隧道洞身开挖施工技术方案.doc

《隧道洞身开挖施工技术方案.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《隧道洞身开挖施工技术方案.doc（36页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流隧道洞身开挖施工技术方案.精品文档.目 录一、编制依据1二、工程概况12.1工程简介12.2 地形地貌12.3水文地质条件22.4气候情况22.5隧道地质情况22.6不良地质作用及特殊岩土3三、施工准备43.1人员准备43.2 施工进度安排53.3机械准备5四、施工工艺64.1施工工序流程64.2洞身开挖74.3光面爆破194.4出渣30五、火工品管理315.1爆破器材的管理325.2爆破器材的存放325.3爆破器材的运输325.4爆破器材的使用335.5爆破器材的检查监督33六、通风照明辅助设施346.1施工通风防尘346.2施工用电34七

2、、安全保证体系及措施347.1安全保证体系347.2安全保证措施35八、质量保证措施408.1建立、健全质量管理保证体系408.2质量保证措施42九、环保施工措施429.1 植物及水土保持措施429.2 预防水污染措施429.3 粉尘、噪音控制措施439.4 防治大气污染措施439.5 固体废弃物处理措施43十、文明施工措施44缙云山隧道（进口端）洞身开挖施工技术方案一、编制依据1、公路工程技术标准（JTG B01-2014）；2、公路隧道施工技术规范（JTG F10-2009）；3、公路工程质量检验评定标准（JTG F80/1-2012）；4、公路工程施工安全技术规范（JTG F90-201

3、5）；5、爆破安全规程(GB6722-2014)；6、重庆市公路工程质量控制强制性要求（渝交委201579号）；7、重庆市公路水运工程安全生产强制性要求（渝交委201581号）。8、重庆九永高速公路JY1合同段两阶段施工图设计文件；9、本标段实施性施工组织设计。二、工程概况2.1工程简介中交一公局重庆九龙坡至永川高速公路（成渝高速公路扩能）JY1合同段全长6.12Km，起讫桩号K0+000K6+120。缙云山隧道设计为双向六车道分离式隧道。本标段隧道为分离式小净距隧道，分左右幅设置。隧道左线起讫桩号ZK4+915ZK6+117.5，长1202.5m，隧道右线起讫桩号K4+895K6+120，长

4、1225m。该隧道为三车道大断面隧道，围岩结构较差，设计为III、IV、V级围岩，其中左线III级围岩257m，IV级围岩477.5m，V级围岩446m，明洞22m；右线III级围岩259m，IV级围岩495m，V级围岩448m，明洞23m。2.2 地形地貌缙云山隧道呈近东西向横穿缙云山南段。缙云山为北碚东向条形山，山体狭长。工程布设段宽约2.9Km。侵蚀构造低山呈单面山及列峰脊状低山形态，分布于山体两侧，东翼岭脊地势较低，最高点标高654.50m，西翼岭脊地势较高，最高点标高676.20m。溶蚀岩溶地形主要为岩溶槽谷地形，在隧址区地貌上形成了南、北两个相对完整的岩溶槽谷。南北槽谷总长约6Km

5、，北槽谷地形分布高程在480558m，槽谷宽350460m。南槽谷地形分布高程在511575m，槽谷宽50530m，槽谷形态，宽度不一、多宽平、延伸远、落水洞较发育，并有溶蚀槽丘，槽洼等岩溶地貌形态。岩溶槽谷段为干谷，而两侧山体横向冲沟发育，冲沟发育密度约0.51.0 条/Km，且常年有水。隧道穿过地带相对高差达319m，隧道最大埋深约276m。进洞口位于一斜坡中下部，斜坡坡向约85，地形坡角约5-15，局部形成基岩陡坎。左线出洞口位于一冲沟右岸斜坡中下部，冲沟走向约242，斜坡坡向345356，坡角2233，局部形成基岩陡坎。右线出洞口位于一冲沟中下部，冲沟走向约241，斜坡坡向213282

6、，坡角2231，局部形成基岩陡坎。2.3水文地质条件隧址区大型地表水体主要为分布东侧的梁滩河、西侧的璧南河及测区周边的水库。东侧的常年性河流为梁滩河，由南向北发育，为嘉陵江的一级支流。梁滩河发育于沙坪坝区白市驿一带的缙云山东麓和中梁山西坡，由南向北流经西永镇、陈家桥镇，最后于北碚汇入嘉陵江。梁滩河全长80.24km，流域面积380km2，河口高程约242.78m。璧南河发育于西侧璧山县境内河边镇一带的缙云山西麓和云雾山东麓，由北向南流经璧山县城、狮子镇、广普镇，最后于江津区油溪镇汇入长江，该河为长江的一级支流。璧南河在调查区附近延伸32.87Km，流域面积750Km2。隧址区地下水类型为松散岩

