铁路客运隧道洞身开挖钻爆设计方案.docx

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除宝鸡至兰州铁路客运专线甘肃段 宝兰标马鞍梁隧道洞身开挖钻爆设计方案（IDK742+881IDK744+070.9）编制： 复核： 审批： 中铁二十一局宝兰铁路客专宝兰标一工区二零一三年五月目 录1、编制目的32、编制依据33、编制原则34、工程概况35、施工方案45.1钻爆设计45.1.1 爆破设计原则45.1.2 爆破设计程序55.1.3 爆破器材选用55.1.4炮眼布置55.1.5 爆破参数55.1.6 装药结构及堵塞方式65.1.7 起爆网络设计75.1.8 各级围岩爆破设计图及参数表85.2钻爆作业135.3.隧道爆破155.4.超欠挖控制175.5出碴运输18马鞍梁隧道洞身开挖钻爆设计方案1、编制目的为明马鞍梁隧道洞身开挖施工工艺流程、操作要点、和相应的工艺标准，指导和规范施工，保证马鞍梁隧道洞身开挖施工质量，特编制本施工方案。2、编制依据（1）客运专线铁路隧道工程施工指南（2）客运专线铁路隧道工程施工质量验收标准（3）马鞍梁隧道设计图纸和相关参考图3、编制原则（1）根据本标段实际情况，在保证质量、安全的前提下加紧施工，在工期安排上尽可能提前完工；（2）合理安排施工工序，做到布局合理、重点突出，全面展开，流水作业，正确选用施工工法，科学组织，均衡生产。（3）各工序紧密衔接，避免不必要的重复工作，以保证施工连续均衡有序的进行。（4）坚持对施工现场全过程监控，采用科学的方法进行动态管理，加强施工管理，开展文明施工，创文明优质标准化工地。（5）严格执行部颁发的现行的和设计规范、施工规范和验收标准。4、工程概况马鞍梁隧道位于天水市麦积区元龙镇与伯阳镇之间渭河南岸黄土梁卯区，地面高程一般为10161502m，相对高差约450m。隧道起讫里程IDK742+881IDK744+070.9，隧道全长4189.9m,最大埋深约为446m.其中，级围岩1250米，级围岩2759.9米，级围岩180米。马鞍梁隧道施工由进口， 1#斜井， 2#斜井，出口四口掘进。5、施工方案5.1钻爆设计钻爆作业是隧道施工控制工期、保证开挖轮廓的关键。为了充分发挥围岩的自承能力，减轻对围岩的振动破坏，隧道级围岩采用微振控制爆破技术，其它开挖断面周边采用爆破，并根据围岩情况及时修正爆破参数，减少超欠挖，以达到最佳爆破效果，形成整齐圆顺的开挖轮廓线。5.1.1 爆破设计原则(1)炮孔布置要适合人工钻孔；(2)提高炸药能量利用率，以减少炸药用量；(3)减少对围岩的破坏，周边采用爆破，控制好开挖轮廓；(4)控制好起爆顺序，提高爆破效果。(5)除非围岩破碎，节理发育等不良地质外，开挖断面周边一律进行爆破。5.1.2 爆破设计程序5.1.3 爆破器材选用采用塑料导爆管、导爆索、毫秒雷管起爆系统，毫秒雷管采用 15 段别毫秒雷管，引爆采用起爆器。炸药 采用乳化炸药，选用 25、32 两种规 格，其中周边眼使用25 或32 药卷，掏槽眼使用32 药卷，掘进眼使用32 药卷。5.1.4炮眼布置、级围岩上台阶法开挖采用斜眼掏槽，中、下台阶开挖按露天台阶爆破原则进行设计，级围岩采用机械开挖。5.1.5 爆破参数为减轻爆破时对围岩的扰动，周边眼采用多钻眼少装药等措施，并采用导爆索串装药结构，孔口堵塞长 度不小于 40cm。钻爆 作业时，根据现场实 际地质条件及时修正爆破参数,以期达到最佳爆破效果。通过爆破试验确定爆破参数，无试验时参照下表表 1.1。表 1.1 爆破参数表岩石种类周边眼间距E(cm)周边眼最小抵抗线W（cm）相对距E/W周边眼装药参数（kg/m）极硬岩506055750.80.950.250.3硬岩405050600.80.950.150.25软岩354545600.750.80.070.12(1)钻眼直径采用YT28 风钻钻眼，其直径为=42mm。