高原板岩地区隧道iii级围岩光面爆破施工工法上传

高原板岩地区隧道=3\*ROMANIII级围岩光面爆破施工工法1、前言高原隧道爆破施工在隧道工程中占有重要地位，这不仅是它价格昂贵，而且爆破效果的好坏，直接影响到隧道初期支护的成本，更重要的是，隧道落石或塌方造成安全事故，都间接或直接的与爆破效果有关。针对高原高寒缺氧、机器设备效率低下、围岩较硬且脆的情况，我项目部一直把如何在施工条件比较艰苦、环境相对恶劣的高原山区中做好隧道爆破施工作为一项专题研究。根据对现场实际情况的多次实践，反复分析、探讨、总结，现已掌握了在这种特殊地区进行钻爆施工的技术，隧道施工取得了显著的效果，创造了较好的经济效益。2、工法特点2.1本工法适用性强；操作步骤常规简单，工艺步骤易懂，容易在施工中掌握和实施。2.2爆破效果显著；采用光面爆破能形成平整的轮廓面，既对周围岩石扰动小，又能有效控制“超、欠挖”。2.3节约成本；施工时无需投入特殊机械设备，资金投入少；爆破效果好，节省施工材料。2.4提高爆破过程的安全因素。3、适用范围本工法适用于高原板岩地区=3\*ROMANIII级围岩的隧道开挖施工。4、工艺原理光面爆破是对围岩扰动较小，能有效控制超、欠挖，同时操作技术难度也较大的一种爆破方法。其爆破效果受多种因素影响，参数选用依据除岩石的软、硬及完整、破碎程度外，还应考虑隧道断面大小、形状等。开挖进尺深度要与开挖面稳定以及裂缝、节理、涌水等围岩条件以及机械设备、炸药、起爆方法等综合考虑。因为现场围岩地质情况千变万化，故本工法的重点是爆破参数采用现场动态设计。同一类围岩根据现场观察和爆破经验进行初步设计爆破参数，以试爆取得的爆破效果作为初步依据，每一循环爆破作业都要由有经验的爆破工程师根据上一循环爆破效果以及本循环围岩特征进行适当调整，选择一组最佳技术参数。通过初爆和几次试爆逐步修正，最终取得较为合理的参数。5、施工流程及工作要点5.1开挖方法板岩=3\*ROMANIII级围岩采用的是台阶法进行开挖，同时下台阶采用半幅爆破开挖，这样可以上、下台阶平行作业，提高工作效率；同时为保证在钻凿下一循环炮眼组时钻机有足够的工作空间，周边眼在钻眼时要有一个外偏角A，选A=1-2°(见图5.1)。图5.1开挖方法和周边眼外插角示意图5.2钻爆施工5.2.1施工顺序(见图5.2.1)施工准备施工准备装载机推钻孔台车就位装载机推钻孔台车就位全站仪测量放样全站仪测量放样划拱弧、布设钻眼炮孔划拱弧、布设钻眼炮孔钻孔、清孔钻孔、清孔装药、连线装药、连线向外推出钻孔台车向外推出钻孔台车点火爆破点火爆破出碴出碴图5.2.1钻爆施工流程5.2.2钻孔技术要求钻孔要做到“准、顺、平、齐”，严格按钻爆参数司钻。准：按参数要求，孔位要选准(见图5.2.2-1、图5.2.2-2)；顺：周边眼要顺开挖轮廓线布置，使孔底均位于开挖允许的超欠范围内；平：各组炮眼相互平行(孔口和孔底距相等)；齐：孔底要落在同一平面上，爆出的断面要整齐，便于下一循环作业。图5.2.2-1正在钻炮眼图5.2.2-2周边眼间距严格按参数布置5.2.3钻爆中注意事项5.2.3.1所有作业人员要服从带班人的统一安排,定人定机定区进行钻孔。5.2.3.2坚持谁钻孔谁装药的原则。风枪作业人员要根据钻进的时间及在钻进过程中感觉到的前方围岩软硬程度，对该钻孔的装药量在设计基础上适当进行增减，以保证爆破效果。5.2.3.3连线人员必须经验丰富，工作态度认真仔细。5.3钻爆参数设计5.3.1钻爆参数初步设计钻爆参数的选用是否合理直接关系到爆破效果的好与坏，从而影响到隧道施工接下来的工序。可以根据设计图纸给出的地质情况以及现场观察围岩，采用工程类比的方法或爆破经验确定初步的钻爆参数；同时通过现场试验，逐步图5.3.1现场对爆破效果进行分析总结)。