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隧道光面爆破施工方案

大塅水库除险加固工程

引水隧洞封堵段爆破拆除方案

一、工程概况

本工程主要为原放空洞封堵段爆破拆除,封堵段长度为约17米,堵头砼按坚石(七类土)计算。

二、施工安排

1、施工人员安排

本洞身开挖首件工程由项目总工吴赵志峰直接接负责指挥,施工队长段刚,现场技术负责人张可,安全负责人岳松林,质检负责人肖祥寿,材料负责人许显,作业班长陈平等,负责实施。

2、施工工期

堵头拆除2011年11月20日开工,完工日期2011年11月25日。

3、施工机具

 1)YT-28气腿式风动凿岩机

2)、钻杆

3)、照明灯、对讲机等

4)、手推斗车

四、洞身开挖施工工艺

隧道开挖应根据采用的施工方法、施工机械,合理选择开挖方法和步骤,确定合理循环进尺及施工速度,保持各工序相互协调,确保施工安全和工程质量满足施工进度要求。

1、隧道超欠挖的规定

根据《铁路隧道工程施工质量检验验收标准》的规定,结合本合同段隧道地质情况,隧道允许超欠挖值应符合表1-1的规定。

表1-1 隧道允许超欠挖值(cm)

项次

检查项目

允许偏差

检查频率、方法

1

拱部超挖(mm)

Ⅴ级围岩

平均100,最大150

每20m,用尺量1个断面测点间距小于1米

Ⅳ级

平均150,最大250

2

宽度(mm)

每侧

+100,-0

每20m,用尺量,每侧一处

全宽

+200,-0

3

边墙、仰拱、隧底超挖(mm)

平均100,最大250

每20m用水准仪沿中线检查1处

2、钻爆开挖

隧道开挖应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具和爆炸材料等进行钻爆设计,钻爆设计应根据爆破效果调整爆破参数。

3、钻爆设计

钻爆作业是隧道施工控制工期、保证开挖轮廓的关键。

为了充分发挥围岩的自承能力,减轻对围岩的振动破坏,本合同段隧道采用微振控制爆破技术,实施全断面光面爆破,并根据围岩情况及时修正爆破参数,达到最佳爆破效果,形成整齐圆顺的开挖断面,减少超欠挖。

3.1、设计原则

本隧道爆破设计遵守以下原则:

A、炮孔布置要适合机械钻孔。

B、提高炸药能量利用率,以减少炸药用量。

C、减少对围岩的破坏,周边采用光面爆破,控制好开挖轮廓。

对于IV、V类围岩,考虑开挖线内的预留量,爆破后,机械凿除至开挖轮廓线。

D、控制好起爆顺序,提高爆破效果。

E、在保证安全前提下,尽可能提高掘进速度,缩短工期。

3.2、爆破器材选用

采用塑料导爆管、毫秒雷管起爆系统,毫秒雷管采用15段别毫秒雷管,引爆采用火雷管。

炸药采用2#岩石铵锑炸药或乳化炸药(有水地段),选用φ25、φ32、两种规格,其中φ25为周边眼使用的光爆药卷,φ32为掘进眼使用药卷和掏槽眼使用药卷。

3.3、炮眼布置

III级围岩全断面爆破采用双中空孔直眼掏槽,IV、V级围岩台阶法开挖光面爆破炮眼布置见图1-1《分部开挖炮眼布置图》,III级围岩全断面开挖光面爆破炮眼布置见图1-2《全断面开挖炮眼布置图》。

3.4、爆破参数

为减轻爆破时对围岩的扰动,周边眼采用φ25小直径光爆药卷,并采用导爆索串装药结构,孔口堵塞长度不小于40cm。

III级围岩周边眼间距E=65cm,最小抵抗线W=80cm,相对距离E/W=0.80,周边眼装药集中度0.30kg/m。

IV、V级围岩周边间距E=45cm,最小抵抗线W=56cm,相对距离E/W=0.80,周边眼装药集中度0.30kg/m。

爆破参数分别见下参数表。

钻爆作业时,根据地质条件及时修正爆破参数,以期达到最佳爆破效果。

Ⅲ级围岩全断面光面爆破炮眼药量分配表

III级围岩钻爆炸药分配表表1-2

起爆

顺序

雷管

段别

炮眼

名称

炮眼

个数

孔深(m)

