葫芦山隧道爆破方案.docx

1、葫芦山隧道爆破方案1. 工程概述葫芦山隧道是一座铁路客运专线双线长大隧道，该隧道跨越卢龙、扶宁两县，位于柳河北山与西徐庄两村之间，隧道进口位于卢龙县柳河北山北面约300米处，出口位于西徐庄西面约500米处。隧道从柳河北山进洞，穿越葫芦山从西徐庄出洞。隧道进口里程DK222+215，出口里程DK226+015，全长3800米，隧道洞门为斜切帽檐式。2. 爆破设计2.1开挖方案根据隧道的围岩条件，不同的围岩等级采用不同的施工方法。II级围岩，围岩整体性较好，自稳性强，采用全断面开挖；III级围岩采用台阶法施工，IV级围岩采用台阶发或三台阶发施工，V级围岩采用交叉中隔壁发（CRD）发施工。为有效减少

2、爆破振动，隧道掏槽设计均采用楔形掏槽形式。本标段隧道开挖按新奥法原理组织施工，采用光面爆破设计或预裂爆破设计，II、III、IV、V级围岩光面爆破参数见施工工艺部分。施工中根据爆破效果随时调整，严格控制超欠挖，达到爆破周边圆顺，减少爆破对周边围岩的扰动和降低劳材消耗。2.2光面爆破施工工艺、方法及技术措施2.2.1施工工艺光面爆破施工工艺流程见下图。光面爆破设计设置警戒装药计算光爆效果与质量准备填筑材料爆破效果检查测量放线钻孔钻孔质量检查装药与堵塞连接起爆网络起爆通风网络检查爆破材料准备清理钻孔隧道光面爆破施工工艺框图2.2.2施工方法放样布眼：钻眼前，测量人员要用红铅油准确绘出开挖面的中线和

3、轮廓线，标出炮眼位置，其误差不得超过5cm。在直线段，可用35台激光准直仪控制开挖方向和开挖轮廓线。定位开眼：采用钻孔台车钻眼时，台车与隧道轴线要保持平行。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3cm和5cm以内。钻眼：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，一定要有丰富经验的老钻工司钻，台车下面有专人指挥，以确保周边眼有准确的外插角(眼深3m时，外插角小于3；眼深5m时，外插角小于2)，尽可能使两茬炮交界处台阶小于15cm。同时，应根据眼口位置及掌子面岩石的凹凸程度调整炮眼深度，以保证炮眼底在同一平面上。清孔：装药

4、前，必须用由钢筋弯制的炮钩和小于炮眼直径的高压风管输入高压风将炮眼石屑刮出和吹净。装药：光爆孔装药结构见下图。光爆孔装药结构示意图装药需分片分组按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行，雷管要“对号入座”。所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞长度不小于20cm。装药前将炮眼内泥浆、石粉吹洗干净。所有装药的炮眼均堵塞炮泥，周边眼的堵塞长度不小于20cm，确保连线无漏连现象。光面爆破孔采用25的药卷连续装药，或用32的药卷间隔装药，力争达到周边眼炮痕保留率达到90%以上。联结起爆网路及方式：起爆网路为复式网路，以保证起爆的可靠性和准确性。联结时要注意：导爆管不能打结和拉细；各炮眼雷管连接次数应相同；引爆雷管应用

5、黑胶布包扎在离一簇导爆管自由端10cm以上处。网路联好后，要有专人负责检查。对于全断面开挖，周边眼则采用光面爆破，以控制超欠挖；对于软弱围岩则周边炮眼采用预裂爆破的方式，以减少爆破对围岩的扰动。瞎炮的处理：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，则应参照铁路隧道爆破安全规程有关条款处理。2.2.3检测标准超欠挖：爆破后的围岩面应圆顺平整无欠挖，超挖量(平均线性超挖)应控制在10cm(眼深3m)以内。半眼痕保存率：围岩为整体性好的坚硬岩石时，半眼痕保存率应大于80%，中硬

6、岩石应大于60%。对围岩的破坏程度：爆破后围岩上无粉碎岩石和明显的裂缝，也不应有浮石(岩性不好时应无大浮石)，炮眼利用率应大于85%。2.3 微震爆破施工方法及技术措施2.3.1施工方法2.3.1.1微震爆破作业段最大一段允许装药量QmaxR3.(VkpK)3/a式中：Qmax最大一段爆破药量，kg；Vkp安全速度，cms；根据爆破安全规程并结合本隧道所处的地形、地质情况、地表建筑物的重要程度，取距隧道周边净距10m处质点震动速度为V2.5cm/s；R爆破安全距离，m；K地形、地质影响系数，a衰减系数，K、a值是针对隧道的具体情况，通过多次试爆基础上进行K、a值回归后确定。根据爆破物距爆心的安