5.3.2钻爆参数动态设计流程(见图5.3.2)现场观察围岩现场观察围岩爆破参数初设计爆破参数初设计试爆破试爆破爆破效果评判爆破效果评判不理想不理想调整爆破参数调整爆破参数确定最佳爆破参数确定最佳爆破参数下一轮钻爆作业数下一轮钻爆作业数钻爆参数动态设计流程5.4炮眼布置与装药结构掏槽眼采用楔形掏槽，设六竖排，中间设三个中空眼，为了保证为其他炮眼提供临空面，眼药量要装得多；周边眼是保证爆破能按设计轮廓线开挖的一组炮眼，关系到超、欠挖，必须要严格控制装药量，采用不偶合装药结构并使药量沿眼长均匀的分布；底板眼、辅助眼、掘进眼作用是图5.4-1导爆索与导爆管的边线开挖并使岩石破碎，便于出碴。其中周边眼采用导爆索引爆，其它炮眼采用导爆管(见图5.4-1)。其装药结构见图5.4-2、图5.4-3，炮眼布置见图5.4-4、图5.4-5。图5.4-2周边眼不偶合装药结构示意图图5.4-3掏槽眼、辅助眼、掘进眼、底板眼装药结构示意图图5.4-4炮眼分布示意图（单位：㎝）图5.4-5楔形掏槽眼平面示意图（单位:㎝）5.5现场装药参数经过多次爆破，反复的总结，一般情况下采用如下装药参数效果较好。同时，根据钻眼时的围岩软硬程度，对单孔或整排炮眼装药量做适当调整，保证每次爆破效果都满足规范要求(见图5.5、表5.5)。图5.5正在装药表5.5=3\*ROMANIII级围岩开挖装药参数导爆管段号台阶开挖炮眼名称眼深（m）炮眼水平角度（°）药卷类型（直径径×长度）（㎜㎜×㎝）每孔药卷数量（节节）每孔药量（kgg）台阶中空眼掏槽眼掏槽眼掏槽眼辅助眼辅助眼辅助眼周边眼底板眼3.502.503.603.553.503.503.503.503.609070758090909091-9290-32×2032×2032×2032×2032×2032×2025×2032×20-1116161515151016-1.652.402.252.252.252.251.002.402468下台阶掘进眼掘进眼周边眼底板眼3.503.503.503.60909091-929032×2032×2025×2032×20151610162.252.401.002.405.6工作注意事项由于在高原进行施工，所有工作人员多少都有点高原反应，这使得劳动效率降低；这要求有合理的劳动组织和到位的后勤保障，衣、食、住、报酬、身体保护等等均要得到有效的保障；同时处于高原腹地、高寒缺氧，施工环境恶劣，根据实际地理环境和高海拔、高寒、严重缺氧实际情况，制定相对应的劳动卫生及医疗保障措施，才会使工作人员拥有饱满的工作热情，不因为高原气候影响工作积极性和工作质量。针对机器设备要有专人进行保养，尤其是发电机组、空压机只能发挥到正常水平的60%-70%，而且经常出故障，所以最好是不要负载太大；备足一些易坏零件，以免耽误工期。围岩比较硬且脆最好购买高强度合金钻头；通风最好采用送排式。6、设备、材料与劳动组织6.1设备中发电机组有一台作为备用，钻孔台车根据隧道尺寸自己制作(见表6.1)。表6.1施工机器设备序号机具名称型号规格数量用途1发电机组300GF-1104台2装载机ZG850C2台推进、推出钻孔孔台车,出碴3空压机4L-22/774台4汽腿式风动凿岩岩机YT—2830台钻孔5钻孔台车自制1台钻孔的平台6全站仪尼康5321台放样7水准仪索佳C322台测高程8立式多级泵1台供水6.2爆破器材(见表6.2)表6.2爆破器材序号爆破器材名称规格1药ereФ25×200mmm2药ereФ32×200mmm3hen-t1-20段4导爆索aC)Ф6㎜5火雷管ttio)8号工业雷管6安全火线（SaafeFFuse）-6.3劳动组织(见表6.3)表6.3劳动组织安排序号作业内容人数备注1工班长2安排人员、监督督钻孔质量量、连线等2钻孔人员253推钻孔台车14空压机操作人员员2不定期检查、保保养5抽水人员26电工27安全员2现场指导安全8测量技术员2准时、准确放样样9质检员2合计407、质量控制施工质量标准按《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004)和《公路隧道施工技术规范》(JTJ042-94）进行控制，以“横向到边，纵向到底，控制有效”为原则，制定了一套系统化质量保证体系，有效的确保工程质量。