装药(kg)

备注

装药系数

单孔药量

装药量

中空眼

1

2.7

2号岩石硝铵炸药

1

1

掏槽眼

4

2.7

0.88

2.02

8.08

2

3

扩槽眼

4

2.7

0.85

1.96

7.84

3

4

辅助眼

6

2.5

0.75

1.58

9.48

4

5

辅助眼

19

2.5

0.75

1.58

30.02

5

6

辅助眼

17

2.5

0.75

1.58

26.86

6

7

辅助眼

19

2.5

0.75

1.58

30.02

7

8

辅助眼

23

2.5

0.75

1.58

36.34

8

9

周边眼

56

2.5

0.25

0.53

29.68

合计

149

178.32

III级围岩全断面开挖爆破参数表表1-3

项目

爆破参数

周边眼间距E(cm)

65

周边眼抵抗线W(cm)

80

相对距E/W

0.8

装药集中度(kg/m)

0.25

堵塞长度(cm)

40

装药结构(周边眼)

间隔装药

起爆方式

非电起爆

IV、V级围岩钻爆炸药分配表表1-4

起爆

顺序

雷管

段别

炮眼

名称

炮眼

个数

孔深(m)

装药(kg)

备注

装药

系数

单孔

药量

装药量

中空眼

1

1.5

2号岩石硝铵炸药,遇水变为乳化防水炸药。

1

1

掏槽眼

4

1.5

0.80

0.88

3.52

2

3

扩槽眼

4

1.5

0.75

0.83

3.32

3

4

辅助眼

4

1.3

0.65

0.59

2.36

4

5

辅助眼

8

1.3

0.65

0.59

4.72

5

6

辅助眼

13

1.3

0.65

0.59

7.67

6

7

辅助眼

17

1.3

0.65

0.59

10.03

7

8

辅助眼

19

1.3

0.65

0.59

11.21

8

9

辅助眼

21

1.3

0.65

0.59

12.39

9

12

周边眼

39

1.3

0.20

0.18

7.02

10

13

内圈眼

13

1.3

0.60

0.54

7.02

1

1

周边眼

39

1.3

0.20

0.18

7.02

2

2

辅助眼

11

1.3

0.65

0.59

6.49

3

3

辅助眼

11

1.3

0.65

0.59

6.49

4

4

辅助眼

11

1.3

0.65

0.59

6.49

5

5

辅助眼

8

1.3

0.65

0.59

4.72

6

6

辅助眼

6

1.3

0.65

0.59

3.54

合计

221

104.01

 

IV、V级围岩台阶法开挖爆破参数表表1-5

项目

爆破参数

周边眼间距E(cm)

45

周边眼抵抗线W(cm)

60

相对距E/W

0.8

装药集中度(kg/m3)

0.2

堵塞长度(cm)