7、类孔隙水、基岩(红层)裂隙水、碎屑岩孔隙裂隙层间承压水、碳酸盐岩岩溶水，其中以碎屑岩孔隙裂隙层间承压水和碳酸盐岩岩溶水为主。2.4气候情况隧址区属亚热带温暖湿润区，气温高、湿度大、雨量充沛。廊道区多年平均气温17.8，七月最高，一月最低，极端最高气温41.1，极端最低气温-3.3。年平均降水量10001200mm，最大日降雨量为255.7mm，降雨集中在59月，占全年降水量的65%以上。相对温度多年平均值为81%。据气象资料，公路廊道区冬季有雾、霜，一般雾日为1831 天，霜日57 天，主要出现在12 月份。2.5隧道地质情况缙云山隧道横穿温塘峡背斜，该背斜走向北15东，北段为并报华夏构造系，

8、南至江津长江南岸的油溪镇，长48Km，褶曲宽3.006.00Km，为典型的线形褶曲。轴部地层为三叠系下统嘉陵江组（T1j）和三叠系中统雷口坡组（T2l）的可溶性碳酸盐岩类，两翼岩层由老至新依次出露三叠系上统须家河组（T3xj）和侏罗系下统的珍珠冲组（J1z）、中下统自流井组（J12z）、中统新田沟组（J2x）和沙溪庙组（J2s）的泥岩夹砂岩、页岩等。隧址一带温塘峡背斜岩层产状较陡，西翼岩层走向北1020东，倾北西，倾角4250；东翼岩层产状走向北1020东，倾南东，倾角5062。2.6不良地质作用及特殊岩土根据详勘资料，隧址区主要不良地质为岩溶及岩溶水、采空区、隧道瓦斯以及石膏岩层。（1）岩溶

9、及岩溶水缙云山隧道隧址区自温塘峡背斜穿过，顶部嘉陵江组可溶岩分布广泛，可溶岩出露地段未见大型溶洞、落水洞、漏斗、岩溶洼地等岩溶现象，隧道设计标高位置存在岩溶管道或暗河的可能性小中等。同时穿越背斜核部区域时，埋深大、断层、纵张裂隙发育，地下水静储量应较大，发生大规模涌、突水灾害的可能性中等。对隧道工程影响大。（2）煤层采空区隧址区的小煤窑大多已于上个世纪80 年代前后停采，大部分煤洞的洞口已垮塌，对这些煤窑进行确切的调查难度非常大。绝大部分的矿洞洞口标高都远远高于隧道顶板标高，由于采煤技术的限制，小煤窑主要以采上山煤为主，即说明一般情况下洞内的底板标高高于隧道设计标高。据调查分析，与隧道有直接关

10、系的老煤窑是进口段冒水洞煤矿。隧道范围分布的采空区对隧道的主要影响为穿越煤层采空区段时岩体的完整性差，采空区内的集水及有毒有害气体对隧道施工的影响。（3）隧道瓦斯缙云山隧道要在不同里程穿越区域内的三叠系上统须家河组（T3xj）的含煤层位，经收集到的成渝高速缙云山隧道（位于拟建隧道以北约3Km）竣工资料和壁山十余处煤矿瓦斯检测资料印证：瓦斯浓度（CH4）一般为0.150.35%，二氧化碳（CO2）为0.120.43%，通风不良时仅达到0.620.74%，也在临界范围之内。表明缙云山隧道穿越的三叠系须家河组（T3xj）第一、三、五段含煤层位属低浓度瓦斯煤层，由于瓦斯含量低，瓦斯压力测试十分困难，据

11、收集壁山区十处煤矿瓦斯鉴定资料及相关地质条件类似隧道的测试结果，其压力0.15Mpa，在采煤矿和废弃小煤窑记录均未发生过瓦斯燃烧、爆炸、窒息等事故，已建隧道施工过程中也未发生瓦斯突出的情况，本隧道瓦斯突出危险性较小。（4）膏岩膨胀性及腐蚀性根据区域地质资料及收集到的楠木沟石膏矿表明在嘉陵江组四段盐岩溶角砾岩底部分布有蜂窝状石膏层，厚约1116m 厚，石膏层由硬石膏吸水变成石膏过程中具有一定膨胀性，根据重庆地区经验，该层石膏属弱膨胀性岩体，膨胀力约100-200Kpa。分布段落：左线ZK5+889ZK5+914（25m）、右线K5+879K5+905(26m)。三叠系嘉陵江组岩溶角砾岩地层由于石