(2)最小抵抗线W最小抵抗线的方向和大小根据地形、地质因素综合考虑，稍有不慎将是产生飞石最直接的源地。隧道施工一般取 W=（1.01.5）E，在施工过程中要结合工程实际情况而定。(3)炮眼间距a和排距b炮眼间距a和排距b可取相等值,但b略小于a，a=（1.52.0）E，b=（0.81.0）a。(4)超深一般取 0.10.2m，若岩石松软，取小值；若岩石完整坚硬，取大值。(5)堵塞长度h堵塞长度h40cm。(6)炸药单耗q，取 0.71.1kg/m3。5.1.6 装药结构及堵塞方式(1)装药结构周边眼：导爆索装药结构，如下图所示。掏槽眼、掘进眼、辅助眼：连续装药结构，如下图所示。(1)堵塞方式所有装药炮眼用炮泥堵塞，周边眼堵塞长度不小于 40cm。5.1.7 起爆网络设计网络连接方式：(1)孔内非电毫秒导爆管分组簇联；(2)孔外 1 段 2 发非电毫秒导爆管联接；(3)起爆器与 1 段 1 发非电毫秒导爆管联接后形成起爆网络。起爆网络示意图5.1.8 各级围岩爆破设计图及参数表 (1)级围岩适用范围见下表IDK744+846IDK745+296f三台阶法IDK745+546IDK746+346f三台阶法级围岩三台阶开挖爆破参数表（H=1.5m）(2)级围岩适用范围见下表IDK742+881IDK742+888DYDM-明挖法IDK742+888IDK742+895DYDM-明挖法IDK742+895IDK743+720c三台阶临时横撑IDK743+720IDK744+080b三台阶临时横撑IDK744+080IDK744+160c三台阶临时横撑IDK744+160IDK744+400b三台阶临时横撑IDK744+400IDK744+550c三台阶临时横撑IDK744+550IDK744+846b三台阶临时横撑IDK745+296IDK745+546c三台阶临时横撑IDK746+346IDK746+842b三台阶临时横撑IDK746+842IDK746+942c三台阶临时横撑IDK746+942IDK747+042e三台阶临时仰拱IDK747+042IDK747+058.55QLMD-明挖法IDK747+058.55IDK747+070.9DQDM明挖法级围岩三台阶临时横撑和三台阶临时仰拱开挖法爆破参数表（H=1.0m）注：级围岩三台阶临时横撑和三台阶临时仰拱开挖法爆破设计，是以全部需要爆破时设计的。当不需要爆破时，人工配合机械开挖施工。局部需要爆破时，考虑既有爆破凌空面后，参照设计图对应部位进行打孔、装药、爆破。5.2钻爆作业采用人工手持YT-28 式风动凿岩机钻孔，人工装药起爆。钻爆作业按照爆破设计进行钻眼、装药、接线和引爆。如围岩出现变化需要变更爆破设计时，由主管工程师确定。炮孔的装药、堵塞和引爆线路的连接，均由考核合格的爆炮工负责。1 测量测量是控制开挖轮廓精确度的关键。采用隧道断面激光测量仪进行断面和炮孔划线。每循环都由测量技术人员在掌子面标出开挖轮廓和炮孔位置。定位开眼钻孔按炮眼布置图正确钻孔。对于掏槽眼 和周边眼 的钻眼精度 要求比其 它眼要高，开眼误差要控制在 35cm以内。2 钻孔钻工要熟悉炮眼布置图，要能熟练地操纵凿岩机械，特别是钻周边眼，一定要丰富经验。钻孔时严格按照炮孔布置图正确对孔，以确保爆破质量。周边孔外插角 1 2，炮孔相互平行，周边孔在断面轮廓线上开孔，周边孔对孔误差环向不大于 5cm。掏槽孔对孔误差不大于 3cm，其它炮孔开眼误差不大于 10cm。在钻眼过程中，应根据岩孔位置及掌子面岩石的凹凸程度调整炮眼程度，以保证炮眼底在同一平面上。