
(可编)隧道侧壁导坑爆破方案.docx
16页蛇岭隧道 IV 级围岩上台阶钻爆施工方案一、工程概况清远市北江四桥南北引道工程蛇岭隧道,隧道设计行车速度为50km/h,为分离式小静距双向六车道大跨径隧道隧道净宽 15.95m, 隧道净高 8.4m,隧道内路面设计荷载为:人群荷载: 4.5kPa,汽车荷载:城市— A 级本中隧道为曲墙式双线六车道, 单项隧道建筑限界: 净宽 13.75m( 0.75m(检修道 )+11.5m(路面宽 )+2.0m(人行道及非机动车道 )),净空 5.0m,衬砌内轮廓采用五心圆设计方案隧道采用全断面架设钢 拱架,拱架间距 0.5m/榀本隧道里程为 K10+520~K11+015,隧道全长 495m蛇岭隧道位于清远市清城区龙塘镇安丰村范围,隧道洞口 67m 位于 R=1100m 的圆曲线上,其余段落均位于直线上,隧道全范围内无竖曲线隧道穿越区为构造剥蚀中低山区,隧道穿越一山嘴,隧道 与山体主线近乎于垂直,进口处地形较缓,进口段坡脚为 35 o,出口坡脚为 55 o 洞门进口设计为削竹式,出口设计为钢筋砼端墙式洞门隧道围岩进口为强风化粉砂岩、 出口为全风化花岗岩, 岩层节理较发育,洞口已表面裸露的均为不规则、强风化、极破碎的岩体、。
洞内存在基岩裂隙水,雨季或水量较大工程要求:1、实行光面爆破,有效控制超欠挖2、爆破作业不得损坏周围建筑物、构筑物,爆破方案及安全防护措施应保证做到最大限度降低对周围居民生活的干扰16二、施工方法及施工原则1、施工方法洞口覆盖层以及较强风化地层采用机械进行开挖, 洞口施工完成以后,暗洞开挖施工采用钻爆法开挖2、钻爆法施工的原则根据上述条件、环境情况及进度要求,施工中应遵循以下原则:( 1)为确保周围环境的安全,钻爆方案采用浅眼分区爆破的方法组织施工,掘进眼钻孔深度控制在 1.5m 以内,导坑爆破分区采用先中部掏槽,再掘进眼,最后周边眼爆破的顺序施工从控制爆破规 模、掘进深度等方面降低爆破振动速度对周围建筑物的影响 2)根据设计图中对岩石以及相关的技术评价,作为本次爆破方案控制单段最大药量的依据 爆破设计参数参考公路施工技术规范JTJ042—94 以及 JTJ042— 99 3)钻爆作业均采用微差起爆方法,并根据保护物到爆点的不同距离,严格按实测振动规律控制单段最大药量和一次起爆规模 4)为确保爆破作业人员的安全,准确控制爆破时间本方案采用孔内非电雷管,孔外电雷管击爆的电与非电混合式起爆网路。
5)根据本工程以及地方的特点,孔中的炸药采用乳化炸药 6)爆破作业严格实行定人员、定岗位、定安全责任的制度, 并严格执行爆破器材专运和回收制度 爆破前应先预警, 清理洞内人员,保证爆破前洞内人员完全撤离并做好安全警戒工作三、导坑爆破设计方案蛇岭隧道进出口均为肉红色全风化粉质砂岩,夹杂全风化花岗 岩,目前掌子面 强风化层 较多,根据设计图纸,该岩石单轴饱和抗压强度 Rc=25.2MPa(泥岩 Rc=4.9MPa),无明显地下水, 属 V 类围岩,采用单侧壁上下导坑法施工,上导坑宽 8.6m 高 7.5m导坑月掘进计划为 90m,每月施工按照 28 天进行计算,采用单班单循环预裂爆破作业,根据现场测得,平每天 3 个循环,炮眼利用率为 0.9,采用 2 号岩石硝铵炸药1 导坑钻爆设计如下1.1 侧壁导坑上台阶1.1.1 根据导坑的地质情况决定采用垂直楔形掏槽1.1.2 计算导坑炮眼数 N其中:开挖面积 S=44.6 ㎡单位耗药量 q=1.0kg/m3(根据开挖面面积及围岩类别查表 5-6) α=05.5(查表 5-3 并根据工程实践经验)γ=0.78(根据药卷直径 Ф 32查表 5-4)则 N=1.0 ×44.6/(0.55 0.×78)=104(个)1.1.3 根据采用的垂直楔形掏槽及 Ⅳ 类围岩由中国铁道出版社1996 年版的《隧道施工手册》中查得:掏槽炮眼与开挖面间的夹角 α= 75°,上下两对炮眼间的距离 a= 70cm,同一平面上两炮眼眼底的距离 b=30cm,掏槽炮眼 6 个。
