某隧道明洞施工技术方案

1、xx隧道明洞施工技术方案一、工程概况xx隧道地貌类型为低山丘陵，山体坡度一般为1530度。由于本隧道处在玄武岩分布区，其表部残坡积层及全强风化层厚度较大，尤其是进出洞口一带，其厚度可达3644m左右。xx隧道明洞总长87m，其中左洞45m，右洞42m，明洞采用明挖法施工，预计开挖土石方27720m3。二、明洞施工简述1、清除挖方坡面范围内的草根、树木等表层植被土。 2、施工放样，准确放出开挖边线，并根据地面标高计算出开挖深度，绘制开挖断面图，并经监理确认。3、做好地面排水沟，洞口环形截水沟。4、边仰坡覆盖层采用机械方法进行开挖，边仰坡石方采用光面爆破或预裂爆破的方法进行开挖，做到不松动边坡或影

2、响边坡稳定。土方边坡预留1020cm的宽度，石方边坡预留20cm宽度，便于人工修整边坡。开挖中如发现岩层性质或走向有较大变化时，及时报请监理工程师批准并修改施工方案。5、边仰坡开挖自上而下分台阶进行，必须边开挖边支护。三、爆破设计1、总体方案综述(1)、工程施工程序：施爆区有关保护目标的调查 施工图纸的熟悉与审核爆破方案设计 人员设备配备 测量放样 爆破施工（孔位放样 凿岩作业 爆破器材检查与试验 孔网参数检测 装药及填塞 起爆网络联接 警戒 爆后检查 解除警戒） 清理运矿渣 测量放样 下一循环(2)、根据施工现场情况，采用浅眼爆破为主，风镐剔除为辅的施工方法。(3)、边坡采用光面爆破的方式。

3、2、爆破技术方案设计(1)、爆破参数布置原则孔径（d）：依据钻具性能、台阶高度和地质条件，钻孔孔径取42mm。台阶高度（H）：参照地形特点，台阶取4m。最小抵抗线（W）：按照孔径的倍数来确定，通常取2530倍。超深（h）：超深按公式h=（0.150.35）W来计算，根据施工现场岩石硬度情况取为0.30.4 m，施工中再做适当的调整。孔距（a）：孔距一般取1.02.0 m左右，边坡孔距取0.40.6m，根据施工中的岩性进行调整。排距（b）：在炸药性能一定时，对爆破区岩石有一合理的单耗，在确定了孔径、孔距的条件下，可初步选定排距b为0.81.5 m。填塞长度：通常取2040倍的孔径作为填塞长度。单

4、位炸药消耗量：结合现场的地质条件及参照以往类似工程施工经验，炸药单耗量取K=0.4kg/m3左右。单孔炸药量（Q）第一排孔炸药量按公式Q=q aWH来计算，各参数按上述计算选取。第二排孔及以后各排孔装药量按公式Q=q abH来计算。以上参数在实际施工中，结合试验结果和爆破效果，可适当调整。(2)、起爆方法台阶爆破采用孔内延期微差爆破的方法，为达到改善爆破效果与降低震动效应，为确保日爆破量和安全，经计算以及结合实践经验，孔排间微差间隔75110ms。起爆网络采用导爆管复式连接形式的非电起爆网络。边坡炮孔内采用导爆索引爆。(3)、台阶爆破技术方案设计台阶高度 本工程台阶高度设定为4m.。钻孔形式采

5、用多排孔布置形式，各排炮孔的钻孔方向基本保持平行。钻孔形式采用倾斜孔和垂直孔两种。一般采用倾斜孔，当自由面比较陡峭时，可部分或全部采用垂直孔。布孔方式采用多排矩形及三角形（或称梅花形）两种。具体炮孔布置图详见图一所示。图一 炮孔布置图填塞长度与装药长度装药长度和填塞长度之和为炮孔深度。孔口填塞长度是一个比较重要的参数，若选值过大，则使单孔装药量减少，且当岩石坚硬完整时，会产生大块岩石；如选值过小，则会产生冲炮，不仅浪费炸药能量，而且会产生较多的远距离飞石。合适的填塞长度与炮孔的直径、最小抵抗线有关，即L=（2030）D或L=（0.71.0）W。炸药单耗炸药单耗是爆破每单位体积岩石所需炸药的量（

6、以2号岩石硝铵炸药为准）。正常粒径要求情况下，炸药单耗与普氏坚固系数的关系（要求粒径较小时，可适当增大1015%），如表2所示。 炸药单耗与普氏强度对照表 （以乳化炸药为例） 表2岩石普氏系数f0.8234567101114炸药单耗量kg/m30.400.430.450.500.60微差时间的确定为了使爆破后的爆堆集中，改善破碎质量，减少炸药单耗，降低爆破震动的危害效应，提高每延米爆破岩石量。本爆破采用微差爆破，即采用多个装药或多排炮孔一次点火，以毫秒时间间隔，按一定顺序依次起爆的方式。后排起爆时，前排炮孔剥落的矿渣尚未完全从山体脱落下来，象一个门帘一样构筑了一道石幕，既可阻挡后排爆破时矿渣的

