隧道爆破专项设计方案(最终版本)(共33页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上赣龙铁路GL-5标段隧道工程联络线项目部新龙门隧道新龙门隧道爆破专项方案编 制: 李欢芳复 核: 钮 刚审 核: 吴 智中铁五局赣龙铁路工程指挥部联络线项目部二零一三年十一月专心-专注-专业目 录隧道爆破设计方案1.设计说明1.1 设计依据本方案主要参考如下规范、标准编制:(1)赣龙铁路扩能改造工程施工招标文件、新龙门隧道施工图;(2)铁路工程基本作业施工安全规程(TB10301-2009)(3)铁路混凝土工程施工质量验收标准(TB10424-2010)(4)铁路隧道工程施工质量验收标准(TB10417-2003)(5)铁路隧道监控量测技术规程(TB10121-200
2、7)(6)高速铁路隧道工程施工技术指南(铁建设2010241号)(7)铁路隧道工程施工安全技术规程(TB10304-2009)(8)爆破安全规程(GB6722-2011)(9)我公司拥有的技术装备力量、机械设备状况、管理水平、工法、科技成果和多年积累的长大隧道工程施工经验;(10)国家及地方关于安全生产和环境保护等方面的法律法规。(11)新龙门隧道实施性施工组织设计。 1.2 工程要求和目的依据爆破安全规程,爆破个别飞散物的安全距离不小于100m,首选爆破位置满足一般要求。根据爆破工艺、爆破安全要求及类似爆破工程的经验,确定本次爆破的规模。采取合理的施工方法和强有力的技术措施,满足业主所提出的
3、施工工期要求。施工中产生的爆破震动不能影响整个工程的正常运转,爆破要保证周围人、畜及建筑物的安全。1.3 爆破设计原则1) 合理确定爆破的各项参数,保证爆破安全。2) 经济上合理,在保证爆破效果的前提下,尽可能做到投资少,开挖工程量少,工程进度快,爆破成本低。3) 根据隧道修建和开挖整体要求及地形地质条件,确定合理的爆破范围和爆破方案,不给后期工程留下隐患。4) 必须保证爆破后的围岩稳定;必须保证周围环境的安全。5)在保证爆破效果的前提下,尽量方便施工。2.工程概况新龙门隧道全长705m,进口端位于福建省龙岩市新罗区境内,临近居民区,交通较为方便。隧区属剥蚀低丘地貌,进口段地势陡峭,山体植被发
4、育。隧道进口里程DK269+945,中心里程DK270+297.5。隧道进口及洞身分别位于直线上,洞内坡度为下坡,坡度为13%、12.9%。隧道内铺设有砟轨道。隧道围岩主要以、级围岩为主,隧道围岩级别划分汇入下表:新龙门隧道围岩级别划分段落 序号里程段落段落长度(m)围岩级别开挖方式起始里程终止里程进口洞口处理人工配合机械开挖119人工配合机械开挖281人工配合机械辅助部分松动爆破3105人工配合机械辅助部分松动爆破460微震爆破575人工配合机械辅助部分松动爆破6179人工配合机械辅助部分松动爆破756人工配合机械辅助部分松动爆破860人工配合机械辅助部分松动爆破940人工配合机械辅助部分松
5、动爆破1030人工配合机械开挖洞口处理人工配合机械开挖出口通过初步统计计算,隧道爆破方量约为74600m3。2.1爆破周围环境状况我部施工的隧道位于龙岩市新罗城区施工范围内无大型建筑物。序号隧道名称建筑物1新龙门隧道隧道进出口红线内房屋拆迁后,无房屋影响。2.2爆破方案的确定根据本隧道所处地理位置和周边环境的复杂性,我部主要在进口进洞205m后,60m级围岩采用爆破开挖。其余里程及明洞工程均采用人工配合机械开挖。龙门隧道炸药全部由龙岩市新罗区大池镇我指挥部自建炸药库提取,采用年审合格的专用爆破车运输至洞内,实施爆破作业。我部在洞口均设置了防护网,具体设置在DK269+916-+950段右侧(距
6、左线中线17-50m处)既有赣龙线龙门隧道出口上方设置一道长约55m的被动防护网,DK269+962-+990段左侧(距左线中线17-50m处)既有水泥道路内缘设置一道长约23m的被动防护网,DK270+620-+655段左侧(面向洞口分左右侧)左侧(距左线中线16-19m处)既有赣龙线龙门隧道出口右侧边坡上方设置一道长约36m的被动防护网,DK270+598-+608段(面向洞口分左右侧)右侧(距左线中线15-39m处)既有水泥道路内缘设置一道长约25m的被动防护网,防护网高5m,立柱间距为10m。3.隧道爆破方案3.1明挖方案主要采用挖掘机、装载机配合大型载重自卸汽车运输至弃碴场,遇到部分
7、坚硬岩石时采用浅眼爆破。3.2洞身掘进方案隧道级围岩地段采用四部CD法及三台阶临时仰拱法人工配合机械机械辅助部分松动爆破开挖开挖,辅以超前支护,新奥法施工,开挖循环进尺控制在0.6m以内。级围岩地段采用三台阶人工配合机械辅助部分松动爆破开挖,辅以超前支护,新奥法施工,开挖循环进尺控制在1m。级围岩采用弱爆破根据监测结果及时调整爆破措施。出碴采用挖掘机、装载机配合大型载重自卸车运输至弃碴场。4.隧道爆破设计4.1根据安全允许距离计算炸药总量(瞬发爆破最大装药量)1)爆破地点与人员和其他保护对象之间的安全允许距离,应按各种爆破有害效应(地震波、冲击波、个别飞散物等)分别核定,并取最大值。2)爆破振
