隧道开挖光面爆破及支护施工方案.doc

隧道开挖光面爆破及支护施工方案 x隧道暗洞段Ⅳ级围岩采用三台阶临时仰拱工法施工，隧道暗洞采用光面爆破。 施工工艺流程 Ⅳ级围岩采用三台阶临时仰拱工法施工，流程见图 5-1，工法示意见图 5-2。 ⑴ 开挖 1 部台阶，临空高度控制在 4m 左右； 施工准备 施工准备 超前 地质 预 报 、测 量 、量 测 钻 爆设计 钻 爆设计 结 束 结 束 不合格开挖 质量 检 查合 格初 喷混凝 土、锚杆 、出 碴下 部 断 面 钻眼 不 合 格 开挖 质量 检 查 合 格 初 喷混凝 土、锚杆 、出 碴 下 部 断 面 钻眼 上 部 断 面 钻眼 通 风 排 烟 、排 险 装 药、 爆 破 调 整 钻 爆参数 布置 炮眼 台 架 就 位 仰拱 、拱 墙 复 合 衬砌 施工 超 前支 护 地质 素 描 初 期 支 护 ⑵ 施做 1 部洞身结构的初支，及喷射 4cm 厚 C30 混凝土，架立钢架，连接好锁脚钢管； ⑶ 钻设系统锚杆后复喷 C30 混凝土至设计厚度，底部喷射 10cmC25 混凝土封闭（必 要时底部可设置 I18 临时钢架） ⑷ 上台阶施工至适当距离后（一般控制在 5~10m），开挖 2 部台阶，开挖高度宜在 4m 左右，接长钢架，连接好锁脚钢管；施做洞身结构的初支及封底钢架和喷射混凝土， 可参见工序⑵进行； ⑸ 开挖 3 部台阶，及时封闭初支。可参见⑷工序进行。 图 5-2 三台阶临时仰拱工法示意图 爆破设计 光面爆破原理 隧道光面爆破采取微振动控制爆破技术。为控制超挖，周边采用光面爆破方法。隧道光面爆破要求周边眼爆破既能将岩石爆落下来，又能形成规整的轮廓，尽可能保留半孔痕迹，减小爆破对围岩的扰动，减少超挖量。装药集中度(q)、最小抵抗线(W)直接影响周边岩石的爆落效果；“规整轮廓”主要与炮眼间距(E)、炮眼密集系数(m=E/W)和最小抵抗线有关(W)；半孔率主要与不耦合系数(D=d 炮眼/d 炸药)有关。因此，影响隧道光面爆破效果的主要参数应是：炮眼间距(E)、炮眼密集系数(m)、装药集中度(q)、最小抵抗线(W)、不耦合系数(D)。而它们之间又是相互联系的，只有这些参数整体上处在某一正确的范围内，才能达到理想的光爆效果。 影响光面爆破效果的因素有很多，主要有围岩地质条件、炸药特性、断面形状和大 小、钻孔质量等。其中岩地质条件和钻孔质量是最主要的影响因素。 实践表明，通常的光面爆破参数取值范围如下：炮眼间距 E=(8～15)d、炮眼密集系数 m=0.7～1.0、最小抵抗线 W=(10～20)d 或者 W=E/m、不耦合系数 D=1.5～2.0、装药集中度 q=0.04～0.4(kg/m) 炮孔参数 ⑴ 掏槽眼 掏槽炮眼与开挖面成一定角度打入，充分利用原有的唯一自由面，以实现掏槽爆破。 在一次爆破深度较大时，往往需要采用多重斜眼掏槽。常用的掏槽形式为楔形掏槽。这 种掏槽，只要钻眼精确（达到要求深度，保证角度正确），按设计装药，一般均能取得良好效果。它适用于中硬岩、硬岩的中深眼爆破。中硬岩、硬岩隧道工程，通常采用大型施工机械全断面法开挖。这种开挖方法工序简单，工作面宽敞，有利于通风、排水、运输，及大型机械作业。Ⅳ级围岩掏槽眼深度为：第一级掏槽眼垂直深度 1.5m，第二级掏槽眼垂直深度 1.8m。掏槽眼数量见表 5-1。 表 5-1 掏槽眼数量 岩石种类 一级掏槽（个） 二级掏槽（个） 总数（个） Ⅳ级围岩 4 4 8 ⑵ 辅助眼 辅助眼介于掏槽眼和周边眼之间。它的作用是破碎岩石。辅助眼根据隧道围岩与岩 石性质，均匀排列，深度跟循环进尺相同。辅助眼参数见表 5-2。 最外一圈掘进眼与周边眼间距的圈距按下式计算： D=E/M 式中：E——按光面爆破要求确定的周边眼孔间距； M——光面爆破炮眼密集系数，选取 M=0.8。 其余辅助眼的圈距大体可按 80～90cm 均匀布置。 表 5-2 辅助眼参数 岩石种类 辅助眼个数 辅助眼间距（cm） 辅助眼抵抗线（cm） Ⅳ级围岩 215 90 80 ⑶ 周边眼 隧道初步开挖时，炸药单耗量和光面爆破参数参照表 5-3“光面爆破参数表”，实际施工时根据对应各级围岩爆破效果对本参数进行适当调整。表5-4 为根据实际地质条件、机械设备、爆破器材等情况确定的光爆参数。 表 5-3 光面爆破参数标准表 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) 硬岩 40～55 50～60 0.8～0.85 0.15～0.25 软质岩 35～45 45～60 0.75～0.8 0.04～0.15 表 5-4 光面爆破实际参数表 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)