某隧道明洞施工技術(shù)方案

1、xx隧道明洞施工技術(shù)方案一、工程概況xx隧道地貌類型為低山丘陵，山體坡度一般為1530度。由于本隧道處在玄武巖分布區(qū)，其表部殘坡積層及全強風(fēng)化層厚度較大，尤其是進出洞口一帶，其厚度可達3644m左右。xx隧道明洞總長87m，其中左洞45m，右洞42m，明洞采用明挖法施工，預(yù)計開挖土石方27720m3。二、明洞施工簡述1、清除挖方坡面范圍內(nèi)的草根、樹木等表層植被土。 2、施工放樣，準(zhǔn)確放出開挖邊線，并根據(jù)地面標(biāo)高計算出開挖深度，繪制開挖斷面圖，并經(jīng)監(jiān)理確認。3、做好地面排水溝，洞口環(huán)形截水溝。4、邊仰坡覆蓋層采用機械方法進行開挖，邊仰坡石方采用光面爆破或預(yù)裂爆破的方法進行開挖，做到不松動邊坡或影

2、響邊坡穩(wěn)定。土方邊坡預(yù)留1020cm的寬度，石方邊坡預(yù)留20cm寬度，便于人工修整邊坡。開挖中如發(fā)現(xiàn)巖層性質(zhì)或走向有較大變化時，及時報請監(jiān)理工程師批準(zhǔn)并修改施工方案。5、邊仰坡開挖自上而下分臺階進行，必須邊開挖邊支護。三、爆破設(shè)計1、總體方案綜述(1)、工程施工程序：施爆區(qū)有關(guān)保護目標(biāo)的調(diào)查 施工圖紙的熟悉與審核爆破方案設(shè)計 人員設(shè)備配備 測量放樣 爆破施工（孔位放樣 鑿巖作業(yè) 爆破器材檢查與試驗 孔網(wǎng)參數(shù)檢測 裝藥及填塞 起爆網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接 警戒 爆后檢查 解除警戒） 清理運礦渣 測量放樣 下一循環(huán)(2)、根據(jù)施工現(xiàn)場情況，采用淺眼爆破為主，風(fēng)鎬剔除為輔的施工方法。(3)、邊坡采用光面爆破的方式。

3、2、爆破技術(shù)方案設(shè)計(1)、爆破參數(shù)布置原則孔徑（d）：依據(jù)鉆具性能、臺階高度和地質(zhì)條件，鉆孔孔徑取42mm。臺階高度（H）：參照地形特點，臺階取4m。最小抵抗線（W）：按照孔徑的倍數(shù)來確定，通常取2530倍。超深（h）：超深按公式h=（0.150.35）W來計算，根據(jù)施工現(xiàn)場巖石硬度情況取為0.30.4 m，施工中再做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整?？拙啵╝）：孔距一般取1.02.0 m左右，邊坡孔距取0.40.6m，根據(jù)施工中的巖性進行調(diào)整。排距（b）：在炸藥性能一定時，對爆破區(qū)巖石有一合理的單耗，在確定了孔徑、孔距的條件下，可初步選定排距b為0.81.5 m。填塞長度：通常取2040倍的孔徑作為填塞長度。單

4、位炸藥消耗量：結(jié)合現(xiàn)場的地質(zhì)條件及參照以往類似工程施工經(jīng)驗，炸藥單耗量取K=0.4kg/m3左右。單孔炸藥量（Q）第一排孔炸藥量按公式Q=q aWH來計算，各參數(shù)按上述計算選取。第二排孔及以后各排孔裝藥量按公式Q=q abH來計算。以上參數(shù)在實際施工中，結(jié)合試驗結(jié)果和爆破效果，可適當(dāng)調(diào)整。(2)、起爆方法臺階爆破采用孔內(nèi)延期微差爆破的方法，為達到改善爆破效果與降低震動效應(yīng)，為確保日爆破量和安全，經(jīng)計算以及結(jié)合實踐經(jīng)驗，孔排間微差間隔75110ms。起爆網(wǎng)絡(luò)采用導(dǎo)爆管復(fù)式連接形式的非電起爆網(wǎng)絡(luò)。邊坡炮孔內(nèi)采用導(dǎo)爆索引爆。(3)、臺階爆破技術(shù)方案設(shè)計臺階高度 本工程臺階高度設(shè)定為4m.。鉆孔形式采