12、膏的存在地下水具有强腐蚀性。三、施工准备3.1人员准备生产副经理负责组织施工现场工作，人员现已全部到位（见下表3-1、3-2）。3-1 项目管理人员安排表序号工种名称数量(人)职责备注1副经理1负责现场全面管理2项目总工1负责现场全面技术管理3技术负责人2负责现场技术管理左右洞各1名4现场技术员2负责各工点现场技术管理左右洞各1名5测量工程师1负责现场施工的监控量测6安全员1负责现场安全工作7合计83-2 施工作业人员安排表工班名称人数（个）担负主要任务备注开挖班组30钻眼、装药、爆破或人工开挖等左洞运输班组12出碴、运输、调度、维修、保养等综合保障班组8水、电及其设备维修、保养，道路养护开挖

13、班组30钻眼、装药、爆破或人工开挖等右洞运输班组12出碴、运输、调度、维修、保养等综合保障班组8水、电及其设备维修、保养，道路养护小计1003.2 施工进度安排施工进度计划如表3-3所示。表3-3.V级围岩开挖施工进度计划表工程名称长度（m）施工起止日期备注开始日期结束日期K4+895K6+12012252015/2/42017/12/143.3机械准备机械设备配套从隧道工程特点出发，本着既要与施工方法相匹配，又能满足施工需要的原则，结合质量工期要求，做到既先进，又经济，合理配备。拟投入本标段隧道洞身开挖施工的主要机械设备见下表3-4所示。表3-4.拟投入本工程的主要施工机械序号设备名称机械型

14、号功率单位左洞右洞1凿岩台车自制台112凿岩机YT-282.4m3/h台23233潜孔钻机乌卡斯30100mm台334风镐G-10A台15155空压机4L-22/7132kW台556挖掘机小松PC-120114kW台117装载机夏工XG951155kW台118侧卸装载机ZL50C154kW台119轴流风机BD-6-NO16275kW台1110自卸汽车东风20t辆3311通风机SDS112K-4P-4545KW台1112变压器800KVA台113变压器500KVA台114变压器315KVA台1四、施工工艺4.1施工工序流程本隧道的洞身施工遵循“短进尺、弱爆破、少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”的施

15、工原则。施工应体现动态设计与信息化施工的思想，制定地质观察和监控量测的总体方案；地质条件复杂的隧道，应制定地质预测方案，以及时评判设计的合理性，调整支护参数和施工方案。通过动态设计使支护结构适应于围岩实际情况，更加安全、经济。本隧道设计强调了动态设计，动态施工的隧道施工理念，施工中可根据开挖后实际地质情况进行合理调整，开挖工法在经各单位（业主、设计、监理、施工）同意的情况下可进行合理调整。洞身开挖及初期支护的主要流程如下图所示：施工测量钻爆作业通风排烟排险初喷砼打 锚 杆钢筋网安装喷射砼支护清 基锚杆制作钢筋网制作砼 制 备隧道变形观测施工准备循环作业图4-1 洞身开挖及初期支护主要流程图4.

16、2洞身开挖4.2.1开挖方法选择本项目隧道为分离式三车道隧道，根据隧道的围岩特征，主要以、级围岩为主，隧道施工采用动态施工方法，在施工中当围岩与设计描述存在差异后，应进行相应的调整以满足施工需要。依据设计要求，分离式隧道III级围岩采用台阶法开挖，IV级围岩深埋段采用三台阶七步作业法施工，V级围岩深埋段采用CD法施工，V级围岩浅埋段采用双侧壁导坑法施工，对于断层破碎带段、抗水压衬砌段，均采用双侧壁导坑法施工，且在施工中根据变形情况设置临时仰拱，严禁对膨胀性石膏段采用台阶法开挖。该隧道围岩结构较差，隧道围岩级别、长度及开挖工法统计如下表。表4-1 隧道开挖统计表部位起止桩号长度（m）围岩级别施工

17、工法左洞ZK4+915-ZK4+93722明挖法ZK4+937-ZK5+043106双侧壁导坑法ZK4+043-ZK5+07330CD法ZK5+073-ZK5+15077三台阶七步作业法ZK5+150-ZK5+20050台阶法ZK5+200-ZK5+25656三台阶七步作业法ZK5+256-ZK5+364108CD法ZK5+364-ZK5+41854三台阶七步作业法ZK5+418-ZK5+43820台阶法ZK5+438-ZK5+45315台阶法ZK5+453-ZK5+50350CD法ZK5+503-ZK5+58582台阶法ZK5+585-ZK5+63045CD法ZK5+630-ZK5+7851

