隧道洞身开挖工艺技术解析.docx

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1、中国电建PoWERCHINA帼施十豳酗鼾皿麻师就技术交底书工程名称西成客专XCZQ-5标段编号交底项目隧道洞身开挖施工技术交底交底日期工程概况：新建西成铁路西安至江油段（陕西境内）站前工程XCZQ-5标段，正线全长31.81Km,桩号为DK152+500DK184+312.32。其中隧道工程30.47km：得利隧道我标段施工范围DK152+500-DK158+830.5合计6330.5m；福仁山隧道DK159+625.95DK172+725.5全长13101.55m、1#斜井位于DK163+000处长度为1783.04m、出口横洞位于DK172+050处长度为373.2m、出口平导位于DK17

2、2+063-DKI66+348处长度为5715m；罗曲隧道DK172+977DK182+261全长9284m、1#斜井位于DK175+650处长度为1217.33m.2#斜井位于DK179+300处长度为612.88m；范家咀隧道DK182+556DK184+312.32全长1756.32m。合用范围：合用本标段所有隧道日勺洞身开挖施工。1、设计规定1.1开挖规定岩石隧道爆破开挖采用光面爆破，应先通过试验，选择合理时钻爆参数，必要时在施工过程中，根据现场的爆破效果，地质条件的变化和对你振动波的检测，不停调整钻爆参数，实现光面爆破；在爆破作业完毕后，检查拱部有无易坍塌的块体，查明不良地质节理面与

3、隧道开挖学子面的几何关系，保证安全稳定期在进行下一步工序作业。软岩或土质段隧道开挖宜采用机械开挖，把对围岩、支护及衬砌的扰动减小到最小程度。12技术规定1、一般规定（1）隧道开挖应控制循环进尺，最大不合适超过3.5m,仰拱开挖一次开挖长度不应不不大于1倍洞径。（2）隧道开挖后，应及时喷射混凝土封闭围岩，并及时完毕初期支护。2、全断面法开挖应符合的规定(1)全断面法开挖时，应控制一次起爆的炸药量，减少爆破振动对围岩的影响。(2)长及专长隧道应采用大型施工机械，多种施工机械设备应合理配套，充足发挥机械设备的综合效率。3、台阶法开挖应符合的规定(1)采用台阶法开挖隧道时，应根据围岩条件合理确定台阶长

4、度和高度。台阶长度不应过长，应控制在一倍洞径以内。(2)台阶形成后，各台阶开挖、支护宜平行作业。(3)下台阶开挖，左右侧宜交错进行。(4)循环进尺应根据围岩地质条件和初期支护钢架间距合理确定。In级围岩不合适超过2.0m,IV级围岩不合适超过1.5m,V级不合适超过1.0m。2、工艺措施本隧道为大断面隧道，隧道洞身开挖采用钻爆法开挖。根据隧道围岩地质特点，不同样级别围岩段采用不同样的开挖措施。2.1全断面开挖1、合用范围：全断面开挖合用于本标段辅助坑道H、HI级围岩，循环进尺宜控制在3.0-3.5m。辅助坑道IV、V级围岩硬岩地层，在采用超前小导管、超前预注浆等辅助施工措施加固后，也可采用全断

5、面法施工，但应根据详细围岩状况合适缩短开挖进尺。2、全断面开挖措施简介全断面开挖法是指将整个隧道开挖断面一次钻孔、一次爆破成型、一次初期支护到位的隧道开挖措施。全断面开挖法有较大的作业空间，有助于采用大型配套机械化作业，提高施工速度,且工序少，施工操作比较简朴，便于施工组织和管理，较分部开挖法减少了爆破震动次数。但由于开挖面较大，围岩相对稳定性减少，且每个循环工作量较大，每次深孔爆破引起的震动较大，因此规定具有较强的开挖、出渣能力和对应的支护能力。3、全断面开挖法施工工序图211全断面法施工工序示意图1一开挖；I一初期支护；图2.1.2全断面法施工工艺流程图22台阶法1、合用范围：在HI、IV

