爆破開挖技術(shù)交底

新建鐵路磨丁至萬象線鐵路施工技術(shù)交底書標(biāo)段：第Ⅳ標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部第Ⅱ分部單位：中國水電建設(shè)集團(tuán)國際工程有限公司交底日期：2017.03.15編號(hào)：LZ/JSJD-（隧）2017-17工程名稱隧道洞身爆破開挖交底等級(jí)Ⅱ級(jí)交底部門工程技術(shù)部交底對(duì)象工程一、二、三部交底部位洞身開挖交底人復(fù)核人交底范圍：本交底適用于磨萬鐵路Ⅳ標(biāo)第Ⅱ分部的森村隧道、那迷村一號(hào)隧道、那迷村二號(hào)隧道和卡西隧道。Ⅳ標(biāo)Ⅱ分部施工范圍共有隧道4座，總長度13897m，占線路分部總長的48.56%。隧道總計(jì)III級(jí)圍巖4465m，占隧道長度的32%；IV級(jí)圍巖4915m，占隧道長度的35%；V級(jí)圍巖4517m，占隧道長度的33%。各隧道長度及圍巖分布詳見下表1：表1本標(biāo)段正線圍巖級(jí)別長度分布統(tǒng)計(jì)表序號(hào)隧道名稱長度（m）圍巖等級(jí)計(jì)算長度（m）備注III級(jí)IV級(jí)V級(jí)1森村隧道56622445180014172那迷村1號(hào)隧道380/753053那迷村2號(hào)隧道44701470169013104卡西隧道338555013501485合計(jì)13897446549154517、洞身開挖隧道洞身開挖按新奧法原理進(jìn)行施工，在施工中嚴(yán)格遵循“管超前，嚴(yán)注漿，短進(jìn)尺，弱爆破，強(qiáng)支護(hù)，早封閉，勤測(cè)量”的施工原則。隧道的開挖方法分為全斷面法、臺(tái)階法，根據(jù)開挖方法的不同，每一循環(huán)隧道開挖的程序有所不同。1、爆破設(shè)計(jì)（1）設(shè)計(jì)原則根據(jù)地質(zhì)條件，開挖斷面、開挖進(jìn)尺，爆破器材等編制光面爆破設(shè)計(jì)方案。根據(jù)圍巖特點(diǎn)合理選擇周邊眼間距及周邊眼的最小抵抗線，輔助炮眼交錯(cuò)均勻布置，周邊炮眼與輔助炮眼眼底在同一垂直面上，掏槽眼加深20cm。嚴(yán)格控制周邊眼裝藥量，間隔裝藥，使藥量沿炮眼全長均勻分布。1/14

選用低密度低爆速、低猛度的炸藥，導(dǎo)爆索起爆。④采用微差爆破，周邊眼采用導(dǎo)爆索起爆，以減小起爆時(shí)差鉆爆參數(shù)的選擇通過爆破試驗(yàn)確定爆破參數(shù)，試驗(yàn)時(shí)爆破參照如下：表2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(duì)距E/W周邊眼裝藥參數(shù)q(kg/m)硬巖50～6050～750.8～0.850.25～0.40硬巖40～5550～600.8～0.850.15～0.25軟巖30～4545～600.75～0.80.04～0.15Ⅲ級(jí)圍巖全斷面法施工，每循環(huán)進(jìn)尺3m，開挖爆破孔布置見圖1，全斷面法炮眼藥量分配見表12/14

圖1正洞全斷面法爆破孔布置表3全斷面開挖炮眼藥量分配表序號(hào)位置炮眼名稱炮眼個(gè)數(shù)雷管段數(shù)炮眼長度炮眼裝藥量單孔藥卷數(shù)（個(gè)/孔）單孔藥重（kg/孔）合計(jì)藥量（kg）1周邊眼15133.150.7511.25229143.150.7521.75316153.150.7512.004內(nèi)圈32113.191.8057.605全斷面眼9123.191.8016.206輔助眼873.192.2518.0072293.192.2549.5087103.192.2515.759掏槽眼21251.002.0010232.991.803.6011253.2102.004.0012合計(jì)144211.65Ⅳ級(jí)圍巖使用臺(tái)階法開挖，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙及鐵建設(shè)【2010】120號(hào)文件關(guān)于安全步距的規(guī)定Ⅳ每循環(huán)進(jìn)尺2.4m，開挖爆破孔布置見圖2，炮眼藥量分配見表4。3/14

