隧道瀘沽端光面爆破技術(shù)、安全、工藝技術(shù)交底

1、光面爆破技術(shù)、安全、工藝技術(shù)交底 中鐵十四局集團(tuán)三公司雅瀘高速公路C17項(xiàng)目部 第 PAGE 13 頁擦羅2隧道瀘沽端光面爆破技術(shù)、安全、工藝技術(shù)交底1、工程地質(zhì)擦羅2隧道左線洞身全長1881m，右線洞身全長1940m，穿越的圍巖主要為早震旦世花崗巖，強(qiáng)弱風(fēng)化程度不均，受構(gòu)造影響嚴(yán)重，其中V、IV級圍巖，主要為第四系全新統(tǒng)崩坡積層，多為強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，受構(gòu)造影響嚴(yán)重，巖體破碎，呈碎石狀，節(jié)理裂隙發(fā)育，隧道圍巖開挖后無自穩(wěn)能力； III級圍巖為弱風(fēng)化花崗巖，受構(gòu)造影響嚴(yán)重，巖體稍破碎；II級圍巖主要為弱微風(fēng)化花崗巖，堅(jiān)硬巖，受構(gòu)造影響輕微，呈塊狀結(jié)構(gòu)，巖體較完整，II級圍巖占洞身全長的60。 2、

2、施工方案選擇2.1在考慮和選擇隧洞施工方案時(shí)，主要從作業(yè)人員的實(shí)際操作技術(shù)水平、機(jī)械設(shè)備、隧洞內(nèi)的環(huán)境條件、施工安全等方面進(jìn)行合理選擇，以保證施工安全性高、質(zhì)量好、開挖迅速，從而加快工程進(jìn)度。2.2為了配合全斷面開挖，自行設(shè)計(jì)、制作了開挖作業(yè)平臺車。它具有打孔、裝藥、支護(hù)等多種用途。整個平臺車分為三層，鉆孔時(shí)上、中、下可以同時(shí)進(jìn)行。在平臺車上焊接有分水包和分風(fēng)包，架有照明燈具。2.3通常的爆破方法，經(jīng)常使開挖輪廓線以外的圍巖和巖體的完整性受到破壞，爆破后的輪廓線不很平整，超、欠挖得不到控制，甚至出現(xiàn)許多裂縫和裂隙，加大了圍巖的不穩(wěn)定性和支護(hù)工作量。光面爆破可有效地解決此類問題，它主要是通過合理

3、地布置周邊孔眼，控制炸藥的用量、起爆爆炸力和起爆順序，得到設(shè)計(jì)要求的開挖輪廓線，從而減少超、欠挖，減輕對圍巖的破壞。這種方法對加快工程進(jìn)度，保證施工質(zhì)量、洞內(nèi)作業(yè)的安全，有著十分重要的意義。 為了有效地控制斷面超、欠挖，本隧道II、III級圍巖采用全斷面光面爆破技術(shù)，最大限度地減少了爆破開挖對圍巖的擾動，充分利用圍巖的自穩(wěn)能力。3、光面爆破設(shè)計(jì)3.1光面爆破作用機(jī)理光面爆破是周邊眼同時(shí)起爆，各炮眼的沖擊波向其四周作徑向傳播，相鄰炮眼的沖擊相遇，則產(chǎn)生應(yīng)力波的疊加，并產(chǎn)生切向拉力，拉力的最大值發(fā)生在相鄰炮眼中心連線的中點(diǎn)，當(dāng)巖體的極限抗拉強(qiáng)度小于此拉力時(shí)，巖體便被拉裂，在炮眼中心連線上形成裂縫，

4、隨后，爆炸氣的膨脹合裂縫進(jìn)一步擴(kuò)展，形成平整的爆裂面。3.2光面爆破技術(shù)要點(diǎn)3.2.1根據(jù)圍巖特點(diǎn)，合理選定周邊眼的間距和最小抵抗線，盡最大努力提高鉆眼質(zhì)量。 3.2.2嚴(yán)格控制周邊眼的裝藥量，盡可能將藥量沿眼長均勻分布。 3.2.3周邊眼宜使用小直徑藥卷和低猛度、低爆速的炸藥。為滿足裝結(jié)構(gòu)要求，可借助導(dǎo)爆索（傳爆線）來實(shí)現(xiàn)空氣間隔裝藥。 3.2.4采用毫秒微差有序起爆。要安排好開挖程序，使光面爆破具有良好的臨空面。3.3鉆爆器材 3.3.1鉆孔時(shí)，使用18臺手持帶氣腿的YT28鑿巖機(jī)，鉆頭直徑為40mm，是一字型合金鉆頭，鉆桿長4.5m，除掏槽眼外，其它眼深3.5m。3.3.2施工中用風(fēng)，在

