隧道爆破方案.docx
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隧道爆破方案
xxxx隧道爆破方案
1、编制依据
《xxxxxxx工程站前施工总承包代建站前施工X标段--投标文件技术分册》;《铁路隧道工程施工技术指南》(TZ204——2008)。
2、隧道地质情况
低山丘陵地貌,隧道穿越地层由新到老为侏罗系中统新田沟组、中下统自流井组、下统珍珠冲组,三叠系上统须家河组、雷口坡组、嘉陵江组、飞仙关组。
xxxxxxxxx处与线路近垂直相交,两翼地层对称,层理产状渐变明显,构造节理发育。
侏罗系中、下统以泥岩夹砂岩为主,工程地质条件一般;三叠系须家河组含第4-第1段,其中2、4段为长石石英砂岩、石英砂岩夹页岩、炭质页岩,节理较发育,岩体较完整,工程地质条件较好;第1、3段为泥质砂岩、砂岩夹页岩、薄煤层,一般地下水具侵蚀性,同时施工时可能会遇煤层采空区及瓦斯等不良地质,揭穿煤洞可能造成突水、突泥,工程地质条件较差。
T2i及T1j的2、4段为白云岩、灰岩及岩溶角砾岩,围岩稳定性差,易产生洞内坍塌,且含有石膏,地下水具有硫酸盐侵蚀;T1j的1、3段及T1f的三段以灰岩为主,夹泥质灰岩及白云岩,地表见溶洞、溶蚀洼地、溶槽等岩溶形态发育,隧道施工可能揭穿暗河、溶洞等岩溶形态,造成突水、突泥。
隧道开挖遇有害气体。
核部段,岩体较破碎。
地下水较发育,施工可能会产生突水、突泥,工程地质条件较差。
非可溶岩地带最大涌水量4080m3/d,正常涌水量39391m3/d,雨季最大涌水量58080m3/d。
3、隧道爆破设计
(1)爆破设计的原则
尽量提高炸药能量利用率,以减少炸药用量。
采用光面爆破,要求炮眼痕迹残留率硬岩》90%;中硬岩》80%;软岩》60%减少对围岩的破坏,控制好开挖轮廓。
合理设计起爆顺序,提高光爆效果。
在保证安全的前提下,尽可能提高掘进速度、缩短工期。
掏槽及底板眼按抛掷爆破设计,采用楔形掏槽法,及充分利用楔形掏槽的易抛掷来减轻震动,保持围岩稳定。
其它炮眼采用浅孔微振动控制爆破,在保证爆破效果的前提下,尽量减少炮眼的炸药用量。
采用微差爆破,减少对围岩的扰动及降低振动强度,采取光面爆破。
(2)爆破参数的选定
在进行钻爆参数设计前,先用工程模拟法初选爆破参数,再在洞外做单段爆破漏斗试验及三眼爆破成缝试验,通过现场的试验确定有关爆破参数。
结合隧道工程地质情况及类似工程施工经验进行爆破设计。
光面爆破参数见表3-1。
光面爆破参数表表3-1
岩石种类
周边眼间距
E(cm)
周边眼最小抵抗线
W(cm)
相对距离
E/W
装药集中度q(kg/m)
极硬岩
50〜60
55〜75
0.8〜0.85
0.25〜0.3
硬岩
40〜50
50〜60
0.8〜0.85
0.15〜0.25
软质岩
35〜45
45〜60
0.75〜0.8
0.07〜0.12
(3)爆破器材的选定
炸药选用2号岩石硝铵炸药,其规格为©25X200、©32X200两种。
有水地段选用乳化油炸药。
采用©32直径药卷,周边眼采用高效能控制爆破劈裂管耦合连续装药,其余眼采用集中装药,炮眼堵塞采用水压爆破技术堵塞,非电毫
秒雷管起爆,火雷管引爆。
施工中根据地质变化不断调整爆破参数,以取得良好
的光爆效果。
(4)钻爆作业施工工艺
钻爆作业工艺框图见图3-1。
图3-1光面钻爆作业施工工艺框图
(5)钻爆施工
1开挖准备风、水、电就绪,施工人员、机具准备就位。
2测量放线洞内导线控制网测量采用全站仪进行。
施工测量采用光电测距仪配水准仪进行。
测量作业由专业人员实施,每排炮后进行设计规格线测放,并根据爆破设计参数点布孔位。
周边轮廓线的放样允许误差应控制在土2cm以内。
断面测量滞后开挖面10〜15m按5m间距进行,每个月进行一次洞轴线及坡度的全面检查、复核,确保测量控制工序质量。
3钻孔作业全断面法施工时,使用凿岩台车钻孔。
上下台阶法施工时,上台阶采用风钻