6、级围岩铁路客运双线隧道施工时采用台阶法，V级围岩隧道在采用了有效的措施（如超前预注浆加固围岩）后亦可采用台阶法开挖。台阶长度必须根据隧道断面跨度、围岩地质条件、初期支护形成闭合断面日勺时间规定、上部施工所需空间大小等原因来确定，如围岩较差，台阶长度可缩短。2、台阶法开挖措施简介台阶法开挖是先开挖上半断面，待开挖至一定长度后同步开挖下半断面，上、下半断面同步并进的施工工艺。上台阶开挖采用风动凿岩机钻眼，二级楔型掏槽；下台阶采用风动凿岩机钻眼，塑料导爆管非电起爆系统，毫秒延时有序起爆，光面爆破。上台阶由挖掘机装喳，下台阶由3m3装载机或反铲装磴，20t自卸汽车运喳。施工中合理调整工序，实行“钻爆、

7、装硅、运送”机械化一条龙作业。隧道开挖后及时施作初期支护,下半断面开挖后仰拱（或铺底）紧跟。3、台阶法施工工序图2.21台阶法施工工序示意图1一上台阶开挖；I一上台阶初期支护；2一下台阶开挖；H一下台阶初期支护;3一仰拱开挖；In一仰拱初期支护；IV一仰拱填充混凝土;V一拱墙混凝土开始一图2.2.2台阶法施工工艺流程图4、双线隧道类、In类围岩台阶法爆破参数设计(1)爆破器材爆破器材选用乳胶炸药、塑料导爆管非电起爆系统、毫秒延时起爆。周围眼采用中25mm小直径药卷间隔装药，装药构造用竹片绑扎，导爆管传爆，进行间隔装药，根据围岩状况，可对间隔距离和药量进行调整。其他炮眼采用e32mm药卷持续装药

8、。起爆材料采用1-15段的非电毫秒雷管起爆，电雷管引爆。网络联接掏槽采用孔内复式网络，其他孔采用单式网络，周围孔采用传爆线竹片，小直径间隔装药，孔外网采用复式网络联接。(2)钻爆设计参数规定光面爆破重要参数：最小抵御线、炮眼密集系数、不耦合系数、线装药密度、眼距和起爆时差、起爆次序。光面爆破参数表岩石种类周围眼间距E（CM）周围眼最小抵御线W（CM）相对距E/W周围眼装药参数Q（KGM）硬岩55-7060-800.7-1.00.300.35中硬岩45-6550-700.7-1.00.20.30软岩35-5045-600.50.80.07-0.12最小抵御线与炮眼密集系数光爆层厚度为周围眼（光爆

9、眼）日勺最小抵御线，光爆层厚度W与周围眼的间距有亲密关系，可用两者比值（周围眼密集系数）K=W,周围眼密集系数过大，爆破后也许在光爆眼间留下岩度，导致欠挖，达不到光面爆破效果，反之则也许出现超挖。一般状况下周围眼密集系数不不不大于1,可使反射拉伸波从最小抵御线方向折回之前导致贯穿裂缝，隔断反射拉伸波向围岩传播时也许，减少围岩破坏。光爆层厚度与隧道断面大小有关，大断面隧道拱顶垮度大，光爆眼所受到的夹制作用小，岩体比较轻易崩落，光爆层厚度可合适放大某些；小断面光爆眼受到的夹制作用大，其厚度宜小某些。不耦合系数不耦合系数用K、体现，指炮眼直径与药包直径之比，伴随K、值的增大，爆炸冲击作用减弱，而爆炸

10、气体准静态压力的作用时间得到延长，作用在炮眼壁岩石上的应力值下降。不耦合系数K、取值一般在153.0之间，此时可使炮眼壁岩石上受到的冲击压力（或产生的应力）不不不大于岩石的极限抗压强度，防止压碎圈时形成，从而留下半炮眼痕迹，同步，在炮眼连心线上产生的切向拉应力不不大于岩石的抗拉强度，产生定向裂隙。根据不耦合系数的大小和所选用药卷直径，光面爆破装药构造一般有两种形式：环向空气间隔持续装药构造和轴向空气间隔装药构造。线装药密度在已确定光面爆破炮眼直径和选定不耦合系数K、值之后，即可计算出线装药密度（装药集中度）q。q=本式中炸药密度，Kgm3;d1药卷直径，m；q线装药密度，Kg/m；在采用环向不