8、安全措施爆破施工是一项非常危险的工序，施工中必须始终坚持以“防范为主，防范在先，防患于未然”的原则，严格进行隧道工程安全施工技术交底工作，且不定期的对工作人员进行安全宣传教育培训，确保安全生产万无一失，工程建设顺利进行。8.1所有进隧道工地的人员，必须按规定配带安全帽，遵章守纪，听从指挥。8.2严禁在残眼中继续钻眼。8.3装药前应检查爆破工作面附近的支护是否牢固，炮眼内的石粉应吹洗干净，刚打好的炮眼热度过高，不得立即装药。8.4装炮时应使用木质炮棍装药，严禁火种；无关人员与机具等均应撤至安全地点。8.5为防止点炮时发生照明中断，爆破工应随身携带手电筒。8.6进行爆破时，所有人员撤离现场，其安全距离大于200米。8.7爆破后必须经过15分钟通风排烟后，检查人员方可进入工作面，确认安全后，其它施工人员才准进入工作面。8.8隧道内用的电线，均应使用防潮绝缘导线，并按规定的高度用磁瓶挂牢固，设有专人负责检修管理。9、环保措施认真贯彻执行关于水土保护、环境保护方面的方针、政策和法令法规，结合设计图纸和工程特点，安排合理有效的环保措施。9.1严格规划临时施工道路的路线走向，以减少植被破坏行为，尽量利用现有道路；施工结束后，必须恢复临时占用土地的利用功能。9.2隧道的碴石运到规定的场地并进行合理的边坡处理，防止形成滑坡；严禁乱倒乱弃。9.3生活垃圾集中回收，保持当地的环境清洁；向周围环境排放废气、废水，应当符规定的环境质量标准。9.4材料仓库和临时材料堆放场应防止物料散漏污染；仓库四周应有疏水系统，预防流水侵蚀物料及水流引起物料流失污染。10、资源节约该工法减少了爆破器材的投入成本，爆破后岩面平整，应力集中小；并相应保证了围岩的安全稳定，减少了安全支护投入，节省了支护费用。爆破后眼痕率达到85%以上，两茬炮衔接台阶尺寸控制在15cm以下，超欠挖量仅有3%左右，比普通爆破超欠挖量(达20%左右)要低得多；在爆破方量和对超欠挖处理的成本投入上，相应减少了15%的成本投入，且有利于控制后续工序的施工质量。11、效益分析在高原上进行隧隧道爆破施施工，由于于受到了气气候气压影响，使使施工进度度比较缓慢慢。本工法法采用的是是动态的爆爆破参数设设计，根据据具体围岩岩情况及爆破效果，确确定最佳的的爆破参数数，从而保保证不同强度的的围岩爆破效效果，提高高了劳动效效率。图11.2-1拱顶光面爆破破效果11.1本工法充分考虑虑到了高原原气候对人人员和机器器设备的影影响，从而而不会因为为人员高原原反应和机机器效率打打折对工期造造成延误。11.2凿岩准确率率好，精度度高，节省省了时间，加加快了每茬茬炮之间的的爆破衔接接效率。爆破后岩岩碴块度均匀且且都图11.2-2周边眼的的保存痕迹迹较小，有利于装装、运、卸卸碴石；节省了碴石的清运运时间，从从而加快了了爆破周期期，保证了了工期的缩缩短，增加加了经济效效益(爆破效果果见图11.22-1、图11.22-2)。11.3采用本工法法爆破施工工提高了爆爆破过程中中的安全因因素，最大大限度地减减少了对周周边围岩的的扰动，形成较平整的隧道道轮廓面。不仅不要进进行补炮，而而且也减少少了排险的的时间。在对中巴友友谊隧道爆爆破施工中中每个工序序需要的时间间做了统计后，做出了Ⅲ级围岩开开挖作业循循环时间对对照表(具体数据据见表11.3)。表11.3Ⅲ级级围岩开挖挖作业循环环时间对照照序号项目名称第一次试爆破施施工时间（h）正常爆破施工时时间（h）1施工准备112测量放线0.50.53钻孔3.534装药爆破115通风散烟0.50.56安全处理20.57出碴3.53.5每循环时间121012、应用实例巴基斯坦喀喇公路路改建项目目中的中巴巴友谊隧道道起止桩号号为K7550+0110～K7500+4900(见图12-1)，全长480米，隧道进口口端地面标标高介于3014～32700m，隧道道出口端地地面标高介介于3037～32700m，其中中板岩=33\*ROMAANIII级围围岩有1550米图12-1隧道外观