圖2正洞臺(tái)階法爆破孔布置

表4正洞臺(tái)階法開挖炮眼藥量分配表（每循壞進(jìn)尺2.4m）序號(hào)位置炮眼名稱炮眼個(gè)數(shù)雷管段數(shù)炮眼長度炮眼裝藥量單孔藥卷數(shù)（個(gè)/孔）單孔藥重（kg/孔）合計(jì)藥量（kg）1上臺(tái)階周邊眼40152.520.3012.002內(nèi)圈眼19132.540.8015.20315112.540.8012.004/14

4輔助眼892.540.806.405472.540.803.206底板眼1152.540.808.807掏槽眼211.730.751.508232.651.252.509252.651.252.5010下臺(tái)階掘進(jìn)眼1122.541.0011.00111142.541.0011.0012輔助眼1162.541.0011.0013周邊眼1482.520.507.001420102.520.5010.0012合計(jì)74.90Ⅴ級(jí)圍巖臺(tái)階法開挖，上臺(tái)階每循環(huán)進(jìn)尺0.6m或1m，開挖爆破孔布置見圖2，炮眼藥量分配見表5、表6。表5正洞臺(tái)階法開挖炮眼藥量分配表（上臺(tái)階0.6m）序號(hào)位置炮眼名稱炮眼個(gè)數(shù)雷管段數(shù)炮眼長度炮眼裝藥量單孔藥卷數(shù)（個(gè)/孔）單孔藥重（kg/孔）合計(jì)藥量（kg）1上臺(tái)階周邊眼40150.60.50.083.002內(nèi)圈眼19130.60.750.152.85315110.60.750.152.254輔助眼890.60.750.151.205470.60.750.150.606底板眼1150.60.750.151.657掏槽眼2130.810.250.50820.810.250.509250.810.250.5010下臺(tái)階掘進(jìn)眼1120.810.252.75111140.810.252.7512輔助眼1160.60.750.192.0613周邊眼1480.60.750.192.635/14

1420100.60.50.132.5012合計(jì)17.64表6正洞臺(tái)階法開挖炮眼藥量分配表（上臺(tái)階1m）序號(hào)位置炮眼名稱炮眼個(gè)數(shù)雷管段數(shù)炮眼長度炮眼裝藥量單孔藥卷數(shù)（個(gè)/孔）單孔藥重（kg/孔）合計(jì)藥量（kg）1周邊眼40151.11.50.239.002內(nèi)圈眼19131.120.407.60315111.120.406.004輔助眼891.120.403.205上臺(tái)階471.120.401.606底板眼1151.120.404.407211.120.501.008掏槽眼211.120.501.009331.120.501.5010掘進(jìn)眼1121.120.505.50111141.120.505.5012下臺(tái)階輔助眼1161.120.505.5013周邊眼1481.120.507.001420101.11.50.387.5012合計(jì)43.70（3）連線起爆1）起爆網(wǎng)絡(luò)采用并簇連法，連線順序?yàn)椋嚎變?nèi)雷管腳線分組→周邊孔導(dǎo)爆索并接→同段非電雷管雙發(fā)簇連→電雷管起爆。