18、55CD法ZK5+785-ZK5+86883三台阶七步作业法ZK5+868-ZK5+94779CD法ZK5+947-ZK6+117.5170.5三台阶七步作业法右洞K4+895-K5+91823明挖法K4+918-K5+027109双侧壁导坑法K5+027-K5+05730CD法K5+057-K5+13578CD法K5+135-K5+18550三台阶七步作业法K5+185-K5+28186CD法K5+281-K5+36796CD法K5+367-K5+390.523.5三台阶七步作业法K5+390.5-K5+440.550CD法K5+440.5-K5+455.515台阶法K5+455.5-K5+

19、574118.5台阶法K5+574-K5+62450CD法K5+624-K5+777153CD法K5+777-K5+86891三台阶七步作业法K5+868-K5+94880CD法K5+948-K6+120172三台阶七步作业法4.2.2施工测量项目经理部测量部门人员将按发包人提供的施工设计资料，对线路中线、水准点和中桩高程进行复测。复测结果报经监理和业主批复后，组织定位放线，对隧道工程布设精密导线网、水准网，埋设永久桩和护桩。4.2.3双侧壁导坑法开挖双侧壁导坑法，属于新奥法的一个分支，以新奥法基本原理为依据。采用双侧壁导坑法开挖时，上下台阶距离25m，左右导坑距离58m，中隔墙保留长度58m

20、，仰拱封闭落后中隔墙下台阶1020m；洞口浅埋段要求二次衬砌尽量紧跟开挖，其余段落根据监控量测结果二次衬砌落后开挖面不得超过50m。在开挖导坑时，尽量减少对围岩的扰动，导坑断面近似椭圆，周边轮廓圆顺，避免应力集中。具体施工工序、工艺流程如下图所示：架立周边钢架，必要时设底部横撑施作锚喷支护开挖部喷砼封闭掌子面，施作锚喷支护，闭合成环开挖部，接长临时钢架，拆除下部横撑拆除临时钢架（56m），浇筑仰拱浇筑填充混凝土浇筑二次衬砌施作防水层监控量测开挖部，进尺同钢架间距清理掌子面，测量放线开挖部，进尺同钢架间距开挖部，进尺同钢架间距喷砼封闭岩面喷砼封闭岩面施作洞身锚杆施作洞身锚杆架立钢架、临时钢架及横

21、撑架立钢架、临时钢架及横撑锚喷支护，闭合成环施作超前支护、注浆监控量测监控量测锚喷支护，闭合成环开挖部，进尺同钢架间距超前地质预报图4-2 双侧壁导坑施工工艺流程图图4-3 双侧壁导坑法施工工序平面示意图图4-4 双侧壁导坑法施工工序立面示意图1、具体施工步骤（1）利用上一循环架立的钢架施作隧道侧壁小导管及导坑侧壁锚杆超前支护。机械开挖部，人工配合整修。必要时喷5cm厚混凝土封闭掌子面。施作部导坑周边的初期支护和临时支护，即初喷4cm厚混凝土，安装I22型钢钢架和I18临时钢架，并设锁脚锚杆（管）。安径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。（2）在滞后于部25m后，机械开挖部，人工配合整修。必要时喷5

22、cm厚混凝土封闭掌子面。导坑周边部分初喷4cm厚混凝土。接长I22型钢钢架和I18临时钢架，安装锁脚锚杆（管），导坑钢架封闭成圈。钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。（3）在滞后于部25m后，机械开挖部，人工配合整修，并施作导坑周边的初期支护，步骤及工序同。（4）在滞后于部25m后，机械开挖部，人工配合整修，并施作导坑周边的初期支护，步骤及工序同。（5）在滞后于部58m后，机械开挖部，人工配合整修。喷5cm厚混凝土封闭掌子面。导坑周边部分初喷4cm厚混凝土。接长I22型钢钢架，拱部钢架形成封闭。钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。（6）在滞后于部25m后，机械开挖部，人工配合整修。隧底周边部分

23、初喷4cm厚混凝土。接长I18临时钢架，复喷混凝土至设计厚度。拆除下部横撑，安设I22型钢钢架仰拱单元，使之封闭成环。（7）根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，拆除I18临时钢架及上部临时横撑。利用仰拱栈桥灌筑部边墙基础与仰拱混凝土。（8）灌筑仰拱填充部至设计高度。（9）利用衬砌模板台车一次性灌注部衬砌（拱墙衬砌一次施作）。2、双侧壁导坑法施工要求（1）隧道施工应坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。（2）开挖方式均采用弱爆破或人工开挖，爆破时严格控制炮眼深度及装药量。（3）工序变化处之钢架（或临时钢架）应设锁脚钢管，且必须对锁脚钢管进行注浆，以确保钢架基础稳定。（4）当现

