新涼風(fēng)埡隧道隧道爆破方案樣本

新涼風(fēng)埡隧道爆破設(shè)計(jì)方案

一、 爆破設(shè)計(jì)依據(jù)

1、 《鐵路隧道工程施工技術(shù)指南》(TZ204-)

2、 《鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》(TZ10417-、J287-)

3、 《鐵路隧道工程施工安全技術(shù)規(guī)程》(TB10304-、J947-)

4、 鐵建設(shè)【】120號(hào)文件

5、 新涼風(fēng)埡隧道設(shè)計(jì)圖

6、 國(guó)家及行業(yè)有關(guān)工程建設(shè)的法律、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、條例等。

二、 爆破設(shè)計(jì)原則

1、 采用光面爆破。根據(jù)地質(zhì)條件，開(kāi)挖斷面、開(kāi)挖進(jìn)尺，爆破器材等條件編制爆破設(shè)計(jì)。鉆爆參數(shù)是一動(dòng)態(tài)的參數(shù)，應(yīng)根據(jù)圍巖變化及時(shí)調(diào)整，進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理。

2、 隧道經(jīng)過(guò)兩種類別不同的圍巖，要求鉆爆技術(shù)人員能根據(jù)圍巖的變化情況，及時(shí)調(diào)整好控爆參數(shù)，將爆破對(duì)隧道周壁的破壞減小到最低。

3、 加強(qiáng)開(kāi)挖工序管理，對(duì)全隧道實(shí)現(xiàn)光面爆破開(kāi)挖，減少超欠挖量，減輕圍巖松馳圈影響范圍，確保隧道開(kāi)挖成形質(zhì)量。

三、 工程及地質(zhì)概況

(一)工程概況

新涼風(fēng)埡隧道位于貴州省桐梓縣境內(nèi)，其穿越桐梓縣楚米鎮(zhèn)與大河鎮(zhèn)的接壤地帶，隧道起迄里程DK149+846?DK157+464,全長(zhǎng)7618m,其中II、III、W、V級(jí)圍巖分別為755m(9.9%)、 2340m(30.7%)、 3020m(39.6%)、

1503m(19.7%)。

洞內(nèi)線路縱坡為”人”字坡，變坡點(diǎn)里程為DK154+800,進(jìn)口坡段長(zhǎng)4954m,坡度從17.2%。過(guò)渡到9%。(DK154+200),出口坡段長(zhǎng)2664m,坡度為-3%°。

為滿足施工工期要求，且使隧道出口開(kāi)挖含煤地層形成巷道式通風(fēng)，兼顧隧道施工及運(yùn)營(yíng)期間排水，分別于隧道進(jìn)出口設(shè)置平導(dǎo)，其中：進(jìn)口端平導(dǎo)長(zhǎng)4699.982m,起訖里程為PDK149+847.018?DK154+547,出口端平導(dǎo)長(zhǎng)1848.665m,起訖里程為PDK155+625?DK157+473.665。

（二）工程地質(zhì)

1、 地層巖性

隧址區(qū)地層眾多，巖性復(fù)雜，上覆土層為第四系全新統(tǒng)人工堆積層（Q4ml）塊石土、沖洪積層（Q4al+pl）粉質(zhì)黏土和卵石土、坡洪積層（Q4dl+pl）軟土和粉質(zhì)黏土以及坡殘積層（Q4dl+el）粉質(zhì)黏土。下伏基巖為三疊系下統(tǒng)茅草鋪?zhàn)猓═1m）灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r夾巖溶角礫巖，夜郎組五段（T1y5）泥巖、頁(yè)巖,夜郎組四段（T1y4）灰?guī)r，夜郎組三段（T1y3）泥巖、頁(yè)巖夾灰?guī)r，夜郎組二段（T1y2）灰?guī)r夾泥灰?guī)r，夜郎組一段（T1y1）頁(yè)巖夾泥灰?guī)r；二疊系上統(tǒng)長(zhǎng)興組（P2c）灰?guī)r和龍?zhí)督M（P2l）頁(yè)巖夾煤層、砂巖，下統(tǒng)茅口組（P1m）和棲霞組（P1q）灰?guī)r；志留系下統(tǒng)韓家店組（S1h）頁(yè)巖、泥巖，石牛欄組（S1sh）灰?guī)r、泥灰?guī)r夾頁(yè)巖，龍馬溪組（S1l）頁(yè)巖夾炭質(zhì)頁(yè)巖、泥灰?guī)r；奧陶系中上統(tǒng)（O2+3）灰?guī)r，下統(tǒng)湄潭組（O1m）頁(yè)巖夾灰?guī)r、砂巖。

2、 地質(zhì)構(gòu)造

隧址區(qū)地處川黔南北向構(gòu)造帶與北東向構(gòu)造帶交接復(fù)合部位，屬走向北東-南西的擠壓構(gòu)造帶。隧道穿越高橋向斜北翼，受構(gòu)造應(yīng)力作用，巖層產(chǎn)狀混亂,斷裂發(fā)育，其主要有13條，局部可能還有隱伏型小斷層（破碎帶寬度約2?5m不等，如涼風(fēng)埡-8號(hào)、9號(hào)和10號(hào)鉆孔揭露的多條隱伏斷層，斷距一般小于50m）。據(jù)調(diào)查，區(qū)內(nèi)F涼7、F涼8、F涼9、F涼10、F涼12和F涼13在隧道軸線一側(cè)分布，對(duì)線路有影響；而其它斷層遠(yuǎn)離隧道軸線或?qū)λ淼烙绊戄^小。