起爆網(wǎng)絡(luò)詳見圖62）起爆器材6/14孔內(nèi)采用非電毫秒雷管和導(dǎo)爆索（周邊孔）起爆，孔外采用非電毫秒雷管傳爆，起爆采用電雷管起爆，采用起爆器起爆電雷管。3）起爆方法警戒完成后，并確保起爆設(shè)施正常，起爆人員在安全區(qū)采用起爆器手動(dòng)起爆電雷管，并引發(fā)其它爆破品爆破。在完成爆破后15min后進(jìn)入爆區(qū)檢查，確認(rèn)無盲炮后方可解除警戒。（3）掏槽方式采用中空直眼或斜眼掏槽。直眼掏槽操作較簡單，鉆孔方向易掌握；當(dāng)石質(zhì)較硬、斷面較大時(shí)，采用斜眼掏槽，以便減少鉆眼數(shù)量。（4）裝藥結(jié)構(gòu)及堵塞方式①周邊眼：用小直徑藥卷間隔裝藥，巖石很軟時(shí)采用導(dǎo)爆索代替藥卷。②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25cm。（5）爆破效果監(jiān)測(cè)及爆破設(shè)計(jì)優(yōu)化①檢查項(xiàng)目斷面周邊超欠挖檢查；開挖輪廓圓順度，開挖面平整檢查；爆破進(jìn)尺是否達(dá)到爆破設(shè)計(jì)要求；爆出石塊是否適合裝碴要求；炮眼痕跡保存率，硬巖≥80％，中硬巖≥60％并在開挖輪廓面上均勻分布；兩次爆破銜接臺(tái)階不大于10cm。②爆破設(shè)計(jì)優(yōu)化每次爆破后檢查爆破效果，分析原因及時(shí)修正爆破參數(shù)，提高爆破效果，改善技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。根據(jù)巖層節(jié)理裂隙發(fā)育、巖性軟硬情況，修正眼距，用藥量，特別是周邊眼。根據(jù)爆破后石塊的塊度大小修正裝藥參數(shù)。根據(jù)開挖面凹凸情況修正鉆眼深度，使爆破眼眼底基本落在同一斷面上。2、施工準(zhǔn)備隧道開挖前，利用超前預(yù)報(bào)、超前鉆孔、監(jiān)控量測(cè)等探測(cè)結(jié)果，分析研究圍巖的性質(zhì)，探明前方圍巖的完整性、涌水、不良地質(zhì)等情況，對(duì)洞身實(shí)際的圍巖性質(zhì)與設(shè)計(jì)圖進(jìn)行核對(duì)，確定開挖、支護(hù)參數(shù)。3、全斷面法施工全斷面開挖是按隧道的設(shè)計(jì)輪廓一次開挖完成，適用于Ⅲ級(jí)圍巖隧道施工，施工程序?yàn)椋菏┕?zhǔn)備→全斷面開挖→隨機(jī)支護(hù)。7/14采用手風(fēng)鉆全斷面一次鉆爆開挖，周邊光面爆破，導(dǎo)爆索起爆，裝載機(jī)裝碴，自卸車出碴。開挖每循環(huán)進(jìn)尺在3m左右。局部及拱部噴混凝土料由拌和站提供，混凝土攪拌運(yùn)輸車運(yùn)送混凝土，噴射混凝土采用濕噴機(jī)械手施作。全斷面法施工工序示意圖見圖7。全斷面法施工工序示意圖圖全斷面法施工工序示意圖圖71—開挖；Ⅰ—初期支護(hù)；全斷面法施工工藝流程見圖8。圖8全斷面法施工工藝流程圖8/14

4、臺(tái)階法施工臺(tái)階法開挖分為兩步，即上臺(tái)階開挖支護(hù)后進(jìn)行下臺(tái)階開挖支護(hù)，完成一個(gè)開挖循環(huán)，施工程序?yàn)椋菏┕?zhǔn)備→上臺(tái)階開挖支護(hù)→下臺(tái)階開挖支護(hù)。臺(tái)階法開挖施工時(shí)，上臺(tái)階由人工鑿巖臺(tái)架實(shí)施鉆孔；下臺(tái)階開挖施工時(shí)，采用液壓鑿巖臺(tái)車或臺(tái)架配合風(fēng)鉆鉆孔，上下臺(tái)階均采用光面爆破，導(dǎo)爆索起爆，分次爆破開挖成型。