【正文】 對于炮眼長度為 1m的輔助眼， 根據(jù)式 (43) 計算得 0 .3 1 .0 1 .0= 0 .3q。對于 1m長的光面爆破炮孔，單孔裝藥量為 。光面爆破參數(shù)的參考值如表 所示。設(shè)計時考慮到對地面建筑物的振動影響，確定掏槽眼的單孔裝藥量為 。 3) 輔助眼 為了減小鉆眼工作量，加快施工速度，輔助眼間距也適當(dāng)加大，由于隧道斷面大，共布置 76 個輔助眼。 2) 周邊眼 根據(jù)實(shí)際情況，光爆眼采用 E=400mm間距。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 43 圖 A道位置示意圖 (鐵隧道勘測設(shè)計院有限公司，敦化路站車站主體結(jié)構(gòu)、 1號風(fēng)道結(jié)構(gòu)車站主體結(jié)構(gòu)縱剖面圖 2)(單位：mm) 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 44 (4) 炮孔數(shù)量 根據(jù)實(shí)際情況，因?yàn)殚_挖斷面積 S=，經(jīng)驗(yàn)算 q 取 τ=； 38mm 直徑的 2 號巖石乳化炸藥每米藥卷炸藥質(zhì)量 γ 為 帶入數(shù)據(jù)： 3 7 .9 8 1 1 2 6 .60 .3 0 1 .0N ???? (52) 結(jié)合實(shí)際情況，取總炮眼數(shù) 127 個。本設(shè)計取a=500～ 700mm、 b=500～ 700mm。助眼的間距 a、排距 b應(yīng)大于周邊眼的最小抵抗線 W，而且 a、 b 的取值與炮眼的單孔裝藥量有關(guān)?？紤]到巖石堅硬度和工程效率問題，同時為了保護(hù)周邊巖柱對于光爆眼采用 E=400mm 密集系數(shù) K 取 ，則抵抗線取500mm。 2) 周邊 眼 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，炮孔間距 E 與炮眼直徑 d 之間的關(guān)系為 E=(10~18) d。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 42 (2) 炮孔直徑 本設(shè)計選用手持式 YT28 風(fēng)動鑿巖機(jī)，炮孔直徑 d=42mm。但是本工 程的炮眼深度主要受地表控制點(diǎn)允許爆破振動速度控制。 (1) 炮眼深度與循環(huán)進(jìn)尺 炮眼深度是指炮眼眼底至開挖面的垂直距離。由于 A 通道兩側(cè)為支撐巖柱，其中一側(cè)包括一部無障礙電梯 (距離僅 )，因此爆破時要格外注意對巖柱的保護(hù)。比較而言， B 方案的振速控制較好，但是施工時的難度比較大，會很大程度上影響工程進(jìn)度，而 A 方案對振速的控制不是最好的，但是施工 會比較簡單 。 A 方案中，整個上臺階分 3 個炮次開挖，逐段爆破，左右輪流起爆，這種方案可以有效的減少爆破振動，同時可以保證放炮時比較容易的的炸出我們想要的輪廓，有效地減少了施工的難度。 圖 幾種不同形式裝藥結(jié)構(gòu) (a)耦合裝藥； (b)不耦合裝藥； (c)正向連續(xù)裝藥； (d)正向空氣間隔裝藥； (e)反向 連續(xù)裝藥 1— 炸藥； 2— 炮眼壁； 3— 藥卷； 4— 雷管； 5— 炮泥； 6— 腳線； 7— 竹條和導(dǎo)爆索； 8— 綁繩 (6) 隧道爆破設(shè)計圖山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 36 圖 方案 A主隧道上斷面爆破炮孔布置 （單位 :mm）山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 37 表 方案 A 主隧道上斷面爆破參數(shù) 部位 炮孔段號 炮孔類型 孔數(shù) 孔深/m 單孔裝藥 /kg 同時起爆最大藥量 /kg 總共裝藥量 /kg Ⅰ 1~8 掏槽眼 8 9~12 輔助眼 8 13~15 輔助眼 3 16~23 輔助眼 14 24 輔助眼 3 Ⅱ 5~7 輔助眼 10 3 8~13 輔助眼 18 14~17 輔助眼 8 18 輔助眼 1 1 20 輔助眼 6 21~26 輔助眼 12 2 28 輔助眼 6 Ⅲ 1 輔助眼 1 3~10 輔助眼 24 11~14 輔助眼 8 15~22 周邊眼 40 8 23 周邊眼 4 總計 174 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 38 圖 方案 B 主隧道上斷面爆破炮孔布置 （單位 :mm） 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 39 圖 方案 B 主隧道上斷面 掏槽眼 爆破炮孔布置 (單位 :mm) 表 方案 B 主隧道上斷面爆破參數(shù) 部位 炮孔段號 炮孔類型 孔數(shù) 孔深 /m 單孔裝藥 /kg 同時起爆最大藥量 /kg 總共裝藥量 /kg Ⅰ 3~9 掏槽眼 8 10 輔助眼 1 11 輔助眼 3 12~17 輔助眼 12 18 輔助眼 1 Ⅱ 1 輔助眼 1 3~10 輔助眼 16 11~13 輔助眼 9 1 25 輔助眼 4 16~19 輔助眼 12 Ⅲ 3~5 輔助眼 12 6~13 輔助眼 16 Ⅳ 4 輔助眼 6 5 輔助眼 1 6~15 輔助眼 20 6 1 17 輔助眼 6 18~25 周邊眼 40 1 8 26 周邊眼 4 總計 172 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 40 A、 B 方案采用了不同的掏槽眼和輔助眼布置方式 。 