隧道爆破开挖方案设计西成隧道.docx
- 文档编号:25535860
- 上传时间:2023-06-09
- 格式:DOCX
- 页数:16
- 大小:112.89KB
隧道爆破开挖方案设计西成隧道.docx
《隧道爆破开挖方案设计西成隧道.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《隧道爆破开挖方案设计西成隧道.docx(16页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
隧道爆破开挖方案设计西成隧道
新建西安至成都客运专线西安至江油段(陕西境内)
站前工程XCZQ-6标
(DK184+312.32~DK196+346.94)
隧道钻爆开挖设计方案
中铁五局西成客专XCZQ-6标项目部四工区
二零一三年五月
隧道洞身开挖钻爆设计方案
1、编制目的
为了确保隧道爆破施工安全、高效的进行,有效减少炸药的使用量,减轻爆破对外界环境的影响,工区队根据隧道地质情况及设计规范编制本设计方案。
2、编制依据
(1)设计文件及施工图纸等
(2)《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》
(3)《高速铁路隧道工程施工技术指南》
(4)《中华人民共和国爆破安全规程》
(5)公安部《爆破作业人员安全技术考核标准》
3、工程概况
本工区队管段内共有两座隧道,分别为任家山隧道(全长1369.26m),赵家岭隧道(全长1077.56m),设计时速250km/h,双线隧道,洞内均为下坡,坡率为1.15%与2.5%。
隧道洞身地层主要为志留系下统云母石英片岩、进出口及洞身冲沟、坡面部分分布第四系全新统洪积膨胀土、坡积膨胀土。
岩体风化呈碎屑状、碎块状,节理较发育。
4、隧道洞身围岩级别段落表
4.1任家山隧道
序号
起始里程
终止里程
长度
围岩级别
开挖方法
1
DgK185+928
DgK185+958
30
Ⅴ
三台阶法,设置临时仰拱、横向支撑
2
DgK185+958
DgK186+034
76
Ⅴ
三台阶法,设置临时仰拱、横向支撑
3
DgK186+034
DgK186+334
300
Ⅴ
三台阶法,设置临时仰拱、横向支撑
4
DgK186+334
DgK186+434
100
Ⅳ
三台阶法,设置临时横向支撑
5
DgK186+434
DgK186+534
100
Ⅲ
短台阶法
6
DgK186+534
DgK186+549
15
Ⅳ
三台阶法,设置临时横向支撑
7
DgK186+549
DgK186+594
45
Ⅴ
三台阶法,设置临时横向支撑
8
DgK186+594
DgK186+609
15
Ⅳ
三台阶法,设置临时横向支撑
9
DgK186+609
DgK186+749
140
Ⅲ
短台阶法
10
DgK186+749
DgK186+789
65
Ⅳ
三台阶法
11
DgK186+789
DgK186+859
70
Ⅲ
短台阶法
12
DgK186+859
DgK186+954
95
Ⅳ
三台阶法,设置临时横向支撑
13
Dg186+954
DgK187+217
263
Ⅴ
三台阶法,设置临时仰拱、横向支撑
4.2赵家岭隧道
序号
起始里程
终止里程
长度
围岩级别
开挖方法
1
DgK187+846
DgK187+876
30
Ⅴ
三台阶法,设置临时仰拱、横向支撑
2
DgK187+876
DgK187+906
30
Ⅴ
三台阶法,设置临时仰拱、横向支撑
3
DgK187+906
DgK188+055
149
Ⅴ
三台阶法,设置临时仰拱、横向支撑
4
DgK188+055
DgK188+350
295
Ⅴ
三台阶法,设置临时横向支撑
5
DgK188+350
DgK188+507
157
Ⅴ
三台阶法,设置临时仰拱、横向支撑
6
DgK188+507
DgK188+537
30
Ⅴ
三台阶法,设置临时仰拱、横向支撑
7
DgK188+706
DgK188+736
30
Ⅴ
三台阶法,设置临时仰拱、横向支撑
8
DgK188+736
DgK188+841
105
Ⅴ
三台阶法,设置临时仰拱、横向支撑
9
DgK188+841
DgK188+871
30
Ⅴ
三台阶法,设置临时仰拱、横向支撑
5、资源配置方案
工程所在地区原材丰富,隧道施工所有主要材料均经过招标,订立购销合同,优先选用附近优质原材,保证及时供应;机械设备具体见下表
