【正文】 條件和法向位移一致。 Ⅳ級圍巖二次襯砌計(jì)算結(jié)果4軸向力N(kN) 彎矩 M()圍巖抗力(kPa)實(shí)配鋼筋（單側(cè)）裂縫寬度Wmax (mm)拉筋應(yīng)力 (MPa)12φ20 12φ2012φ2012φ20 12φ20 12φ2012φ20 12φ20 12φ20 12φ20 12φ20 對二次襯砌的裂縫進(jìn)行側(cè)墻(從底向上等分10段)內(nèi)力計(jì)算，計(jì)算結(jié)論:經(jīng)過3次計(jì)算,達(dá)到各點(diǎn)設(shè)定抗力條件和法向位移一致。 Ⅳ級圍巖二次襯砌計(jì)算結(jié)果5軸向力N(kN) 彎矩 M()圍巖抗力(kPa)實(shí)配鋼筋（單側(cè)）裂縫寬度Wmax (mm)拉筋應(yīng)力 (MPa)12φ2012φ20 12φ2012φ2012φ2012φ20 12φ20 12φ2012φ2012φ2012φ20對二次襯砌的裂縫進(jìn)行頂拱(從拱腳向拱頂?shù)确?0段)內(nèi)力計(jì)算，計(jì)算結(jié)論:經(jīng)過3次計(jì)算,達(dá)到各點(diǎn)設(shè)定抗力條件和法向位移一致。 Ⅳ級圍巖二次襯砌計(jì)算結(jié)果6軸向力N(kN) 彎矩 M()圍巖抗力(kPa)實(shí)配鋼筋（單側(cè)）裂縫寬度Wmax (mm)拉筋應(yīng)力 (MPa)12φ20 12φ20 12φ2012φ2012φ20 12φ20 12φ2012φ20 12φ2012φ20 12φ20 注:裂縫結(jié)果中“” 表示按規(guī)范對于e0/h0≤，可不驗(yàn)算裂縫寬度。（3）在對Ⅳ級圍巖的內(nèi)力配筋和裂縫進(jìn)行計(jì)算后，根據(jù)相關(guān)規(guī)范可得，Ⅳ級圍巖二次襯砌的變形圖、抗力分布圖、軸力圖、剪力圖、彎矩圖、切向位移圖、法向位移圖、~。 變形圖（設(shè)計(jì)值） 變形圖（標(biāo)準(zhǔn)值） 單位：mm 單位：mm 抗力分布圖（設(shè)計(jì)值） 抗力分布圖（標(biāo)準(zhǔn)值） 單位：kPa 單位：kPa 軸力圖（設(shè)計(jì)值） 軸力圖（標(biāo)準(zhǔn)值） 單位：kN 單位：kN 彎矩圖（設(shè)計(jì)值） 彎矩圖（標(biāo)準(zhǔn)值） 單位：kNm 單位：kNm 單位：kN 單位：kN 切向位移圖（設(shè)計(jì)值） 切向位移圖（標(biāo)準(zhǔn)值） 單位：mm 單位：mm 法向位移圖（設(shè)計(jì)值） 法向位移圖（標(biāo)準(zhǔn)值） 單位：mm 單位：mm 轉(zhuǎn)角位移圖（設(shè)計(jì)值） 轉(zhuǎn)角位移圖（標(biāo)準(zhǔn)值） 單位：度 單位：度（4）Ⅳ級圍巖配筋。根據(jù)理正軟件計(jì)算結(jié)果，襯砌內(nèi)側(cè)縱筋最大面積As = ，外側(cè)縱筋最大面積As1 = ；箍筋最大面積Av =。由《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB100032005）可知，%,有上述理正軟件所得鋼筋面積，故應(yīng)該按最小配筋率配筋。