1.1.4 计算每一循环炮眼深度l=90/(28*3*0.9)=1.2m(每一循环进尺为 1.2 ×0.9=1.1m)故掏槽眼及底眼深度 l 掏、底= 1.2+ 0.10=1.3m辅助眼、帮眼、顶眼深度 l 辅、帮、顶= 1.2m1.1.5 计算各种炮眼的长度 L 及同一平面上两掏槽炮眼眼口间的距 离 B:掏槽、周边眼示意图掏槽炮眼长度L=1.3/sin α=1.3/sin75=1°.35m同一平面上两掏槽炮眼眼口的距离 B(见图 5-14) B=2c+b=2×1.35 ×cos75 °+0.3=1m辅助炮眼长度 l 辅,因辅助炮眼垂直于开挖面,所以:L 辅= l 辅= 1.2m底眼长度:L 底=√( 1.32+( 0.05+0.1) 2)=1.31m则周边眼(帮眼和顶眼)长度:L 周=√( 1.22+( 0.05+0.1) 2)=1.21m为钻眼方便,根据围岩情况, 各周边眼眼口均距开挖轮廓线 5cm, 其眼底超出开挖轮廓线 10cm1.1.6 每一循环装药量 Q 的计算及炮眼装药量的分配根据炸药供应及围岩情况, 使用 2 号岩石硝铵炸药, 其药卷直径为 32mm,长度为 200mm,每卷药卷为 0.15kg。
Q=qV ; q=1.0kg/m3V=44.6 ×1.1=49.06m3 Q=1.0×49.06=49.06kg各个炮眼的装药量分配如下:折合 49.06/0.15=327卷因为采用 α=0.55,设各种炮眼的装药系数: 掏槽眼为 0.65,辅助眼为 0.5,周边眼为 0.55,底眼为 0.65则: 4×0.65+ 47×0.5+40×0.55+13×0.65=( 4+ 47+ 40+ 13)α∴α=05.5故按上列装填系数进行分配是可以的每个掏槽眼装药量= 0.78 ×1.1 ×0.65=0.558kg;折合为 3.72 卷,采用 3.5 卷;每个辅助眼装药量= 0.78 ×1.1 ×0.5=0.43kg;折合 2.86 卷,采用 3 卷;每个周边眼装药量 =0.78 ×1.1 ×0.55=0.47kg;折合 3.15 卷,采用 3 卷;每个底眼装药量= 0.78 ×1.1 ×0.65=0.558kg,折合 3.72 卷,采用 4 卷则各种炮眼用药量为:掏槽眼: 4×3.5 卷= 14 卷辅助眼: 47×3 卷= 141 卷周边眼: 40×3 卷= 120 卷底眼: 13×4 卷= 52 卷合 计 327 卷1.2 侧壁导坑下台阶1.2.1 因存在 2 个临空面,根据实际情况,取消掏槽眼。
1.2.2 计算导坑炮眼数 N其中:开挖面积 S=37.9 ㎡单位耗药量 q=0.60kg/m3(根据开挖面面积及围岩类别查表 5-6) α=05.0(查表 5-3 并根据工程实践经验)γ=0.78(根据药卷直径 Ф 32查表 5-4)则 N=0.60×37.9/(0.50 0.×78)=59(个)1.2.3 由于下导坑开挖受到上导坑开挖影响,下导坑月计划开挖90m,根据施工时间以及经验,配备专门的施工人员,按照隧道开挖 2 天 3 个循环进行施工,因下导坑存在 2 各临空面,所以施工中不单独设掏槽眼1.2.4 计算每一循环炮眼深度l=90/(28/2*3*0.9)=2.38m(每一循环进尺为 2.38 ×0.9=2.14m)故边眼及底眼深度 l 边、底= 2.38+ 0.10=2.48m边眼、底眼、深度 l=2.38m1.2.5 计算各种炮眼的长度 L辅助、帮眼长度 l,因垂直于开挖面,所以: L 边= l 辅= 2.38m底眼长度:L 底=√( 2.482+(0.05+0.1)2)=2.48m为钻眼方便,根据围岩情况,各边眼眼口均距开挖轮廓线 5cm,其眼底超出开挖轮廓线 10cm。
