隧道岩爆施工方案.docx

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隧道岩爆施工方案

1编制说明3

1.1编制依据3

1.2编制原则3

1.3编制范围4

2工程概况4

2.1线路概况4

2.2隧道主要工程量4

3岩爆的特点及辨识4

3.1岩爆的基本特征4

3.2岩爆产生的条件5

3.3判断岩爆发生的应力条件6

3.4地应力计算与隧道岩爆预测6

3.4.1XX6

3.4.2XX6

3.4.3XX7

3.4.4XX8

4、岩爆的预防及处理方案10

4.1总体施工方案10

4.2超前地质预报10

4.2.1超前探孔11

422地质素描11

4.3加强光面爆破控制，提高爆破效果11

4.4加强初期支护12

4.4.1轻微岩爆区12

4.4.2中等岩爆区12

4.5超前应力释放12

4.6加强高压水冲洗13

4.7加强效果检测13

4.8岩爆发生时的处理措施13

4.9、岩爆防护开挖台架14

5、安全防护措施15

5.1成立岩爆预防及救援小组15

5.2安全防护措施16

5.3洞内作业安全技术措施16

5.3.1钻爆作业安全措施16

5.3.2人员及机械防护措施18

5.3.3洞内作业救援逃生措施18

隧道岩爆防治专项施工方案

1编制说明

1.1编制依据

⑴、《XXXX）标招标图》；《XXXXX两阶段施工图》；

⑵、国家和交通部现行有关工程的设计规范、施工指南、工程质量检验评定标准及安全技术规程；

⑶、国家和四川省政府的有关法律、法规和条例、规定；

⑷、现场详细的施工技术调查资料；

⑸、施工单位资源状况、施工技术水平及管理水平；

1.2编制原则

⑴、贯彻执行国家、交通部、当地政府制定的有关政策。

⑵、按照公路工程施工程序，合理安排施工进度，保证质量，确保按期完工，节约资源，保护环境，取得社会和建设单位信誉。

⑶、坚持科学性、先进性、经济性与合理性、实用性相结合的原则，采用先进的施工技术、科学的组织方法，合理安排施工。

⑷、坚持高起点规划、高标准要求、高质量落实，全面实现质量目标的原则。

积极推广应用新技术、新工艺、新设备、新材料、新测试方法，采用国内外先进、成熟、可靠的方法和工艺，优化施工方案，实现安全、质量目标。

⑸、坚持以人为本，安全生产的原则。

施工生产活动始终把人的健康安全放在首位，严格执行GB/T28001-2001职业健康安全管理体系，认真编制施工安全技术方案，加强过程控制，落实保证措施，保证安全生产投入，实现安全生产。

⑹、加强质量管理，严把质量关，确保工程质量符合要求。

1.3编制范围

XXXX冶同段所有隧道弱岩爆段。

2工程概况

2.1线路概况

XXXX合同段位于XXXX境内，设计起讫桩号为K118+370-K126+00Q

全长7.63km。

标段工程施工范围为：

土石方15万方、防护圬工4.5万方、

桥梁312.18m/4座、隧道7237m/3.5座（其中XX1883mXX3126mXX1482m

XX746r）合同总工期48个月。

2.2隧道主要工程量

序号

隧道名称

线位

起点桩号

终占

八、、桩号

长度

（m

最大埋深

岩爆可

能性

预计岩爆长度

m

m

1

XX

右线

K118+469

K120+355

1886

513

可能

300

左线

ZK118+477

ZK120+430

1953

300

2

XX

右线

K120+465

K123+591

3126

628

可能性大

500

左线

ZK120+496

ZK123+619

3123

500

3

XX

右线

K123+716

K125+197

1481

630

可能

270

左线

ZK123+718

ZK125+226

1508

270

4

XX

右线

K125+259

K126+000

741

900

可能性大

100

左线

ZK125+271

ZK126+000

729

100

3岩爆的特点及辨识

施工前除采取仪器测定外，应对岩爆有个基本的辨识，在施工过程中及时发现、及时采取应对措施，确保施工安全。

3.1岩爆的基本特征

岩爆是深埋地下工程在施工过程中常见的动力破坏现象，当岩体中聚积的高弹性应变能大于岩石破坏所消耗的能量时，破坏了岩体结构的平衡,多余的能量导致岩石爆裂，使岩石碎片从岩体中剥离、崩出。