5、用多排孔布置形式，各排炮孔的鉆孔方向基本保持平行。鉆孔形式采用傾斜孔和垂直孔兩種。一般采用傾斜孔，當(dāng)自由面比較陡峭時，可部分或全部采用垂直孔。布孔方式采用多排矩形及三角形（或稱梅花形）兩種。具體炮孔布置圖詳見圖一所示。圖一 炮孔布置圖填塞長度與裝藥長度裝藥長度和填塞長度之和為炮孔深度?？卓谔钊L度是一個比較重要的參數(shù)，若選值過大，則使單孔裝藥量減少，且當(dāng)巖石堅硬完整時，會產(chǎn)生大塊巖石；如選值過小，則會產(chǎn)生沖炮，不僅浪費炸藥能量，而且會產(chǎn)生較多的遠距離飛石。合適的填塞長度與炮孔的直徑、最小抵抗線有關(guān)，即L=（2030）D或L=（0.71.0）W。炸藥單耗炸藥單耗是爆破每單位體積巖石所需炸藥的量（

6、以2號巖石硝銨炸藥為準(zhǔn)）。正常粒徑要求情況下，炸藥單耗與普氏堅固系數(shù)的關(guān)系（要求粒徑較小時，可適當(dāng)增大1015%），如表2所示。 炸藥單耗與普氏強度對照表 （以乳化炸藥為例） 表2巖石普氏系數(shù)f0.8234567101114炸藥單耗量kg/m30.400.430.450.500.60微差時間的確定為了使爆破后的爆堆集中，改善破碎質(zhì)量，減少炸藥單耗，降低爆破震動的危害效應(yīng)，提高每延米爆破巖石量。本爆破采用微差爆破，即采用多個裝藥或多排炮孔一次點火，以毫秒時間間隔，按一定順序依次起爆的方式。后排起爆時，前排炮孔剝落的礦渣尚未完全從山體脫落下來，象一個門簾一樣構(gòu)筑了一道石幕，既可阻擋后排爆破時礦渣的

7、飛散和沖擊波，而且排與排之間爆破后的巖石相互撞擊，又相當(dāng)于二次爆破，從而很好的改善爆破質(zhì)量和爆破效果。起爆順序的選擇本次爆破采用孔外等間隔微差起爆網(wǎng)絡(luò)，由前至后依次起爆。即：孔內(nèi)放置同一段別的毫秒延期塑料導(dǎo)爆管雷管，孔外以同一段別的毫秒雷管進行復(fù)式起爆網(wǎng)絡(luò)的連接，起爆網(wǎng)絡(luò)圖主要有三種，分別是：排間等間隔起爆、對角線等間隔起爆、V形等間隔起爆，詳見圖二所示。圖二 起爆形式圖炸藥的選用與裝藥結(jié)構(gòu)當(dāng)炮孔為干孔時，選用2號巖石硝銨炸藥；當(dāng)空內(nèi)有水時，選用乳化炸藥；當(dāng)空內(nèi)水量不多時，也可選用抗水型2號巖石硝銨炸藥。因本工程中山體裂隙較多，水系豐富，故為方便施工選用乳化炸藥。裝藥結(jié)構(gòu)，主要分為：全段藥卷裝

