1 3 辅助眼 1.5 10 0.15 1.5 2 5 掘进眼 1.5 50 0.15 3 3 7 周边眼 1.5 49 0.15 7.35 4 9 底板眼 1.5 20 0.15 3 合计 99 14.85 中下台阶1 3 掘进眼 1.5 184 0.15 2.74 2 5 周边眼 1.5 94 0.15 1.354 3 7 底板眼 1.5 54 0.15 0.754 合计 324 4.84 核心土 1 5 底板眼 1.5 83 0.15 1.23 2 3 掘进眼 1.5 283 0.15 4.23 合计 363 5.43 仰拱步 1 5 掘进眼 1.5 5 0.15 0.75 2 7 圈眼 1.5 6 0.15 0.9 3 9 周边眼 1.5 12 0.15 1.8 合计 23 3.45 附注：周边眼与底板眼沿径向外斜 3，辅助眼与掘进眼垂直工作面。单位面积钻孔数 2 个/m2，炸药单耗 0.39Kg/m3；预计循环进尺 0.6m。3.隧道出渣与运输 隧道出渣及运输按照无轨运输模式进行组织，采用侧翻装载机装渣，大吨位自卸汽车运输。上台阶采用挖掘机扒渣至中、下台阶。中、下部台阶采用侧翻装载机装渣，15t 自卸汽车出渣运输。四、质量控制 1、易出现的质量问题 1）周边眼角度和间距达不到设计要求。2）由于掌子面不平整等因素，掏槽眼的深度和角度达不到要求。3）因同一掌子面地质条件不均匀性，钻孔参数和装药参数未根据地质条件实时调整，造成爆破效果差。4）同段毫秒雷管由于批次和厂家的差异，起爆时间存在偏差，使同段雷管不能同时起爆，影响爆破效果。5）网络连接不稳定和个别药包拒爆，使部分段位未起爆，需要二次爆破。6）段别未按设计要求安装，造成起爆顺序混乱。7）装药前应将炮眼泥浆、石屑吹洗干净。2 保证措施 控制好隧道的爆破必须做到以下三点：一、是做好钻爆设计施工方案并优化钻爆参数；二、是加强现场管理，严格钻爆工艺；三、是对爆破质量进行现场考核，落实到人。五、安全措施 1、所有进洞人员必须佩戴安全帽，以防落物伤人；洞施工人员必须佩带防尘面具。2、装药与钻孔不能平行作业，装药或加工药卷过程中应严禁烟火，禁止随意揉捏炸药或人为改变药卷直径，禁止用金属物件捅炸药；3、洞爆破必须统一指挥，待人员、机具撤离后才能点火，撤离安全距离为 200 米，并由爆破工执行安全警戒；4、为防止点炮中途突然发生照明熄灭，爆破工应该随身带手电筒，严禁用明火照明，洞要有充足的照明，除成洞地段可设 220V 电源外，其它作业地段照明均应设 36V 安全灯，动力线用橡胶绝缘电缆，并挂在衬砌或围岩上，高度符合有关规定 5、出碴采用机械化作业，由于洞噪音大，光线暗，施工人员应随时注意来回车辆。运碴车辆运行速度不得大于 10km/h，在洞口、狭窄的施工场地，应设置缓行标志，必要时应设专人指挥交通；6、钻眼前，应检查工作环境的安全状态，应待开挖面清除浮石以及瞎炮处理完毕后方可进行钻眼作业，不得在残眼中钻眼；7、爆破后必须通风排烟，15 分钟后检查人员方可进入开挖面检查：有无瞎炮，有无残余炸药或雷管，顶板及两帮有无松动的围岩，初期支护有无损坏或变形。如有上述情况，必须经过处理后，方可通知其他施工人员进入；8、盲炮处理必须由原爆破人员按规定处理：出现盲炮或怀疑有盲炮时，应立即报告并及时处理，若不能及时处理，应在附近设置明显标志，并采取相应的安全措施；难处理的盲炮应请示爆破工作领导人，派有经验的爆破员处理。处理盲炮时，无关人员不准在场，应在危险区边界设警戒，危险区禁止进行其他作业，禁止拉出或掏出起爆药卷；盲炮处理后，应仔细检查爆堆，将残余的爆破器材收集起来，未判明爆堆有无残留的爆破器材前，应采取预防措施，每次处理盲炮必须由处理者填写登记卡片。9、隧道开挖爆破后，应由专职人员找顶，防止落石，采用人工找顶时，至少配 2 名反应快的找顶工，先查清危石位置后方可进行，并时刻注意松动石块落下方向。危石没有清除完毕，其他人员不得进入工作面。10、施工爆破人员必须由持有“爆破证”人员担任，爆破后 20 分钟方准进入工作面，经检查认为安全方可施工。瞎炮要由有经验的爆破工处理，处理完毕后才允许其他人进入现场。11、严格爆破器材的审批、领用、加工的管理，做到按当班需用量当班领用，多余量送回炸药库。12、所有机电设备及施工机械必须由专人保管、专人操作，并在机械旁挂置操作警示牌，严禁违章操作。施工用电线路必须按技术标准架设，各种电器设备应安装漏电保护器。13、加强现场监控量测，特别是拱顶下沉、围岩收敛、底板变形、地表下沉等及时量测记录，通过数据分析，进行判断及采取对策。六、文明施工与环保措施 1）洞的风水电管线沿边墙敷设，并挂高处理，应急物资分类摆放。2）炸药的包装纸必须由专人收回处理。3）报废或过期变质炸药、雷管必须由专人收回并按要求处理。4）炸药与雷管必须分开整齐堆放。5）加强洞通风管理，确保良好的工作环境。6）施工废水、生活污水不得直接排入河流和渠道，必要时在洞口设置污水处理设施。7）对施工、生活中的废弃物、垃圾和弃碴必须弃到指定地点。8）施工便道要经常洒水，防治灰尘飞扬。