24、场导坑开挖孔径及台阶高度需进行适当调整时，应保证侧壁导坑临时支护与主体洞身钢架连接牢固，横向钢支撑可根据监控量测结果适当调整其位置。并考虑侧壁导坑自身的稳定及施工的便捷性。（5）钢架之间纵向连接钢筋应按要求设置，及时施作并连接牢固。（6）临时钢架的拆除应等洞身主体结构初期支护施工完毕并稳定后，方可进行。（7）施工中，应按有关规范及标准图的要求，进行监控量测，及时反馈结果，分析洞身结构的稳定，为支护参数的调整、浇筑二次衬砌的时机提供依据。4.4.2 CD法开挖CD法开挖也叫中隔壁法,其开挖及初期支护施工工序原则为：先超前支护，后开挖并及时初期支护，开挖由上而下，衬砌由下而上的原则。开挖后立即进行

25、喷射混凝土施工，然后打锚杆、架立钢架、复喷至设计厚度。采用CD法开挖时，上下台阶距离25m，左右导坑距离1020m。具体施工工序、工艺流程如下图所示。本标段隧道级围岩浅埋段、级围岩深埋段及小净距隧道后续洞级围岩深埋段，采用CD法开挖。基底加固测量放线左侧拱部超前支护左侧上部开挖、出碴左侧上部、上部中隔壁初期支护、同时进行左侧下部开挖、出碴右侧拱部超前支护右侧上部开挖、出碴超前地质预报围岩监控量测围岩监控量测右侧上部、上部中隔壁初期支护、同时进行右侧下部开挖、出碴左侧下部初期支护右侧下部初期支护底部开挖、出碴，接长临时钢架仰拱初期支护拆除临时钢架、仰拱衬砌仰拱填充施工下一工序围岩监控量测图4-5

26、 CD法施工工艺流程图图4-6 CD法施工工序平面示意图图4-7 CD法施工工序立面示意图1、施工步骤说明（1）中夹岩侧导坑上台阶开挖。（2）中夹岩侧导坑上台阶初期（临时）支护，安装I20型钢钢架和I18临时钢架，并设锁脚锚杆。（3）在滞后于中夹岩侧导坑上台阶开挖25m后，机械开挖中夹岩侧导坑下台阶，人工配合整修。（4）中夹岩侧导坑下台阶初期（临时）支护，接长I22型钢钢架和I18临时钢架，安装锁脚锚杆。（5）中夹岩侧导坑仰拱初期支护，导坑钢架形成封闭圈。（6）中夹岩侧导坑仰拱浇筑。（7）在滞后于中夹岩侧导坑下台阶开挖58m后，机械开挖另侧上台阶，人工配合整修。（8）中夹岩另侧导坑上台阶初期（

27、临时）支护，安装I20型钢钢架和I18临时钢架，并设锁脚锚杆。（9）在滞后于另侧上台阶开挖25m后，机械开挖另侧下台阶，人工配合整修。（10）中夹岩另侧导坑下台阶初期（临时）支护，安装I20型钢钢架和I18临时钢架，并设锁脚锚杆。（11）中夹岩另侧导坑仰拱初期支护，隧道全周钢架形成封闭圈。（12）中夹岩另侧导坑仰拱浇筑。（13）拱墙混凝土全周浇筑。2、CD法施工要求（1）隧道施工应坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。（2）开挖方式均采用弱爆破或人工开挖。爆破时严格控制炮眼深度及装药量。（3）主体结构初期支护钢架应根据工法的设置情况对其分节进行适当调整。（4）锁脚小导管可根据需

28、要设置，以确保下台阶施工的安全。（5）各步台阶一次开挖长度宜在23m之间。第三部台阶开挖后仰拱应紧跟。（6）右部导洞开挖，应滞后于左部导洞，距离不小于10m为宜。（7）施工中，应按有关规范及标准图的要求，进行监控量测，及时反馈结果，分析洞身结构的稳定，为支护参数的调整、浇筑二次衬砌的时机提供依据。（8）上导坑、部的开挖循环进尺控制为1榀钢架间距（0.7m），下导坑、部的开挖可依据地质情况适当加大。（9）导坑开挖孔径及台阶高度可根据施工机具、人员等安排进行适当调整。（10）钢架之间纵向连接钢筋应及时施作并连接牢固。4.4.3 三台阶七步作业法开挖IV级围岩深埋段、极小净距隧道后续洞级围岩段可采用

