某隧道Ⅴ級圍巖鉆爆法施工方案

鉆爆施工方案1鉆爆設(shè)計鉆爆作業(yè)是隧道施工控制工期、保證開挖輪廓的關(guān)鍵。為了充分發(fā)揮圍巖的自承能力，減輕對圍巖的振動破壞，隧道V級圍巖采用微振控制爆破技術(shù)，其它開挖斷面周邊采用光面爆破，并根據(jù)圍巖情況及時修正爆破參數(shù)，減少超欠挖，以達到最佳爆破效果，形成整齊圓順的開挖輪廓線。爆破設(shè)計原則炮孔布置要適合人工鉆孔；提高炸藥能量利用率，以減少炸藥用量；減少對圍巖的破壞，周邊采用光面爆破，控制好開挖輪廓；控制好起爆順序，提高爆破效果。除非圍巖破碎，節(jié)理發(fā)育等不良地質(zhì)外，開挖斷面周邊一律進行光面爆破。爆破設(shè)計程序爆破設(shè)計程序爆破器材選用：采用塑料導(dǎo)爆管、導(dǎo)爆索、毫秒雷管起爆系統(tǒng)，毫秒雷管采用15段別毫秒雷管，引爆采用火雷管。炸藥采用乳化炸藥，選用e25、e32、*40三種規(guī)格，其中周邊眼使用325或e32藥卷，掏槽眼使用*32或*40藥卷，掘進眼使用332藥卷。炮眼布置II、III級圍巖根據(jù)現(xiàn)場情況臺階開挖或全斷面爆破采用斜眼掏槽，V、IV級圍巖臺階法開挖采用斜眼掏槽，中、下臺階開挖按露天臺階爆破原則進行設(shè)計。爆破參數(shù)為減輕爆破時對圍巖的擾動，周邊眼采用多鉆眼少裝藥等措施，并采用導(dǎo)爆索串裝藥結(jié)構(gòu)，孔口堵塞長度不小于30cm。鉆爆作業(yè)時，根據(jù)現(xiàn)場實際地質(zhì)條件及時修正爆破參數(shù),以期達到最佳爆破效果。通過爆破試驗確定爆破參數(shù)，無試驗時參照下表“光面爆破參數(shù)表”。光面爆破參數(shù)表巖石種類周邊眼間距E(cm)周邊眼最小抵抗線W(cm)相對距E/W周邊眼裝藥參數(shù)(kg/m)極硬巖50?6055?750.8?0.950.25~0.3硬巖40?5050?600.8?0.950.15?0.25軟巖35?4545?600.75~0.80.07?0.12鉆眼直徑采用YT28風(fēng)鉆鉆孔，其孔徑為①=42mm。最小抵抗線W最小抵抗線的方向和大小根據(jù)地形、地質(zhì)因素綜合考慮，稍有不慎將是產(chǎn)生飛石最直接的源地。隧道施工一般取W=(1.0?1.5)E,在施工過程中要結(jié)合工程實際情況而定。炮眼間距a和排距b炮眼間距a和排距b可取相等值，但b略小于a,a=(1.5?2.0)E,b=(0.8?1.0)a。超深一般取0.1-0.2m，若巖石松軟，取小值；若巖石完整堅硬，取大值。堵塞長度h堵塞長度h》30cm。炸藥單耗q，取0.7?1.1kg/m3。裝藥結(jié)構(gòu)及堵塞方式裝藥結(jié)構(gòu)周邊眼：導(dǎo)爆索裝藥結(jié)構(gòu)，如下圖所示。導(dǎo)爆索裝藥結(jié)構(gòu)示意圖掏槽眼、掘進眼、輔助眼：連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)，如下圖所示連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)示意圖堵塞方式所有裝藥炮眼用炮泥堵塞，周邊眼堵塞長度不小于30cm。