【正文】 高鐵隧道級圍巖臺階法開挖鉆爆設計方案一、工程及地質概況1．工程概況我分部管段內共有六條隧道，分別為桐子嶺隧道、大林隧道、鐘家屋隧道、井坡隧道、張家屋隧道、茶坡里隧道進口，位于湖南省醴陵市境內，隧道總長6146米，其中Ⅲ級圍巖全長2947米，適合于光面爆破。隧道屬剝蝕中低山地貌，溝谷深切，隧道穿越低山丘陵地帶，絕對高程330~520m,相對高程10~180m，自然橫坡10～45176。隧道設計地質情況1）地層巖性：我分部管段內Ⅲ級圍巖，屬砂質板巖。圍巖完整性差，強度較低，實測值20MPa，層理發(fā)肓，層間厚度在40cm至幾米不等等，巖層走向北偏東50176。，傾向北偏西60176。受構造影響，巖層層面局部扭曲變形，巖體破碎，完整性較差，拱頂易掉塊。洞身地下水為基巖裂隙水，局部出水達到股狀，涌水量較大。2）水質：洞身地下水為基巖裂隙水，受大氣降水補給，洞身基巖裂隙水含水較豐富，含水量中等。侵蝕等級H主要為酸性侵蝕，局部為硫酸鹽侵蝕。3）沿線地震動參數(shù)：沿線地震動參數(shù)如下: 地震動反應譜特征周期： 經(jīng)取水樣進行水質試驗，沿線地表水絕大多數(shù)對砼及砼結構都無侵蝕性。地下水對砼多具侵蝕性，主要為膏鹽侵蝕。二、隧道開挖總體方案Ⅲ級圍巖段開挖臺階法施工。臺階法施工：上臺階長度不大于30～40m，臺階高度為上臺階7m，中臺階長度10～20m；，下臺階長5～6m,臺階高2m左右。三、鉆爆施工方案本管段施工方法有CRD法、三臺階臨時仰拱法、臺階法施工，我分部負責桐子嶺隧道、大林隧道、鐘家屋隧道、井坡隧道、張家屋隧道、茶坡里隧道進口段施工任務，Ⅲ級圍巖主要以正臺階法施工，下面主要介紹臺階法施工爆破設計。臺階法開挖作業(yè)施工1）臺階施工方法隧道Ⅲ級圍巖采用臺階法進行鉆爆開挖，上、下臺階爆破后派專人找頂、刷幫，并立即對開挖裸露面初噴3~4cm厚混凝土及時封閉。隧道出碴采用LG856裝載機配合挖機裝碴，大噸位自卸汽車運輸出碴。出碴后安裝鋼架、錨桿、掛網(wǎng)，然后復噴砼至設計厚度。施工過程中，執(zhí)行“短進尺、弱爆破、強支護、早封閉、勤量測”的施工原則。及時進行封閉。隧道臺階法鉆爆開挖施工如下圖所示：3部仰拱橋仰拱填充二次襯砌仰拱橋1部2部臺階法施工工序縱斷面圖2中鐵二十局滬昆客專杭長湖南段第二項目分部爆破設計2）臺階法施工工序Ⅲ級圍巖階法上部開挖施工工藝流程如下圖所示Ⅲ級圍巖臺階法開挖工藝流程圖鉆眼平臺就位退裝碴機接高壓風管退裝挖機接高壓水管通 風下部平臺就位鉆 孔裝藥、聯(lián)線安裝下部錨桿噴霧灑水后部安設錨桿掛網(wǎng)接電力、照明線搬運雷管、炸藥噴上部混凝土測量布眼現(xiàn)場技術交底撤離、爆破裝碴運輸邊墻找?guī)蛧娚錂C具、材料就位鉆上臺階掘進眼安裝超前小導管鉆下臺階掘進眼掛網(wǎng)噴漿復噴混凝土上部找頂翻碴局部圍巖破碎下部邊墻噴砼 3）臺階法施工組織臺階法施工組織：在暗洞施工地質條件變好后采用臺階法進行開挖施工，施工時下部利用簡易自制鉆爆平臺進行鉆眼及安裝錨桿、掛鋼筋網(wǎng)片和噴砼作業(yè)。鉆爆平臺設計示意如下圖：鉆爆平臺橫向圖鉆爆平臺縱向圖施工時上、下部臺階鉆眼、裝藥、連線、爆破應盡量錯開一段時間，以充分發(fā)揮機械的利用率，爆破后應立即進行通風排塵，同時挖機進入掌子面配合人工找頂，找頂完成后立即初噴混凝土封閉開挖面，再進行出碴，施作錨桿、鋼筋網(wǎng)片及噴射混凝土作業(yè)。