起爆器：起爆選用普通瞬發(fā)電雷管或?qū)П芗ぐl(fā)針起爆，發(fā)爆器選用渭南煤礦專用設(shè)備廠生產(chǎn)的 MFB100 型礦用發(fā)爆器。 (4) 爆破器材的選擇 炸藥：采用 2 號巖石乳化炸藥，規(guī)格為 38 300mm? ? 每卷 300g。填塞材料采用炮泥，炮泥由沙子和黏土混合配置而成，其比重為 3:1，再加上 20%的水。根據(jù)公式 (42) 對于炮眼長度為 ，計算得 0 .3 1 .1 1 .0 0 .3q k g? ? ? ?。對于裝藥集中度，本設(shè)計取光面爆破為 。 2) 輔助眼 為了減小鉆眼工作量，加快施工速度，輔助眼間距也適當(dāng)加大，由于隧道斷面大，共布置 63 個輔助眼。 1) 周邊眼 根據(jù)實(shí)際情況，光爆眼 采用 E=400mm間距。 輔 助眼的間距 a、排距 b 各取 a=500～700mm、 b=500～ 700mm (2) 炮孔數(shù)量 按照公式 (42) ??qSN? (42) 根據(jù)實(shí)際情況，因?yàn)殚_挖斷面積 S=，經(jīng)計算 q 取 ；τ=； 38mm 直徑的 2 號巖石乳化炸藥每米藥卷炸藥質(zhì)量 γ 為。 下臺階爆破設(shè)計： (1) 炮眼布置 1) 周邊眼 炮眼直徑 d=42mm，對于光爆眼采用 E=400mm，密集系數(shù) K 取 ，山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 32 則抵抗線取 500mm。對于直徑 38mm 的乳化炸藥， /kg m? ? ； L——炮眼長度， m。輔助眼的單孔裝藥量按下式計算： Q L??? ? ? (43) 式中 Q——輔助眼的單孔裝藥量 ； ? ——裝藥系數(shù)。對于 1m長的光面 爆破炮孔，單孔裝藥量為 。光面爆破參數(shù)的 參考值如表 所示。設(shè)計時考慮到對地面建筑物的振動影響，確定掏槽眼的單孔裝藥量為 。 3) 輔助眼 為了減小鉆眼工作量，加快施 工速度，輔助眼間距也適當(dāng)加大，由于隧道斷面大，共布置 122 個輔助眼。 2) 周邊眼 根據(jù)實(shí)際情況，光爆眼采用 E=400mm間距。 根據(jù)實(shí)際情況，因?yàn)殚_挖斷面積 S=，經(jīng)驗(yàn)算 q 取 ，τ=； 38mm 直徑的 2 號巖石乳化炸藥每米藥 卷炸藥質(zhì)量 γ為 帶入數(shù)據(jù)： 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 30 5 1 .8 3 0 .9 5 1 6 4 .20 .3 0 1 .0N ???? (42) 結(jié)合實(shí)際情況，取總炮眼數(shù) 174 個。因此，炮眼數(shù)目確定的基本原則是在保證爆破效果的前 提下，盡可能地減少炮眼數(shù)目。 (4) 炮孔數(shù)量 炮孔數(shù)目主要與開挖斷面、炮眼直徑、巖石性質(zhì)和炸藥性能有關(guān)。 Q=qabL (41) 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 29 式中 q——單位耗藥量， 取 ； a——輔助眼間距 ，取 500~700mm； b——輔助眼排距，取 500~700mm； L——孔深， 取 。 3) 輔助眼 輔助眼采用直線布置與弧形布置相結(jié)合的方式。取d=42mm，則 E=400~720mm。具體的炮孔間距根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)公式和工程類比確定。 掏槽眼采用菱形布置。一般情況下，當(dāng)炮眼深度小于 3 米時，采用 1個。直眼掏槽的掏槽眼互相平行且垂直于工作面，其中一個或數(shù)個不裝藥的空眼，作為裝藥眼的輔助自由面。 (2) 炮孔直徑 本設(shè)計選用手 持式 YT28 風(fēng)動鑿巖機(jī)，炮孔直徑 d=42mm。但是本工程的炮眼深度主要受地表控制點(diǎn)允許爆破振動速度控制 [4]。 圖 主線隧道尺寸示意圖 (單位 ： mm) 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 27 上臺階爆破設(shè)計 (1) 炮眼深度與循環(huán)進(jìn)尺 炮眼深度是指炮眼眼底至開挖面的垂直距離。 