隧洞开挖施工主要方法：.docx

一、隧洞开挖施工主要方法： 2二、隧洞开挖爆破设计 22.1 斜孔掏槽：锥形、单向、楔形掏槽 22.2 直孔掏槽（国内外隧洞开挖大都采用）： 22.3 影响直孔掏槽效果的主要因素 32.4 周边孔（预裂爆破或光面爆破） 32.5 光面爆破的技术措施： 42.6 隧洞爆破的参数的设计 4隧洞爆破的设计程序和设计文件内容： 6隧洞开挖爆破施工 6竖井与斜井开挖爆破 7小断面竖井的开挖方法 7大、中断面竖井开挖方法 7预裂爆破 8预裂爆破参数间的关系 8装药量与岩石强度的关系： 8装药量与孔径的关系 8钻孔间距与装药量和孔径的关系 8钻孔间距与钻孔直径的关系 9地质条件对预裂爆破的影响 9预裂爆破装药量的确定 10预裂爆破参数经验数值表 10经验公式计算法： 10预裂爆破施工 10药包结构及装药施工 10堵塞 10起爆 11预裂爆破与主爆区炮孔的相互关系 11不同抗力条件下的预裂爆破 11、隧洞开挖施工主要方法：1、 全断面开挖法：I、II类围岩，高度小于9〜12m，宽度小于13〜15m2、 台阶开挖法：隧洞高度较大，超出凿岩台车工作范围或机械化程度较低，不便于钻 孔作业 （当无凿岩台车时，为节省钻孔工作平台搭拆时间，采用反台阶施工法。

先 开挖下半部分，再开挖上半部分）3、 支撑拱法（先拱后墙法）：适用于W、V围岩，先进行拱圈砼浇筑，待拱圈衬砌完成 后，再进行下部开挖4、 核心支撑法（先墙后拱法）：适用于W、V围岩平洞或边墙岩体稳定性差，不能承受 顶拱荷载的平洞先沿着隧洞两侧周边由下而上以小断面分块进行开挖，边开挖边 衬砌两侧边墙；其次开挖上导洞，并经由上导洞进行拱部扩挖和衬砌顶拱；然后在 边墙和顶拱衬砌的保护下挖除核心部分；最后挖底并衬砌仰拱二、隧洞开挖爆破设计2.1 斜孔掏槽：锥形、单向、楔形掏槽根据岩石的可爆性不同，辅助眼一般可取0.4〜0.8m，周边眼间距0.5〜1.0m,周边眼眼口 距巷道轮廓线 0.1〜0.3m锥形掏槽：由数个掏槽炮孔呈角锥形布置，各炮孔以相等或近似相等的角度向工作面中 心轴线倾斜，孔底趋于集中，但互相并不贯通，爆破后能形成锥形槽锥形掏槽炮孔倾斜角 度（炮孔与开挖掌子面的最小夹角）一般为60〜70度，岩质越硬 ，倾角越小孔底距离为 0.2〜0.4m,岩质越硬，距离越小楔形掏槽：由数对对称相向倾斜的掏槽炮孔组成倾角一般为55〜80度岩质越硬，倾 角越小，孔底距离为0.1〜0.3m，岩质越硬，距离越小。

水平楔形：适用于岩层层理接近于水平的围岩或整体均匀的围岩 垂直楔形：适用于层理大致垂直或倾斜的各种围岩2.2 直孔掏槽（国内外隧洞开挖大都采用）：直孔掏槽适用于各种岩层，直孔掏槽需要更多的炮孔数目和更多的炸药量，并且要求钻 孔的位置和精度更精确部分水电站工程隧洞开挖直孔掏槽的主要参数工程名称岩性孔深（m）炮孔直径（mm）药卷直径（mm）炮孔间距（m）装药量（kg/孔）平均循环 进尺隔河岩引水隧 洞石灰岩页岩4.545320.25〜0.333.7二峡茅坪溪泄水隧洞花冈岩4.045320.22.73.3天生桥一级引水隧洞泥岩砂岩350320.32.4~2.52广蓄引水隧洞花冈岩片麻岩4.548430.25.254(1) 龟裂掏槽：布置在一条直线上，彼此间严格平行，装药孔与空孔间隔布置，起爆后 在整个 炮孔深度范围内形成条状槽缝装药长度一般为炮孔深度 90%，过小会产生炮孔内 部爆通、孔口部位爆不开、岩渣抛不出来的现象，从而影响槽腔的形成一般由 5~9 个炮孔 组成，其间距为 10~20cm2) 桶形掏槽：充分利用大直径(75〜100m m)空孔或数个与装药孔直径相同空孔，作为空 孔和岩石破碎后的膨胀空间，爆破后形成桶状槽腔。