岩爆往往造成开挖工作面的严重破坏、设备损坏和人员伤亡，已成为岩石地下工程和岩石力学领域的世界性难题。

轻微的岩爆仅剥落岩片，无弹射现象。

严重的可发生石块弹射、冒落和突出等灾害。

隧道岩爆有以下特点：

1爆发生前，没有明显征兆。

隧道施工时，一般的敲帮问顶、清除悬浮石也无法检明出。

2岩爆发生的地点主要集中开挖工作面附近。

3岩爆发生的时间多在爆破后4-6小时，但也有的较迟缓。

4岩爆是由人工开挖诱导产生的，它与开挖方式及支护措施有直接相

关。

5岩爆主要发生在埋深较大，所处岩层性状较单一，弹性模量等物理

力学性能较高，能储存一定的应变能量。

3.2岩爆产生的条件

（1）近代构造活动山体内地应力较高，岩体内储存着很大的应变能，

当该部分能量超过了硬岩石自身的强度时；

（2）围岩坚硬新鲜完整，裂隙极少或仅有隐裂隙，且具有较高的脆性和弹性，能够储存能量，而其变形特性属于脆性破坏类型，当应力解除后，回弹变形很小；

（3）埋深较大（一般埋藏深度多大于200m且远离沟谷切割的卸荷裂隙

带；

（4）地下水较少，岩体干燥；

（5）开挖断面形状不规则，大型洞室群岔洞较多的地下工程，或断面

变化造成局部应力集中的地带。

（6）地质构造岩爆大都发生在褶皱构造的坚硬岩石中。

岩爆与断层、节理构造密切相关。

当掌子面与断裂或节理走向平行时，极容易触发岩爆。

岩体中节理密度和张开度对岩爆有明显的影响。

掌子面岩体中有大量

岩脉穿插时，也可能发生岩爆。

3.3判断岩爆发生的应力条件

用天然应力中的最大主应力（71与岩块单轴抗压强度Rc之比进行判

断。

经验公式：

71/Rc>0.165〜0.35（或Rc/71>6.06〜2.86）的脆性岩体最

易发生岩爆。

（Rc/71=4~7为高地应力，Rc/71<4为极高地应力）。

3.4地应力计算与隧道岩爆预测

3.4.1XX

隧道最大埋深达513m本次根据区内最大埋深及最易发生岩爆地段进

行预测，

最大垂直应力：

7H=yh=26KN/m3<513m=8.5MPa

最大水平应力：

Hmax=7.36+0.0225X513=25.52MPa

岩石单轴饱和抗压强度（Rc）为44.30MPa

（0.15〜0.2）Rc=6.65〜8.86MPa

岩体初始压力71=34.00MPa>（0.15〜0.2）Rc

根据我国实测成果提出的岩爆判断：

当71>（0.15〜0.2）Rc时可能

产生岩爆，因此，拟隧道围岩存在岩爆可能。

3.4.2XX

隧道最大埋深达628m本次根据区内最大埋深及最易发生岩爆地段进

行预测，

最大垂直应力：

7H=yh=26KN/m3<628m=16.3MPa

最大水平应力：

Hmax=7.36+0.0225X628=21.49MPa

岩石单轴饱和抗压强度（Rc）为44.30MPa

（0.15〜0.2）Rc=6.65〜8.86MPa

岩体初始压力°1=37.79MPa>（0.15〜0.2）Rc

根据我国实测成果提出的岩爆判断：

当。

1>（0.15〜0.2）Rc时可能产生岩爆，因此，拟隧道围岩存在岩爆可能。

此外，根据以往隧道发生岩爆经验，其发生岩爆的岩体均处于埋深大于200m的较坚硬岩和坚硬岩中，

且地下水不发育。

前述知，区内岩体以坚硬岩花岗岩和花岗闪长岩组成为主，埋深基本上大于200m节理不发育地段较多，主要以皿级围岩为主，且段落较长，地下水不发育，均以充分证明拟设隧道发生岩爆的可能性较大。

3.4.3XX

隧道最大埋深达630m本次根据区内最大埋深及最易发生岩爆地段进行预测，

最大垂直应力H=yh=26KN/m3<630m=16.3MPa

最大水平应力：

Hmax=7.36+0.0225X630=21.54MPa

岩石单轴饱和抗压强度（Rc）为44.30MPa

（0.15〜0.2）Rc=6.65〜8.86MPa

岩体初始压力°1=37.84MPa>（0.15〜0.2）Rc

根据我国实测成果提出的岩爆判断：

当。

1>（0.15〜0.2）Rc时可能产生岩爆，因此，拟隧道围岩存在岩爆可能。

此外，根据以往隧道发生岩爆经验，其发生岩爆的岩体均处于埋深大于200m的较坚硬岩和坚硬岩中，

且地下水不发育。

前述知，区内岩体以坚硬岩花岗岩和花岗闪长岩组成为

主，埋深基本上大于200m节理不发育地段较多，主要以皿级围岩为主，且段落较长，地下水不发育，均以充分证明拟设隧道发生岩爆的可能性较大。

3.4.4XX

隧道最大埋深达900m本次根据区内最大埋深及最易发生岩爆地段进行预测，为晋宁〜澄江期花岗岩，现将推断叙述如下：

最大垂直应力：

。

H=yh=26KN/m3<900m=23.4MPa

最大水平应力：

Hmax=7.36+0.0225X900=27.61MPa

岩石单轴饱和抗压强度（Rc）为44.30MPa

（0.15〜0.2）Rc=6.65〜8.86MPa

岩体初始压力°1=51.01MPa>（0.15〜0.2）Rc

根据我国实测成果提出的岩爆判断：

当。

1>（0.15〜0.2）Rc时可能产生岩爆，因此，拟隧道围岩存在岩爆可能。

此外，根据以往隧道发生岩爆经验，其发生岩爆的岩体均处于埋深大于200m的较坚硬岩和坚硬岩中，

且地下水不发育。

前述知，区内岩体以坚硬岩花岗岩和花岗闪长岩组成为主，埋深基本上大于200m节理不发育地段较多，主要以皿级围岩为主，且段落较长，地下水不发育，均以充分证明拟设隧道发生岩爆的可能性较大。

各隧道存在岩爆可能性段落见下表。

序号

隧道名称

桩号

长度

衬砌类型

备注

1

ZK118+710.00

〜ZK119+100.00

390

皿普通

2

ZK119+100.00

〜ZK119+140.00

40

皿停车带

3

左线XX

ZK119+140.00

〜ZK119+503.00

363

皿普通

4

ZK119+635.00

〜ZK119+760.00

125

皿普通

5

ZK119+760.00

〜ZK119+800.00

40

皿停车带

6

ZK119+800.00

〜ZK120+320.00

520

皿普通

7

K118+660.00

〜K119+021.30

361.3

皿普通

8

右线XX

K119+021.30

〜K119+061.30

40

皿停车带

9

K119+061.30

〜K119+508.00

446.7

皿普通

10

K119+640.00

〜K119+735.9

95.9

山普通

11

K119+735.9

〜K119+775.9

40

皿停车带

12

K119+775.9

〜K120+175.00

399.1

皿普通

13