鉆爆法開挖隧道施工工藝及方法

1、鉆爆法開挖隧道施工工藝及方法3.5.3.1鉆爆法施工（1）施工工藝采用光面爆破，控制開挖輪廓，減少超欠挖，同時減少對圍巖的擾動，軟弱圍巖采用機械開挖或微震爆破開挖。IV、V級圍巖采用臺階法施工，斷層破碎帶地段可采用帶臨時仰拱或橫撐的臺階法施工。隧道開挖工藝見下圖。隧道開挖施工工藝流程圖（2）施工方法臺階法施工程序見下圖。(80m：w1015m開挖步驟：VI上臺階開挖；11上臺階初期支護；下臺階開挖；w下臺階初期支護；仰拱開挖；V仰拱施工；W仰拱回填；伽拱墻襯砌;臺階法開挖順序圖1）測量放線鉆孔前測量放樣，準確繪出開挖輪廓線及周邊眼、掏槽眼和輔助眼的位置，用激光鉛直儀控制邊線。距開挖面50m處埋

2、設中線樁，每100m設置臨時水準點。每次測量放線的同時，要對上次爆破斷面進行檢查，利用隧道開挖斷面量測系統(tǒng)對測量數據進行處理，及時調整爆破參數，以達到最佳開挖斷面效果。2）鉆孔作業(yè)鉆眼前，鉆工要熟悉炮眼布置圖，嚴格按鉆爆設計實施。特別是周邊眼和掏槽眼的位置、間距及數量，未經主管工程師同意不得隨意改動。定人定位，周邊眼、掏槽眼由經驗豐富的司鉆工司鉆。準確定位鑿巖機鉆桿，使鉆孔位置誤差不大于5cm，保持鉆孔方向平行，嚴禁相互交錯。周邊眼鉆孔外插角度控制：眼深3m時外插角3,眼深5cm時外插角2,使兩茬炮接口處臺階不大于15cm。同類炮眼鉆孔深度要達到鉆爆設計要求，眼底保持在一個鉛垂面上。3）周邊眼

3、的裝藥結構周邊眼的裝藥結構是實現光面爆破的重要條件，嚴格控制周邊眼裝藥量，采用合理的裝藥結構，盡量使炸藥沿孔深均勻分布。施工時采用不耦合裝藥結構，不耦合裝藥系數一般控制在1.42.0范圍內。4）裝藥及起爆根據巖石強度選用不同猛度爆速的炸藥，有水地段及周邊眼采用乳化炸藥，其余地段均采用2號巖石硝銨炸藥。周邊眼用25X200mm小藥卷，不耦合裝藥;其余炮眼用40X200mm藥卷，連續(xù)裝藥。采用塑料導爆管復式起爆網路非電起爆。裝藥按鉆爆設計圖確定的裝藥量定人、定位、定段別，自上而下順序進行，導爆管要“對號入座”所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞長度不小于20cm。5）爆破作業(yè)管理控制按“一標準、二要求、三控

4、制、四保證”的原則進行光面爆破施工。“一標準”即一個控制標準?！皟梢蟆奔淬@眼作業(yè)要求和裝藥聯(lián)線作業(yè)要求。“三控制”即控制鉆眼角度、深度、密度;控制裝藥量和裝藥結構;控制測量放線精度。“四保證”即搞好思想保證，端正態(tài)度，糾正“寧超勿欠”等錯誤思想;搞好技術保證，及時根據爆破實際情況調整鉆爆設計參數；搞好施工保證，落實崗位責任制，組織QC小組活動，嚴格工序自檢、互檢、交接檢;搞好經濟保證，落實經濟責任制。裝藥前，所有炮眼全部用高壓風吹洗;嚴格按爆破設計的裝藥結構和藥量施作。嚴格按設計的聯(lián)接網絡實施，控制導爆索連接方向和連接點牢固性。6）微震爆破隧道周邊采用光面爆破，不良地質、淺埋地段采用微震控制