5、洞口設(shè)置6臺20m3min的電動空壓機(jī)，再用200mm鋼管將風(fēng)送到工作面。 3.3.3炸藥用的是四川省雅安化工廠生產(chǎn)的2號巖石乳化炸藥，25藥卷，引爆雷管用8號工業(yè)紙殼火雷管，炮眼內(nèi)的起爆雷管用的是非電毫秒雷管，共有15段。 3.4掏槽形式全斷面開挖采用三級復(fù)式楔形掏槽。3.5爆破參數(shù)3.5.1為減輕爆破對圍巖的擾動，達(dá)到光面爆破效果，周邊眼采用25小直徑光爆藥卷，全斷面開挖時(shí)周邊眼間距E=40cm，最小抵抗線W=60cm。周邊眼裝藥集中度為0.30.35kg/m，采用導(dǎo)爆索藥串裝藥結(jié)構(gòu)，孔口堵塞長度不小于20cm。 3.5.2炮眼數(shù)目：N=qs/r=0.785/(0.680.55)=160個

6、q:單位炸藥消耗量;s:開挖面積;r:每米長度炸藥的質(zhì)量;:炮眼裝藥系數(shù)。由于斷面大，現(xiàn)場就圍巖情況調(diào)整至150個炮眼。3.5.3按每循環(huán)進(jìn)尺3m計(jì)算用藥量：Q=qv=0.7853.5=208.25Kg由于鉆眼時(shí)數(shù)量減少,所以現(xiàn)場裝藥時(shí),藥量適當(dāng)加大,控制在240260Kg左右。3.5.4裝藥量的分配：掏槽眼：25藥卷1218卷（1218）200g+150g輔助眼：25藥卷810卷（810）200g+150g周邊眼：25藥卷34卷（34）100g+150g底眼：25藥卷1012卷（1012）200g+150g操作時(shí)視圍巖結(jié)構(gòu)確定。 全斷面光面爆破開挖參數(shù)表 部位炮眼名稱段別炮孔深度(m)炮孔數(shù)

7、目單孔裝藥量(kg)段裝藥量(kg)掏槽眼1,3,5,7,94.5 103.232輔助眼10,11,13,14,15,16,17,193852170周邊眼183350.828底眼123.5201.632設(shè)計(jì)循環(huán)進(jìn)尺（m）：3開挖面積(m2)：85炮孔個數(shù)（個）：150總藥量（kg）：262炸藥單耗（kg/m3）：1.0273.5.5裝藥結(jié)構(gòu)與起爆 3.5.5.1裝藥結(jié)構(gòu) 3.5.5.1.1堵塞段:堵塞段的作用是延長爆生氣體的作用時(shí)間，。 3.5.5.1.2均勻裝藥段:該段一般為軸向間隔不偶合裝藥，并要求沿孔軸線方向均勻分布。軸向間隔裝藥須用導(dǎo)爆索串聯(lián)各藥卷起爆。為保證孔壁不被粉碎，藥卷應(yīng)盡量置

8、于孔的中心，一般是將藥卷及導(dǎo)爆索綁于竹片進(jìn)行藥卷定位。 3.5.5.2 起爆 由于光面爆破孔是最后起爆，導(dǎo)爆索有可能遭受超前破壞。為保證周邊孔準(zhǔn)爆，對光面爆破孔可采用高段延期雷管與導(dǎo)爆索的雙重起爆法。3.5.6裝藥結(jié)構(gòu)示意圖3.5.7反向裝藥結(jié)構(gòu)示意圖3.5.8炮眼布置圖3.5.9炮眼數(shù)量與隧道斷面面積的關(guān)系曲線圖3.6光面爆破技術(shù)措施3.6.1對爆破作業(yè)人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，并制定爆破施工的質(zhì)量管理辦法和獎懲制度。3.6.2提高布眼精度。鉆孔前，用水平儀、經(jīng)緯儀定出開挖的洞軸線、邊墻兩底板點(diǎn)、起拱點(diǎn)、拱頂點(diǎn)，并畫出斷面輪廓線，再用坐標(biāo)法準(zhǔn)確標(biāo)定出炮眼位置。3.6.3鉆孔眼準(zhǔn)確。鉆周邊眼時(shí)，保證孔