主要机械设备配置表
序号
设备名称
单位
数量
备注
1
630KW变压器
台
2
进口管棚施工临时与范家咀特大桥共用
2
20m3电动空压机
台
4
风冷式
3
15KW高扬程抽水机
台
2
120m扬程
4
PC200反铲挖掘机
台
2
5
CZL50装载机
台
2
侧翻斗
6
自卸汽车
台
4
7
2×55KW射流通风机
台套
1
带通风管
8
单液注浆机
台套
2
带注浆管
9
PBT20湿喷机
台套
3
10
型钢冷弯机
台
1
11
水平钻机
台套
1
12
电焊机
台
16
13
YT-28风动凿岩机
台
20
14
10.5m双线隧道衬砌台车
台
1
液压式
15
BH60混凝土输送泵
台套
1
带泵管
16
等离子切割机
台
2
17
钢筋冷弯机
台
2
18
液压钢板成孔钻机
台
1
19
钢筋调直机
台
1
6、隧道洞身开挖方法
隧道Ⅲ级围岩均采用台阶法开挖,
、Ⅴ级围岩采用三台阶法,设临时仰拱或临时横撑法开挖。
6.1Ⅲ级围岩开挖
Ⅲ级围岩均采用台阶法开挖,台阶长度5~8m,周边采用光面爆破减少对围岩的震动以控制成形。
上台阶风钻钻孔,挖掘机扒碴到中断面,利用装载机装碴,中、下台阶利用风钻钻孔,利用装载机装碴,自卸汽车运碴至指定的弃碴场地。
开挖循环进尺
级围岩为2.0m。
工艺流程如下图所示,施工工序如下图所示。
钻爆设计方案:
Ⅲ级围岩钻爆设计参数如下:
爆破参数的选定
岩石类别确定:
根据隧道的施工设计图,Ⅲ级围岩地段岩石为强风化云母石英片岩。
爆破参数的确定
炮眼直径d=42mm炮眼深度L=2m
炮眼数目N=3.3(f.S2)1/3=3.3×(9×36.072)1/3=75(个)
f—岩石坚固系数,取9
S—断面积,取36.07
本设计取N=76个
单位炸药消耗量
根据以往同类地质施工经验,一般为(1.1~1.3)Kg/m3,本设计取
q=1.1Kg/m3
每循环炸药总量
Q=qv=qSLη
η-炮眼利用率,一般为0.8~0.95,本设计取0.90
Q=qSLη=1.1×36.07×2×0.90=71Kg
光面爆破参数
(1)最小抵抗线
按经验公式Wmin=(10~20)d=420~840mm,本设计取
Wmin=70cm(拱部)
Wmin=80cm(边墙)
(2)孔距
按经验公式a=(0.6~0.8)Wmin确定
a=(0.6~0.8)×70cm=42~56cm,
a=(0.6~0.8)×80cm=48~64cm,本设计取
a=45cm(拱部)
a=50cm(边墙)
(3)单孔装药量
根据经验数值线装药密度q为(0.2~0.3)Kg/m
Q=ql=(0.2~0.3)×2=(0.4~0.6)Kg,本设计取
Q=0.5Kg
辅助眼的间距估算
根据总断面积扣除光爆层面积及掏槽区面积后所剩余面积来布置辅助眼的原则确定。
(1)光爆层面积及炮眼数
A=15.72×0.7=11m2
N=15.72/0.45=35(个)
(2)掏槽区面积及炮眼数
掏槽采用三级复式契形布置,见附图3
A=3×1.5=4.5m2
N=14(个)
(3)辅助眼间距
尺寸应在70~80cm左右,布置时按大致均匀、局部适当调整的原则布置。
炮眼布置如下图所示:
Ⅲ级围岩开挖炮眼布置图
掏槽采用三级复式契形掏槽眼的形式,。
周边眼采用空气间隔装药,各眼采用导爆索并连,并在其中两眼装入非电毫秒雷管达到孔内延期起爆,其余炮眼采用连续装药,非电毫秒雷管孔内延期起爆,各炮孔均进行堵塞。
上台阶装药参数表如下表:
Ⅲ级围岩上台阶装药参数表
炮眼
名称
炮眼
编号
炮眼
个数
(个)
炮眼
深度
(m)
雷管
段数
(段)
雷管
个数
(个)
单孔装
药量
(Kg)
合计装
药量
(Kg)
掏槽眼
1
4
1.3
1
4
1.0
4.0
2
4
2.3
3
4
1.5
6.0
3
4
2.26
5
4
1.5
6.0
4
2
2.1
7
2
1.2
2.4
辅助眼
5
13
2.1
9
13
1.2
15.6
6
15
2
11
15
1.0
15
底板眼
7
15
2
15
15
1.2
18
周边眼
8
29
2
13
29
0.4
11.6
合计
86
86
78.6
主要经济技术指标:
断面积
(m2)
循环进尺
(m)
炮眼数
(个)
爆破方量
(m3)
炸药总量
(Kg)
炸药单耗
(Kg/m3)
比钻眼量
(个/m2)
36.07
2.0
86
72.14