桶状掏槽装药孔的装药长度一般不小于 炮孔深度90%，第一响炮孔到空孔的距离应不大于1.5倍空孔直径3) 螺旋掏槽：装药长度一般不小于炮孔深度 90%，装药孔与空孔之间的距离分别为a=(1.0〜1.5)D,b=(3〜4)D,d=(4〜5)DD为空孔直径，一般不小于100mm,遇坚硬难爆的岩石， 可增加1~2个空孔，空孔可比装药孔长20〜30mm并在孔底装少量炸药(200~300g)，在掏 槽装药孔爆破后即起爆，以利抛渣2.3 影响直孔掏槽效果的主要因素(1) 适用于完整性好的脆性岩体2) 空孔与装药孔之间距离：当采用等直径空孔和装药孔时，此距离一般随岩性不同而 不同，变动范围为炮孔直径的2〜4的距离当采用大直径空孔时，最先响炮孔至空 孔的距离不宜超过空孔直径的2倍当孔间过大时，爆后岩石将发生塑性变形，孔 间岩石将被挤压在空孔的位置，导致掏槽失败；距离过小，不仅钻孔困难，而且还 有可能使相邻掏槽炮孔出现殉爆而打乱设计起爆顺序或使相邻掏槽炮孔装药挤实 至超过其极限密度而拒爆3) 管道效应：孔深超过2 .5m ，易产生管道效应炮孔直径与药卷直径的比值为1 . 1 4〜 1 . 1 5 进，均无管道效应。

4) 掏槽炮孔装药量：其单耗值达到14〜18kg/m35) 起爆顺序：距空孔最近的炮孔最先起爆的原则，段间时差宜为 50〜100ms2.4 周边孔(预裂爆破或光面爆破)国内部分水工隧洞开挖的光面爆破参数工程名称岩性不耦合系数k线装药密度 q(g/m)炮孔间距(cm)最小抵抗 线 W(cm)密度系数(m)隔灌岩引水隧洞石灰岩页岩2.25150~20050~10040~5060~700.65〜0.75二峡茅坪溪泄水 隧洞花冈岩2.2530050700.71天生桥一级引水 隧洞泥岩砂岩1.56250~30040~5050~600.67〜0.83广蓄引水隧洞花冈岩片麻岩1.9228960700.86鲁布革电站引水洞石灰岩白云岩2.0425601000.6东江电站导流洞花冈岩2.04855670700.8太平驿电站引水洞中硬岩36050~6050~6050~1.0察乐森水庫输水洞软岩30040~5050~600.8〜1.0隧洞光面爆破参数一般参考值围岩条件炮孔间距(m)最小抵抗线(m)线装药密度(kg/m)适用条件坚硬岩0.55~0.700.6〜0.80.3~0.35炮孔直径40~50mm,药卷直径为20〜25mm,炮孔深度为1.0〜3.5m中硬岩0.45〜0.650.6〜0.80.2~0.3软岩0.35~0.50.4~0.60.08〜0.12间距a=(10〜18)D(D为炮孔直径)，对于软质或完整岩石宜取大值。