9、眼在開挖輪廓線上，控制好孔眼的位置、深度、方向和角度。3.6.4嚴(yán)格控制周邊眼藥量，采用小直徑的光爆藥卷（25），按照空氣間隔裝藥，以增加不偶合系數(shù)和爆炸力對開挖輪廓處圍巖的緩沖作用。3.6.5嚴(yán)格控制好起爆順序。為保證周邊眼最后同時(shí)起爆，周邊眼采用最大段位的同段雷管。3.6.6為降低殘眼率，加強(qiáng)巖石破碎、減少大塊率，采用反向起爆的裝藥結(jié)構(gòu)。3.6.7采用水土復(fù)合堵塞炮眼爆破方法，利用水土復(fù)合堵塞炮眼代替純炮泥堵塞炮眼，利用水的不可壓縮性和炮泥的堵塞作用，減少沖擊波在傳播過程中的衰減，相對延長了爆生氣體的作用時(shí)間。能提高巖石的破碎度和炸藥的有效能量利用率，節(jié)省炸藥，加快進(jìn)尺，提高經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)

10、也能改善隧道內(nèi)施工環(huán)境。3.6.8及時(shí)進(jìn)行爆破效果分析和開挖斷面檢查信息的反饋，根據(jù)地質(zhì)條件的具體情況調(diào)整爆破參數(shù)及相應(yīng)的施工措施。 3.7質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn) 3.7.1局部最大超挖值小于20cm，平均超挖值不大于10cm。隧道不得出現(xiàn)欠挖。 3.7.2炮眼深度按設(shè)計(jì)施工，當(dāng)開挖面凹凸較大時(shí)，按實(shí)際情況，調(diào)整炮眼深度，力求所有炮眼（掏槽眼除外）眼底在同一垂直面上；3.7.3掘進(jìn)眼眼口排距、行距誤差均不得大于5cm；3.7.4周邊眼位置在設(shè)計(jì)斷面輪廓線上，允許沿輪廓線調(diào)整，其誤差不大于5cm，周邊眼外斜率不得大于5cm/m，眼底不超出開挖面輪廓線10cm，最大不超過15cm；3.7.5內(nèi)圈炮眼至周邊眼

11、的排距誤差不得大于5cm，炮眼深度超過2.5m時(shí)，內(nèi)圈炮眼與周邊眼宜采用相同的斜率；3.7.6鉆爆作業(yè)必須按照鉆爆設(shè)計(jì)進(jìn)行鉆眼、裝藥、接線和引爆。鉆眼前應(yīng)定出開挖斷面的中線、水平線和斷面輪廓，標(biāo)出炮眼位置，經(jīng)檢查復(fù)合設(shè)計(jì)要求后方可鉆眼；3.7.7裝藥前先用高壓風(fēng)將孔中巖粉吹凈，裝藥分片分組，嚴(yán)格按爆破參數(shù)表及炮孔布置圖規(guī)定的單孔藥量裝藥，雷管段別“對號入座”，裝藥要到底。3.7.8爆破網(wǎng)絡(luò)連接，采用分片分束連接，聯(lián)完后要檢查有無漏聯(lián)現(xiàn)象。3.7.9隧道開挖輪廓圓順，掌子面平整。 3.7.10爆破進(jìn)尺達(dá)到設(shè)計(jì)要求，爆破石碴塊度滿足裝碴要求。正洞每循環(huán)爆破進(jìn)尺不得低于3m。 3.7.11周邊眼炮眼

