正洞Va级围岩开挖技术交底.docx
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正洞Va级围岩开挖技术交底
改建铁路广通至大理线扩能改造工程
广通4号隧道斜井工区
正洞Va级围岩开挖技术交底
（D4K9+570~D4K9+590）
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日期：
广通4号隧道正洞开挖技术交底
（D4K9+570~D4K9+590段）
一、工程概况
广通4号隧道位于广通北～普棚区间，双线隧道，设计为4‰和9.4‰的单面下坡，隧道进口里程D4K6+115，出口里程D4K11+805，全长5690米，最大埋深约250米，为本标段最长隧道，为Ⅱ级风险隧道。
正洞大里程方向D4K9+570~D4K9+590段原设计为Va级围岩主要地质情况为泥岩夹砂岩、泥灰岩（J3t2）：
紫红、灰绿、浅灰色，泥质结构，块状构造，泥质胶结，节理较发育，岩质软，易风化，浸水后易软化崩解。
经现场超前水平钻钻探结果为：
围岩为泥岩夹泥灰岩、砂岩，颜色呈灰绿色、褐灰色、泥质、粉砂质结构，块状构造，泥质胶结，节理发育，岩质软，已风化剥落，浸水后易软化崩解，风化厚度不均，风华差异大，全风化带呈土状，部分夹少许角砾。
对隧道工程影响较大，经业主、设计院、监理单位、施工方四方现场勘查、开会讨论最终决定将D4K9+570～D4K9+590段变更为Va级围岩，变更断面加宽0m，施工方法为三台阶法。
二、施工方案
1.本隧道Ⅴ级围岩本着“短进尺、弱爆破、强支护、勤量测、早衬砌”的原则进行组织施工。
正洞D4K9+570~D4K9+590段开挖采用三台阶法，超前小导管辅助施工，采用分部弱爆破开挖，挖掘机扒碴，装载机装碴，自卸汽车运输出碴。
此段围岩进尺为0.8m。
2.隧道通风采用压入式通风，110KW轴流式SDDY-1000型通风机。
3.洞内排水：
由于隧道为下坡施工，在线路两侧设置临时水沟，水沟宽30cm，深40cm。
三、施工方法
1．洞身开挖施工
隧道Ⅴ级围岩地段采用超前预支护下采用预留核心土台阶法开挖施工，采用分部弱爆破开挖，每循环开挖进尺为0.8m，台阶长度控制在3～5m。
隧道钻眼采用12～16台YT-28支腿式风钻，二号岩石硝胺炸药、非电毫秒雷管爆破，开挖前拱部采取超前小导管预支护，隧道开挖后立即架设钢支撑，并与系统组合锚杆焊接，及时实施喷、网、锚、钢架等联合支护，并尽早施做仰拱、二次衬砌。
附：
Ⅴ级围岩台阶开挖施工步骤图
附：
Ⅴ级围岩开挖示意图
附：
Ⅴ级围岩三台阶施工工艺流程图
2．开挖爆破设计
根据现场条件，施工要求综合考虑，本里程段Ⅴ级围岩循环进尺控制在0.8m；隧道炮眼一般分：
掏槽眼、掘进眼、周边眼。
炸药一般选用安全效能高、敏感度适中、爆破有害气体少、低猛度、低爆速、高爆力、与岩体的匹配系数高的炸药，根据对炸药相关性能的比选及结合以前山岭隧道施工经验，并通过现场单孔爆破漏斗试验得出岩石破碎效果、炸药与岩石的匹配效果和爆破功大小，确定在无水地段采用2号岩石硝铵炸药，地下水丰富地段采用2号岩石乳化炸药；考虑放火，防静电，导爆网络由塑料导爆管与非电毫秒雷管组成。
2.1掏槽眼设计
掏槽眼方式一般分为直眼掏槽和斜眼掏槽两种。
一般情况下，手持凿岩机施工通常采用斜眼掏槽，斜眼掏槽又分单向掏槽、锥形掏槽、楔形掏槽等形式，目前常用楔形掏槽进行施工。
垂直楔形掏槽
楔形掏槽参数与炮眼夹角、间距及掏槽的对数相关，可根据下表查得：
楔形掏槽参数表
围岩级别
掏槽眼对数
掏槽眼间距（m）
炮眼夹角（°）
炮眼底间距（cm）