人工钻孔,下台阶采用凿岩台车钻孔。
三台阶法施工时,以风钻人工钻孔为主
严格按照测量定出的中线、腰线、开挖轮廓线和测量布孔进行钻孔作业。
同时根据工作面的凹凸情况,控制钻孔孔深,以保证钻孔的孔底均落在钻爆图所规定的平面上。
周边孔应沿隧道开挖轮廓线布置。
开孔位置视围岩软硬稍作调整:
硬岩必须在轮廓线上;软岩可向内偏移5〜10cm
掘进孔应交错均匀布置在周边孔与掏槽孔之间。
采用楔形掏槽法,掏槽孔应加深10〜20cm。
周边孔与掘进孔孔底应在同一垂直面上。
周边孔及掏槽孔的偏差不得大于
5cm其它炮孔孔位偏差不得大于10cm
各钻手分区、分部位定人定位施钻,实行严格的钻手作业质量经济责任制。
每排炮由值班工程师按“平、直、齐”的要求进行检查。
周边孔必须按照设计间距要求水平均匀布置;孔向不得向外或向内倾斜,避免出现超欠挖现象;周边孔之间、周边孔与掘进孔孔底均应在同一垂直面上。
4装药爆破
装药爆破由合格的、有经验的炮工严格按爆破设计参数进行,采用非电雷管起爆。
炮工必须按各级围岩的钻爆技术参数装药,值班工程师严格按照各级围岩的钻爆技术参数进行控制、检查:
必须清除孔内岩粉、积水,防止堵塞;炮孔清理完成后,应采用炮棍检查炮眼深度、角度、方向等,发现不符合要求的,及时处理;验孔合格后,炮工必须按照作业规程、爆破设计规定的炮眼装药量、起爆段位进行装药。
装药时要一手抓住雷管角线,另一手用木质或竹质炮棍将药卷轻轻推入炮孔底。
推入时用力要均匀,使炮孔内各药卷间彼此密接。
装药结束后,应做好炮孔封孔工作,炮泥必须符合规范要求,其他炮孔必须符合规范封孔技术要求。
周边孔封泥长度不宜小于0.3m,
掘进孔采用©35mn药卷连续装药,周边光面爆破孔采用©25mn药卷、竹片绑扎间隔装药。
装药完成后,炮工进行连线,在同一开挖断面上,起爆顺序应由内向外逐层起爆。
技术员和专业爆破员分区分片一一检查,联结爆破网络。
确定无误后,撤退工作面的人员、设备至安全位置。
班组长下达起爆命令,放炮员发出爆破警报后方可起爆。
每次爆破完成后,班组长及爆破员必须对爆破作业面进行检查。
若有瞎炮或残炮,必须在班组长的指导下当班处理完成;当班处理不完的,应在现场与下一班爆破员交接清楚。
(6)光爆质量标准
平均线性超挖:
10cm以内,
炮眼痕迹保存率:
硬岩》90%中硬岩》80%软岩》60%
炮眼利用率:
》90%
3.1隧道开挖工法
隧道开挖施工方法见表3-2。
隧道开挖施工方法一览表表3-2
作业洞段
开挖施工方法
川级围岩洞段
全断面法开挖
钻爆法
W级围岩洞段
上下台阶法开挖
钻爆法
V级围岩洞段
二台阶法开挖
人工配合机械开挖为主,辅以弱爆破
3.2川级围岩全断面钻爆开挖
隧道川级围岩洞段总长2260m采用全断面法开挖,断面一次开挖成型,光
面爆破施工。
川级围岩洞段每循环进尺设计为3.0m。
1炸药选型
炸药选用2号岩石硝铵炸药,其规格为©25X200mm©32x200mm两种。
有水地段选用乳化油炸药,药卷直径采用©32。
非电毫秒雷管起爆,火雷管引爆。
2掏槽形式
由于采用全断面爆破开挖,根据地质条件和断面尺寸,采用楔形掏槽法,及充分利用楔形掏槽的易抛掷来减轻震动,保持围岩稳定。
3周边孔布置
周边孔布置在设计开挖轮廓线上,周边孔间距E=0.45m在施工过程中,将
根据地质变化情况,不断优化调整各参数,不断提高隧道光爆效果。
4设备选用
川级围岩洞段采用全断面法开挖,一次光爆开挖成型。
设备采用多臂凿岩台车钻孔作业,以提高钻孔速度,缩短钻爆工序时间。
川级围岩全断面开挖主要技术经济指标见表3-3。
川级围岩全断面爆破炮孔布置见图3-2。
川级围岩全断面光面爆破主要技术经济指标表表3-3
序号
项目
单位
数量
川级围岩
1
开挖断面积
2m
62.66
2
预计每循环进尺
m
3.0
3
每循环爆破石方
3m
187.98
4
炮眼总数
个
158
5
炸药用量
Kg
169.18
6
比钻眼数
个/m2
2.52
7
比装药量
Kg/m3
0.9