11、耦合持续装药构造时，由于K、=d2d1,这里d2为炮眼直径，则由上式得血;Aq=-4k2假如采用炮眼内各药包间也保持一定间隙的装药构造，则q值的计算另当别论。臂如，当采用既有环向不耦合又有轴向空气间隔的装药构造时，应按当量药包或体积不耦合系数计算q值。当光爆眼直径为3545mm时，一般将线装药密度取为0.10.3Kgm,其中软岩为0.070.12Kg/m,中硬岩为0.1-0.15Kg/m,硬岩则为0.150.25Kgmo眼距光爆眼的间距比主爆眼小，它与炮眼直径、岩性和装药量等参数有关。眼距过大、难以爆出平整光面；眼距过小会增长凿岩费用，且产生大块。一般，合理的眼距可按炮眼直径选用a=(102O

12、)t2式中眼距，m；起爆时差两相邻光爆炮眼因雷管会导致不能同步起爆，即存在起爆时差。这种时差在IOms内时，光爆眼间应力叠加明显，有助于贯穿裂隙的形成，可视为光爆炮眼同步起爆，通过采用高精度雷管或导爆索来实现。周围眼装构造a、软岩周围眼装药构造一般采用两种形式：一种是较破碎围岩采用空气间隔装药，导爆索传爆。导爆索作为炮眼装药时，按10gm折算为2号岩石硝钱炸药。另一种是较完整的软弱岩层采用小直径光爆炸药持续装药。分别如下图所示：b、硬岩周围眼装药构造硬岩一般采用导爆索间隔装药，装药构造如下图:除周围眼、中空眼外，其他掏槽、底眼、掘进眼日勺装药构造均为持续装药，只是装药长度不同样。起爆次序光面爆

13、破掘进有两种方案：全断面一次掘进方案和预留光面层方案。前者常用多段毫秒电雷管或非电塑料导爆管起爆系统次序起爆，多用于掘进小断面隧道；后者是分次爆破，采用超掘进小断面导洞，然后刷至全断面，多用于掘进大断面隧道。全断面一次掘进方案的炮眼起爆次序为：掏槽眼f辅助孔f周围眼掏槽形式掏槽眼的形式有三种：斜眼、直眼、直眼和斜眼的混合掏槽。根据隧道断面大小及工程地质特点，结合现场的钻眼机械设备，一般采用的掏槽方式为斜眼掏槽方式。（3）双线隧道II类围岩台阶法开挖爆破孔布置见图2.4.2.5炮眼药量分派见表2.4.2.6oI1级因若台阶法光而爆破地眼布克图V型软槽眼布置图说明：1 .本图尺寸均以厘米计.2 .

14、周边眼间距E=60cm.抵抗线行75cm,底板眼间距E=SOcau3 .患眼深度3.2cm,循环进尺2.8Cnu4起爆方式为孔内微差起爆，图中数字为孔内充秒雷管段别.图2.4.2.5双线I1级围岩台阶法光面爆破炮眼布置图表2.4.6双线级围岩台阶光面爆破炮眼药量分派表序号上下台阶炮眼分类炮眼数（个）雷管段数（段）炮眼长度（m）炮眼装药量每孔药卷数（卷/孔）单孔药卷数（Kg/J1）合计药I（Kg）1上台阶掏槽眼212.5101.53.02233131.953.93253.5152.254.54辅助眼473.213.52.0258.151193.213.52.02522.275615113.213.52.02530.375717133.213.52.02534.4258内圈眼25153.213.52.02550.6259周围眼33173.271.0534.6510底板眼19193.314.52.17541.32511合计130233.17512下半断面掘进眼1323.213.52.02526.325131343.213.52.02526.32514周围眼863.213.52.02516.215底眼1983.