由于隧道斷面的高度及寬度大，單循環(huán)出碴量多，掌子面由挖掘機(jī)配合裝載機(jī)扒碴、裝碴；自卸車出碴。噴混凝土料由拌和站提供，混凝土攪拌運(yùn)輸車運(yùn)送混凝土，噴射混凝土采用濕噴機(jī)械手施作。根據(jù)斷面情況臺(tái)階法開挖采取如下兩種方法:當(dāng)圍巖穩(wěn)定性較差，臺(tái)階長度較小時(shí)采用兩部開挖法，即先進(jìn)行上半斷面開挖（此時(shí)下半斷面設(shè)為運(yùn)輸或走行坡道），上半斷面開挖一定距離后暫停施工，而后快速循環(huán)進(jìn)行下半斷面開挖施工；當(dāng)臺(tái)階長度較長時(shí)采用三部開挖法，先進(jìn)行上半斷面開挖的同時(shí)，進(jìn)行下半斷面一側(cè)的開挖（此時(shí)下半斷面的另一側(cè)設(shè)為運(yùn)輸或走行坡道），即上半斷面持續(xù)施工，下半斷面隨進(jìn)度換邊開挖。臺(tái)階法施工開挖支護(hù)作業(yè)流程為：施工準(zhǔn)備→超前地質(zhì)預(yù)報(bào)→爆破設(shè)計(jì)→上下臺(tái)階測(cè)量放線→上下臺(tái)階鉆眼→裝藥爆破→通風(fēng)→初噴后出碴→檢查和爆破效果評(píng)價(jià)→初期支護(hù)→監(jiān)控量測(cè)→下一循環(huán)施工。臺(tái)階法施工工序示意圖見圖9。圖9臺(tái)階法施工工序示意圖1—上臺(tái)階開挖；Ⅰ—上臺(tái)階初期支護(hù)；2—下臺(tái)階開挖；Ⅱ—下臺(tái)階初期支護(hù)；3—仰拱開挖；Ⅲ—仰拱初期支護(hù)；Ⅳ—仰拱填充混凝土；Ⅴ—拱墻混凝土9/14臺(tái)階法施工工藝流程見圖10圖10臺(tái)階法施工工藝流程圖8、施工作業(yè)措施每分部開挖循環(huán)通用施工程序?yàn)椋菏┕?zhǔn)備→施工放樣→鉆孔臺(tái)車（架）就位→鉆孔→清孔、鉆孔質(zhì)量驗(yàn)收→裝藥、連接起爆網(wǎng)絡(luò)→爆破→通風(fēng)→找頂→初噴→出碴→支護(hù)或臨時(shí)支護(hù)→監(jiān)控量測(cè)→下一循環(huán)。（1）施工放樣放樣時(shí)將隧道斷面、隧道中線用紅鉛油精確地標(biāo)在掌子面上，并做出明顯的高程標(biāo)識(shí)點(diǎn)，精確定位炮眼位置。（2）鉆孔精確控制鉆孔位置、方向和深度，鉆眼完畢，應(yīng)按炮眼布置圖進(jìn)行檢查，并做好記錄方可按記錄方可按10/14孔孔底偏差以及方向偏差。采用氣腿式風(fēng)動(dòng)鑿 巖機(jī)鉆孔，炮眼長度根據(jù)圍巖狀況，最大長度不超過4m，合理選擇進(jìn)尺，盡量減小周邊眼外插角的角度（孔深小于3m時(shí)外插角的允許斜率宜為孔深的±5%、孔深大于3m時(shí)外插角的允許斜率宜為孔深的±3%，外插角的方向與該點(diǎn)輪廓線的法線方向一致），鉆孔實(shí)際操作做到“準(zhǔn)、平、直、齊”四個(gè)字，并采用“炮棍瞄準(zhǔn)法”控制炮孔間的平行，其鉆孔方向偏差控制在3cm/m～5cm/m以內(nèi)。同時(shí)，應(yīng)根據(jù)眼口位置及掌子面巖石的凹凸程度調(diào)整炮眼深度，以保證炮眼底在同一平面上。（3）裝藥裝藥量的多少和裝藥的方式是隧道光面爆破的關(guān)鍵，必須嚴(yán)格控制周邊眼的裝藥量，應(yīng)使藥量沿炮眼全長合理分布，并合理選擇炸藥的品種和裝藥結(jié)構(gòu)。合理控制周邊眼的線裝藥密度，根據(jù)周邊眼孔距、爆破層厚度、石質(zhì)及炸藥種類等綜合考慮裝藥量。在裝藥結(jié)構(gòu)上，宜采用比炮眼直徑小的藥卷連續(xù)或間隔裝藥，把藥卷與鉆孔間的不耦合系數(shù)控制在1.25～2.0之間，但藥卷直徑不應(yīng)小于該炸藥的臨界直徑，以保證穩(wěn)定起爆。