40

Ⅱ类围岩的钻爆根据Ⅲ类围岩围钻爆设计再进行爆破参数的修正。

3.5、钻爆作业

采用钻孔台架配YTP-28手持式风动凿岩机钻孔,人工装药起爆。

钻爆作业按照爆破设计进行钻眼、装药、接线和引爆。

如围岩出现变化需要变更爆破设计时,由主管工程师确定。

炮孔的装药、堵塞和引爆线路的连接,均由考核合格的爆炮工负责。

①测量

测量是控制开挖轮廓精确度的关键。

每循环都由测量技术人员在掌子面标出开挖轮廓和炮孔位置。

②定位开眼

采用钻孔台车钻眼时,台车与隧道走线保持平行,台车就位后按炮眼布置图正确钻孔。

对于掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求比其它眼要高,开眼误差要控制在3~5cm以内。

③钻孔

钻工要熟悉炮眼布置图,要能熟练地操纵凿岩机械,特别是钻周边眼,一定要丰富经验。

钻孔时严格按照炮孔布置图正确对孔,以确保爆破质量。

周边孔外插角1°~2°,炮孔相互平行,周边孔在断面轮廓线上开孔(在IV、V级围岩地段,周边孔在断面轮廓线内5~10cm处开孔),周边孔对孔误差环向不大于5cm。

掏槽孔对孔误差不大于3cm,其它炮孔开眼误差不大于10cm。

在钻眼过程中,应根据岩孔位置及掌子面岩石的凹凸程度调整炮眼程度,以保证炮眼底在同一平面上。

④装药

钻完孔后,用高压风吹孔,经检查合格后装药。

装药分片分组负责,自上而下严格按爆破设计规定的装药量、雷管段号“对号入座

”。

爆破网路连接、检查及起爆,按照爆破设计要求和GB6722-86《爆破安全规程》执行。

⑤堵塞

所有装药的炮眼均堵塞炮泥,堵塞长度不小于40cm。

⑥瞎炮处理

发现瞎炮,应首先查明原因,如果是孔外的导爆管损坏引起的瞎炮,则切去损坏部分重新连接导爆管即可,但此时的接头应尽量靠近炮眼,如因孔内导爆管损坏或其本身存在问题造成瞎炮,则应参照《爆破安全规程》有关条款处理。

3.6、光面爆破施工工艺流程

光面爆破施工工艺流程见下图1-3:

图1-3光面爆破工艺流程图

 

3.7、超欠挖控制

钻爆法开挖是否经济、高效,关键是控制好超欠挖,钻爆施工中将采取如下措施:

①根据不同地质情况,选择合理的钻爆参数,选配多种爆破器材,完善爆破工艺,提高爆破效果。

对于IV、V级围岩,考虑开挖线内的预留量,爆破后机械凿到设计开挖轮廓线。

实践证明此法对于光面爆破十分有效,可起到事半功倍的效果。

②提高画线、钻眼精度,尤其是周边眼的精度,是直接影响超欠挖的主要因素,因此要认真测画中线高程,准确画出开挖轮廓线。

③提高装药质量,杜绝随意性,防止雷管混装。

④断面轮廓检查及信息反馈:

了解开挖后断面各点的超欠挖情况,分析超欠挖原因,及时更改爆破设计,减少误差,配专职测量工检查开挖断面,超挖量(平均线性超挖)应控制规定的范围以内。

⑤建立严格的施工管理:

在解决好超欠挖技术问题的同时,必须有一套严格的施工管理制度来保证技术的实施,为此,从进洞前,制定严格的奖罚制度,用经济杠杆来调动施工人员的积极性,造成人人关心超欠挖,人人为控制超挖去努力。

三、爆破中注意的问题

钻孔作业要做到“七快”,即:

拉风水管快、安钻快、开钻快、换钻杆快、移动钻杆快、交换位置快、排除故障快;“四勤”,即:

保养钻机勤、维修风水电路勤、检查钻孔质量勤、检查险情勤;“四不钻”,即:

不钻残孔、不钻石缝、不钻软夹层、不钻破碎层,只有这样才能有效地提高钻孔质量和速度。

四、主要问题处理及施工方法改进

1、光爆效果差,超欠挖严重

原因:

周边眼位置不准确,外差角偏大或不一致,爆破工责任心不强,未按照钻爆设计的装药结构、装药量和雷管的段数进行装药。

处理方法及方法改进:

1)、周边眼定位要准确,炮眼应平直、平行,炮眼间距严格按照钻爆设计要求布置;

2)、.软弱围岩边墙宜采用预裂爆破,拱部宜采用光面爆破,并预留沉落量;

3)、.加强爆破工的责任心。

提高业务水平,施工中严格按照钻爆设计的装药结构、装药量和雷管段数进行装药;周边眼采用小药量间隔装药,导爆索引爆;

4)、测工应每循环对开挖断面进行准确测量。

测量实行双检制,每开挖10米,对中线、标高和轮廓线进行一次复查;

5)、.控制超欠挖,欠挖应凿除,超挖部分在允许范围内,应按照同级混凝土回填。

五、爆破施工安全

1、爆破人员必须是经过专业培训且有爆破作业合格证的持证上岗人员。

2、采用风钻钻眼时,应检查机身、螺栓、卡套、弹簧和支

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