岩爆地段专项施工方案.doc

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1、岩爆地段专项施工方案一、编制依据准朔铁路六狼山设计图纸六狼山隧道施工组织设计《铁路隧道钻爆法施工工序及作业指南》(TZ231-2007)《铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB10417-2003)二、工程概况六狼山隧道进口位于朔城区下团乡大白坡村东南侧，隧道出口位于平鲁区白堂乡卧场村东南侧，隧道进口里程为改DK20+575，出口里程为改DK35+750,全长15175m，最大埋深达443m。隧道区位于管涔山脉中南段低中山区，区内山峰林立，延绵起伏，改DK24+100-改DK32+600基岩初露。峡谷深切，多呈“V”字形，地形起伏较大，最大高差约500余米。由于隧道埋深达443m，隧道埋深较大，

2、穿越II级坚硬的围岩地段较多、地应力较大，有可能围岩的应力超过围岩的强度而使围岩突然发生破坏，出现微弱岩爆或中等岩爆现象。发生岩爆，会给工程的施工带来极大的困难，并威胁着施工作业人员和设备的安全，施工中应采取防范措施。三、岩爆的特点岩爆是岩体具有高应力的一种典型的表现形式。岩体内由于开挖洞室改变了岩体的初始应力状态，引起洞室周围应力场的重新分布。在洞室附近由于应力集中，其应力值可能达到初始应力的几倍，从而导致岩爆的发生。但是实际观测得知，高地应力并不是岩体发生岩爆的唯一条件，这还与围岩储存弹性应变能的能力以及围岩的变形速度等因素也有关系。岩爆多发生在埋藏很深、整体、干燥和质地坚硬的岩层中。产生

3、岩爆的时间，一般在开挖后几个小时，但也有的是在较长时间后发生。隧道中常遇见的岩爆以顶部或拱腰部位为多。隧道内岩爆有如下特点：岩爆在未发生前并无明显的预兆，虽然经过仔细找项，并无空响声。一般认为不会掉落石块的地方，也会突然发生岩石爆裂声响，石块有时应声而下，有时暂不坠下。在没有支撑的情况下，对施工安全威胁甚大。它与隧道施工中的一般掉块落石，在现象上有明显的不同。岩爆时，石块由母岩弹出，常呈中间厚、周边薄、不规则的片状。岩爆发生的地点，多在新开挖工作面及其附近，个别的也有距新开挖工作面较远；岩爆发生的时间，多在爆破后2-3h。轻微岩爆段发生在距离掌子面0-20m范围内，放炮后发生；中等以上的岩爆一

4、般发生在距离掌子面0-80m范围内，岩爆较为频繁剧烈。在溶孔较多的岩层里，则不发生岩爆。四、六狼山隧道可能发生岩爆的特点中国地震局地壳应力研究所通过现场原位地应力试验得出以下几点结论：测区现今应力场状态以NNE向挤压为主，最大水平主应力值方向一般为N17°-39°E，根据方向数据统计，压应力的统计方向为N28.25°E。浅部地应力方向受地形地貌影响严重，适当发生了一定程度的偏转。根据两个孔详实的测试分析结果表明，工程区的现今构造应力相对较弱，三向应力关系基本表现为：σH>σh>σv,最小水平主应力和垂直主应力十分接近。在洞身部位的最大水平主应力值范围为12.00Mpa-27.5Mpa，最小水平

5、主应力值范围为6.00Mpa-14.7Mpa。根据测量结果分析，该隧道围岩的现今构造应力作用并不十分强烈，在隧道开挖过程中，发生严重的弹射性岩爆灾害的可能性不大，但在改DK24+440-改DK25+966及改DK30+258-改DK32+500处有发生弱岩爆的可能。五、施工对策及措施组织机构为加强对岩爆的监测，指挥部成立了以总工程师为组长，工程部长、安质部长为副组长，各分部技术人员为成员的岩爆监测小组。施工中坚持轮班制，进行24h全过程监控指导，确保各种措施的落实。各组密切配合、协作，及时反馈和分析，为信息化设计和施工提供有力支撑和保障。图1岩爆监控施工管理机构图总工程师工程技术部部长、安质部

6、部长第七项目分部监测组第六项目分部监测组第五项目分部监测组第四项目分部监测组第三项目分部监测组第二项目分部监测组第一项目分部监测组2、施工组织措施岩爆是一种能量的释放，既有渐变过程，也有突变过程，岩爆的发生与开挖方式及支护措施直接相关，结合以往施工经验拟采取以下措施：改善光爆效果。在岩爆区加强光爆措施，多打眼、少装药，尽可能减少爆破对围岩的影响。中等以上岩爆区，周边眼间距控制在25cm以内，采用间隔装药，堵塞炮泥，以增加光爆效果，以达到开挖轮廓线圆顺，尽量避免凹凸不平造成应力集中，以达到减弱岩爆的发生。预先释放能量。采用预先释放部分能量的方法，如松动爆破法，超前钻孔预爆法。喷射高压水冲洗。对于

7、微弱岩爆地段，直接在开挖面上洒水，以软化表面，促进应力释放和调整；对于中等岩爆地段，在隧道设计断面轮廓线以外，包括边墙及拱部，以间距40～60cm施打孔径φ=42～120mm，深L=3.5～5.0m的大孔，并向孔内喷灌高压水。加强支护。对中等程度的岩爆一般采用系统锚杆加固围岩，锚杆长度2.5-3.0m，间距0.8-1.2m，梅花型布置。锚杆垂直于岩面，利用系统锚杆的组合作用，可改善围岩的应力状态，