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图3-2川级围岩全断面爆破炮孔布置图
3.3W级围岩上下台阶法钻爆开挖
W级围岩洞段总长1060m采用上下台阶法施工,采用光面爆破开挖。
下台阶与隧底开挖一次开挖成型。
上台阶每循环进尺2.0m,下台阶设计开挖每循环
进尺3.0m〜3.5m。
上下台阶掌子面距离不超过4m。
1炸药选型
W级围岩钻爆所采用2号岩石硝胺炸药,有水地段采用乳化防水炸药,药卷直径采用©32x200mm非电毫秒雷管起爆,火雷管引爆。
2掏槽形式
上台阶采用楔形掏槽法,及充分利用楔形掏槽的易抛掷来达到光爆效果,且减轻震动,保持围岩稳定。
下台阶充分利用上台阶开挖形成的临空面来达到光爆效果、减轻震动,保持围岩稳定。
3周边孔布置
上下台阶周边孔均应布置在设计开挖轮廓线上,周边孔间距E=0.4mo在施
工过程中,将根据地质变化情况,不断优化调整各爆破参数,以达到更好的光爆
效果
4设备选用
上台阶采用人工持YT-28型钻机钻孔作业;下台阶采用凿岩台车钻孔作业
W级围岩台阶法爆破炮孔布置见图3-3。
W级围岩台阶法开挖主要技术经济指标见表3-4。
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图3-3W级围岩台阶法爆破炮孔布置图
W级围岩台阶法光面爆破主要技术经济指标表表3-4
序号
项目
单位
数量
上台阶
下台阶
1
开挖断面积
2m
34.50
31.04
2
预计每循环进尺
m
2.0
3.0
3
每循环爆破石方
3m
69
94.2
4
炮眼总数
个
101
74
5
炸药用量
Kg
48.3
65.94
6
比钻眼数
2
个/m
2.93
2.36
7
比装药量
Kg/m3
0.7
0.7
3.4V级围岩三台阶法钻爆开挖
V级围岩洞段761m采用三台阶法开挖施工。
主要以机械设备开挖为主,辅以弱爆破开挖。
上台阶每循环进尺1.0m;中台阶每循环进尺1.5〜2.5m;下台阶每循环进尺3.0〜3.5m;下台阶开挖时与隧底开挖一次开挖成型。
1炸药选型
V级围岩钻爆采用2号岩石硝胺炸药,有水地段采用乳化防水炸药,药卷直径采用©32x200mm非电毫秒雷管起爆,火雷管引爆。
2掏槽形式
上台阶采用楔形掏槽法,及充分利用楔形掏槽的易抛掷来达到光爆效果,且
减轻震动,保持围岩稳定。
中、下台阶充分利用上台阶开挖形成的临空面来达到光爆效果、减轻震动,
保持围岩稳定。
3周边孔布置
因地质条件较差,为减少隧道掘进中的超挖现象,上、中、下台阶周边孔布
置在设计开挖轮廓线向内偏移5〜10cm处,周边孔间距E=0.35mb
周边孔采用间隔装药方式,其余孔采用集中装药。
在施工过程中,将根据地质变化情况,不断优化调整各爆破参数,以达到最佳光爆效果。
4设备选用
上、中、下台阶均采用手持YT-28型钻机钻孔作业。
V级围岩台阶法爆破炮孔布置见图3-4。
V级围岩台阶法开挖主要技术经济指标见表3-5。
V级围岩台阶法光面爆破主要技术经济指标表表3-5
序号
项目
单位
数量
上台阶
中台阶
下台阶
1
开挖断面积
m
30.30
16.70
23.58
2
预计每循环进尺
m
1.0
2.0
3.0
3
每循环爆破石方
m
30.3
33.4
70.74
4
炮孔总数
个
101
53
63
5
炸药用量
Kg
15.15
16.7
35.37
6
比钻孔数
个/m2
3.3
3.2
2.7
7
比装药量
Kg/m3
0.5
0.5
0.5
舊觀丽麴挪式.潮器觀;
紅毘爲童靈土厘不宣水于3(如;
4、起工中.將根甕实际當觀果碣谓整殿像基・泅
帶艮車碾驶栗;
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图3-4V级围岩台阶法爆破炮孔布置图
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