隧道爆破专项设计方案50754.pdf
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1、 隧道爆破专项设计方案(总30 页)本页仅作为文档封面,使用时可以删除 This document is for reference only-rar21year.March 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 目 录 1.设计说明.错误!未定义书签。设计依据.错误!未定义书签。工程要求和目的.错误!未定义书签。爆破设计原则.错误!未定义书签。2.工程概况.错误!未定义书签。爆破周围环境状况.错误!未定义书签。爆破方案的确定.错误!未定义书签
2、。3.隧道爆破方案.错误!未定义书签。明挖方案.错误!未定义书签。洞身掘进方案.错误!未定义书签。4.隧道爆破设计.错误!未定义书签。根据安全允许距离计算炸药总量(瞬发爆破最大装药量)错误!未定义书签。隧道明挖部分施工.错误!未定义书签。隧道洞身级围岩施工方案.错误!未定义书签。隧道洞身、级围岩施工方案.错误!未定义书签。隧道爆破效果验证.错误!未定义书签。工期安排及主要设备情况.错误!未定义书签。6.爆破安全控制措施.错误!未定义书签。爆破警戒布置.错误!未定义书签。爆破安全防护措施.错误!未定义书签。隧道爆破施工安全保障措施.错误!未定义书签。爆破作业特殊处理措施.错误!未定义书签。7 爆
3、破施工安全及管理.错误!未定义书签。房屋调查及危房防护.错误!未定义书签。爆破震动测试.错误!未定义书签。设备安全防护.错误!未定义书签。安全警戒及讯号标志.错误!未定义书签。起爆信号.错误!未定义书签。事故预防措施.错误!未定义书签。8.爆破指挥部组织机构.错误!未定义书签。爆破工作人员具备条件.错误!未定义书签。爆破领导人的职责.错误!未定义书签。爆破工程技术人员的职责.错误!未定义书签。爆破班长的职责.错误!未定义书签。爆破员的职责.错误!未定义书签。9.爆破作业中可能出现的危险性预测和应急救援预案 错误!未定义书签。爆破作业中可能出现的危险性预测.错误!未定义书签。爆炸应急预案.错误!
4、未定义书签。飞石伤人应急救援预案.错误!未定义书签。隧道爆破设计方案 1.设计说明 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(TB10121-2007)(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)
5、(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。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。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
6、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,山体植被发育。隧道进口里程 DK269+945,中心里程 DK270+。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%、%。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
7、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 1 269945 269964 19 人工配合机械开挖 2 269964 270045 81 人工配合机械辅助部分松动爆破 3 270045 270150 105 人工配合机械辅助部分松动爆破 4 270150 270210 60 微震爆破 5 270210 270285 75 人工配合机械辅助部分松动爆破 6 270285 270464 179 人工配合机械辅助部分松动爆破 7 270464 270520 56 人工配合机械辅助部分松动爆破 8 2
8、70520 270573 60 人工配合机械辅助部分松动爆破 9 270573 270623 40 人工配合机械辅助部分松动爆破 10 270623 270640 30 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。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。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
9、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
10、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 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,遇到部分坚硬岩石时采用浅眼爆破。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
11、破设计 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
12、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,最大净距为。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,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。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。根据新龙门隧道
13、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,V 取值 5,未考虑既有线隧道纵坡):序号 新龙门隧道对应里与既有线净距炸药量 Q(Kg)瞬发建议进尺备注 程 R(m)爆破最大装药量(m)1 DK269+945 2 DK269+995 3 DK270+045 4 DK270+095 1 5 DK270+145
14、1 6 DK270+195 7 DK270+245 1 8 DK270+295 1 9 DK270+345 10 DK270+395 11 DK270+445 12 DK270+495 13 DK270+545 14 DK270+595 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。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
15、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。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,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
16、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0.65m,本设计取 E=。抵抗线 W 的选择施工准备超前地质预报、测量、量测台阶法施工工艺流程图钻爆设计初喷混凝土、锚杆、出渣结束布置炮眼下部断面钻眼上部部断
17、面钻眼装药、爆破通风排烟、排险开挖质量检查初期支护超前支护仰拱、拱墙复合衬砌施工台架(台车)就位调整钻爆参数地质素描M=E/W M 为周边孔密集系数,一般取,中硬围岩取,本设计中围岩开挖M 取,抵抗线 W=。炮孔深度 L 的选择 初步设计循环进尺暂定为,故周边孔 L=,掘进主炮孔 L=,掏槽眼 L。2)炮眼布置周边眼间距45cm,共45个掏槽眼间距40cm,共30个5#3#1#7#13#11#9#底板眼间距80cm,共18个内圈眼26个辅助眼17个9#7#5#3#1#11#周边眼间距45cm,共16个底板眼间距80cm,共16个 3)装药结构图 雷管导暴索及竹片炮泥脚线或传爆管周边眼装药结构图
18、药卷雷管炮泥脚线或传爆管连续装药结构图药卷药卷 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 cm Kg/孔 Kg 1 上 台 阶 掏槽眼 10 1 170 8 3 220 8 5 190 4 7 180 2 辅助眼 17 9 150 3 内圈眼 26 11 150 4 周边眼 45 13 150 导爆索 750m 5 底板眼 18 15 150 1 18 6 小计 138 7 开挖面积m2 9 比炮眼数(个/m2)11 比耗药量(kg/m3)导暴索m 750 9 下 台 阶 掘进眼 1
19、4 1 150 10 13 3 150 11 6 5 150 8 7 150 12 周边眼 14 11 150 塑料导爆索 21m 13 底 眼 15 9 150 14 小计 70 43 开挖面积 比炮眼数(个/m2)2 比耗药量(kg/m3)合 计 208 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 M2 2 预计每循环进尺 M 3 每循环爆破石方 M3 4 炮眼总数 个 208 5 钻孔总数 M 6 炸药用量 Kg 7 比钻眼数 个/m2 8 比钻眼量 m/m3 9 比装药量 Kg/m3 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
20、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1 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。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 10 工期安排及主要设备情况(
21、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=20 2 初期支护班 24=8 3 二衬班 26=12 含 3 个钢筋工 4 管线、电工班 24=8 6 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=12
22、 9 通风小组 22=4 10 洞口门岗 21=2 12 测量班 24=8 13 量测班 23=6 14 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 4 2 混凝土罐车 8m3 辆 4 3 挖掘机 PC200 辆 1 4 挖掘机 ZX200-3 辆 1 5 汽车 SX3255DM324 辆 12 6 全风动潜孔钻机 100 HQF110 台 24 7 湿喷机 TK500 台 6 8 双液注浆泵 FBY-50/70 台 2 9 混凝土输送泵 HBT60A 台 1 10 衬砌台车 12m
23、 个 2 11 空压机 LWJ20/8 台 6 12 高压水泵、扬州 150m3/h 台 2 13 挖装机 ZWY220 台 1 2)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 1 4 出线柜 GGD 面 1 5 电容补偿柜 GGD 面 1 6 发电机并列运行柜 GGD 面 1 7 发电机 370KW 台 2 8 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 10 10KV 开关
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