78.6
1.08
2.4
Ⅲ级围岩中、下台阶及隧底装药参数表
部位
炮眼
名称
炮眼
编号
炮眼
个数
(个)
炮眼
深度
(m)
雷管
段数
(段)
雷管
个数
(个)
单孔装
药量
(Kg)
合计装
药量
(Kg)
中台阶
辅助眼
9
41
2.0
3、5、7
41
0.6
24.6
底板眼
10
16
2.0
11
16
0.8
12.8
周边眼
11
10
2.0
9
10
0.4
4.0
下台阶
辅助眼
9
28
2.0
3、5、7
28
0.6
16.8
底板眼
10
16
2.0
11
16
0.8
12.8
周边眼
11
6
2.0
9
6
0.4
2.4
隧底
辅助眼
9
10
3.0
3
10
1.0
10
周边眼
12
21
3.0
5
21
0.6
12.6
装药型式图如下图:
6.2Ⅳ、Ⅴ级围岩开挖方法
隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩采用三台阶法(预留核心土)+临时仰拱或临时横撑法开挖,即超前支护先行;上台阶采用弧形导坑法短开挖,施作拱部初期支护;中、下台左右错位开挖及施作边墙初期支护;仰拱紧跟下台阶并及时施作尽早闭合成环,衬砌及时紧跟。
上台阶采用钻爆开挖,中、下台阶及仰拱采用人工配合机械开挖。
IV、V级围岩上台阶钻爆设计参数如下:
爆破参数的选定
岩石类别确定:
根据隧道的施工设计图,IV、V级围岩地段岩石为全风化云母石英片岩。
爆破参数的确定
炮眼直径d=42mm,炮眼深度L=0.5m
只布置周边眼,炮眼数目:
N=3.3(f.S2)1/3=3.3×(4×15.652)1/3=33(个)
f—岩石坚固系数,取4
S—断面积,取15.65
本设计取N=33个
单位炸药消耗量
根据以往同类地质施工经验,一般为(1.0~1.2)Kg/m3,本设计取
q=1.1Kg/m3
每循环炸药总量
Q=qv=qSLη
η-炮眼利用率,一般为0.8~0.95,本设计取0.90
Q=qSLη=1.1×15.65×0.5×0.90=7.75Kg
光面爆破参数
(1)最小抵抗线
按经验公式Wmin=(10~20)d=420~840mm,本设计取
Wmin=80cm(拱部)
(2)孔距
按经验公式a=(0.9~1.1)Wmin确定
a=(0.9~1.1)×80cm=72~88cm,本设计取a=80cm(拱部)
(3)单孔装药量
根据经验数值线装药密度q为(0.2~0.3)Kg/m
Q=ql=(0.2~0.3)×0.5=(0.1~0.15)Kg,本设计取
Q=0.1Kg
炮眼布置如下图所示:
掏槽采用三级复式契形掏槽眼的形式,。
周边眼采用空气间隔装药,各眼采用导爆索并连,并在其中两眼装入非电毫秒雷管达到孔内延期起爆,
上台阶装药参数表如下表:
IV、V级围岩上台阶装药参数表
炮眼
名称
炮眼
编号
炮眼
个数
(个)
炮眼
深度
(m)
雷管
段数
(段)
雷管
个数
(个)
单孔装
药量
(Kg)
合计装
药量
(Kg)
掏槽眼
1
14
0.5
14
14
0.1
1.4
周边眼
2
19
0.5
19
19
0.1
1.9
合计
33
86
3.3
7、爆破施工技术措施
(1)对所有爆破作业人员进行岗前培训,使他们充分了解光面爆破的重要性及一些有效可行的施工方法,以提高操作熟悉程度。
(2)用不藕合装药结构,光面爆破不耦合系数为1.5~2.0,药卷直径不应小于该炸药的临界直径,以保证稳定传播。
(3)严格掌握与周边眼相邻的内圈眼的爆破效果,为周边眼爆破创造临空面。
(4)当岩面层理明显时,炮眼方向应尽量垂直于层理面,如节理发育,炮眼应尽量避开节理,以防卡钻和影响爆破效果。
8、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V、IV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。
(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)建立严格的施工管理:
在解决好超欠挖技术问题的同时,制定严格的奖罚制度,用经济杠杆来调动施工人员的积极性,造成人人关心超欠挖,人人为控制超挖去努力。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 隧道 爆破 开挖 方案设计