3 装药钻完孔后，用高压风吹孔，经检查合格后装药。装药分片分组负责，自上而下严格按爆破设计规定的装药量、雷管段号 “对号入座”。爆破网路连接、检查及起爆，按照爆破设计要求和GB6722-86爆破安全规程执行。4 堵塞 所有装药的炮眼均堵塞炮泥，堵塞长度不小于 40cm。 瞎炮处理发现瞎炮，应首先查明原因，如果是孔外的导爆管损坏引起的瞎炮，则切去损坏部分重新连接导爆管即可，但此时的接头应尽量靠近炮眼，如因孔内导爆管损坏或其本身存在问题造成瞎炮，则应参照爆破安全规程有关条款处理。5.3.隧道爆破爆破是隧道“新奥法”施工的关键技术，爆破效果直接关系到工程质量的好坏、施工进度的快慢和施工费用的高低。在隧道开挖中，必须组织工程技术人员现场观察工程地质条件、围岩性质，讨论、初定各项爆破参数。为获得最佳的爆破效果，通过合理的炮眼布置，调整炮眼孔距、角度、装药方式，进行不同开挖进尺的试验性爆破，不断调整、优化爆破参数；对周边眼的爆破进行现场试验，根据现场围岩不同确定周边眼最佳抵抗线。通过多次的试验爆破和参数的调整，最后确定科学合理的爆破设计方案。工艺控制要点严格控制开挖轮廓线的划线精度每次全断面爆破前，要精确测定出开挖轮廓线，并根据轮廓线画出各类炮眼位置。炮眼的布置根据各类围岩不同而相对应的炮眼间距不同，视现场围岩整体性和软硬程度而定。严格控制钻眼和清孔的质量根据隧道的开挖断面尺寸，开眼的位置要求不偏离设计炮眼位，周边眼不得偏离5cm，向外角度不大于 13，钻眼过程技术人员必须现场指导，对不符合要求的坚决不能使用，必须重新钻眼，以确保钻眼的位置和角度符合爆破设计的要求。炮眼钻好后，用高压气体进行清孔，将炮眼中的钻碴与小石碴清除干净，以确保装药顺利进行。严格控制装药质量合理选用引爆器材，装药时分片分组，由专人负责，严格按设计装药量装药和装雷管，自上而下，依次进行 ，注意雷管对号入座，周边眼用导爆索引爆，导爆索从拱部向两边依次并联在一起，在两底边各与一个毫秒雷管绑在一起。引爆起爆网络采用复式网络，保证起爆准确性与可靠性，联结导爆管时，注意不能打结和拉细现象，联结好后，技术人员负责检查，经检验合格后，尽快撤离人员和机械，最后引爆。施工操作要求优化爆破设计是保证隧道质量的基本前提。通过对隧道现场爆破的试验，不断调整爆破设计，使爆破设计更符合实际情况，施工过程中要严格操作规程。周边眼采用导爆索引爆，实现周边眼空气间隔装药，提高围岩自身的自稳能力。加强钻眼的现场管理。工程技术人员负责指导监督，保证钻眼的深度、方向、角度、间距按爆破设计的要求实施，特别对周边眼应严格控制，保证断面不欠挖 。尽可能减少超挖。清碴时，准确控制好标高，使下一循环放样、钻孔准确无误。对隧道爆破进行动态管理。预测掌子面前方的地质变化，根据不同地段围岩的性质，随时调整爆破的各项设计参数，争取最佳的爆破效果。爆破能节约工程成本，加快施工进度，保证施工安全，确保隧道防水质量，提高经济效益。爆破断面严格按设计开挖断面要求控制，能有效控制开挖断面的欠挖和超挖，减少隧道初期支护和二次衬砌混凝土的用量，节约工程成本；圆滑、平顺的开挖断面，易于铺设防水板，在二次衬砌施工时，能有效保证防水板的平整度，确保隧道工程的防水质量。(爆破工艺流程图见图 4.1)5.4.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 、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。实践证明此法对于爆破十分有效，可起到事半功倍的效果。(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)断面轮廓检查及信息反馈：了解开挖后断面各点的超欠