四、各級(jí)圍巖爆破設(shè)計(jì)

（一）洞身開(kāi)挖施工方法

新涼風(fēng)埡隧道洞身段開(kāi)挖方法主要包括：II、III級(jí)圍巖地段采用臺(tái)階法施工，W級(jí)圍巖地段采用臺(tái)階法和臺(tái)階法加臨時(shí)仰拱法施工，V級(jí)圍巖地段采用臺(tái)階法加臨時(shí)仰拱法、大拱腳臺(tái)階法和CRD法施工。

1、臺(tái)階法

根據(jù)圍巖狀況，確定上臺(tái)階領(lǐng)進(jìn)長(zhǎng)度L,臺(tái)階法施工步驟見(jiàn)圖4-1。

利用上一循環(huán)架立的鋼架施作隧道拱部超前支護(hù)，開(kāi)挖①部；施作①部臺(tái)階周邊的初期支護(hù)，即初噴4cm厚砼，鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，架立鋼架并設(shè)鎖腳錨桿及定位錨桿；鉆設(shè)徑向錨桿后復(fù)噴砼至設(shè)計(jì)厚度。

在滯后于①部一段距離后，分側(cè)開(kāi)挖②部，鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)；接長(zhǎng)鋼架并設(shè)鎖腳錨桿及定位錨桿；鉆設(shè)徑向錨桿后復(fù)噴砼至設(shè)計(jì)厚度；

在滯后于②部一段距離后，開(kāi)挖③部；施作隧底噴砼。

根據(jù)監(jiān)控量測(cè)結(jié)果分析，待初期支護(hù)收斂后，灌筑W仰拱襯砌與邊墻基礎(chǔ)。

灌注仰拱填充V部至設(shè)計(jì)高度。

利用襯砌模板臺(tái)車一次性灌筑丑部襯砌(拱墻襯砌一次施作)。

圖4-1臺(tái)階法開(kāi)挖步驟圖

2、臺(tái)階法(臨時(shí)仰拱)

臺(tái)階法加臨時(shí)仰拱施工步驟見(jiàn)圖4-2。

圖5.臺(tái)階滁臨時(shí)仰時(shí)施拱開(kāi)序步斷圖面

利用上一循環(huán)架立的鋼架施作隧道拱部超前支護(hù)，開(kāi)挖①部；施作①部臺(tái)階周邊的初期支護(hù)和臨時(shí)支護(hù)，即初噴4cm厚砼，鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，架立鋼架和I18臨時(shí)鋼架，并設(shè)鎖腳錨桿及定位錨桿；鉆設(shè)徑向錨桿后復(fù)噴砼至設(shè)計(jì)厚度。

在滯后于①部一段距離后，開(kāi)挖②部，鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)；接長(zhǎng)鋼架并設(shè)鎖腳錨桿及定位錨桿；鉆設(shè)徑向錨桿后復(fù)噴砼至設(shè)計(jì)厚度；在滯后于②部一段距離后，開(kāi)挖③部；臺(tái)階周邊部分初噴4cm厚砼；鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)；接長(zhǎng)鋼架并設(shè)鎖腳錨桿及定位錨桿；鉆設(shè)徑向錨桿后復(fù)噴砼至設(shè)計(jì)厚度。

在滯后于③部一段距離后，開(kāi)挖④部；施作隧底噴砼。

根據(jù)監(jiān)控量測(cè)結(jié)果分析，待初期支護(hù)收斂后，拆除I18臨時(shí)橫撐，灌筑W仰拱襯砌與邊墻基礎(chǔ)。

灌注仰拱填充V部至設(shè)計(jì)高度。

利用襯砌模板臺(tái)車一次性灌筑丑部襯砌(拱墻襯砌一次施作)。

3、CRD開(kāi)挖法

CRD開(kāi)挖法施工步驟見(jiàn)圖4-3。

利用上一循環(huán)架立的鋼架施作隧道側(cè)壁642小導(dǎo)管及導(dǎo)坑側(cè)壁622水平錨桿超前支護(hù)；開(kāi)挖①部；噴砼封閉掌子面；施作①部導(dǎo)坑周邊的初期支護(hù)和臨時(shí)支護(hù)，即初噴4cm厚砼，鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，架立型鋼鋼架和I18臨時(shí)鋼架，并設(shè)鎖腳錨桿和定位錨桿，安設(shè)118橫撐；鉆設(shè)徑向錨桿后復(fù)噴砼至設(shè)計(jì)厚度。