8、藥結(jié)構(gòu)、全段散藥裝藥結(jié)構(gòu)和孔內(nèi)分段裝藥結(jié)構(gòu)。明洞開挖主要考慮臺階開挖深度在4m以下的爆破，主要爆破參數(shù)見表1。 爆破參數(shù)表 表1序號類別單位淺眼爆破1孔徑mm422鉆孔傾角8090邊坡按要求設(shè)定3最小抵抗線m1.01.54鉆孔間距m12.0（邊坡間距0.40.6m）5鉆孔排距m0.81.56鉆孔深度m14.07超深m0.30.58填塞長度m0.99炸藥平均單耗kg/m30.410單孔裝藥量kg1.0（以孔深1米為例）11鉆孔每米長裝藥量kg/m1.0(邊坡孔內(nèi)0.1 kg/m)12鉆孔每米進尺產(chǎn)量m 3/m2.03、爆破安全設(shè)計爆破產(chǎn)生的危害作用因素主要是：爆破震動、空氣沖擊波和飛石。(1)

9、爆破震動控制采用微差爆破，依次起爆，每段響炮間時間間隔在75ms以上，將所有藥孔內(nèi)的裝藥分成數(shù)段爆炸，把所有裝藥同時爆炸產(chǎn)生的大震源分成數(shù)個不同的爆破小震源，從而大大削弱爆破震動強度，既達到減震的目的，又有利于改善破碎效果?？刂埔欢危ù危R爆的最大藥量，從而把爆破震動引起的地面振動速度控制在所允許的震動速度（即安全速度）以下。爆破安全規(guī)程規(guī)定：一般建筑物的爆破地震安全性應(yīng)滿足震動安全速度的要求，并規(guī)定了建筑物地面質(zhì)點震動速度的控制標(biāo)準(zhǔn)，如表2所示。質(zhì)點最大允許震動速度（cm/s） 表2一般房屋非抗震大型的砌塊建筑物23鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)5安全距離的計算：R=（K/v）1/Q1/3震動速度的計算

10、： v=（Q1/3/R）最大允許藥量的計算： Q=R 3（v /K）3/以上三個公式是等效的，對Q的規(guī)定是：齊發(fā)爆破的總藥量，微差爆破的最大段藥量，K是介質(zhì)系數(shù)，主要取決于爆破地震波的傳播途徑和介質(zhì)性質(zhì)；是隨距離變化的質(zhì)點震動衰減指數(shù)，如表3所示。 爆區(qū)不同巖性的K、值 表3巖性K堅硬巖石501501.31.5中硬巖石1502501.51.8軟巖石2503501.82.0對于爆區(qū)最近200米處的山皇爺廟的房屋是磚混結(jié)構(gòu)，由表知其最大的抗震速度為2cm/s，所以最大允許藥量為：Qmax= R 3v3/K3/=2003（2/300）3/1.9=2931.9kg而事實上最大段藥量在120 kg以內(nèi)，

11、遠小于最大允許的藥量2931.9kg，故爆破所引起的震動對山皇爺廟不會造成任何損壞。(2)、爆破沖擊波在本次爆破工程中，由于單個藥包藥量和一次起爆藥量均小，且爆破的裝藥方式為內(nèi)部裝藥，爆破沖擊波微乎甚微。在爆破時，人員撤離疏散較遠，因此，沖擊波不會對人員、建筑物和設(shè)備產(chǎn)生危害。(3)、爆破飛石爆破時，個別飛石的飛散距離受地形、風(fēng)向、風(fēng)力、堵賽質(zhì)量、爆破參數(shù)等影響，一般按下式計算。Rf=20n2WKfRf_飛石對人的安全距離；n_爆破作用指數(shù)（標(biāo)準(zhǔn)拋擲爆破n=1）；W_最小抵抗線，m；Kf_安全系數(shù)，一般選11.5；風(fēng)大、順風(fēng)時，拋擲方向正向為1.5；山坡下方向為1.52。故：Rf=20n2WK