29、三台阶七步作业法开挖，具体施工工序、工艺流程如下。图4-8 三台阶七步作业法施工工艺流程图1、三台阶七步作业法施工步骤说明（1）部弧形导坑开挖。（2）施做弧形导坑初期支护。（3）部中台阶错开开挖。（4）施做中台阶初期支护。（5）部下台阶错开开挖。（6）施做下台阶初期支护。（7）部上中下预留核心土开挖。（8）分步施做上中下预留核心土初期支护。（9）灌筑该段内部仰拱及隧底填充。（9）灌筑部二次衬砌。2、三台阶七步作业法施工要求（1）隧道施工应坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。（2）开挖方式均采用弱爆破或人工开挖。爆破时严格控制炮眼深度及装药量。（3）导坑开挖孔径及台阶开挖高度可

30、根据施工机具、人员等安排进行适当调整。（4）工序变化之处的钢架应设锁脚钢管，以确保钢架基础稳定。（5）钢架之间纵向连接钢筋应及时施作并连接牢固。（6）各步开挖循环进尺1.01.5m，预留核心土的长度在35m为宜。（7）每循环开挖进尺一次，当掌子面不稳定时喷10cm厚C20混凝土封闭。（8）应注意开挖工程中初期支护结构及核心土的稳定性，必要时应利用核心土体加设全断面环形临时支撑。（9）喷射混凝土达到设计强度70以上时再进行下一步开挖。（10）复合式衬砌段在施工时，须按有关规范及标准图的要求，进行监控量测，根据监控量测的结果进行分析，确定灌筑二次衬砌的时机及调整支护参数。4.4.4台阶法开挖III

31、级围岩采用台阶法开挖，开挖工序见下图。图4.9 III级围岩采用台阶法开挖示意图1、台阶法施工步骤说明(1)上断面开挖。(2)上断面初期支护。(3)下断面开挖。(4)下断面初期支护。2、台阶法法施工要求（1）先超前支护，后开挖并及时初期支护，开挖由上而下，衬砌由下而上。（2）开挖后立即进行喷射混凝土施工，然后打锚杆，架立钢架，复喷至设计厚度。4.3光面爆破隧道爆破设计参数的确定采用理论计算法、工程类比法与现场试爆相结合，在保证爆破震动速度符合安全规定的前提下，提高隧道开挖成型质量和施工进度。4.3.1 炮孔深度L隧道爆破循环进尺根据隧道围岩情况及地表建筑物情况作相应调整，爆破设计的炮孔深度根据

32、爆破部位不同而确定。4.3.2 炮孔数目N本爆破设计炮孔直径采用42mm，单位面积钻孔数为1.52.5个(未包括光面爆破炮孔)。采用计算公式N=k式中N 炮孔数目个数（光面爆破适当增加612%）；k 参数。1个自由面k=33.3；2个自由面k=2.9；三个自由面k=2.4；f 岩石坚固系数，810；s 隧道爆破断面面积，本标段隧道开挖面积为分部多断面开挖，根据各自分部断面大小进行计算；由于隧道周边采取光面爆破，因此，根据布孔原则，可适当增加10%15%炮孔数目。4.3.3 炮孔布置类似工程地质的装药集中度：q=0.10.15kg/m，由于本设计周边光面炮孔间距为50cm，因此设计装药集中度取最

33、小值(q=0.15kg/m)。1、掏槽炮孔的布置原则掏槽炮孔主要针对工人习贯以及便于作业，一般选择在断面的中下部位，并尽量考虑掏槽以上的炮孔为压顶炮。掏槽设为一、二级、三级楔形掏槽形式（根据循环进尺而定），掏槽位置置于断面的下部位置，距开挖底面0.6m0.8m；采用连续延期段位雷管均可，掏槽延期段别间隔时差必须保证35ms，其抛碴距离控制在1520m范围内，可满足各项施工作业要求，同时可减小爆破振动。开挖掏槽设计见下图。2、周边炮孔的布置原则周边炮孔是控制隧道开挖轮廓的关键炮孔，又称光面爆破炮孔，它既可以控制围岩超欠挖，又可以达到减小爆破对围岩的扰动的目的。根据岩质和围岩类别，周边炮孔孔距E取