7、飞散和冲击波，而且排与排之间爆破后的岩石相互撞击，又相当于二次爆破，从而很好的改善爆破质量和爆破效果。起爆顺序的选择本次爆破采用孔外等间隔微差起爆网络，由前至后依次起爆。即：孔内放置同一段别的毫秒延期塑料导爆管雷管，孔外以同一段别的毫秒雷管进行复式起爆网络的连接，起爆网络图主要有三种，分别是：排间等间隔起爆、对角线等间隔起爆、V形等间隔起爆，详见图二所示。图二 起爆形式图炸药的选用与装药结构当炮孔为干孔时，选用2号岩石硝铵炸药；当空内有水时，选用乳化炸药；当空内水量不多时，也可选用抗水型2号岩石硝铵炸药。因本工程中山体裂隙较多，水系丰富，故为方便施工选用乳化炸药。装药结构，主要分为：全段药卷装

8、药结构、全段散药装药结构和孔内分段装药结构。明洞开挖主要考虑台阶开挖深度在4m以下的爆破，主要爆破参数见表1。 爆破参数表 表1序号类别单位浅眼爆破1孔径mm422钻孔倾角8090边坡按要求设定3最小抵抗线m1.01.54钻孔间距m12.0（边坡间距0.40.6m）5钻孔排距m0.81.56钻孔深度m14.07超深m0.30.58填塞长度m0.99炸药平均单耗kg/m30.410单孔装药量kg1.0（以孔深1米为例）11钻孔每米长装药量kg/m1.0(边坡孔内0.1 kg/m)12钻孔每米进尺产量m 3/m2.03、爆破安全设计爆破产生的危害作用因素主要是：爆破震动、空气冲击波和飞石。(1)

9、爆破震动控制采用微差爆破，依次起爆，每段响炮间时间间隔在75ms以上，将所有药孔内的装药分成数段爆炸，把所有装药同时爆炸产生的大震源分成数个不同的爆破小震源，从而大大削弱爆破震动强度，既达到减震的目的，又有利于改善破碎效果。控制一段（次）齐爆的最大药量，从而把爆破震动引起的地面振动速度控制在所允许的震动速度（即安全速度）以下。爆破安全规程规定：一般建筑物的爆破地震安全性应满足震动安全速度的要求，并规定了建筑物地面质点震动速度的控制标准，如表2所示。质点最大允许震动速度（cm/s） 表2一般房屋非抗震大型的砌块建筑物23钢筋混凝土框架结构5安全距离的计算：R=（K/v）1/Q1/3震动速度的计算

10、： v=（Q1/3/R）最大允许药量的计算： Q=R 3（v /K）3/以上三个公式是等效的，对Q的规定是：齐发爆破的总药量，微差爆破的最大段药量，K是介质系数，主要取决于爆破地震波的传播途径和介质性质；是随距离变化的质点震动衰减指数，如表3所示。 爆区不同岩性的K、值 表3岩性K坚硬岩石501501.31.5中硬岩石1502501.51.8软岩石2503501.82.0对于爆区最近200米处的山皇爷庙的房屋是砖混结构，由表知其最大的抗震速度为2cm/s，所以最大允许药量为：Qmax= R 3v3/K3/=2003（2/300）3/1.9=2931.9kg而事实上最大段药量在120 kg以内，

11、远小于最大允许的药量2931.9kg，故爆破所引起的震动对山皇爷庙不会造成任何损坏。(2)、爆破冲击波在本次爆破工程中，由于单个药包药量和一次起爆药量均小，且爆破的装药方式为内部装药，爆破冲击波微乎甚微。在爆破时，人员撤离疏散较远，因此，冲击波不会对人员、建筑物和设备产生危害。(3)、爆破飞石爆破时，个别飞石的飞散距离受地形、风向、风力、堵赛质量、爆破参数等影响，一般按下式计算。Rf=20n2WKfRf_飞石对人的安全距离；n_爆破作用指数（标准抛掷爆破n=1）；W_最小抵抗线，m；Kf_安全系数，一般选11.5；风大、顺风时，抛掷方向正向为1.5；山坡下方向为1.52。故：Rf=20n2WK

