浅谈小半径复合式连拱隧道(ⅳ-ⅴ级围岩)开挖技术

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1、浅谈小半径复合式连拱隧道(ⅣⅤ级围岩)开挖技术摘要：马家岩立交隧道工程是圆曲线半径只有23.5m、25m及37.5m的两个连拱隧道，开挖方式采用三导坑开挖技术，难度特别大，是重庆市最小的隧道结构开挖形式。所以爆破开挖技术是最为关键的，它直接影响工程进度和质量，因此掌握好短进尺所有掏槽眼、辅助眼、周边眼的钻孔的方向、深度、间距，才能搞好掘进工作。关键词：小半径、连拱、孔深度、孔精度、掏槽眼、辅助眼、周边眼、光面爆破对重庆市马家岩立交隧道工程ⅳ、ⅴ级围岩爆破开挖技术的工程概述：（1）平面线形隧道平面线形主要由路

2、线方案控制，充分研究了隧道所处区域的地形及地质情况、隧道施工方案、两端接线条件等因素。a匝道隧道进口(ak0+128.191)在直线段上，a匝道隧道出口(ak0+278.433)在半径r=23.5m的圆曲线上，a匝道隧道全长150.242m，整个隧道的平曲线从设计起点开始依次为r=∞、l=25m、r=37.5m、r=∞、r=23.5m。b匝道隧道出口(bk0+141.55)在直线段上，隧道进口(bk0+255.561)在半径r=25m的圆曲线上；b匝道隧道全长114.011m，整个隧道的平曲线从设计起点开始依

3、次为r=∞、r=25m。（2）隧道纵面线型隧道纵面线型综合考虑了地形、地质条件、通风、排水、施工及隧道两端的接线条件，隧道洞身为：隧道为单向坡，a匝道隧道纵坡为2.4%，b匝道隧道纵坡依次为3.6%、5.78%。路面横坡为单向坡，正常段为1.5%，曲线超高段为-2.0%。路面横坡的具体设计详本工程第一册道路、下穿道结构部分的图纸。复合式连拱隧道采用三导洞开挖技术，最先开挖中导洞、再两侧壁导洞施工方式，断面型式为曲墙带仰拱，爆破施工前，必须超前小导管完成，并注浆完成。施工爆破采用弱爆破，短进尺。隧道掘进作业程序

4、：测量放线、凿孔、爆破、排烟、找顶（敲帮问顶）、初喷、出渣。加上后面的步骤（拱架安装、锚杆挂网、喷射混凝土）形成初期支护流程了。ⅴ段设加强衬砌（与ⅳ比较提高一个档次），并加强设置型钢拱架作加劲支护；比较围岩较差地段（ⅴ级围岩）的衬砌向围岩较好地段（ⅳ级围岩）延伸5-10米。半径小的只有r=23.5m，25m，37.5m，所以开挖进尺比较短：每循环进尺考虑1.2m。爆破工程施工技术据新奥法施工要求，隧道开挖必须尽可能减轻对围岩的扰动，充分发挥围岩的自身承载能力，故在钻爆作业中采用微振控制爆破技术，实施光面爆破，

5、并根据围岩情况及爆破效果，及时修正爆破参数，以期达到最佳爆破效果，并形成整齐准确的开挖面，减少超欠挖现象。1.钻爆参数选择在隧道工程掘进施工过程中，拟采用线型微震爆破新技术进行爆破施工，这种爆破能使炸药产生的能量尽可能多的转换为破碎岩石，减少传给开挖范围以外岩石的能量，从而使爆破振动对围岩的扰动范围减小，这样就可有效地保护围岩。这种爆破新技术的特点是：炮眼布置周边眼外都是线形布置，炮眼布置简单，炮眼参数准确，可提高炸药能量利用率，同样情况下炸药量少，对围岩的扰动小；炮眼都是线型布置，便于钻孔，可提高钻孔效率；

6、易于采用光面爆破，控制开挖轮廓；可以控制爆破块度，提高装运效率。爆破设计遵守以下原则：炮孔布置要适合机械化钻孔；尽量提高炸药能量利用率，以减少炸药用量；减少对围岩的破坏，采用光面爆破，控制好开挖轮廓；控制好起爆顺序，提高钻爆效果；在保证安全前提下，控制好最大临界振动速度v≤2cm/s尽可能提高掘进速度，缩短工期。⑴爆破器材选用①采用塑料导爆管、毫秒雷管起爆系统，毫秒雷管采用15段位等差毫秒雷管，或者采用火雷管起爆。②炸药采用2#岩石铵锑炸药和乳化炸药(有水地段使用该种炸药),选用ф25、ф32、ф40三种规格

7、，其中ф25为周边眼使用的光爆药卷,ф40为掏槽眼使用药卷。⒉钻爆作业钻爆作业必须按照爆破设计进行钻眼、装药、接线和引爆。如开挖条件出现变化需要变更设计时，应由主管技术人员或领工员确定。⑴画断面钻眼前，采用激光定位法精确控制开挖轮廓，由测量班负责画出开挖断面中线，水平线和断面轮廓线，并根据爆破设计标出炮眼位置，经检查符合设计要求后才可钻眼。圆曲线部分钻眼方法必须要求分内弧、外弧，偏角及孔深度等参数来控制方向，每个工人的站的位置方向（有两点来控制）要求得到最明确的参数来控制。缓和曲线部分必须要求切线方向（两个点

8、以上来控制）及孔的深度。高程按照中线上每上下50cm的坐标及高程来控制隧道轮廓线。⑵钻孔采用风动凿岩机钻孔。钻孔在所标出的位置进行，经检查合格后方可钻孔。钻眼应符合下列要求：①按照炮眼布置图正确钻孔；②掏槽炮眼布置在开挖断面的中央稍靠下部，以使底部岩石破碎，减少飞石。掏槽方式采用斜眼掏槽和直眼掏槽两种方式。斜眼掏槽形式很多，如垂直楔形掏槽，ⅳ、ⅴ级围岩一般炮眼数量为4个，b值为30cm，a值取70c