隧道开挖爆破施工设计方案.doc

4.1洞身开挖 4.1.1隧道洞身开挖工艺 首先必须根据围岩类型选择合适的断面开挖方法，Ⅰ～Ⅲ级围岩可采用全断面法开挖；对于Ⅳ、Ⅴ级围岩可采用台阶法、单侧壁导洞法、双侧壁导洞法等进行全断面开挖或采用半断面开挖的方法。对于Ⅳ、Ⅴ级围岩采用全断面开挖时，各种方法均存在开挖与支护互相干扰的情况，要注意完善施工组织和管理，严格遵循“短进尺，弱爆破”的原则，减少对围岩及已施工的支护的扰动。当采用半断面开挖方法时，下半断面开挖厚度及用药量要严格控制，减小扰动，防止拱部围岩失稳。同时按设计及施工规范要求对水平收敛值、拱顶下沉值进行严格监控量测，并将量测结果及时反馈、指导施工。尤其对于不良地质地段，在开挖前必须用地质雷达、超前小导坑等方法做好超前地质预报工作，同时做好预加固、预支护等辅助施工措施。 其次，隧道开挖一般采用钻爆法施工，应根据围岩类型选择合适的施工工艺。对于硬岩应采用光面爆破，注意以下几点：①放样准确，②打眼准确，③周边眼采用小直径或间隔装药，④全断面施工的微差控制爆破技术，⑤定期和及时检查断面，以便及时反馈、调整；对于软岩应采用预裂爆破，注意以下两个方面：（1）根据现场爆破成缝试验确定预裂孔间距﹑孔径和线装药密度 (即单位长度钻孔的装药量)，及药卷直径小于孔径的不偶合装药方式的装药不耦合系数；（2）确定预裂爆破各参数后，要严格控制预裂孔的成孔质量①预裂孔的角度不能超过允许范围，否则需废孔移位重新开孔；②预裂孔的孔间距要满足爆破设计要求，若孔间距过大，则进行插孔处理；③预裂孔的孔深要满足爆破设计要求，末达规定深度须进行补钻。 4.1.2爆破参数计算 钻爆作业必须按照钻爆设计时行钻、装药、接线和引爆，同时应满足钻眼爆破施工开挖的质量要求。在施工作业中要充分考虑岩石的抗爆性，炸药品种及用量计算，炮眼（临空眼、掏槽眼、扩槽眼、掘进眼、内圈眼、底板眼、周边眼）布置、布置形式和炮眼数量、直径、长度、深度和角度，装药量和装药结构，起爆方法和爆破顺序、起爆网络，凿岩机的台数安排，钻爆参数的选择等，然后再进行爆破设计。 4.1.2.1光面爆破设计 Ⅳ、Ⅴ级围岩在隧道爆破施工中一般采用预裂爆破作业，Ⅱ、Ⅲ级围岩在隧道爆破施工中一般采用光面爆破。光面爆破和预裂爆破的参数参照表1—1和表1—2并在现场进行爆破试验获得。 光面爆破参数 表1—1 岩石 种类 饱和单轴抗压极限强度 Rb（MPa） 装药不偶合系数D 周边眼间距 E（cm） 周边眼最小抵抗线 V（cm） 相对距离 E/V 周边眼装药 集中度 q（kg/m） 硬岩 ＞60 1.25～1.50 55～70 70～85 0.8～1.0 0.30～0.35 中硬岩 ＞30～60 1.50～2.00 45～60 60～75 0.8～1.0 0.20～0.30 软岩 ≤30 2.00～2.50 30～50 40～80 0.5～0.8 0.07～0.35 预裂爆破参数 表1—2 岩石 种类 饱和单轴抗压极限强度 Rb（MPa） 装药不偶合系数D 周边眼间距 E（cm） 周边眼至崩落眼间距 （cm） 周边眼装药 集中度 q（kg/m） 硬岩 ＞60 1.2～1.3 40～50 40 0.35～0.40 中硬岩 ＞30～60 1.3～1.4 40～45 40 0.25～0.35 软岩 ≤30 1.4～2.0 30～40 30 0.09～0.19 光面爆破属于控制爆破的一种，是沿开挖边界布置密集炮孔，采用不耦合装药或装填低威力炸药，在主爆区之后起爆，以形成平整轮廓面的爆破方式。由于光面爆破是在主爆区之后起爆，具有两个自由面，受到的夹制作用较小；而且装药量远小于主爆区的装药量，故振动影响较小，对保留基岩的破环较轻微。它能够有效的改善围岩支护结构的受力状况，有利于围岩的稳定性，确保施工安全并延长隧道的使用年限；同时，它在减少超挖、降低施工费用方面的经济效果也是很大的。 = 1 \* GB3 ①光面爆破抵抗线的确定 一般光面爆破的抵抗线按式1-1经验公式确定： Wmin=(10~20)d 1-1 式中 Wmin——光面爆破的最小抵抗线 m， d ——钻孔直径 m。 本隧道采用的是手持凿岩机，钻头直径为40mm,故 Wmin为40~80cm。 = 2 \* GB3 ②孔距 光面爆破的孔距可采用式1-2选用： a=(0.6~0.8) Wmin 1-2 式中 a——光面爆破孔间距 cm， Wmi