8、动安全允许距离根据爆破安全规程(GB6722-2011) 中表 13-1 爆破振动安全允许标准中规定交通隧道安全允许质点振动速度最小为为1012 cm/s;根据新龙门隧道设计图图号赣龙扩施(隧)变-88-02-1设计说明中第五点中第2小点要求,振动速度值以不超过5cm/s为宜;故新龙门隧道DK269+945DK270+650段振动速度值取5cm/s进行爆破设计各参数的计算。新龙门隧道与既有赣龙线龙门隧道基本平行,新龙门隧道与既有赣龙线龙门隧道最小净距为19.19m,最大净距为21.93m。爆破振动安全允许距离,按式(13-1)计算。安全允许质点振速:式中:R 爆破振动安全允许距离,m;Q炸药量
9、,瞬发爆破为总药量,延时爆破为最大单段药量,kg;V保护对象所在地安全允许质点振速,cm/s。K, 与爆破点至保护对象间的地形、地质条件有关的系数和衰减指数,根据爆破安全规程(GB6722-2011) 中表 13-2爆区不同岩性的K、值的要求,此隧道围岩为、级,岩性可以判断为软岩石,故K取250350,取1.82.0。根据爆破安全规程中的软岩石的取值范围,本次计算安全距离采用k取值300,取值1.9。根据新龙门隧道开挖边线到既有隧道二衬边界净距资料,根据萨道夫斯基公式计算,瞬发炸药量Q值见下表进行计算,故根据爆破振动安全允许距离,故延时爆破为最大单段药量在以下各里程段数据内为允许范围。另根据新
10、龙门隧道与既有赣龙线龙门隧道净距R的不同,计算出炸药量Q瞬发爆破最大装药量的不同值及对应的建议循环进尺,详见下页表(计算时K取值300,取值1.9,V取值5,未考虑既有线隧道纵坡):序号新龙门隧道对应里程与既有线净距R(m)炸药量Q(Kg)瞬发爆破最大装药量建议进尺(m)备注1DK269+94521.93 16.43 0.62DK269+99521.74 16.00 0.63DK270+04521.54 15.57 0.64DK270+09521.35 15.16 15DK270+14521.16 14.75 16DK270+19520.96 14.35 1.57DK270+24520.77
11、13.96 18DK270+29520.58 13.57 19DK270+34520.39 13.19 0.610DK270+39520.19 12.82 0.611DK270+44520.00 12.46 0.612DK270+49519.81 12.10 0.613DK270+54519.61 11.75 0.614DK270+59519.42 11.41 0.6根据计算,新龙门隧道DK269+945DK270+650段范围内根据安全爆破振动值5cm/s进行计算,最大单段药量均不得大于上表中瞬间爆破炸药量,为了确保既有线隧道的结构安全,对级围岩开挖进尺必须及时通过监测数据计算后进行调整。4
12、.1隧道明挖部分施工新龙门隧道全长705m,隧道进、出口均位于坡体处,设计进口19m明洞、出口30m明洞,岩体主要为表层粉质黏土夹少量砾石,下伏基岩为石英砂岩夹泥质粉砂岩,浅黄色夹灰白色,全风化呈砂土状,强风化呈碎块状,弱风化岩体破碎,节理发育。主要采用挖掘机、装载机配合大型载重自卸车运输至弃碴场,遇到部分坚硬岩石时采用风镐配合破碎锤施工凿除。4.2 隧道洞身级围岩施工方案本隧道级围岩为DK270+150+210段采用正台阶法施工,上台阶开挖采用多功能作业台车、风钻钻机钻眼,楔型掏槽,下台阶采用风钻钻机钻眼,光面爆破,通过监测结果调整爆破参数,尽可能减少对周边环境的影响。上、下台阶用挖机装碴,
13、自卸汽车运碴。形成挖装运作业线。施工中合理调整工序,实行“钻爆、装碴、运输”机械化一条龙作业。开挖进尺上、下台阶一般控制1.5米左右,隧道开挖后及时施作初期支护,下半断面开挖后初期支护尽快完成,尽早闭合,仰拱(或铺底)紧跟。 第1步:开挖部后及时进行上台阶喷、锚、网系统支护,架设钢架并复喷砼至设计厚度,形成较稳定的承载拱。第2步:在滞后部36m后开挖部,并进行下导初期支护。第3、4步:及时施作仰拱砼、填充混凝土,及早封闭成环。第5步:根据围岩量测结果,适时施作二次衬砌。1)爆破设计爆破参数选择:(1)周边眼孔距E的选择周边孔间距一般为0.30.65m,本设计取E=0.45m。抵抗线W的选择M=
14、E/W M为周边孔密集系数,一般取0.70.9,中硬围岩取0.80.85,本设计中围岩开挖M取0.82,抵抗线W=0.82m。炮孔深度L的选择初步设计循环进尺暂定为1.5m,故周边孔L=1.5m,掘进主炮孔L=1.5m,掏槽眼L2.2m。2)炮眼布置3)装药结构图 4)炮眼药量分配与主要经济技术指标表正台阶炮眼药量分配序号上下台阶炮眼分类炮眼数雷管段数炮眼长度炮眼装药量单孔装药量合计药量个段cmKg/孔Kg1上台阶掏槽眼1011701.5 15.4 832201.2 9.5 851901.1 8.9 471800.7 2.6 2辅助眼1791500.610.23内圈眼26111500.5514