12、f=20121.51.5=45m根據(jù)現(xiàn)場實際情況，離xx隧道最近的山皇爺廟也在200m以外，而徐家灣村更在300m之遠。因此，本工程的爆破飛石對周圍的房屋不會產(chǎn)生破壞。4、起爆網(wǎng)絡(luò)設(shè)計（1）、起爆器材的選擇針對爆破物體周圍環(huán)境，為避免雜散電流、射頻電流和感應(yīng)電流以及雷電對爆破網(wǎng)絡(luò)的影響，在本爆破工程中使用安全可靠的非電塑料導(dǎo)爆管，起爆多段毫秒延時網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。雷管類型采用質(zhì)量較好的金屬殼雷管。（2）、起爆網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)方法及起爆方式：導(dǎo)爆管雷管用導(dǎo)爆管和四通聯(lián)成復(fù)式網(wǎng)絡(luò)，最后用火雷管起爆。5、延期時間設(shè)計延期時間的設(shè)計，主要考慮三個因素。一是，爆破后產(chǎn)生的震動對周圍建筑物的影響；二是，考慮前后排的相互擠

13、壓；三是，延期雷管的種類和段別。根據(jù)現(xiàn)場的特殊環(huán)境及安全要求和國家有關(guān)爆破安全的有關(guān)規(guī)定，針對這次的爆破特點，擬采用毫秒延期分段起爆的延時方法。四、爆破作業(yè)1、基本要求(1)、根據(jù)早進洞晚出洞的原則，洞口進行拉槽爆破。(2)、自上而下逐段開挖，不得掏底開挖或上下重疊開挖。(3)、不得采用深眼大爆破開挖邊、仰坡。開挖中如有滑動、開裂等現(xiàn)象，應(yīng)適當(dāng)放緩坡度，保證邊、仰坡穩(wěn)定和施工安全。2、詳細的施工方法(1)、測量放樣已知邊坡坡度為1：nL、1：nR，仰坡坡度為1：m， 則：仰坡和邊坡的交線與線路中線的水平夾角arctg（nL/m）arctg（nL/m）仰坡和邊坡的交線坡度：MnL/sin；NnR

14、/sin在地面上定出坡腳線上的中線樁B；置鏡B點，根據(jù)洞門與線路中線的交角或定出坡腳線上C、A兩點（洞門主墻寬度CA由邊坡坡度和坡腳線標(biāo)高求的），并測出CA的垂線方向點B1；置鏡C點，后視A（或B）點，順撥角（90+）定出CJ的方向點C3；順撥角（180-+）定出邊坡面與仰坡面交線的方向點C2；順撥角270定出CP的方向點C1；置鏡A點，后視C（或B）點，順撥角90、（180-+）、（90+）分別定出AF、AB、AG的方向點A1、A2、A3；測繪斷面C-C3、C-C2、C-C1、B-B1及A-A1、A-A2、A-A3；測C、B、A各點地面高并計算與設(shè)計標(biāo)高之差，求出各點的挖深，再按邊、仰坡及交

15、線的坡率，計算各斷面（或在斷面圖上量取）的水平距離，在地面上放出邊樁1、7、；仰坡樁3、4、5及交線角樁2、6。放樣示意如三所示。圖三 隧道洞口施工放樣示意圖(2)、孔位放線根據(jù)設(shè)計圖紙和爆破設(shè)計在巖面上劃出孔位。為保證鉆機工作安全，在開挖臺階邊緣的孔位要保證在鉆機的安全工作范圍以內(nèi)，沿邊、仰坡坡面的孔位可以向內(nèi)移510cm；炮孔應(yīng)避免布置在被鑿松或節(jié)理、裂隙發(fā)育或巖性變化大的巖石上，如遇到這些情況時，可以調(diào)整孔位，并注意抵抗線、排距和孔距之間的關(guān)系。(3)、鉆孔鉆孔嚴格掌握“孔深、方向和傾斜角度”三大要素，根據(jù)“先難后易、先邊后中，先前后后”的原則，鉆機移位時，保護成孔和孔位標(biāo)記，鉆孔結(jié)束后