隧洞跨度小，坚硬和节理裂隙发育岩石的m值宜取小值，装药量也需相应减少m=0.5〜0.8 炮孔密集系数与岩石强度的关系岩石强度(mpa)<6060~8080~90>100m=a/w1.3~1.11.11.10.8〜0.72.5 光面爆破的技术措施：1) 钻孔精度是关系到能否达到良好光面爆破效果的关键，确保周边孔达到准、正、平、 齐的设计要求2) 使用低爆速、低猛度、低密度、传爆性能好、爆炸威力大的炸药3) 采用不耦合装药结构光面爆破的不耦合系数k 一般在1.25〜2.50范围内水工隧洞 开挖的光面爆破的不耦合系数在2.0左右比较合适4) 严格控制装药集中度装药过于集中或炮孔全长均匀装药都将影响光爆质量在有光 爆专用炸药的情况，应优先考虑先用专用炸药卷进行连续装药，并在孔底部位适当加强装药； 否则一般选用导爆索加自制小药卷，用竹片加工成串状装药结构5) 在不耦合系数较大并采用光爆专用炸药连续装式情况下，应在炮孔内装入一根导爆 索，以免由于管道效应而引起熄爆现象同时，周边孔应尽量同时起爆为好；若同时起爆引 起的爆破地震效应过大，可适当分段起爆2.6 隧洞爆破的参数的设计(1)炮孔直径：①32〜50mm,药卷与孔壁之间的间隙一般为炮孔直径的10%〜15%。

2) 炮孔深度：一般可根据经验和工程类比确定钻孔深度对于大中断面水工隧洞开挖， I〜II类围岩条件下，钻孔深度为3〜4.5m, III〜W类围岩条件下，钻孔深度为2〜3m; 对于不断面隧洞，钻孔深度一般为 1.2~2.0m3) 单位体积耗药量隧洞开挖爆破所需的单位耗药量参考值kg/m3)开挖断面面积(m2)围岩类别III 〜IIIIII 〜WW〜V4~62.92.31.81.67〜92.52.01.61.310〜122.251.81.51.213~152.11.71.41.216~202.01.61.31.140~431.41.1国内部分水工隧洞开挖爆破参数工程项目隔河岩电站引水洞二峡茅坪溪泄水隧洞光蓄电站引水隧洞光蓄电站尾水洞光蓄电站交通洞围岩岩性石灰岩、面UU岩花岗石花岗片麻岩花岗片麻岩花岗片麻岩断面面积(m2)10068(上半部)81.783.848.3开挖方式全断面全断面全断面全断面全断面炮孔个数(个)200~220149197166118炮孔密度(个/m2)2.0〜2.22.22.42.02.48单位耗药量(kg/m3)1.35~1.51.251.81.21.43一个循环的总装药量=单耗*体积 炮孔数量=总装药量/(炮孔长度*炮孔装药系数*线装药密度) 炮孔装药系数：围岩类别IIIIIIW、V掏槽孔0.65〜0.80.60.550.5朋洛孔0.55〜0.70.50.450.4周边孔0.6〜0.750.550.450.4注：当采用直孔掏槽时，掏槽孔可适当增加 10〜20%，以保证掏槽效果2#岩石铵梯炸药的线装药密度值药卷直径(mm)323538404550Y (kg/m)0.780.961.11.251.591.900 32X180X150g隧洞爆破的炮孔布置及起爆顺序(1) 炮孔布置：布置在开挖面中央偏下部位，其深度应比其他孔深15〜20cm。

为爆出平 整的开挖面，除掏槽孔和底板炮孔外，所有掘进孔应落在同一断面内底板炮孔深度一般与 掏槽孔相同；周边孔断面拐角处应布置炮孔为满足机械钻机需要和减少超欠挖，周边孔设 计位置应考虑0.03〜0.05的外插斜率，并应使前后两循环炮孔的衔接锯齿形的齿高最小锯 齿高一般不应大于15cm崩落孔应在整个断面上均匀布置，一般其抵抗线约为炮孔间距的 60%〜80%，当炮孔深度超过2.5m，靠近周边孔的内圈崩落孔应与周边孔相同的倾角2) 起爆顺序：掏槽孔、崩落孔、底板孔(侧墙。