Ⅳ級圍巖二次襯砌內(nèi)側(cè)鋼筋取Φ25@150mm，內(nèi)側(cè)鋼筋取Φ25@150mm，縱向架立鋼筋取φ22@200mm，Ⅳ級圍巖二次襯砌箍筋取φ12@ 200150 mm（環(huán)向縱向）。第五章 鉆孔爆破開挖 爆破方法選擇根據(jù)我們所學(xué)教材《爆破工程》，鉆孔爆破開挖按照爆破技術(shù)可分為定向爆破、預(yù)裂爆破、光面爆破、微差爆破以及其他特殊條件下的爆破技術(shù)。而結(jié)合曹家灣隧道實(shí)際地質(zhì)因素和環(huán)境條件，考慮我們隧道爆破的最終目的是為了對隧道進(jìn)行爆破后獲得完整的巖面，以保護(hù)圍巖不受破壞。所以現(xiàn)主要考慮預(yù)裂爆破和光面爆破作為我們的主要爆破方法。 預(yù)裂爆破的優(yōu)缺點(diǎn)預(yù)裂爆破是要在完整的巖體進(jìn)行爆破開挖之前，施行預(yù)先的爆破，使沿著開挖部分和不需要開挖的保留部分的分界線開一道裂縫，用于隔斷爆破作用對保留巖體的破壞，并在預(yù)裂爆破后形成新的平整巖面。優(yōu)點(diǎn)：由于采用小藥卷不耦合裝藥，在該孔連線方向形成平整的預(yù)裂縫，裂縫寬度可達(dá)1~2cm。然后再起爆主爆炮孔組，就可降低主爆炮孔組的爆破地震效應(yīng)，提高保留區(qū)巖石壁面的穩(wěn)定性。使保留區(qū)巖石沿預(yù)定的輪廓線留下的光滑平整的巖壁，減少超、欠挖。缺點(diǎn)：爆破的經(jīng)濟(jì)效果要差些，成本不劃算。 光面爆破的優(yōu)缺點(diǎn)光面爆破則是在主爆體爆破之后，利用密集鉆孔和減弱裝藥進(jìn)行的爆破，以求得到平整的坡面或者輪廓面。優(yōu)點(diǎn)：是能有效地控制周邊眼炸藥的爆破作用，減少對圍巖的擾動，保持圍巖的穩(wěn)定，確保施工安全，同時，又能減少超、欠挖。光面爆破有效地保護(hù)了開挖面巖體的穩(wěn)定性。由于光面爆破掘進(jìn)的巷道通風(fēng)阻力小，可減少巖爆發(fā)生的危害。采用該法爆破圍巖穩(wěn)定性爆破擾動而下降的程度較低，從而提高爆破的質(zhì)量。在壁面平整效果相同的條件下，光面爆破單位坡面面積上的爆破成本低于預(yù)裂爆破，而且還破碎光爆層巖體。缺點(diǎn)：炮眼數(shù)較一般爆破法要多一些，鉆眼的準(zhǔn)確性要求較高，鉆爆作業(yè)的單項(xiàng)工序時間要多一些。 需要一些特殊器材，如專用炸藥、毫秒雷管、導(dǎo)爆索（傳爆線）。 爆破方法的選擇鉆眼爆破開挖應(yīng)達(dá)到以下要求：斷面形狀和尺寸符合設(shè)計(jì)要求；掘進(jìn)速度快，鉆孔工作量小，炸藥消耗量最?。挥休^好的爆破效果，超欠挖量符合設(shè)計(jì)要求，對圍巖的損傷破壞小。為了做到既降低爆破對圍巖的損傷，又能實(shí)現(xiàn)較大的進(jìn)尺，綜合分析以上兩種爆破方法，在隧道開挖爆破中采用光面爆破技術(shù)。 光面爆破施工 光面爆破技術(shù)要求（1）結(jié)合具體圍巖條件，選定合理的周邊眼間距和最小抵抗線，提高鉆眼質(zhì)量。（2）嚴(yán)格控制周邊眼的裝藥量，盡可能將藥量沿眼長均勻分布。（3）為滿足裝藥結(jié)構(gòu)要求，可借助導(dǎo)爆索（傳爆線）來實(shí)現(xiàn)空氣間隔裝藥。并且周邊眼宜使用直徑較小的藥卷、低爆速和低猛度的炸藥。