圖4-3CRD開(kāi)挖法開(kāi)挖步驟圖

在滯后于①部一段距離后，開(kāi)挖②部；噴砼封閉掌子面；導(dǎo)坑周邊部分初噴4cm厚砼，鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)；接長(zhǎng)型鋼鋼架和I18臨時(shí)鋼架，并設(shè)鎖腳錨桿和定位錨桿；鉆設(shè)徑向錨桿后復(fù)噴砼至設(shè)計(jì)厚度。

在滯后于②部一段距離后，開(kāi)挖③部；隧底周邊部分初噴4cm厚砼；接長(zhǎng)I18臨時(shí)鋼架，復(fù)噴砼至設(shè)計(jì)厚度；安設(shè)型鋼鋼架之仰拱單元。

開(kāi)挖④部并施作導(dǎo)坑周邊的初期支護(hù)和臨時(shí)支護(hù)，步驟及工序同(1)。

開(kāi)挖⑤部并施作導(dǎo)坑周邊的初期支護(hù)和臨時(shí)支護(hù)，步驟及工序同(2)。

開(kāi)挖⑥部并施作導(dǎo)坑周邊的初期支護(hù)和臨時(shí)支護(hù)，步驟及工序同(3)。并使型鋼鋼架封閉成環(huán)。

根據(jù)監(jiān)控量測(cè)結(jié)果分析，待初期支護(hù)收斂后，拆除I18臨時(shí)鋼架及上部臨時(shí)橫撐；灌筑W部邊墻基礎(chǔ)與仰拱。

灌筑仰拱填充訓(xùn)部至設(shè)計(jì)高度。

利用襯砌模板臺(tái)車一次性灌注IX部襯砌(拱墻襯砌一次施作)。

4、大拱腳臺(tái)階法

大拱腳臺(tái)階法施工步驟見(jiàn)圖4-4。

利用上一循環(huán)架立的鋼架施作隧道拱部超前支護(hù)，開(kāi)挖①部；施作①部臺(tái)階周邊的初期支護(hù)和臨時(shí)支護(hù)，即初噴4cm厚砼，鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，架立大拱腳鋼架和I18臨時(shí)橫撐，并設(shè)鎖腳錨桿及定位錨桿；鉆設(shè)徑向錨桿后復(fù)噴砼至設(shè)計(jì)厚度。

在滯后于①部3m后，開(kāi)挖②部；臺(tái)階周邊部分初噴4cm厚砼；鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)；接長(zhǎng)鋼架，并設(shè)鎖腳錨桿；鉆設(shè)徑向錨桿后復(fù)噴砼至設(shè)計(jì)厚度。

圖4-4大拱腳臺(tái)階法開(kāi)挖步驟圖

在滯后于②部一段距離后，開(kāi)挖③部；施作③部初期支護(hù)，即初噴4cm厚砼，鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，架立鋼架，并設(shè)鎖腳錨桿，鉆設(shè)徑向錨桿后復(fù)噴砼至設(shè)計(jì)厚度；在滯后于③部一段距離后，開(kāi)挖④部；施作隧道噴砼。

根據(jù)監(jiān)控量測(cè)結(jié)果分析，待初期支護(hù)收斂穩(wěn)定后，拆除I18臨時(shí)橫撐,灌筑V部仰拱與邊墻基礎(chǔ)。

灌注仰拱填充丑部至設(shè)計(jì)高度。

利用襯砌模板臺(tái)車一次性灌注W部襯砌(拱墻襯砌一次施作)。

(二)正洞II、m級(jí)圍巖三臺(tái)階法鉆爆設(shè)計(jì)

1、鉆爆設(shè)計(jì)

掏槽形式：根據(jù)圍巖地質(zhì)情況及開(kāi)挖斷面尺寸，采用復(fù)式楔形掏槽。

爆破器材：選用乳化炸藥，規(guī)格為中32藥卷，雷管采用1?15段塑料導(dǎo)爆管非電毫秒雷管，電容式非電毫秒雷管激發(fā)器起爆。

炮眼直徑：選用42mm鉆孔直徑。

炮眼深度：上臺(tái)階進(jìn)尺為3m,除掏槽眼外，其余眼均采用3.5m深鉆孔，掏槽眼為4.0m;

炮眼數(shù)目：?jiǎn)挝幻娣e鉆眼數(shù)為1.5?4.5個(gè)/皿。具體根據(jù)下式計(jì)算：

N=K*S/n*r,

式中N——炮眼數(shù)目，個(gè)；

K 單位炸藥消耗量，Kg/m3,完整灰?guī)r、泥巖、砂巖為0.65-0.9,本

隧采用上臺(tái)階0.75,中、下臺(tái)階下斷面0.7;

表4-1爆區(qū)不同巖性的K、 a值

巖性

K

a

堅(jiān)硬巖石

50~150

1.3~1.5

中硬巖石

150~250

1.5~1.8

軟巖石

250~350

1.8~2.0

L——炮眼深度，m,本隧掏槽眼采用3.5m,周邊眼和輔助眼采用3m;

n——炮眼裝藥系數(shù)，一般為0.5-0.7,本隧一律采用0.6;

r——炸藥的線裝藥密度，kg/m,①32乳化炸藥采用0.78;

S——開(kāi)挖斷面積，本隧上臺(tái)階為56.84皿，中臺(tái)階32.62皿