2 種方案周邊眼全 部采用光面爆破，由導(dǎo)爆索起爆。上斷面寬約 9750mm，高至拱頂約 6000mm。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 26 4 鉆爆設(shè)計 主線隧道鉆爆設(shè)計 主線隧道是指位于車站主體結(jié)構(gòu)兩側(cè)的東西線行車隧道， 為直墻拱形斷面 (圖 ) ， 主線隧道爆區(qū)分上下臺階施工，取下臺階高為 3200mm。 本章小結(jié) 通過本章的敘述總結(jié)，可以看出隨著地鐵事業(yè)的開展，地鐵施工技術(shù)不斷發(fā)展完善，可以針對不同的施工要求、作業(yè)環(huán)境、地質(zhì)條件 而采取相應(yīng)的施工方案，總體來說，明挖法是最簡單的施工方法，在施工 時應(yīng)該最優(yōu)先考慮，而暗挖法則是應(yīng)用范圍最廣的一種方法，在本次設(shè)計中涉及到的敦化路就是采用了暗挖法鉆爆施工。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 25 開挖方案選擇 由于主線隧道以及 A、 B、 C 橫通道 圍圍巖大部分屬于微風(fēng)化花崗巖，部分屬于煌斑巖，該巖質(zhì)屬 Ⅰ ～ Ⅳ 級硬巖 。在機(jī)械開挖的同時，一定要配合人工開挖，采取機(jī)械與人工相結(jié)合的方式。 機(jī)械開挖法 機(jī)械開挖法就是利用機(jī)械工具來開挖隧道的方法。 中洞法 中洞法作為礦山法的一種，具有如下特點(diǎn)： (1) 安全性高，在先完成中墻和第一期底板，后再進(jìn)行開挖時可將臨時支撐和拱架都支撐于坑道中墻及第一期底板上； (2) 靈活性好，可因地制宜的選擇斷面形狀和尺寸； (3) 可操作性強(qiáng)、機(jī)械化程度低，挖土可用人工采用簡便挖掘機(jī)具； (4) 出土效率高 ，開挖上部斷面時的大量石渣可通過上下導(dǎo)坑間一系列漏渣孔裝車后從下導(dǎo)坑運(yùn)出； (5) 工序間干擾較少，完成中洞后，可左右側(cè)同時施工； (6) 造價低、經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)。 雖然核心土增強(qiáng)了開挖面的穩(wěn)定，但開挖中圍巖要經(jīng)受多次擾動，而山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 24 且斷面分塊多，支護(hù)結(jié)構(gòu)形式全斷面封閉的時間長，這些都有可能使圍巖變形增大。環(huán)形開挖進(jìn)尺為 ，不宜過長。一般將斷面分成環(huán)形拱部、上部核心土、下部臺階等三部分。在施工中應(yīng)嚴(yán)格遵守正臺階法的施工要點(diǎn)，尤其要考慮時空效應(yīng)，每一步開挖必須快速，必須及時步步成環(huán)，工作面留核心土或用噴混凝土封閉，消除由于工作面應(yīng)力松弛而增大沉降值的現(xiàn)象。 隧道 CD 法 CD 法又稱中隔壁法，它是在軟弱圍巖大跨度隧道中，先開挖隧道的一側(cè)，并在設(shè)計中間部位作中隔壁，然后再開挖另一側(cè)的施工方法，主要應(yīng)用于雙線隧道Ⅳ級圍巖深埋硬質(zhì)巖地段以及老黃土隧道 (Ⅳ級圍巖 ) 地段。 施工要點(diǎn)： (1) 各部開挖時，周邊輪廓應(yīng)盡量圓順，減小應(yīng)力集中； (2) 每一部的開挖高度應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況及隧道斷面大小而定； (3) 同一層左、右側(cè)兩部縱向間距不宜大于 15m，同側(cè)上下部縱向間距不宜大于 8m； (4) 每一分部的臨時仰拱應(yīng)及時設(shè)置，步步成環(huán)，并盡量縮短成環(huán)時間； (5) 中隔壁宜設(shè)置為弧形，并應(yīng)向左側(cè)偏斜 1/2 個鋼拱架寬度； (6) 中隔壁和中山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 23 間臨時仰拱在灌注二次襯砌前，應(yīng)逐段拆除，拆除時應(yīng)加強(qiáng)量測，一次拆除長度一般不宜超過 15m。先開挖隧道一側(cè)的一或二部 分，施作部分中隔壁墻，再開挖隧道另一側(cè)的一或二部分，然后 再開挖最先施工一側(cè)的最后部分，并延長中隔壁墻，最后開挖剩余部分 。雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工安全，但速度較慢，成本較高?，F(xiàn)場實(shí)測表明，雙側(cè)壁導(dǎo)坑法所引起的地表沉陷僅為短臺階法的 1/2。 ⑥建造內(nèi)層襯砌。 ④開挖下臺階，建造底部的初次支護(hù)，使初次支護(hù)全斷面閉合。 ②相隔適當(dāng)距離后開挖另一側(cè)導(dǎo)坑，并建造初次支護(hù)。開挖面分部形式： 一般將斷面分成四塊：左、右側(cè)壁導(dǎo)坑、上部核心土、下臺