12、痕跡保存率除軟弱圍巖外要求不小于85，并在開挖輪廓線上均勻分布，周邊眼必須采用光爆索。 3.7.12爆破后每循環(huán)炮眼痕跡應(yīng)基本連續(xù)，兩次爆破的銜接臺階尺寸不大于10cm。 3.7.13針對施工人員質(zhì)量意識差、責(zé)任心不強(qiáng)的問題，要加強(qiáng)施工人員進(jìn)行質(zhì)量意識教育和學(xué)習(xí)光面爆破基本知識，從思想上提高大家光爆質(zhì)量意識，同時(shí)，制定獎罰措施。3.7.14對光爆施工工藝要點(diǎn)進(jìn)行書面技術(shù)交底，現(xiàn)場跟班進(jìn)行監(jiān)督和技術(shù)指導(dǎo)。3.7.15測量班準(zhǔn)確放出開挖輪廓線，并用紅鉛油標(biāo)出周邊眼位置，且周邊眼必須由熟練鉆工司鉆，采用先鉆一個標(biāo)準(zhǔn)眼，在標(biāo)準(zhǔn)眼內(nèi)插入炮棍，其它周邊眼平行于炮棍鉆孔，確保周邊眼外插角一致。3.8超欠挖控

13、制本工程采用鉆爆法開挖，是否經(jīng)濟(jì)、高效，關(guān)鍵是控制好超欠挖，鉆爆施工中將采取如下措施： 3.8.1根據(jù)不同地質(zhì)情況，選擇合理的鉆爆參數(shù)，選配多種爆破器材，完善爆破工藝，提高爆破效果。 3.8.2提高劃線、鉆眼精度，尤其是周邊眼的精度，是直接影響超欠挖的主要因素，因此要認(rèn)真測劃中線、高程，準(zhǔn)確劃出開挖輪廓線。3.8.3提高裝藥質(zhì)量，杜絕隨意性，防止雷管混裝。3.8.4斷面輪廓檢查及信息反饋：了解開挖后斷面各點(diǎn)的超欠挖情況，分析超欠挖原因，及時(shí)更改爆破設(shè)計(jì)，減少誤差。3.9爆破振動控制3.9.1加強(qiáng)爆破振動監(jiān)測。在左洞內(nèi)布置測點(diǎn)，測試我洞掘進(jìn)面的振速，控制爆破振速在允許范圍內(nèi)。3.9.2控制最大段

14、裝藥量。根據(jù)測得的爆破振速反算最大段裝藥量，調(diào)整爆破參數(shù)，控制掏槽眼、底板眼部位的藥量。3.9.4使用多段別雷管，控制雷管間隔在50ms以上，降低爆破振動疊加。3.10質(zhì)量通病防治3.10.1由于臺架臺階高度不合理、造成拱腰下部2m范圍內(nèi)鉆孔困難，炮眼角度難以掌握，外插角過大，且炮眼間距過大出現(xiàn)欠挖補(bǔ)炮而超挖。合理制作臺架，在第二層與第三層間加設(shè)一層活動臺架。3. 10.2由于周邊眼抵抗線過小，造成光爆層厚度太薄，內(nèi)圈眼爆破時(shí)對周邊圍巖震動過大，破壞了圍巖的完整性，排危后造成超挖，因此，調(diào)整光爆層厚度，確保周邊眼間距與其抵抗線之比在0.8左右。3. 10.3優(yōu)化起爆網(wǎng)絡(luò)，由于周邊眼光爆素采用三

15、孔一束用一個雷管連接，掘進(jìn)眼爆破時(shí)易將光爆索炸斷，造成個別周邊眼拘爆，而補(bǔ)炮后就易造成超挖。因此，對起爆網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化，采用每孔周邊眼光爆索裝至離孔口80cm，并用雷管在80cm處與光爆索連接，孔口80cm用機(jī)制炮泥堵塞密實(shí)。3. 10.4施工人員對光面爆破的施工工藝操作不當(dāng)造成的超欠挖，要進(jìn)一步對施工人員光爆工藝的學(xué)習(xí)和教育，開展技能比武，提高操作水平。3. 10.5由于圍巖變化所選擇的爆破參數(shù)不合理造成的超挖，所以現(xiàn)場技術(shù)員要跟班指導(dǎo)，掌握圍巖變化情況，及時(shí)調(diào)整爆破參數(shù)。4、 監(jiān)控量測圍巖監(jiān)控量測是“新奧法”施工三要素之一。目的在于了解和掌握圍巖和支護(hù)的動態(tài)信息，保證隧道施工的安全和順利進(jìn)行