起爆雷管的段別選擇合理，其安裝位置精確，確保起爆的先后順序。（4）爆破爆破前所有人員應(yīng)撤在安全距離外。獨(dú)頭巷道安全距離不少于200m；相鄰的上下坑道內(nèi)不少于100m；相鄰的平行坑道，橫通道及橫洞間不少于50m；全斷面開挖進(jìn)行深孔爆破（孔深3～5m）時(shí)，不少于500m。采用導(dǎo)爆索一次起爆。（5）通風(fēng)爆破前應(yīng)關(guān)閉通風(fēng)機(jī)，爆破后應(yīng)及時(shí)向隧道掌子面通風(fēng)，排出和降低隧道內(nèi)灰塵和炸藥殘留氣體、粉塵濃度，然后灑水降塵，使隧道內(nèi)的環(huán)境符合職業(yè)健康標(biāo)準(zhǔn)。（6）初噴通風(fēng)后，應(yīng)在清除開挖段危石后，對(duì)開挖斷面輪廓初噴4~5cm混凝土，封閉開挖巖面。噴射混凝土作業(yè)應(yīng)分段分片進(jìn)行。噴射作業(yè)自下而上，應(yīng)保持供料均勻，噴射連續(xù)，噴射時(shí)噴嘴應(yīng)作偏心劃圓或魚擺等復(fù)合運(yùn)動(dòng)。噴嘴在沿隧道縱向作前后移動(dòng)時(shí)應(yīng)保持與受噴面等距，使受噴面均勻、密實(shí)。（7）出碴出碴時(shí)需專人統(tǒng)一指揮車輛，車輛在隧道內(nèi)的行駛速度，已襯砌地段不大于20km/h，未襯砌地段不大于10km/h，有施工作業(yè)地段不大于5km/h。棄碴棄于指定位置，應(yīng)符合環(huán)保要求。11/14開挖斷面檢查開挖出碴完畢后，對(duì)隧道開挖斷面的輪廓尺寸、中線、高程進(jìn)行檢查，需符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，報(bào)監(jiān)理工程師檢查合格后，進(jìn)行下道工序施工。9、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)隧道開挖斷面的中線和高程必須符合設(shè)計(jì)要求。隧道開挖必須嚴(yán)格控制超欠挖。當(dāng)圍巖完整、石質(zhì)堅(jiān)硬時(shí)巖石個(gè)別突出部分(每1㎡不大于0.1㎡)侵入襯砌小于5㎝.拱腳和墻腳以上1m內(nèi)斷面。嚴(yán)禁欠挖。隧道開挖應(yīng)嚴(yán)格控制欠挖。洞身開挖中，應(yīng)在每一次開挖后及時(shí)觀察、描述開挖面地層的層理、節(jié)理、裂隙結(jié)構(gòu)狀況、巖體的軟硬程度、出水量大小等，核對(duì)設(shè)計(jì)地質(zhì)情況，判斷圍巖穩(wěn)定性。光明爆破或預(yù)裂爆破鉆眼前，根據(jù)鉆爆設(shè)計(jì)圖準(zhǔn)確標(biāo)出炮眼位置。鉆孔時(shí)按鉆爆設(shè)計(jì)要求嚴(yán)格控制炮眼的間距、深度和角度。掏槽眼的眼口間距和深度允許偏差為5cm，周邊眼的間距允許偏差為5cm,外插角度符合鉆爆設(shè)計(jì)要求，眼底不超出開挖斷面輪廓線15cm。光面爆破或預(yù)裂爆破的炮眼痕跡保存率，硬巖不應(yīng)小于80%，中硬巖不應(yīng)小于60%，并在開挖輪廓線上均勻分布。10、安全及環(huán)保要求制定安全施工應(yīng)急預(yù)案，日常做好應(yīng)急物資儲(chǔ)備。洞口工程施工，宜避開雨季和嚴(yán)寒季節(jié)。洞口施工前，應(yīng)先檢查邊、仰坡以上山坡穩(wěn)定情況，清除懸石，處理危石，施工期間實(shí)施不間斷監(jiān)測(cè)和防護(hù)。棄碴時(shí)要由專人指揮、堆放整齊、邊坡平整，棄碴場需設(shè)置擋墻。施工過程中杜絕隨意傾倒棄碴和棄