噴錨完成后，再進行下一循環(huán)開挖作業(yè)。計劃安排：Ⅲ級圍巖微臺階法施工，每個循環(huán)24小時，每月考慮30天，則Ⅲ級圍巖微臺階法施工每月可完成81m。Ⅲ級圍巖微臺階法施工循環(huán)作業(yè)時間如后所示：4）微臺階法開挖爆破設計Ⅲ級圍巖采用臺階法開挖，上、下斷面交替爆破，爆破器材選用乳膠炸藥非電起爆系統(tǒng)，毫秒微差有序起爆。周邊眼采用Φ25mm小直徑藥卷。（1） 主要爆破器材：A 、炸藥采用改性銨油炸藥和乳化炸藥；炸藥規(guī)格：Φ32mm200g和Φ25mm200mm，B、雷管采用非電毫秒雷管和電雷管，非電毫秒雷管分為1～15段，腳線分3m、5m、7m三種，根據(jù)爆破循環(huán)進尺長度和炮眼間距分別選用。（2）鉆眼及裝藥為保證隧道光面爆破效果，周邊眼間距在拱部控制在40～50cm以內并均勻布置，邊墻周邊眼間距控制在50～60cm以內并均勻布置；周邊眼采用間隔裝藥結構，輔助眼采用連續(xù)裝藥結構。掏槽眼采用斜眼掏槽，為保證掏槽效果，～4m進行控制，炮眼底間距不大于60cm，掏槽眼采用集中裝藥。眼內采用分段裝藥，眼外采用“一把抓”族聯(lián)方式，電雷管起爆網(wǎng)絡。連續(xù)裝藥及間距裝藥結構示意圖如下：雷管φ32藥卷炮泥連續(xù)裝藥結構示意圖雷管炮泥集中裝藥結構示意圖φ32藥卷間隔裝藥結構示意圖雷管炮泥φ25藥卷 （3）開挖循環(huán)作業(yè)時間及鉆爆設計參數(shù)見后Ⅲ級圍巖光面爆破炮眼布置、雷管段別后圖所示：51 III圍巖微臺階法鉆爆開挖工序循環(huán)用時橫道圖()序號工序名稱用時（min）前接工序工序用時1234567891011121314151617181920212223241上部施工準備2562上部鉆掘進眼21513上部裝藥連線6024上部出碴18035上部鋼架、錨桿15046上部噴砼15057下部施工準備25148下部鉆眼15579下部裝藥連線30810爆破通風15911下部出碴13510 12下部錨桿施作1501113下部噴砼12012 14挖機挖清邊墻角30無 總計660附注： 紅色代表上部工序 綠色代表下部工Ⅲ級圍巖微臺階法鉆爆設計參數(shù)表（）序號部位炮眼 分類炮眼數(shù)雷管 段數(shù)炮眼長度（米）炮眼裝藥量裝藥結構炸藥用量每孔藥卷數(shù)單孔裝藥量合計藥量（Kg）（個）（卷/孔）（Kg）1上臺階掏槽眼617集中輔助眼1335連續(xù)1555連續(xù)22175連續(xù)32196連續(xù)436116連續(xù)5周邊眼59134間隔6底板眼19156連續(xù)7下臺階一排眼1115連續(xù)8二排眼1135連續(xù)　周邊眼1074間隔　底板眼1296連續(xù)仰拱輔助眼715連續(xù)24周邊眼1735間隔16　合計258　　　?、蠹墖鷰r微臺階法鉆爆主要經(jīng)濟技術指標序號項 目單 位數(shù) 量備注1開挖斷面積m22預計每循環(huán)進尺m3每循環(huán)爆破石方m34炮眼總數(shù)個2585鉆孔總長度m6雷管用量發(fā)258未計連接管7炸藥用量Kg8比鉆眼數(shù)個/m29比鉆眼量m/m310比裝藥量Kg/m311單位體積巖體耗雷管量發(fā)/m312預計炮眼利用率%85%四、爆破效果 總體評價從圍巖類別的實際情況出發(fā)，事先做好鉆爆設計圖、完成至班組級施工技術交底與培訓工作，組織開挖班全體成員認真學習理論業(yè)務知識，掌握施工要點和要領，為搞好光面爆破作好技術準備工作。