起爆網(wǎng)絡(luò)設(shè)計網(wǎng)絡(luò)連接方式：孔內(nèi)非電毫秒導(dǎo)爆管分組簇聯(lián)；孔外1段2發(fā)非電毫秒導(dǎo)爆管聯(lián)接；起爆器與1段1發(fā)非電毫秒導(dǎo)爆管聯(lián)接后形成起爆網(wǎng)絡(luò)起爆網(wǎng)絡(luò)示意圖各級圍巖爆破設(shè)計圖及參數(shù)表①II級圍巖II級圍巖全斷面開挖爆破參數(shù)表(H=3.5m)開挖部位炮孔名稱雷管段位紡數(shù)S孔深(m)單孔裝藥量(kg)裝藥量小計(kg)裝藥方式堵塞長度(cm)備注全斷面掏槽孔1122.181.3516.2反向40掏槽孔3123.892.5530.6反向40掏槽孔5123.672.428.8反向40擴槽炮孔783.532.116.8反向40掘進孔323.51.953.9反向40掘進孔543.51.957.8反向40掘進孔7143.51.9527.3反向40掘進孔9213.51.9540.95反向40掘進孔11243.51.9546.8反向40掘進孔13273.51.9552.65反向40內(nèi)圈孔15333.51.9564.35反向40周邊孔17593.50.953.1藥串40底板孔19163.52.133.6反向40

II級圍巖炮孔總體布置圖②III級圍巖III級圍巖臺階法開挖爆破參數(shù)表(H=2.5m)開挖部位炮孔名稱雷管段別紡數(shù)S孔深(m)單孔裝藥量(kg)裝藥量小計(kg)裝藥方式堵塞長度(cm)備注上臺階掏槽孔1101.540.99反向40掏槽孔3103.021.9519.5反向40掏槽孔5102.711.818反向30擴槽炮孔782.531.512反向40掘進孔742.51.355.4反向40掘進孔9152.51.3520.25反向40掘進孔11182.51.3524.3反向40內(nèi)圈孔13242.51.3532.4反向40周邊孔15452.50.627藥串40底板孔17172.51.525.5反向30小計161193.35輔助孔1132.51.3517.55反向40輔助孔3132.51.3517.55反向40輔助孔5132.51.3517.55反向40輔助孔7122.51.3516.2反向40輔助孔9182.51.3524.3反向40周邊孔11142.50.6&4藥串40底板孔13182.51.527反向40小計101128.55合計262321.9單耗=0.92kg/m3下臺階027r.027r.Ill級圍巖炮孔總體布置圖IV級圍巖IV級圍巖三臺階法開挖爆破參數(shù)表(H=1.5m)開挖部位炮孔名稱雷管段別頤數(shù)S孔深(m)單孔裝藥量(kg)裝藥量小計(kg)裝藥方式堵塞長度(cm)備注上臺階掏槽孔181.660.97.2反向40掏槽孔361.620.95.4反向40掏槽孔581.620.97.2反向40掘進孔541.50.8253.3反向40掘進孔7111.50.8259.075反向40內(nèi)圈孔9181.50.7513.5反向40周邊孔11371.50.311.1藥串40底板孔13161.50.82513.2反向40小計10869.975中臺階輔助孔1141.50.82511.55反向40輔助孔3141.50.82511.55反向40輔助孔5141.50.82511.55反向40周邊孔7161.50.34.8藥串40底板孔9141.50.82511.55反向40小計7251下臺階輔助孔1141.50.82511.55反向40輔助孔3101.50.825&25反向40周邊孔581.50.32.4藥串40底板孔7141.50.82511.55反向40小計4633.75合計226154.725單耗=0.69kg/m37IV級圍巖炮孔總體布置圖0047IV級圍巖炮孔總體布置圖004V級圍巖V級圍巖三臺階臨時仰拱法開挖爆破參數(shù)表(H=1.0m)開挖部位炮孔名稱雷管段別紡數(shù)S孔深