34、（1015）d（d为炮孔直径），最小抵抗线=E/。炮孔间距为50cm，炮孔直径为42mm，能满足E值要求。3、扩槽、内圈、二台、底板炮孔的布置原则扩槽、内圈、底板炮孔的布置原则均比掏槽、周边炮孔稀，而与掘进炮孔相比，又要适当加密。为了控制爆破引起对围岩的破坏，内圈炮孔设计间距为0.60.7m，使炸药量能在内圈炮孔带均匀分布，底板炮孔由于积压碴的原因，也必须适当加密，间距或抵抗线一般为掘进炮孔的80%左右，设计为0.600.70 m。4、掘进炮孔的布置原则掘进炮孔一般均匀布置即可，采用线形布置和环形布置相结合的形式。抵抗线均为同排（或同一环形）炮孔间距的80%100%。5、单每茬炮循环进尺控制根

35、据围岩及地表建筑物情况作相应调整。各类围岩开挖钻爆设计具体布孔见下图。4.3.4 一次爆破总装药量计算与炸药的分配(1)、爆破总装药量计算采用公式：Q=kls式中,Q-爆破一次总装药量,Kg； k爆破1m3岩石所需炸药,k=1.8(f/s),f为岩石坚固系数（810）。kg/m3； l掘进、辅助、炮孔深度根据每茬炮循环进尺确定； s隧道开挖断面爆破面积（分台阶断面）；若多断面开挖另计； 炮孔利用率，=0.80.95； (2)、炸药分配隧道爆破装药按照不同部位的炮孔所起的作用不同，因而各部位炮孔的装药量也不相同，按前式计算结果进行全断面炮孔分配装药。其具体各部位炮孔分配装药情况见下表。在距离建筑

36、物较远时，可根据爆破震动监测数据结果，适当调整循环进尺、参数及装药量，但必须应依照国家规定，根据对周围建筑物的允许最大震动速度要求进行控制调整。在进入含有瓦斯的隧道爆破段，必须使用煤矿许用炸药和煤矿许用电雷管，采用电力起爆，并严格按照瓦斯隧道施工安全技术规范进行爆破作业。(3)、单孔装药量校核的计算周边炮孔装药参数在上面已确定,其它炮孔的装药量均可按下列公式计算:公式：q=kawL (kg)式中：q单孔装药量 (kg)； k炸药单耗 (kg/m3)； a炮孔间距 (m)； w炮孔爆破方向的抵抗线 (m)； L炮孔深度 (m)； 炮孔部位系数(参照下表选取)。中硬岩隧道炮孔部位系数炮孔部位掏槽炮

37、孔扩槽炮孔掘进槽下掘进槽侧掘进槽上内圈炮孔二台炮孔底板炮孔值1.521.01.21.01.21.00.81.00.50.81.21.51.52.0(4)、光面爆破参数为了严格控制隧道周边超、欠挖，减少浪费，控制成本，保持围岩的自身稳定性，隧道周边采取光面爆破，合理选择周边炮孔间距、最小抵抗线、装药结构、不偶合系数、装药集中度等。光面爆破参数如下表。光面爆破参数表岩石类别周边眼间距E(cm)周边眼抵抗线W(cm)相对距离E/W装药集中度q(kg/m)硬岩405050600.80.850.150.25软质岩354545600.750.80.070.12(5)、光面爆破炮孔装药量校核计算Q=BKmK

38、1W (g/m)式中，Q1米深光面爆破炮孔装药量（g/m）； B光面爆破炮孔孔口填塞系数取B=1.0； K在光爆中，软岩取0.50.7，中硬岩取0.750.95，坚硬岩取1.01.5； m炮孔密集系数，m=a/W； K1根据炮孔密度而定的系数，取K1=0.5，但每加深1m增加0.2； W保护层（光爆层）厚度或最小抵抗线m。4.3.5 炮孔堵塞堵塞作用是使炸药在受约束条件下能充分爆炸以提高能量利用率，堵塞的目的是防止个别飞石和冲炮，保证爆破效果。因此，堵塞要求必须认真严格的堵塞，长度不小于20cm，要求堵塞密实，不能有空隙或间断。堵塞材料采用粘泥或软泥，要求不能过稀，可搓成条即可；也可采用自制炮

39、泥堵塞(砂粘土水=311)。4.3.6 爆破器材的选择炸药：选用改进型铵油炸药和乳化炸药，周边炮孔选用25mm小药卷，其它炮孔采用32mm标准药卷。瓦斯隧道段采用煤矿许用炸药。雷管：1、选用普通非电毫秒延期雷管，段位为120段；2、选用瞬发电雷管（击发起爆用）。3、煤矿许用雷管（瓦斯隧道段使用）导爆索：周边炮孔间隔装药，采用导爆索单孔加工药串传爆。（瓦斯隧道段禁止使用导爆索）。4.3.7 装药结构本隧道装药结构分为两种装药形式，一种是连续装药，另一种是间断捆绑药串装药。连续装药结构用于隧道开挖掏槽、扩槽、掘进、二台、底板、内圈炮孔装药结构，就是将计算炸药量32 mm的药卷逐节不间断装入孔内，在