5、光面爆破。微震爆破作業(yè)段最大一段允許裝藥量：Qmax=R3X（Vkp/K）3/a，式中：Qmax最大一段爆破藥量，kg；Vkp安全速度，cm/s；取Vkp=2cm/s；R爆破安全距離，m；K地形、地質影響系數；a衰減系數。K、a值是針對隧道的具體情況，通過多次試爆基礎上進行K、a值回歸分析后確定。根據爆破物距爆心的安全距離要求，并由此推出的每段的最大裝藥量。根據以往施工經驗，爆破產生大振速部位通常為：掏槽爆破、底板或底角爆破、周邊光面（預裂）爆破，為此，采用的措施一是采用楔形復式掏槽技術；二是根據根據爆破震動衰減規(guī)律公式反算控制最大單響起爆藥量，將藥量大的炮眼，分段進行起爆。7）鉆爆設計其它各

6、級圍巖參照其設計進行適當調整，并在實際施工中不斷優(yōu)化爆破參數，以取得最佳爆破效果。鉆爆設計以W、V級圍巖臺階法施工為例，見圖2-5-42。施工注意事項隧道施工堅持“管超前、弱爆破、短進尺、強支護、早封閉、勤量測、速反饋”的原則。在隧道開挖時，根據超前地質預測預報結果，及時反饋信息，核對圍巖級別及地下水狀態(tài)及時調整施工方案、施工方法，調整超前支護，確保施工安全。掏槽眼剖面示意圖w、v級圍巖臺階法開挖爆破設計圖靜力爆破施工工藝流程:施工前準備一設計布孔一測量定位一鉆孔一清孔一裝藥一藥劑反應巖石龜裂f液壓碎石機破碎已龜裂巖石f挖土機挖土機挖運石渣。鉆孔巖石的爆破應將周圍的土層挖掉，直至爆破底部以下1

7、00200mm?？變扔嗨?、余渣用高壓風吹洗干凈，孔口旁應干凈無土、石渣。靜力爆破的鉆孔深度一般12m，裝藥深度為孔深的100%。靜力爆破鉆孔孔距及排距布置見下表?？拙?、排距布置表巖石硬度F=4F=6F=8F=12素混凝土鋼筋混凝土孔距(cm)501004030203020排距(cm)805040304030靜力爆破劑布孔設計參數見下表靜力爆破劑布孔設計參數表(H為計劃破碎物體高度破碎目標孔深L相鄰孔距a（cm）排距b(cm)孔徑d(cm)藥量kg/m3低硬度巖石1.00H40100(0.60.9)a3850510中硬度巖石1.05H3040(0.60.9)a38501222堅硬花崗巖石1.05

8、H25403080385018252）裝藥裝藥時對向下或向上傾斜的眼孔，藥劑中加入22%32%的水（重量比）拌成流質狀后倒入孔內搗實；用藥卷裝填鉆孔時逐條捅實，粗顆粒藥劑水灰比調制0.220.25，粉末藥劑水灰比調至0.32，垂直炮孔不必堵塞。裝藥時對水平方向或向上方向的鉆孔，用比鉆孔直徑略小的高強纖維紙袋裝入藥劑，裝藥長度為孔深的90%。按一個操作循環(huán)所需藥卷數量，放在盆中倒入潔凈水完全浸泡3050s左右藥卷充分濕潤，完全不冒泡時，取出藥卷從孔底開始逐條裝入并捅緊，密實地裝填到孔口，即“集中浸泡、充分浸透、逐條裝入、分別搗實”；也可將藥劑拌和后用灰漿泵壓入，孔口留5cm用黃泥封堵保證水分藥劑

9、不流出。巖石開裂后，可向裂縫中加水，支持藥劑持續(xù)反應，可獲得更好效果。3）每次裝填藥劑，都要觀察確定巖石、藥劑、拌合水的溫度是否符合要求。灌裝過程中已開始發(fā)生化學反應的藥劑（表現開始冒起和溫度快速上升）不允許裝入孔內，從藥劑加入拌合水到灌裝結束，不得超過5min。4）藥劑反應時間的控制：反應時間太快容易發(fā)生沖孔傷人事故，反應時間一般控制在3060min較好?？刂扑巹┓磻獣r間太快有兩種方法,一是在拌合水中加入抑制劑（0.56%）；另一種方法是嚴格控制拌合水、干粉藥劑和巖石的溫度。藥劑低溫存放，避免暴曬，將拌合水溫控制在15C以下，冬季加入促發(fā)劑和提高拌合水的水溫。5）靜力爆破藥劑應根據施工溫度選擇合適型號，不同型號不可以互用