7、全距离要求，并由此推出的每段的最大装药量。2.3.1.2爆破参数的选择微震控制爆破参数可要具体实施时，结合试验确定。2.3.1.2.1装药结构周边眼的装药结构：严格控制周边眼装药量，采用合理的装药结构，尽量使炸药孔深均匀分布，是实现光面爆破重要条件，为此在施工中采用不偶合装药结构，双传爆线结构装药形式，炸药采用22的2号抗水炸药，炮眼直径为42mm、.不偶合系数一般在1.4-2.0范围内。其它眼的装药结构：底板眼、内圈眼、二台眼、掘进眼、掏槽眼等炮眼直径为42mm，药卷直径32mm，均采用连续装药结构。2.3.1.2.2起爆顺序掏槽眼掘进眼二台眼内圈眼底板眼周边眼。为了减少底板眼爆破产生的地震

8、动强度，可将底板眼分成2个段分开起爆。2.3.1.2.3爆破作业的实施测量放线：用全站仪准确绘出开挖轮廓线及周边眼、掏槽眼和辅助眼的位置。距开挖面50m埋设中线桩，每100m设临时水准点。每次测量放线时，要对上次爆破效果检查一次，并及时将结果告知技术主管和爆破人员，技术人员将测量数据输入计算机处理后，及时修正爆破参数，以达到最佳爆破效果。钻孔作业：炮眼位置及数量严格按照光爆设计图施作。特别是周边眼和掏槽眼的位置、间距及个数，未经主管技术工程师的许可不得随意改动。准确定位凿岩台车钻杆，钻孔位置误差不大于5cm，方向平行，严禁相互交错。周边眼钻孔外插角度控制在4以内。同类炮眼钻进深度要达到设计要求

9、，眼底保持在一个沿垂面上。围岩爆破器材：炸药：选用低爆速的煤矿安全炸药和二号岩石小药卷，周边眼用22200小药卷，不偶合装药，其余炮眼用32200药卷。雷管：采用电雷管，跳段使用，段间距时差控制在100ms左右。2.3.2检测标准2.3.2.1爆破作业标准隧道钻爆采用我公司隧道光爆的成功经验，按“一标准、两要求、三控制、四保证”办法组织光面爆破施工。“一标准”:即一个内控标准“两要求”:即钻眼作业要求和装药联线作业要求。“三控制”:即控制钻眼的角度、深度、密度；控制装药量和装药结构；控制测量放线精度。“四保证”:即搞好思想保证，端正态度，纠正“宁超勿欠”等错误思想；搞好技术保证，及时根据爆破实

10、际情况调整钻爆设计参数；搞好施工保证，落实岗位责任制，组织QC小组活动，严格工序自检、互检、交接检；搞好经济保证，落实经济责任制。2.3.2.2爆破作业要求装药作业要定人、定位、定段别，不得乱装药；装药前，所有炮眼必须用高压风吹洗；严格按设计的装药结构和药量施作；严格按设计的联接网络实施，注意导爆索的连接方向和连接点的牢固性。2.3.2.3技术措施爆破时，在震源(爆破中心)激起的震波，经过围岩传播到地表，可以用简谐振动的数学模型来表示： X=Asint，同时，利用记录的速度峰值也可以定量地反映振动强度。隧道爆破时，相应测点引起的振动，经传感器接受后，转化成电荷量输出，再经放大电路后转成电压量输

11、出，由电压量峰值可换算成振动速度峰值。3. 爆破开挖施工工艺、方法及技术措施3.1全断面法开挖施工工艺、方法及技术措施3.1.1施工工艺全断面法开挖施工工艺流程见下图。施工准备测量中线、水平画轮廓线装药联结起爆网络爆眼布置钻孔钻爆设计起爆通风、降尘钻孔台车就位警戒清除危岩、处理瞎炮出碴全断面开挖施工工艺流程图3.1.2施工工序全断面法开挖施工工序见下图。全断面开挖二次衬砌开挖掌子面初期支护底板150200m开挖断面隧道正洞级围岩地段开挖施工程序示意图3.1.3施工方法3.1.3.1施工步聚全断面法开挖施工步骤见下图。全断面法施工顺序步骤图(一)全断面法施工顺序步骤图(二)3.1.3.2开挖方法