15、.34周边眼45131500.313.5导爆索750m5底板眼18151501186小计13892.5 7开挖面积m281.239比炮眼数(个/m2)1.711比耗药量(kg/m3)0.76导暴索m7509下台阶掘进眼1411500.68.4101331500.67.811651500.63.6871500.64.812周边眼14111500.354.9塑料导爆索21m13底 眼1591500.913.514小计7043开挖面积34.85比炮眼数(个/m2)2比耗药量(kg/m3)0.82合 计208135.5正台阶光面爆破主要经济技术指标表序号项 目单 位数 量1开挖断面积M2116.082
16、预计每循环进尺M1.53每循环爆破石方M3174.124炮眼总数个2085钻孔总数M315.3756炸药用量Kg148.257比钻眼数个/m21.7278比钻眼量m/m31.7459比装药量Kg/m30.784.3隧道洞身、级围岩施工方案 本隧道、级围岩为较多,主要采用人工配合机械辅助部分松动爆破,爆破的,通过监测结果调整爆破参数,尽可能减少对周边环境的影响。各台阶用挖机装碴,自卸汽车运碴。形成挖装运作业线。施工中合理调整工序,实行“钻爆、装碴、运输”机械化一条龙作业。开挖进尺上、下台阶一般控制0.61米左右,隧道开挖后及时施作初期支护,下半断面开挖后初期支护尽快完成,尽早闭合,仰拱(或铺底)
17、紧跟。4.4隧道爆破效果验证根据铁路隧道工程施工质量验收标准规定验标检验数值(cm)围岩-围岩-围岩拱部平均线形超欠挖10平均线形超欠挖15平均线形超欠挖10最大超挖20最大超挖25最大超挖15边墙平均10平均10平均104.5工期安排及主要设备情况(1)工期安排隧道按围岩级别确定施工进度,按级围岩施工进度为50米/月,IV级围岩施工进度为70米/月,级围岩施工进度为110米/月,序号隧道名称开始时间结束时间工期(天)1新龙门隧道2014年7月1日2015年1月9日215劳动力安排根据隧道施工各工序按下表所列拟配备施工人员。 序号工种名称人数备注1开挖班210=202初期支护班24=8 3二衬
18、班26=12含3个钢筋工4管线、电工班24=86隧道出碴班23=6含2个修理工7拌和班23=6含混凝土罐车、输送泵司机8钢筋加工班26=129通风小组22=410洞口门岗21=212测量班24=813量测班23=614合计90(2) 主要设备情况1)施工机械施工机械配备表序号设备、材料名称规格型号单位数量备 注1装载机CLG856 2.3m3辆42混凝土罐车8m3辆43挖掘机PC200辆14挖掘机ZX200-3辆15汽车SX3255DM324辆126全风动潜孔钻机100 HQF110台247湿喷机TK500台68双液注浆泵FBY-50/70台29混凝土输送泵HBT60A台110衬砌台车12m个
19、211空压机LWJ20/8台612高压水泵、扬州150m3/h台213挖装机ZWY220台12)配电设备供配电系统设备材料配置表序号设备名称规格型号单位数量备注1变压器S9M-800KVA 台1隧道进口2变压器S9M-630KVA台1隧道出口3 进线柜GGD面14出线柜GGD面15电容补偿柜GGD面16发电机并列运行柜GGD面17发电机370KW台28变压器S9-250台1自发电升压用9变压器KBSZY-250台1洞内移动变电站1010KV开关PBG40 50/10台111开关BKD20-400Z/380Z台1洞内主开关12检漏继电器JIB只613开关QBZ-350Z/380台1洞内分路总开关
20、14开关QBZ-200Z/380台315开关QBC-80/380台1216开关QBC-40/380台217开关QBC-30/380台218手控开关CHBS-11/380台519电缆MY0.38/0.66-3*70+1米80020电缆MY0.38/0.66-3*25+1米40021电缆MY0.38/0.66-3*16+1米40022双色PE线MBV252米15002310KV铠装电缆YJLV22-335-8.7/15KV米13003)检测设备检测设备配备表序号设备、材料名称规格型号单位数量备 注1一氧化碳检测仪GASMAN台22二氧化碳检测仪GASMAN台13手电台104电池1号个204)消防设
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- 隧道 爆破 专项 设计方案 最终 版本 33
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