（4）采用毫秒微差有序起爆。安排好開挖程序，使光面爆破具有較好的臨空面。（5）邊孔直徑≦50mm。 爆破材料的選取我們選用2號巖石乳化炸藥用為本隧道的爆破炸藥，選用非電雷管和塑料導(dǎo)爆管做為引爆和傳爆的材料。2號巖石乳化炸藥是一種抗水工業(yè)炸藥，適用于無礦塵爆危險(xiǎn)的各種巖石爆破工程，它不含任何單位炸藥和有毒物質(zhì)，爆速值高，且在有效期內(nèi)指標(biāo)變化幅度遠(yuǎn)較同類產(chǎn)品小，具有良好的爆炸性能。塑料導(dǎo)爆管的起爆和傳爆性能穩(wěn)定，運(yùn)輸和使用過程中抗破壞能力強(qiáng)，安全簡單，價(jià)格便宜、使用方便等，由于它不能起爆炸藥與非電雷管配合使用。 爆破參數(shù)的確定1．炮眼深度的確定合理的炮眼深度，對提高掘進(jìn)速度和炮眼利用率都有較大影響，根據(jù)相應(yīng)資料炮眼深度可由下式確定。 L=l/η () 式中：l為每掘進(jìn)循環(huán)的計(jì)劃進(jìn)尺數(shù)m；η為炮眼利用率，這里取90%。～。所以選取炮眼深度為L=，每掘進(jìn)循環(huán)的計(jì)劃進(jìn)尺數(shù)l==。2．確定單位炸藥消耗量爆破一立方米原巖所需得炸藥量，稱為單位耗藥量，通常以q（kg/m3）表示。在實(shí)際施工中，選定q值可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式來確定。根據(jù)相應(yīng)資料，結(jié)合曹家灣隧道實(shí)際地質(zhì)條件，首先我們確定單位炸藥消耗量，參考書中提供的常用經(jīng)驗(yàn)公式，如下： ()式中：k為常數(shù)，~；Sx為斷面影響系數(shù)，Sx=S/5(S為井巷掘進(jìn)斷面，m2)；dx為藥卷直徑影響系數(shù)，dx=d/32(d為藥卷直徑，cm)；px為炸藥爆力影響系數(shù)，px=320/p(p為炸藥爆力，ml)。取k=，?=，d=32mm，e=320ml，S=40m2。 kg/m3 確定了單位炸藥消耗量后，根據(jù)每一掘進(jìn)循環(huán)爆破的巖體體積，按下式計(jì)算出每循環(huán)所使用的總藥量。 Q=qV=qSLη （） 式中：V為每循環(huán)爆破巖石體積，m3；其它符號意義如上。代入相應(yīng)數(shù)據(jù)得： Q=qSLη=40=3．炮眼直徑的確定炮眼直徑的大小直接影響鑿巖生產(chǎn)率、炮眼數(shù)目、炸藥量、藥分布的均勻度、爆下的巖石塊度和隧道壁的平整度均有影響。我國通常將隧道爆破用的炸藥制成藥卷使用，通常所用的爆破標(biāo)準(zhǔn)藥卷規(guī)格為φ32mm，裝藥盡重為150g，長度為200mm。另有φ22mm、φ25mm、φ35mm、φ42mm等，在工程中常用不耦合系數(shù)值λ來控制藥卷直徑，不耦合系數(shù)λ=D/φ。~，實(shí)際爆破設(shè)計(jì)時，對掏槽眼及輔助眼應(yīng)采用較小的λ值，以提高炸藥的爆破效率。對周邊眼則采用較大的λ值,以減小對圍巖的破壞。所以取φ為32mm，~，取D=40mm。4．炮眼數(shù)目的確定炮眼數(shù)目的確定主要根據(jù)實(shí)際隧道斷面實(shí)際情況來布置相應(yīng)的類型的炮眼。