线装药量（kg/m）
Ⅴ
2～3
0.5～0.7
＞50
30
0.25～0.35
2.2掘进眼设计
Ⅴ级围岩的掘进眼间距通常控制在a=0.8～1.2m，岩石爆破移动方向间距不大于1.0m；垂直于岩石爆破移动方向相邻两孔连线的间距不大于1.2m，通常在1.0～1.2m取值。
2.3周边眼设计
周边眼间距经验公式为E=8d～18d（d为孔径），围岩情况好，取大值，相反，取小值，一般情况下，周边孔间距E=0.40～0.65，通常中硬眼及以上岩石取55～60cm，软岩40～50cm。
周边眼最小抵抗线，按炮眼密集度公式m=E/W=0.7～1.0，可得最小抵抗线W=50～75cm。
2.4起爆网路
隧道爆破开挖经常使用导爆管雷管起爆网络，通常周边眼结合使用导爆索网络。
导爆管雷管网路根据掏槽类型，断面大小，振动要求，常使用多段位的非电雷管。
隧道爆破使用的ms1～25段即可。
网路击发可使用击发枪击发导爆管雷管、导爆索击发导爆管、电雷管击发导爆管，起爆顺序为：
掏槽眼—扩槽眼—掘进眼—内圈眼—周边眼。
2.5装药设计
1）装药几何参数
①药卷几何直径：
常择选φ25、φ32两种规格。
②装药密度=0.9～1.2g/cm3
③周边孔选用低爆速炸药，药卷直径为φ25。
2）炸药单耗
Ⅳ、Ⅴ级围岩上半断面：
0.6～0.8kg/m3,下半断面或下部开挖0.4～0.5kg/m3。
可爆性好、软岩地段偏小值方向取值，浅埋隧道、难爆、坚硬岩石地段偏大值方向取值。
3）爆破材料的选择
常使用防水乳化炸药，对坚硬难爆的岩石使用高爆速、高威力的炸药；对软岩使用底爆速、底威力的炸药。
乳化炸药常为中等爆速的炸药，使用比较普遍。
4）装药结构的设计
掏槽眼、周边眼采用导爆索药串装药，其余各孔采用等直径药卷进行连续装药。
V级围岩台阶开挖法炮眼布置图
V级围岩台阶开挖法爆破装药参数表
上台阶①步
序号
雷管段别
炮孔
名称
炮孔深度（m）
炮孔数量（个）
单孔装药量（kg）
小计
装药量（kg）
1
3
辅助眼
1.5
10
0.15
1.5
2
5
掘进眼
1.5
50
0.15
3
3
7
周边眼
1.5
49
0.15
7.35
4
9
底板眼
1.5
20
0.15
3
合计
99
14.85
中下台阶②③④⑤步
1
3
掘进眼
1.5
18×4
0.15
2.7×4
2
5
周边眼
1.5
9×4
0.15
1.35×4
3
7
底板眼
1.5
5×4
0.15
0.75×4
合计
32×4
4.8×4
核心土
⑥
步
1
5
底板眼
1.5
8×3
0.15
1.2×3
2
3
掘进眼
1.5
28×3
0.15
4.2×3
合计
36×3
5.4×3
仰拱⑦步
1
5
掘进眼
1.5
5
0.15
0.75
2
7
内圈眼
1.5
6
0.15
0.9
3
9
周边眼
1.5
12
0.15
1.8
合计
23
3.45
附注：
周边眼与底板眼沿径向外斜3°，辅助眼与掘进眼垂直工作面。
单位面积钻孔数2个/m2，炸药单耗0.39Kg/m3；预计循环进尺2m。
3.隧道出渣与运输
隧道出渣及运输按照无轨运输模式进行组织，采用侧翻装载机装渣，大吨位自卸汽车运输。
上台阶采用挖掘机扒渣至中、下台阶。
中、下部台阶采用侧翻装载机装渣，15t自卸汽车出渣运输。
四、质量控制
1、易出现的质量问题
1）周边眼角度和间距达不到设计要求。
2）由于掌子面不平整等因素，掏槽眼的深度和角度达不到要求。
3）因同一掌子面地质条件不均匀性，钻孔参数和装药参数未根据地质条件实时调整，造成爆破效果差。
4）同段毫秒雷管由于批次和厂家的差异，起爆时间存在偏差，使同段雷管不能同时起爆，影响爆破效果。