12、级围岩双线隧道全断面开挖钻爆见下图。级围岩全断面爆破炮眼布置图(一)双线隧道级围岩全断面爆破炮眼布置图(二)级围岩双线隧道全断面开挖装药参数见下表。双线隧道级围岩全断面药量分配表序号炮眼分类炮眼数(个)雷管 段数(段)炮眼长度(cm)炮眼装药量备注每孔药卷数(卷)单孔装药量(kg)合计药量(Kg)1掏槽眼61400182.716.21级围岩断面开挖面积131.01m2；2每循环进尺3.2m；3炮眼利用系数85%；4单位耗药量1.3kg/ m32扩槽眼43380162.49.63扩槽眼45370152.2594扩槽眼47360142.18.45扩槽眼48350142.18.46掘进眼993501

13、31.9517.557掘进眼1310350131.9525.358掘进眼1711350131.9539.959掘进眼1912350131.9537.0510掘进眼2313350131.9544.8511内圈眼3314350131.9564.3512二台眼1714350131.9533.1513周边眼6015+735030.53014底板眼1716350142.135.7台阶法开挖施工工艺、方法及技术措施施工工艺台阶法开挖施工工艺流程见下图。超前支护施工上台阶开挖上台阶支护下台阶开挖下台阶支护监控量测数据处理信息反馈仰拱开挖浇注防水层施工衬砌施工1.锚杆准备2钢筋网准备3.钢架准备4.喷砼准备台

14、阶法开挖施工工艺流程框图3.3.2施工工序台阶法开挖施工工序见下图。上台阶开挖喷锚支护下台阶开挖喷锚支护58m 1520m 2530m仰拱开挖掌子面下台阶开挖断面上台阶开挖断面初期支护二次衬砌隧道正洞级围岩地段开挖施工程序示意图3.3.3施工方法 双线隧道台阶法开挖步骤及钻爆设计双线隧道台阶法开挖步骤见下图。步骤示意图说明第一步钻眼爆破，台阶法开挖。根据地质情况，必要时先施作拱部超前小导管，然后开挖1部土石方，及时施作初喷3cm厚微纤维砼，再在拱部1800范围内打眼施作25中空注浆锚杆并按要求完成其注浆；再挖槽安装格栅钢架；再在拱部挂钢筋网，网格间距2020cm；最后复喷砼至设计厚度15cm，

15、上断面每循环进尺为.5m第二步钻眼爆破，台阶法开挖。待1部进尺6-10m后，及时开挖2部土石方，并及时施作初喷3cm厚微纤维砼，然后在拱墙按1.2m间距梅花布置打眼安装22砂浆锚杆，长3.0m；再挖槽接长格栅钢架；再在拱墙、仰拱挂钢筋网，网格间距2020cm；最后复喷砼至设计厚度15cm，下断面开挖距上断面掌子面保持在6-10m级围岩台阶法施工顺序步骤图(一)第三步仰拱、结构防水及二次衬砌：初期支护完成后，可根据实际情况安排施工仰拱，仰拱完成后按要求施作结构防水设施，主要是铺设EBC防水板、横纵软式透水盲管、安装施工缝止水带，待结构防水设施安装完成后绑扎二衬钢筋、液压衬砌台车就位进行二衬砼浇筑

16、，浇筑厚度35cm第四步仰拱填充：在二衬及仰拱完成后，且对洞内其他工序施工影响不大的情况下，及时进行仰拱填充，仰拱填充砼强度较低时，在其上架设移动栈桥，以便洞内掌子面的出碴车通过第五步水沟电缆槽：待洞内其他土建工程完成后，及时施作水沟电缆槽，采用隧道全长连续施作，以利控制其线型和几何尺寸级围岩台阶法施工顺序步骤图(二)双线隧道台阶法开挖钻爆设计见下图。隧道级围岩台阶法爆破炮眼布置图(一)隧道级围岩台阶法爆破炮眼布置图(二)双线隧道台阶法开挖装药参数见下表。隧道级围岩台阶法炮眼装药表序号炮眼分类炮眼数(个)雷管 段数(段)炮眼长度(cm)炮眼装药量备注每孔药卷数(卷)单孔装药量(kg)合计药量(Kg)一上台阶1每循环进尺2.5m；2炮眼利用系数85%；1掏槽眼61316142.112.62扩槽眼43312131.957.83扩槽眼45308131.957.84扩槽眼47304131.957.85扩槽眼58300131.959.756掘进眼559-12300121.893.67内圈眼3113300121.855.88周边眼491430030.4522.059底板眼1515300131.9529.25二下台阶1掘进眼651-5300121.81172周边眼17630030.457.653底板眼207300131.9539