主要先布置掏槽眼；再布置完周邊眼，最后根據(jù)需要布置一定數(shù)量的崩落眼。而根據(jù)以往工程使用光面爆破方法的炮眼布置經(jīng)驗(yàn)，掏槽眼（4個），；。 Ⅳ圍巖炮眼布置圖： 圍巖爆破參數(shù)表爆破部位序號炮眼分類炮眼數(shù)個炮眼深度cm炮眼裝藥量每孔藥卷數(shù)卷/孔每孔裝藥量Kg/孔合計(jì)藥量Kg上臺階1掏槽眼4220422042202崩落眼302003周邊眼24200下臺階4掏槽眼42205崩落眼362006周邊眼28200 施工準(zhǔn)備（1）基本工具使用前檢查。檢查風(fēng)鉆機(jī)身，螺栓、卡套、彈簧和支架是否牢固、漏風(fēng)，鉆桿有無不直，損傷以及纖孔堵塞現(xiàn)象，供水是否正常。雷管開箱前，首先要檢查批號、數(shù)量、段號，腳線長工是否與來料通知單相符，然后用工具輕輕開箱，細(xì)心取出雷管，不得使導(dǎo)爆管受損傷。暫不使用的雷管仍放入原箱中封存。（2）雷管、導(dǎo)爆管的組裝。方法為：將起爆雷管的一端開口，然后將導(dǎo)火索輕塞入雷管開口一端；將導(dǎo)爆管集結(jié)成束后再與起爆雷管一起用塑料膠帶捆綁在一起。（3）雷管、導(dǎo)爆管的網(wǎng)絡(luò)連結(jié)。要求連結(jié)整齊，便于直觀檢查網(wǎng)絡(luò)，孔外連結(jié)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)盡量短，但不允許拉細(xì)、打結(jié)，以保證最少的延期時間。引爆雷管應(yīng)包扎在離導(dǎo)爆管自由端不少于10cm處。連接應(yīng)盡可能靠近眼孔，但對孔口起爆的周邊孔，連結(jié)應(yīng)盡量遠(yuǎn)離一點(diǎn)，以保證有穩(wěn)定的沖擊波。網(wǎng)絡(luò)連結(jié)好后，要有專人負(fù)責(zé)認(rèn)真檢查是否正確，每個眼孔的起爆藥卷是否都連好，各簇聯(lián)引爆雷管腳線是否都連到起爆點(diǎn)，每個簇聯(lián)內(nèi)部是否都有引燃雷管。 爆破后的安全檢查及處理（1）爆破后必須經(jīng)過15分鐘以上的通風(fēng)排煙后，恢復(fù)充足的照明，在圍巖四壁及碴堆上灑水，檢查人員才能進(jìn)入工作面檢查。檢查內(nèi)容有：有無瞎炮及可疑現(xiàn)象；有無殘余炸藥及雷管；頂部及兩幫有無松動石塊；附近支護(hù)有無損壞和變形。（2）瞎炮必須由原爆破人員進(jìn)行處理，查明原因，按照《鐵路工程爆破安全規(guī)則》有關(guān)規(guī)定進(jìn)行處理。（3）放炮后必須有專職人員進(jìn)行找頂撬幫工作。在恢復(fù)照明后進(jìn)行，放炮后第一次找頂應(yīng)有監(jiān)護(hù)人。 安全防護(hù)措施及方法（1）每次施爆前都要對爆點(diǎn)的地質(zhì)、地形、巖性、節(jié)理裂隙、軟弱夾層等情況做好堪查記錄并進(jìn)行評判及預(yù)估，為適當(dāng)調(diào)整爆破參數(shù)提供依據(jù)。（2）爆破時盡量讓建筑物、設(shè)備、人員處于良好的隱蔽狀態(tài)，防止飛石造成危害。還可利用加密鉆孔、減少單孔裝藥量、減少一次爆破裝藥量等措施來確保安全。（3）應(yīng)采用堵塞裝填技術(shù)，防止飛石及沖炮。（4）填塞