5）网络连接不稳定和个别药包拒爆，使部分段位未起爆，需要二次爆破。
6）段别未按设计要求安装，造成起爆顺序混乱。
7）装药前应将炮眼内泥浆、石屑吹洗干净。
2保证措施
控制好隧道的爆破必须做到以下三点：
一、是做好钻爆设计施工方案并优化钻爆参数；
二、是加强现场管理，严格钻爆工艺；
三、是对爆破质量进行现场考核，落实到人。
五、安全措施
1、所有进洞人员必须佩戴安全帽，以防落物伤人；洞内施工人员必须佩带防尘面具。
2、装药与钻孔不能平行作业，装药或加工药卷过程中应严禁烟火，禁止随意揉捏炸药或人为改变药卷直径，禁止用金属物件捅炸药；
3、洞内爆破必须统一指挥，待人员、机具撤离后才能点火，撤离安全距离为200米，并由爆破工执行安全警戒；
4、为防止点炮中途突然发生照明熄灭，爆破工应该随身带手电筒，严禁用明火照明，洞内要有充足的照明，除成洞地段可设220V电源外，其它作业地段照明均应设36V安全灯，动力线用橡胶绝缘电缆，并挂在衬砌或围岩上，高度符合有关规定
5、出碴采用机械化作业，由于洞内噪音大，光线暗，施工人员应随时注意来回车辆。
运碴车辆运行速度不得大于10km/h，在洞口、狭窄的施工场地，应设置缓行标志，必要时应设专人指挥交通；
6、钻眼前，应检查工作环境的安全状态，应待开挖面清除浮石以及瞎炮处理完毕后方可进行钻眼作业，不得在残眼中钻眼；
7、爆破后必须通风排烟，15分钟后检查人员方可进入开挖面检查：
①有无瞎炮，②有无残余炸药或雷管，③顶板及两帮有无松动的围岩，④初期支护有无损坏或变形。
如有上述情况，必须经过处理后，方可通知其他施工人员进入；
8、盲炮处理必须由原爆破人员按规定处理：
出现盲炮或怀疑有盲炮时，应立即报告并及时处理，若不能及时处理，应在附近设置明显标志，并采取相应的安全措施；难处理的盲炮应请示爆破工作领导人，派有经验的爆破员处理。
处理盲炮时，无关人员不准在场，应在危险区边界设警戒，危险区内禁止进行其他作业。
禁止拉出或掏出起爆药卷；盲炮处理后，应仔细检查爆堆，将残余的爆破器材收集起来，未判明爆堆有无残留的爆破器材前，应采取预防措施，每次处理盲炮必须由处理者填写登记卡片。
9、隧道开挖爆破后，应由专职人员找顶，防止落石，采用人工找顶时，至少配2名反应快的找顶工，先查清危石位置后方可进行，并时刻注意松动石块落下方向。
危石没有清除完毕，其他人员不得进入工作面。
10、施工爆破人员必须由持有“爆破证”人员担任，爆破后20分钟方准进入工作面，经检查认为安全方可施工。
瞎炮要由有经验的爆破工处理，处理完毕后才允许其他人进入现场。
11、严格爆破器材的审批、领用、加工的管理，做到按当班需用量当班领用，多余量送回炸药库。
12、所有机电设备及施工机械必须由专人保管、专人操作，并在机械旁挂置操作警示牌，严禁违章操作。
施工用电线路必须按技术标准架设，各种电器设备应安装漏电保护器。
13、加强现场监控量测，特别是拱顶下沉、围岩收敛、底板变形、地表下沉等及时量测记录，通过数据分析，进行判断及采取对策。
六、文明施工与环保措施
1）洞内的风水电管线沿边墙敷设，并挂高处理，应急物资分类摆放。
2）炸药的包装纸必须由专人收回处理。
3）报废或过期变质炸药、雷管必须由专人收回并按要求处理。
4）炸药与雷管必须分开整齐堆放。
5）加强洞内通风管理，确保良好的工作环境。
6）施工废水、生活污水不得直接排入河流和渠道，必要时在洞口设置污水处理设施。
7）对施工、生活中的废弃物、垃圾和弃碴必须弃到指定地点。
8）施工便道要经常洒水，防治灰尘飞扬。
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