(m)單孔裝藥量(kg)裝藥量小計(kg)裝藥方式堵塞長度(cm)備注上臺階掏槽孔181.120.64.8反向30掏槽孔381.080.64.8反向30掘進孔5410.451.8反向30掘進孔7810.453.6反向30內(nèi)圈孔91210.455.4反向30周邊孔113610.155.4藥串30底板孔131310.455.85反向30小計8931.65中臺輔助孔11310.455.85反向30輔助孔31410.456.3反向30輔助孔51410.456.3反向30周邊孔72610.153.9藥串30底板孔91410.456.3反向30小計8128.65輔助孔11410.456.3反向30輔助孔31410.456.3反向30輔助孔51310.455.85反向30輔助孔7710.453.15反向30周邊孔92010.153藥串30底板孔111410.456.3反向30小計8230.9卜計25291.2單耗=0.61kg/m3階下臺階100739:00400465J；3'100739:00400465J；3'V級圍巖炮孔總體布置圖2鉆爆作業(yè)采用人工手持YT-28式風(fēng)動鑿巖機鉆孔，人工裝藥起爆。鉆爆作業(yè)按照爆破設(shè)計進行鉆眼、裝藥、接線和引爆。如圍巖出現(xiàn)變化需要變更爆破設(shè)計時，由主管工程師確定。炮孔的裝藥、堵塞和引爆線路的連接，均由考核合格的爆炮工負責(zé)。⑴測量測量是控制開挖輪廓精確度的關(guān)鍵。采用隧道斷面激光測量儀進行斷面和炮孔劃線。每循環(huán)都由測量技術(shù)人員在掌子面標(biāo)出開挖輪廓和炮孔位置。⑵定位開眼鉆孔按炮眼布置圖正確鉆孔。對于掏槽眼和周邊眼的鉆眼精度要求比其它眼要高，開眼誤差要控制在3~5cm以內(nèi)。⑶鉆孔嚴格按照“平、準(zhǔn)、直、齊”的鉆孔標(biāo)準(zhǔn)進行作業(yè)。鉆工要熟悉炮眼布置圖，要能熟練地操縱鑿巖機械，特別是鉆周邊眼，一定要豐富經(jīng)驗。鉆孔時嚴格按照炮孔布置圖正確對孔，以確保爆破質(zhì)量。周邊孔外插角1°~2°，炮孔相互平行，周邊孔在斷面輪廓線上開孔，周邊孔對孔誤差環(huán)向不大于5cm。掏槽孔對孔誤差不大于3cm,其它炮孔開眼誤差不大于10cm。在鉆眼過程中，應(yīng)根據(jù)巖孔位置及掌子面巖石的凹凸程度調(diào)整炮眼程度，以保證炮眼底在同一平面上。⑷裝藥鉆完孔后,用高壓風(fēng)吹孔,經(jīng)檢查合格后裝藥。裝藥分片分組負責(zé),自上而下嚴格按爆破設(shè)計規(guī)定的裝藥量、雷管段號“對號入座”。爆破網(wǎng)路連接、檢查及起爆，按照爆破設(shè)計要求和GB6722-86《爆破安全規(guī)程》執(zhí)行。⑸堵塞所有裝藥的炮眼均堵塞炮泥,堵塞長度不小于30cm。⑹瞎炮處理發(fā)現(xiàn)瞎炮,應(yīng)首先查明原因,如果是孔外的導(dǎo)爆管損壞引起的瞎炮,則切去損壞部分重新連接導(dǎo)爆管即可,但此時的接頭應(yīng)盡量靠近炮眼,如因孔內(nèi)導(dǎo)爆管損壞或其本身存在問題造成瞎炮,則應(yīng)參照《爆破安全規(guī)程》有關(guān)條款處理。3隧道光面爆破光面爆破是隧道“新奧法”施工的關(guān)鍵技術(shù),爆破效果直接關(guān)系到工程質(zhì)量的好壞、施工進度的快慢和施工費用的高低。在隧道開挖中,必須組織工程技術(shù)人員現(xiàn)場觀察工程地質(zhì)條件、圍巖性質(zhì),討論、初定各項爆破參數(shù)。