40、药柱的适当位置放入起爆雷管，孔口部位采取炮泥填塞即可；间断捆绑药串装药专用于周边炮孔或光面炮孔装药，选用并加工成药串，将计算炸药量25 mm的药卷分割成每段5075g(孔底药包药量适当加强)，均匀间隔地捆绑在导爆索上，在导爆索的孔底部位捆上起爆雷管(应注意传爆方向)，并采用竹片引带。见下面示意图。4.3.8 爆破网络及连接本标段隧道爆破采用120段非电毫秒延期雷管，根据单段允许最大装药量进行分段微差爆破，实行孔内延期。每段延时雷管递增时间必须大于30ms，以保证爆破效果，同时不产生叠加现象。网络采用簇连法连接，连接时将导爆管分片区捆成15根一束，每束中心捆绑两发加工好少量炸药1段雷管（要加工少

41、量炸药）击发，所有击发雷管均采用并联法并网，最后收拢合并，采用2发电雷管击发起爆。见爆破网络示意图。4.4出渣出碴是影响进度的主要工序，合理地配备机械设备是提高效率的关键。出碴作业流程:爆破后进行通风排烟、排险、洒水降尘装载机、自卸汽车就位装碴运碴在专人指挥下在2#弃土场进行卸碴。隧道开挖出渣采用通过挖掘机、装载机和自卸汽车共同完成，最后弃之指定弃土场。弃土场派专人指挥卸渣。保证车辆卸渣作业安全。同时为保证运输道路畅通，派设专人养护维修运输线路。爆破后，及时进行通风排烟排险和洒水降尘，炮响至少15min后，且掌子面的能见度达到要求时，方可安排人员进入排险。排险主要清除施工作业段松散危石，清除完

42、毕后方可出碴。挖掘机装卸作业时施工范围内严禁站人。严格遵守洞内行车速度规定，限速20km/小时，不得超速行驶，装卸渣土必须有专人指挥。通风采用压入式排风方式，距开挖掌子面不宜大于15米，采用内燃机作业时，全断面开挖时风速不应小于0.15m/s，降尘采用洒水降尘的方法，在距掌子面约20m和30m左右各设1道水幕降尘器，当点炮后人员撤离时打开阀门，炮响15min后关闭，以清除爆破等作业所产生的粉尘和溶解部分有害气体。水幕降尘见图4-4所示。当通风排烟、洒水除尘及排险结束，安排装载机、自卸汽车、挖掘机就位，进行出碴作业。图4-10 水幕降尘装置示意图10mAA喷头AA喷头洞身开挖每个工作面各采用1台

43、简易开挖台车，1台挖掘机，2台装载机，3辆自卸汽车，出碴采用装载机出碴，挖掘机配合，自卸汽车运碴的方案。作业见图4-5所示。图4-10洞内出渣、运输作业图五、火工品管理为了严格管理施工现场爆破物品，预防被盗、丢失和爆炸事故发生，保障施工现场和人民生命财产安全，根据中华人民共和国民用爆破物品管理条例的规定，结合施工现场的实际情况，特制定本安全措施。5.1爆破器材的管理1、建立健全验收、运输、领发、检查、看守等各项安全管理制度。保证爆炸物品不发生被盗、被抢、丢失、失火、滥发、误发等问题。2、爆炸物品管理员应挑选政治可靠、责任心强，取得合格证的人员担任。管理员的主要职责是，按照国家和上级关于爆炸物品管理的法规、规定严格执行领发制度，具体任务是：（1）负责爆破器材的验收、保管、发放和统计工作。（2）负责建立和填写爆炸物品的管理台帐，并做到日清月结，帐物相符。（3）接受上级领导和公安机关的检查、指导、整改安全隐患。3、施工现场当班作业剩余的爆炸物品，必须及时清点登记退库，严禁带回工棚、宿舍或任意存放，严禁私藏、私用。4、不准擅自向外单位提供或代为保管爆炸物品。5.2爆破器材的存放1、本工地设爆破器材临时存放点，临时存放点布置必须符合安全规定，现场设置两个防爆箱，炸药、雷管分别存放，由爆破工负责管理，临时存放点内爆炸物品的数量要严格控制。2、爆破器材接收、发放、退