12、f=20121.51.5=45m根据现场实际情况，离xx隧道最近的山皇爷庙也在200m以外，而徐家湾村更在300m之远。因此，本工程的爆破飞石对周围的房屋不会产生破坏。4、起爆网络设计（1）、起爆器材的选择针对爆破物体周围环境，为避免杂散电流、射频电流和感应电流以及雷电对爆破网络的影响，在本爆破工程中使用安全可靠的非电塑料导爆管，起爆多段毫秒延时网络系统。雷管类型采用质量较好的金属壳雷管。（2）、起爆网络联结方法及起爆方式：导爆管雷管用导爆管和四通联成复式网络，最后用火雷管起爆。5、延期时间设计延期时间的设计，主要考虑三个因素。一是，爆破后产生的震动对周围建筑物的影响；二是，考虑前后排的相互挤

13、压；三是，延期雷管的种类和段别。根据现场的特殊环境及安全要求和国家有关爆破安全的有关规定，针对这次的爆破特点，拟采用毫秒延期分段起爆的延时方法。四、爆破作业1、基本要求(1)、根据早进洞晚出洞的原则，洞口进行拉槽爆破。(2)、自上而下逐段开挖，不得掏底开挖或上下重叠开挖。(3)、不得采用深眼大爆破开挖边、仰坡。开挖中如有滑动、开裂等现象，应适当放缓坡度，保证边、仰坡稳定和施工安全。2、详细的施工方法(1)、测量放样已知边坡坡度为1：nL、1：nR，仰坡坡度为1：m， 则：仰坡和边坡的交线与线路中线的水平夹角arctg（nL/m）arctg（nL/m）仰坡和边坡的交线坡度：MnL/sin；NnR

14、/sin在地面上定出坡脚线上的中线桩B；置镜B点，根据洞门与线路中线的交角或定出坡脚线上C、A两点（洞门主墙宽度CA由边坡坡度和坡脚线标高求的），并测出CA的垂线方向点B1；置镜C点，后视A（或B）点，顺拨角（90+）定出CJ的方向点C3；顺拨角（180-+）定出边坡面与仰坡面交线的方向点C2；顺拨角270定出CP的方向点C1；置镜A点，后视C（或B）点，顺拨角90、（180-+）、（90+）分别定出AF、AB、AG的方向点A1、A2、A3；测绘断面C-C3、C-C2、C-C1、B-B1及A-A1、A-A2、A-A3；测C、B、A各点地面高并计算与设计标高之差，求出各点的挖深，再按边、仰坡及交

15、线的坡率，计算各断面（或在断面图上量取）的水平距离，在地面上放出边桩1、7、；仰坡桩3、4、5及交线角桩2、6。放样示意如三所示。图三 隧道洞口施工放样示意图(2)、孔位放线根据设计图纸和爆破设计在岩面上划出孔位。为保证钻机工作安全，在开挖台阶边缘的孔位要保证在钻机的安全工作范围以内，沿边、仰坡坡面的孔位可以向内移510cm；炮孔应避免布置在被凿松或节理、裂隙发育或岩性变化大的岩石上，如遇到这些情况时，可以调整孔位，并注意抵抗线、排距和孔距之间的关系。(3)、钻孔钻孔严格掌握“孔深、方向和倾斜角度”三大要素，根据“先难后易、先边后中，先前后后”的原则，钻机移位时，保护成孔和孔位标记，钻孔结束后

16、及时将岩粉清除干净，保证炮孔设计深度，上层有裂隙或松散岩层时采用泥浆护壁。(4)、孔位检查装药之前，对各个孔的深度和孔壁进行检查，孔深用测绳系上重锤测量，孔壁检查用长炮棍插入孔内检查堵塞与否，检查测量时做好记录。(5)、装药装药为手工操作，可采用连续柱状装药，间隔装药和空气间隔装药结构，其装药量、药包位置按设计要求，炸药可采用大直径包装硝铵类炸药，炮眼的装药高度一般为炮孔深度的1/31/2，特殊情况下也不得超过炮孔深度的2/3；当炮孔中有水时，先将水清除并改用EL乳化炸药，孔中装的药要定量定位，防止卡孔。(6)、堵塞：必须保证堵塞密度和堵塞质量，以免造成爆炸气体往上逸出而影响爆破效果和产生飞石

17、，良好的堵塞既可提高爆破效率又可减少有害气体的产生，堵塞材料选用石屑粉末、细砂土或粘土，在堵塞过程中一定要注意保护孔内的塑料导爆管。(7)、网络连接：使用导爆管非电起爆系统进行孔内外控制微差起爆时，连线时注意孔外串、并联雷管，切忌脚踩磕碰，为保障网络准确起爆，拟采取双个雷管双根导爆管。 (8)、安全警戒放炮之前，人员及机械均撤离到安全区，并设置安全警戒哨，使周边所有道路处于监视之下，警戒半径为200米。如在爆破区周边有建筑物，还需准备必要的抢修设备与人员。(9)、爆破安全检查爆破之后，暂不立即解除警戒，首先进行现场检查，当发现危石、瞎炮现象时，由专人进行及时处理。经安全员检查同意后，方准解除警

