2019长大隧道施工设计技术

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1、长大隧道施工设计技术　　穿越柳江航道沟槽水下控制爆破施工技术　　唐万里　　中铁二十五集团第四工程有限公司　　【摘要】结合成兰铁路13标段工程实例，介绍松潘隧道控制爆破施工技术设计与施工，为其他类似工程的施工供一定的借鉴。　　【关键字】成兰隧道控制爆破施工技术　　一、工程概况　　成兰铁路为国家Ⅰ级电气化铁路，设计时速为200km/h，中铁二十五局集团承建的成兰铁路13标段站前工程，主要工程为隧道工程，特别是松潘隧道总长为8048m,为加快施工进度，施工分三个隧道口掘进：进口、出口及斜井。施工过程中的难

2、点在于：进口、斜井进洞位置分别在金坑坝村和红花村，最近的离居民房屋为30m，围岩为Ⅳ、Ⅴ级围岩，地质岩性为碳质板岩，该种岩石层理不明显，遇水软化易掉块、坍塌，不利于施工过程开挖断面稳定和超欠挖控制。　　因此，制定一套快速、安全的隧道控制爆破施工方案，有效的控制飞石、振动对周围房屋的危害，有效控制隧道断面超欠挖，确保隧道施工质量和施工过程的安全，成为施工中的重难点问题。　　二、施工方案㈠总体思想　　因该隧道斜井、进口进洞位置有民用房屋，且距离最近30m，采用浅孔控制爆破技术进行爆破施工，爆破施工时必须

3、采用分段起爆网路，爆破进洞采用轮胎编织的柔性炮被进行覆盖，进洞后在洞口悬挂炮被门帘，在洞外20m处设置双排钢管竹排架防护，控制飞石和振动的影响范围，确保民房安全。　　于该隧道地质岩性为碳质板岩，围岩差，Ⅳ级以上，所以掘进施工工法采用台阶法，Ⅳ级采用两台阶法、Ⅴ级采用三台阶七步开挖法，为保证掘进断面质量，控制超欠挖符合规范要求，断面轮廓采用光面爆破技术。　　为了确保安全，计算装药量是以爆破的岩石破碎而振动不影响为依据；为以防万一，进行安全防护必不可缺，只有这样才能有效地控制飞石。使用轮胎编织的柔性炮被

4、进行覆盖，效果好，施工简便，耐用；而双排钢管竹排架防护能起到防止飞石对房屋破坏的作用。　　㈡工程流程　　工程流程见图1。　　㈢爆破设计　　1．设计原则　　根据实际地质、地理环境条件，必须严格控制飞石、振动对周围房屋的破坏。该地段采用非电毫秒微差起爆网路，讲究起爆顺序和微差作用。隧道断面上台阶布置掏槽孔，中心向外分别设置环向辅助孔、周边孔和底板孔，断面轮廓按光面爆破设计，起爆顺序为掏槽孔、辅助孔、底板孔和周边孔，起爆网路的设计应保障炮孔之间有微差作用，提高岩石破碎度，有利于减振，防止飞石。控制一次起爆

5、最大用药量，保证振动效应影响控制在一定的范围内。　　选择合理的爆破参数及施工工艺，达到较好的爆破效果，参数选择要符合实际。确定药量计算公式中的单位耗药量q值要结合岩石地质结构情况，岩石节理裂隙发育、岩性较软的取小值，岩石整体性强、岩性坚硬的取较大值，以爆破的岩石破碎而符合振动效应为标准，结合正式爆破前进行的“试炮”，选定合适的q值。　　选择合理的装药结构，加强堵塞质量，保证堵塞长度。　　1　　安全防护。为确保安全，尤其是保障民房不受损害，爆破施工必须进行安全防护。要求爆破体必须用柔性“炮被”覆盖及挂

6、“门帘”防护，在洞口设置钢管竹排架防护，它是确保安全的最后一道防线，这道防线必须坚固，飞石冲不倒、冲不歪，挡得住飞石。　　2．施工方案　　为了确保隧道掘进施工安全，施工采用台阶法，Ⅳ级采用两台阶法、Ⅴ级采用三台阶七步开挖法。3.炮孔布置　　32爆破数目N：数目取决定于断面大小和岩石坚固性系数，按N公式计算，其中f为　　岩性坚固性系数，s为隧道掘进断面积。　　掏槽孔：采用斜孔双楔形掏槽形式。　　辅助孔：间距根据岩石性而定，按取值。　　底板孔：炮孔间距底孔孔口较底板高，但孔底应低于底板。　　周边孔：在距

7、轮廓线处,根据设计要求光面爆破，炮孔间距a取400mm，光面层厚度900mm。　　按以上原则对断面的掏槽孔、周边孔、辅助孔及底板孔进行布孔，设计总孔数与公式　　N计算后比较合理性。　　根据围岩级别Ⅳ、Ⅴ级围岩炮眼布置见图2、图3、图4。4．爆破参数确定　　2　　⑴炮孔直径d：采用直径32mm的钻头钻孔，炮孔直径为40mm，d=40mm。　　⑵炮孔深度L：开挖进尺Ⅳ级为，炮孔设计深度L=，掏槽孔L=，Ⅴ级为，炮孔设计深度L=。　　⑶单位炸药消耗量q(kg/m)：按公式　　3　　q计算或按延米巷道炸药消

8、耗量经验值取s值，其中，K0为考虑炸药爆力的校正系数，K0=525/p，p为爆力。　　⑷列表计算每孔装药量：单孔装药量按公式Q1=q线L×装药系数计算。根据经验取线装药密度为q线=，掏槽孔的装药系数为，辅助为，底板孔为，周边孔为，汇总所有炮孔装药量总装量Q，按q=Q/V得取值。爆破参数见下表。　　⑸每循环所使用的总药量Q：按公式Q=qV=qsLη计算与列表计算总药量比较合理性。其中q为单位炸药消耗量，V为每循环爆破岩石体积，s为隧道掘进断面面积，L为炮孔深度，η为炮孔