16、及時將巖粉清除干凈，保證炮孔設(shè)計深度，上層有裂隙或松散巖層時采用泥漿護壁。(4)、孔位檢查裝藥之前，對各個孔的深度和孔壁進行檢查，孔深用測繩系上重錘測量，孔壁檢查用長炮棍插入孔內(nèi)檢查堵塞與否，檢查測量時做好記錄。(5)、裝藥裝藥為手工操作，可采用連續(xù)柱狀裝藥，間隔裝藥和空氣間隔裝藥結(jié)構(gòu)，其裝藥量、藥包位置按設(shè)計要求，炸藥可采用大直徑包裝硝銨類炸藥，炮眼的裝藥高度一般為炮孔深度的1/31/2，特殊情況下也不得超過炮孔深度的2/3；當(dāng)炮孔中有水時，先將水清除并改用EL乳化炸藥，孔中裝的藥要定量定位，防止卡孔。(6)、堵塞：必須保證堵塞密度和堵塞質(zhì)量，以免造成爆炸氣體往上逸出而影響爆破效果和產(chǎn)生飛石

17、，良好的堵塞既可提高爆破效率又可減少有害氣體的產(chǎn)生，堵塞材料選用石屑粉末、細砂土或粘土，在堵塞過程中一定要注意保護孔內(nèi)的塑料導(dǎo)爆管。(7)、網(wǎng)絡(luò)連接：使用導(dǎo)爆管非電起爆系統(tǒng)進行孔內(nèi)外控制微差起爆時，連線時注意孔外串、并聯(lián)雷管，切忌腳踩磕碰，為保障網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)確起爆，擬采取雙個雷管雙根導(dǎo)爆管。 (8)、安全警戒放炮之前，人員及機械均撤離到安全區(qū)，并設(shè)置安全警戒哨，使周邊所有道路處于監(jiān)視之下，警戒半徑為200米。如在爆破區(qū)周邊有建筑物，還需準(zhǔn)備必要的搶修設(shè)備與人員。(9)、爆破安全檢查爆破之后，暫不立即解除警戒，首先進行現(xiàn)場檢查，當(dāng)發(fā)現(xiàn)危石、瞎炮現(xiàn)象時，由專人進行及時處理。經(jīng)安全員檢查同意后，方準(zhǔn)解除警

18、戒。五、明洞、洞門臨時支護1、基本要求(1)、錨噴加固坡面應(yīng)按坡面開挖順序由上至下分層實施，一般先錨固，后掛網(wǎng)，再噴砼；應(yīng)避免后一層開挖對前一次錨噴支護的破壞。(2)、噴射砼前，應(yīng)清除坡面松動和風(fēng)化的巖石與浮土，并將坡面修平整。(3)、對于有地表徑流的地段或地下水出露處，要先設(shè)置排水設(shè)施先引水后再噴射砼，引水管口不得讓噴射砼堵塞。2、施工要點(1)、錨桿施工根據(jù)設(shè)計要求定出孔位作出標(biāo)記，孔位允許偏差為15mm。選取42mm鉆頭進行鉆孔。鉆孔要圓而直，鉆孔方向宜盡量與主要結(jié)構(gòu)面垂直，孔深允許偏差為50mm。截取鋼筋、制備砂漿。按設(shè)計要求截取22鋼筋并調(diào)直、除銹和除油；砂漿水灰比采用1：1.3：0

19、.49，砂漿隨用隨拌和，必要時添加速凝劑。清孔。用高壓風(fēng)或高壓水將鉆孔中的巖粉、石渣吹出，鉆孔被堵塞時使用風(fēng)槍重新疏通。注漿、安裝錨桿。將注漿管插入孔中距孔底510cm處，隨著砂漿的注入，緩緩的將注漿管拔出，當(dāng)砂漿充滿2/3孔深時，停止注漿，將注漿管拔出，同時將錨桿緩緩插入孔中，并用木錘輕輕敲打?qū)㈠^桿送入孔底，當(dāng)錨桿插入困難時，在錨桿端部連接套管，用鑿巖機將錨桿推入孔底，并攪拌10秒鐘，卸下套管，將錨桿矯正至錨孔中心。鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)片。先在鋼筋加工場按圖紙要求將鋼筋網(wǎng)片加工好，然后將鋼筋網(wǎng)片點焊在錨桿端部并將個網(wǎng)片點焊連接成整體。(2)、噴射砼施工采用濕噴法噴射砼，其優(yōu)點是允許砼進入噴射機前或在噴