18、戒。五、明洞、洞门临时支护1、基本要求(1)、锚喷加固坡面应按坡面开挖顺序由上至下分层实施，一般先锚固，后挂网，再喷砼；应避免后一层开挖对前一次锚喷支护的破坏。(2)、喷射砼前，应清除坡面松动和风化的岩石与浮土，并将坡面修平整。(3)、对于有地表径流的地段或地下水出露处，要先设置排水设施先引水后再喷射砼，引水管口不得让喷射砼堵塞。2、施工要点(1)、锚杆施工根据设计要求定出孔位作出标记，孔位允许偏差为15mm。选取42mm钻头进行钻孔。钻孔要圆而直，钻孔方向宜尽量与主要结构面垂直，孔深允许偏差为50mm。截取钢筋、制备砂浆。按设计要求截取22钢筋并调直、除锈和除油；砂浆水灰比采用1：1.3：0

19、.49，砂浆随用随拌和，必要时添加速凝剂。清孔。用高压风或高压水将钻孔中的岩粉、石渣吹出，钻孔被堵塞时使用风枪重新疏通。注浆、安装锚杆。将注浆管插入孔中距孔底510cm处，随着砂浆的注入，缓缓的将注浆管拔出，当砂浆充满2/3孔深时，停止注浆，将注浆管拔出，同时将锚杆缓缓插入孔中，并用木锤轻轻敲打将锚杆送入孔底，当锚杆插入困难时，在锚杆端部连接套管，用凿岩机将锚杆推入孔底，并搅拌10秒钟，卸下套管，将锚杆矫正至锚孔中心。铺设钢筋网片。先在钢筋加工场按图纸要求将钢筋网片加工好，然后将钢筋网片点焊在锚杆端部并将个网片点焊连接成整体。(2)、喷射砼施工采用湿喷法喷射砼，其优点是允许砼进入喷射机前或在喷

20、射机中加入足够的拌和水，拌和均匀，水灰比能准确控制，有利于水和水泥的水化，因而粉尘较少、回弹较少、砼匀质性好、砼强度高。喷射砼施工要注意以下几点：用压缩空气或压力水将所有待喷面吹净，吹除待喷面上的松散杂质和灰尘；调整风压使喷嘴处的标准风压为0.150.3Mp；调整输料速度，使拌和料均匀、连续地从喷嘴喷出；使喷嘴与受喷面间保持0.81.0m的垂直距离，以便获得最大的压实力和最小的回弹。采取合理的喷射顺序和合理的喷射方法。先喷角隅，后喷平面；喷嘴横过岩面稳定而有节奏地做圆形或椭圆形移动，圆形幅度横向4060cm、竖向1520cm。合理控制喷层厚度，水平喷射合理的喷层厚度为67cm。喷层太厚会出现流

21、淌、脱落现象，喷层太薄会出现回弹率增加；为防止层间脱落、起皮现象，前后层喷射的时间间隔应为24h。养护。喷射砼终凝2h后，应撒水养护。养护时间：一般地下工程不少于7d，地面工程不少于14d；当地下工程内相对湿度大于85时，也可采用自然养护；冬季施工时，喷射砼作业区的气温不应低于+5，普通硅酸盐水泥配制的喷射砼低于设计强度的30时不得受冻。3、施工中常见问题及解决措施(1)、锚杆卡钻：由于钻孔不直顺或坚硬的小石块将钻头或钻杆卡死，前者造成的卡钻现象，应退出钻头，重新钻孔；后者造成的卡钻现象应退出钻头，用高压风或细棒将小石块弄出，必要时可使用水泥浆护壁。注浆管阻塞：造成阻塞的原因一般是注浆管管口堵

22、塞、砂浆放置时间过长、水灰比过小或砂率过大。前者原因造成阻塞，将注浆管抽出，疏通，将砂浆注满导管后把注浆管缓慢插入钻孔，继续灌注砂浆；后者原因造成阻塞，将已拌砂浆废弃重新拌制砂浆。锚杆松动、岩体变形加剧：造成此种现象的原因是锚孔注浆不饱满、锚杆打入节理裂隙中或锚杆设计过短、间距过大造成锚杆抗拔力不够。这种情况应分析原因，重新安装锚杆，必要时可在监理工程师和设计部门认可的情况下加密加长锚杆。(2)、喷射砼回弹是由于喷射料流与坚硬表面、钢筋碰撞或骨料颗粒间相互撞击而从受喷面上弹落下来的混合物。影响回弹率的主要因素如下：配合比的影响：主要因素为水泥用量、砂率、碎石直径、速凝剂及用水量。一般来说，水泥用量越多，砂率越高，用水量越大，回弹也就越少，但过高的水泥用量，过高的砂率，过高的用水量都是不可取的。实践证明选用级配良好、粒径较