16、，使隧道結(jié)構(gòu)既安全，滿足其使用要求，又經(jīng)濟(jì)合理；通過對圍巖和支護(hù)的變位、應(yīng)力量測等項(xiàng)目的監(jiān)測，及時(shí)反饋信息，用以調(diào)整和指導(dǎo)設(shè)計(jì)和施工。4.1、測量內(nèi)容本工程主要監(jiān)測內(nèi)容如下：A 地質(zhì)的觀測； B 隧道周邊位移收斂量測；C 隧道洞內(nèi)拱頂下沉量測； D 淺埋地段地表下沉量測；4.1.1洞內(nèi)觀察 開挖工作面的觀察：在每個開挖面進(jìn)行，尤其軟弱圍巖地段開挖后立即進(jìn)行地質(zhì)調(diào)查，繪出地質(zhì)情況圖。 4.1.2周邊位移與拱頂下沉測量周邊位移、拱頂下沉，測點(diǎn)要設(shè)在同一斷面上，在開挖后立即進(jìn)行。4.1.3淺埋段地表下沉量測對洞口淺埋段，在洞頂?shù)乇碓O(shè)置35個測點(diǎn)，每天測量兩次，開挖過程中測量次數(shù)增加。4.2、監(jiān)控量測

17、項(xiàng)目、儀器及方法4.2.1監(jiān)測項(xiàng)目及方法監(jiān)控量測項(xiàng)目、儀器及方法見下表。 項(xiàng)目名稱方法及工具布 置量測間隔時(shí)間7-15天16天-1個月1-3個月3個月以后監(jiān)測項(xiàng)目地質(zhì)觀察直觀或取樣試驗(yàn)，對圍巖巖性、結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀及支護(hù)裂隙觀測，并做好觀測及描述記錄；鋼卷尺、地質(zhì)羅盤。開挖后進(jìn)行每次爆破后進(jìn)行水平凈空收斂開挖后按設(shè)計(jì)安裝各個收斂桿件，并進(jìn)行統(tǒng)一編號。收斂計(jì)。每10-15m一個斷面，每斷面設(shè)兩對測點(diǎn)且保證每種圍巖不少于2個量測斷面1-2次/天1-2次/2天1-2次/周1-3次/月拱頂下沉精密水平儀、水平尺、鋼尺或測桿每10-15m一個斷面，每個斷面三對測點(diǎn)且保證每種圍巖不少于2個量測斷面1-2次/天1

18、次/2天1-2次/周1-3次/月4.2.2監(jiān)控量測資料整理及信息反饋 a根據(jù)量測數(shù)據(jù)繪制周邊位移、拱頂下沉及時(shí)態(tài)曲線，以及變形與測點(diǎn)距離開挖面距離關(guān)系圖等。b對初期及時(shí)態(tài)曲線進(jìn)行回歸分析，預(yù)測可能出現(xiàn)的最大拱頂下沉和周邊收斂值。c根據(jù)開挖面狀態(tài)，周邊位移，拱頂下沉量的大小速率，進(jìn)行綜合分析，判斷圍巖結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。d根據(jù)量測結(jié)果及下表指導(dǎo)施工。 變形管理指導(dǎo)表 管理等級管理位移施工狀態(tài)U0Un/3可正常施工Un/3U02Un/3應(yīng)采取特殊措施注：U0實(shí)測變形值；Un允許變形值。5、安全保證措施5.1、建立健全安全生產(chǎn)的保證體系建立由經(jīng)理部、施工隊(duì)負(fù)責(zé)人組成的工地安全生產(chǎn)小組，安全長殷代元為主導(dǎo)，制定安全規(guī)劃，搞好安全教育，消除事故隱患，定期或不定期進(jìn)行安全檢查，并嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)安全生產(chǎn)和勞動保護(hù)方面的法律、法規(guī)、規(guī)章和安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。5.2、各項(xiàng)具體安全技術(shù)措施洞內(nèi)爆破作業(yè)統(tǒng)一指揮，使用導(dǎo)爆管爆破，并設(shè)置安全警戒線，爆破后必須經(jīng)過通風(fēng)排煙15min后，工作人員才準(zhǔn)進(jìn)入工作面，鉆孔與裝藥人員必須分區(qū)固定，在炸藥加工地點(diǎn)加工炸藥，嚴(yán)禁穿化纖衣物。各類車輛進(jìn)洞必須處于完好狀態(tài)，制動有效，嚴(yán)禁人料混載。所有運(yùn)載車輛均不準(zhǔn)超載、