1.2.6 每一循环装药量 Q 的计算及炮眼装药量的分配根据炸药供应及围岩情况, 使用 2 号岩石硝铵炸药, 其药卷直径为 32mm,长度为 200mm,每卷药卷为 0.15kgQ=qV ; q=0.60kg/m3 V=37.9 ×2.14=81.1m3 Q=0.6×81.1=48.66kg各个炮眼的装药量分配如下:折合 48.66/0.15=325 卷因为采用 α=0.50,设各种炮眼的装药系数: 辅助眼为 0.45,周边眼为 0.55,底眼为 0.55则: 28×0.45+ 19×0.55+12×0.55=( 28+ 19+ 12) α∴α=05.0故按上列装填系数进行分配是可以的每个辅助眼装药量= 0.78 ×2.14 ×0.45=0.75kg;折合 5 卷,采用 5 卷;每个周边眼装药量 =0.78 ×2.14 ×0.55=0.92kg;折合 6.12 卷,采用 6 卷;每个底眼装药量= 0.78 ×2.14 ×0.55=0.92kg,折合 6.12 卷,采用 6.5 卷则各种炮眼用药量为:辅助眼: 28×5 卷= 140 卷周边眼: 19×6 卷= 114 卷底眼: 12×6 卷= 72 卷合 计 326 卷1.3 上坑道施工1.3.1 根据导坑的地质情况决定采用垂直楔形掏槽。
1.3.2 计算导坑炮眼数 N其中:开挖面积 S=55.7 ㎡单位耗药量 q=1.0kg/m3(根据开挖面面积及围岩类别查表 5-6) α=05.5(查表 5-3 并根据工程实践经验)γ=0.78(根据药卷直径 Ф 32查表 5-4)则 N=1.0 ×55.7/(0.55 0.×78)=130(个)1.3.3 根据采用的垂直楔形掏槽及 V 类围岩由中国铁道出版社1996 年版的《隧道施工手册》中查得:掏槽炮眼与开挖面间的夹角 α= 75°,上下两对炮眼间的距离 a= 70cm,同一平面上两炮眼眼底的距离 b=30cm,掏槽炮眼 4 个1.3.4 计算每一循环炮眼深度l=90/(28*3*0.9)=1.2m(每一循环进尺为 1.2 ×0.9=1.1m)故掏槽眼及底眼深度 l 掏、底= 1.2+ 0.10=1.3m辅助眼、帮眼、顶眼深度 l 辅、帮、顶= 1.1m1.3.5 计算各种炮眼的长度 L 及同一平面上两掏槽炮眼眼口间的距 离 B:掏槽、周边眼示意图掏槽炮眼长度L=1.3/sin α=1.3/sin75=1°.35m同一平面上两掏槽炮眼眼口的距离 B(见图 5-14) B=2c+b=2×1.35 ×cos75 °+0.3=1m辅助炮眼长度 l 辅,因辅助炮眼垂直于开挖面,所以:L 辅= l 辅= 1.2m底眼长度:L 底=√( 1.32+( 0.05+0.1) 2)=1.31m则周边眼(帮眼和顶眼)长度:L 周=√( 1.22+( 0.05+0.1) 2)=1.21m为钻眼方便,根据围岩情况, 各周边眼眼口均距开挖轮廓线 5cm, 其眼底超出开挖轮廓线 10cm。
1.3.6 每一循环装药量 Q 的计算及炮眼装药量的分配根据炸药供应及围岩情况, 使用 2 号岩石硝铵炸药, 其药卷直径为 32mm,长度为 200mm,每卷药卷为 。