通過爆破試驗，基本掌握了隧道光面爆破鉆爆參數(shù)，及時修正了爆破設計圖，較好的實現(xiàn)了光面爆破，隧道開挖輪廓較圓順，開挖面較平整，超欠挖基本滿足設計要求，前后兩次爆破形成的臺階在20cm以內，無大的剝落和坍塌，炮眼痕跡保存率達70%以上，爆破進尺基本滿足設計要求，渣塊粒徑大小合適，滿足裝車出渣要求，取的了較好的光面爆破效果。鉆爆施工注意事項1）用儀器找出圓心，用鋼尺沿周邊輪廓劃出周邊輪廓線。2）圓弧是由無數(shù)個小線段首尾相連組成的，所以周邊眼距離應盡量控制在設計值以內，使爆破后的輪廓成型較好。3）裝約結構應裝應盡量沿孔徑分布均勻，使爆破后巖面不留殘埂或深坑。4）周邊眼開眼位置應根據(jù)圍巖軟硬程度稍作調整，軟巖可在周邊輪廓線向內移5~10cm。5）盡量減少周邊眼的外插角，鉆孔作業(yè)應定人定崗，周邊眼的司鉆工不宜變動。6）當開挖面凹凸不平時，應按實際情況調整炮眼深度主裝藥量，合底板眼在同一垂直面上五、安全質量保證措施開挖輪廓形狀和斷面尺寸應符合要求，盡量減少開挖輪廓線放樣誤差。通過爆破試驗，選擇合理的爆破參數(shù)，并根據(jù)地質條件變化不斷優(yōu)化鉆爆參數(shù)，實現(xiàn)光爆效果。掏槽眼盡量控制好眼底間距。在遇巖石比較堅硬的情況下可采才用二次掏槽，以保證爆破循環(huán)進尺長度和使其炮眼利用率達到最佳效果。~。輔助眼、周邊眼可根據(jù)掌子面不同位置巖石軟硬情況進行眼距調整，同時裝藥量也進行調整。周邊眼外傾角度盡量減小，輔助眼盡量平行于線路方向，以便達到控制超挖目的。掏槽眼采用集中裝藥、輔助眼采用連續(xù)裝藥、周邊眼采用間隔裝藥，孔內分段裝藥，孔外采用“一把抓”，電雷管起爆的網(wǎng)絡系統(tǒng)。炮眼必須堵塞，周邊眼堵塞長度不少于30cm，,堵塞采用粘土或粘土和河沙的混合物作為炮泥。裝藥時嚴禁采用鐵器作為炮棍，炮棍采用木制或塑料制工具，當放入雷管后再裝炸藥時必須先輕搗后逐漸加以重搗，同時保護好非電毫秒雷管腳線，否則易造成瞎跑。起爆網(wǎng)絡連接好后，在連接起爆器前必須讓花線短路，以免靜電引發(fā)電雷管，造成早爆現(xiàn)象。裝藥時無關人員必須撤離掌子面，裝藥完成并經(jīng)檢查線路情況完好再檢查確認無人員在爆破區(qū)域后，然后撤至安全距離方可起爆。1如發(fā)生瞎跑，必須在爆破員的指導下才能進行處理，并在當班處理完成。1鉆爆臺車頂端四周應設置安全防護欄桿，上下扶梯焊接必須牢固。1風管接頭連接必須牢固，避免風管脫落傷人。xxx隧道控制爆破作業(yè)過程記錄表施工單位：隧道七隊 施工班組：開挖班 鉆爆起止時間：2009年11月22 10:11~13:47施工里程開挖方法/施工部位設計進尺m/開挖面積（m2）周邊眼個數(shù)/間距E（cm）周邊眼抵抗線W（cm）輔助眼個數(shù)掏槽眼個數(shù)/方式總裝藥量（kg）炸藥單耗kg/m3DK201+221~臺階法/①部52/4050506/斜眼掏槽掏槽眼鉆孔深度/角度掏槽眼斜率裝藥結構裝藥量Kg裝藥集中度q（kg/m）炮泥堵塞長度起爆順序(分段)1號孔