铺子山隧道掘进水压爆破应用试验小结20111017.doc

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1、铺子山隧道掘进水压爆破应用试验汇报材料一、工程简介由中铁十四局四公司承建的山西中南部铁路通道ZNTJ-21标铺子山隧道位于山东省临沂市莒南县，隧道穿越三皇山山脉。隧道进出口里程分别为：DK1231+160、DK1237+831，全长6671m，最大埋深100m。隧道Ⅴ级围岩341m；Ⅳ级围岩1365m；Ⅲ级围岩1906m；Ⅱ级围岩3060m。本隧道在DK1233+650里程处设一座斜井，斜井长度319m,斜井综合坡度为4.3%，采用双车道断面，无轨运输方式出砟。铺子山隧道共计划分三个口四个工作面多头掘进。其中隧道进口承担工程任务1500m，隧道斜井上下游方向分别承担990m和1700m，隧道出

2、口承担2481m。铺子山隧道开工日期2010年11月15日，隧道计划贯通日期2012年4月底，隧道铺架通过时间为2012年7月底。隧道地质情况比较复杂，工期紧，为铁道部极高风险隧道。二、隧道掘进水压爆破应用试验工作进展情况2011年6月份，在集团公司张焕成副总工、四公司陈登玉总工程师的安排和指导下，在四公司张万国副总经理的支持下，我项目部接触和了解了水压爆破的原理及工法，此后积极联系设备，组织人员学习培训，共计开班3期，培训人员116人次。7月8日，铺子山隧道斜井正洞掘进正式采用水压爆破，里程为DK1233+986。截止到目前，斜井下游方向进尺297m。8月11日，股份公司何教授现场指导水压爆

3、破施工，指出前期工艺上存在的问题，并为铺子山隧道各口的推广做了安排。8月22日，铺子山隧道进口、出口正式采用水压爆破，截止到目前进口进尺168m，出口进尺122m。目前项目部采购的三台水袋封口机和炮泥机全部到位，投入使用。三、水压爆破开展的具体情况1、前期准备1.1、炮泥加工炮泥加工采用河南郑州五星机械厂炮泥机，现场炮孔直径40mm，炮泥加工直径一般取36～38mm。粘土取自当地，加工前先将粘土中杂物清除，大颗粒人工破碎，后用喷雾器均匀洒水，放置2-3天，然后再调整含水率至10-18%（根据不同土质）左右，最后经炮泥机加工成型炮泥。1.2、水袋加工水袋加工封口机采用浙江温州鑫瑞包装机械有限公司

4、产KPS-160塑料灌装封口机，封口机使用前，排空水管内空气，然后将袋子分别安装在喷嘴上，水袋灌满后压口塑封。水袋灌装应尽可能饱满。2、爆破设计比对2.1、钻爆设计铺子山隧道地质情况较为复杂，围岩分Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级、Ⅳ级加强、Ⅴ级、Ⅴ级加强。以铺子山隧道为例，围岩类别Ⅱ级，开挖工法为全断面法，断面面积为81.06m2。Ⅱ级围岩原常规钻爆设计如下：采用复式楔形掏槽，全断面炮孔数约为145个（含光爆周边眼），掘进深度3.5m，全断面总计装药量平均为242.8kg。各种炮眼的深度、装药量、装填系数见表2－1，炮眼分布、起爆顺序见图2－1。图2－1炮孔分布及起爆顺序图炮眼分类炮眼个数炮眼深度(cm)炮

5、眼角度(0)单孔装药量(kg)装填系数小计装药量(kg)水平垂直掏槽眼1组825057900.80.326.42组16450579030.6748抬眼1635090971.80.5228.8崩落眼4138080901.80.4773.8辅助眼1242073902.40.5728.8底板眼1135090902.20.6324.2周边眼拱部1935090900.80.23(采用间隔装药)15.2边墙2235090900.817.6合计：炮眼共计145个，总耗药量242.8kg。表2－1铺子山隧道Ⅱ级围岩常规爆破参数表其它断面形式和围岩情况，只是在此钻爆设计的基础上，根据断面面积和围岩岩性增或减炮眼

6、数量，调整炮眼分布，掘进深度3.5m不变。2.2、爆破效果在Ⅱ级围岩（灰岩）地段，掘进深度3.5m，实际进尺2.8～3.0m，平均进尺2.94m，平均爆破利用率84％。爆破效果见表2－2。表2－2常规爆破效果表爆破类型单位岩石炸药实际消耗量(kg/m3)平均炮眼利用率爆渣块度(cm)/抛距(m)爆破后粉尘浓度(mg/m3)循环时间(min)常规爆破0.8784%100/35.217.3540注：本表中的抛距是渣堆得抛距，个别飞石可能较远；循环时间是指钻孔到出渣完毕的作业时间，不包括初期支护耗时；粉尘浓度的测点为掌子面50米处，数据开始采集时间为爆破后1min以内。2.3、隧道掘进水压爆破2.3

7、.1、钻爆设计水压爆破在炮眼数量、炮眼深度、炮眼分布以及起爆顺序等设计与常规爆破一模一样，仅在每个炮眼的装药量和装药结构上作了变化，即适当地减少了各个炮眼的装药量，往炮眼中装入水袋，最后用炮泥回填堵塞。水压爆破炮眼参数见表2-3。表2－3铺子山隧道III级围岩水压爆破参数表炮眼分类炮眼个数炮眼深度(cm)炮眼角度(0)单孔装药量(kg)装填系数小计装药量(kg)水平垂直掏槽眼1组825057900