為獲得最佳的光面爆破效果,通過合理的炮眼布置,調(diào)整炮眼孔距、角度、裝藥方式,進行不同開挖進尺的試驗性爆破,不斷調(diào)整、優(yōu)化爆破參數(shù)；對周邊眼的爆破進行現(xiàn)場試驗,根據(jù)現(xiàn)場圍巖不同確定周邊眼最佳抵抗線。通過多次的試驗爆破和參數(shù)的調(diào)整,最后確定科學(xué)合理的光面爆破設(shè)計方案。⑴工藝控制要點嚴格控制開挖輪廓線的劃線精度每次全斷面爆破前，要精確測定出開挖輪廓線，并根據(jù)輪廓線畫出各類炮眼位置。炮眼的布置根據(jù)各類圍巖不同而相對應(yīng)的炮眼間距不同，視現(xiàn)場圍巖整體性和軟硬程度而定。嚴格控制鉆眼和清孔的質(zhì)量根據(jù)隧道的開挖斷面尺寸，開眼的位置要求不偏離設(shè)計炮眼位，周邊眼不得偏離5cm,向外角度不大于1?3。，鉆眼過程技術(shù)人員必須現(xiàn)場指導(dǎo)，對不符合要求的堅決不能使用，必須重新鉆眼，以確保鉆眼的位置和角度符合爆破設(shè)計的要求。炮眼鉆好后，用高壓氣體進行清孔，將炮眼中的鉆碴與小石碴清除干凈，以確保裝藥順利進行。嚴格控制裝藥質(zhì)量合理選用引爆器材，裝藥時分片分組，由專人負責(zé)，嚴格按設(shè)計裝藥量裝藥和裝雷管，自上而下，依次進行，注意雷管對號入座，周邊眼用導(dǎo)爆索引爆，導(dǎo)爆索從拱部向兩邊依次并聯(lián)在一起，在兩底邊各與一個毫秒雷管綁在一起。引爆起爆網(wǎng)絡(luò)采用復(fù)式網(wǎng)絡(luò)，保證起爆準(zhǔn)確性與可靠性，聯(lián)結(jié)導(dǎo)爆管時，注意不能打結(jié)和拉細現(xiàn)象，聯(lián)結(jié)好后，技術(shù)人員負責(zé)檢查，經(jīng)檢驗合格后，盡快撤離人員和機械，最后引爆。⑵施工操作要求優(yōu)化光面爆破設(shè)計是保證隧道質(zhì)量的基本前提。通過對隧道現(xiàn)場光面爆破的試驗，不斷調(diào)整爆破設(shè)計，使光面爆破設(shè)計更符合實際情況，施工過程中要嚴格操作規(guī)程。周邊眼采用導(dǎo)爆索引爆，實現(xiàn)周邊眼空氣間隔裝藥，提高圍巖自身的自穩(wěn)能力。加強鉆眼的現(xiàn)場管理。工程技術(shù)人員負責(zé)指導(dǎo)監(jiān)督，保證鉆眼的深度、方向、角度、間距按光面爆破設(shè)計的要求實施，特別對周邊眼應(yīng)嚴格控制，保證斷面不欠挖，盡可能減少超挖。清碴時，準(zhǔn)確控制好標(biāo)高，使下一循環(huán)放樣、鉆孔準(zhǔn)確無誤。對隧道光面爆破進行動態(tài)管理。預(yù)測掌子面前方的地質(zhì)變化，根據(jù)不同地

段圍巖的性質(zhì)，隨時調(diào)整光面爆破的各項設(shè)計參數(shù)，爭取最佳的爆破效果。光面爆破能節(jié)約工程成本，加快施工進度，保證施工安全，確保隧道防水質(zhì)量，提高經(jīng)濟效益。光面爆破斷面嚴格按設(shè)計開挖斷面要求控制，能有效控制開挖斷面的欠挖和超挖，減少隧道初期支護和二次襯砌混凝土的用量，節(jié)約工程成本；圓滑、平順的開挖斷面，易于鋪設(shè)防水板，在二次襯砌施工時，能有效保證防水板的平整度，確保隧道工程的防水質(zhì)量。4超欠挖控制鉆爆法開挖是否經(jīng)濟、高效，關(guān)鍵是控制好超欠挖，鉆爆施工中將采取如下4超欠挖控制鉆爆法開挖是否經(jīng)濟、高效，關(guān)鍵是控制好超欠挖，鉆爆施工中將采取如下措施：根據(jù)不同地質(zhì)情況，選擇合理的鉆爆參數(shù)，選