20、射機中加入足夠的拌和水，拌和均勻，水灰比能準(zhǔn)確控制，有利于水和水泥的水化，因而粉塵較少、回彈較少、砼勻質(zhì)性好、砼強度高。噴射砼施工要注意以下幾點：用壓縮空氣或壓力水將所有待噴面吹凈，吹除待噴面上的松散雜質(zhì)和灰塵；調(diào)整風(fēng)壓使噴嘴處的標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)壓為0.150.3Mp；調(diào)整輸料速度，使拌和料均勻、連續(xù)地從噴嘴噴出；使噴嘴與受噴面間保持0.81.0m的垂直距離，以便獲得最大的壓實力和最小的回彈。采取合理的噴射順序和合理的噴射方法。先噴角隅，后噴平面；噴嘴橫過巖面穩(wěn)定而有節(jié)奏地做圓形或橢圓形移動，圓形幅度橫向4060cm、豎向1520cm。合理控制噴層厚度，水平噴射合理的噴層厚度為67cm。噴層太厚會出現(xiàn)流

21、淌、脫落現(xiàn)象，噴層太薄會出現(xiàn)回彈率增加；為防止層間脫落、起皮現(xiàn)象，前后層噴射的時間間隔應(yīng)為24h。養(yǎng)護。噴射砼終凝2h后，應(yīng)撒水養(yǎng)護。養(yǎng)護時間：一般地下工程不少于7d，地面工程不少于14d；當(dāng)?shù)叵鹿こ虄?nèi)相對濕度大于85時，也可采用自然養(yǎng)護；冬季施工時，噴射砼作業(yè)區(qū)的氣溫不應(yīng)低于+5，普通硅酸鹽水泥配制的噴射砼低于設(shè)計強度的30時不得受凍。3、施工中常見問題及解決措施(1)、錨桿卡鉆：由于鉆孔不直順或堅硬的小石塊將鉆頭或鉆桿卡死，前者造成的卡鉆現(xiàn)象，應(yīng)退出鉆頭，重新鉆孔；后者造成的卡鉆現(xiàn)象應(yīng)退出鉆頭，用高壓風(fēng)或細棒將小石塊弄出，必要時可使用水泥漿護壁。注漿管阻塞：造成阻塞的原因一般是注漿管管口堵

22、塞、砂漿放置時間過長、水灰比過小或砂率過大。前者原因造成阻塞，將注漿管抽出，疏通，將砂漿注滿導(dǎo)管后把注漿管緩慢插入鉆孔，繼續(xù)灌注砂漿；后者原因造成阻塞，將已拌砂漿廢棄重新拌制砂漿。錨桿松動、巖體變形加?。涸斐纱朔N現(xiàn)象的原因是錨孔注漿不飽滿、錨桿打入節(jié)理裂隙中或錨桿設(shè)計過短、間距過大造成錨桿抗拔力不夠。這種情況應(yīng)分析原因，重新安裝錨桿，必要時可在監(jiān)理工程師和設(shè)計部門認可的情況下加密加長錨桿。(2)、噴射砼回彈是由于噴射料流與堅硬表面、鋼筋碰撞或骨料顆粒間相互撞擊而從受噴面上彈落下來的混合物。影響回彈率的主要因素如下：配合比的影響：主要因素為水泥用量、砂率、碎石直徑、速凝劑及用水量。一般來說，水泥用量越多，砂率越高，用水量越大，回彈也就越少，但過高的水泥用量，過高的砂率，過高的用水量都是不可取的。實踐證明選用級配良好、粒徑較