爆破开挖技术交底.doc
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新建铁路磨丁至万象线铁路
施工技术交底书
标段：
第Ⅳ标项目经理部第Ⅱ分部单位：
中国水电建设集团国际工程有限公司
交底日期：
2017.03.15编号：
LZ/JSJD-（隧）2017-17
工程名称
隧道洞身爆破开挖
交底等级
Ⅱ级
交底部门
工程技术部
交底对象
工程一、二、三部
交底部位
洞身开挖
交底人
复核人
交底范围：
本交底适用于磨万铁路Ⅳ标第Ⅱ分部的森村隧道、那迷村一号隧道、那迷村二号隧道和卡西隧道。
Ⅳ标Ⅱ分部施工范围共有隧道4座，总长度13897m，占线路分部总长的48.56%。
隧道总计III级围岩4465m，占隧道长度的32%；IV级围岩4915m，占隧道长度的35%；V级围岩4517m，占隧道长度的33%。
各隧道长度及围岩分布详见下表1：
表1本标段正线围岩级别长度分布统计表
序号
隧道名称
长度（m）
围岩等级计算长度（m）
备注
III级
IV级
V级
1
森村隧道
5662
2445
1800
1417
2
那迷村1号隧道
380
/
75
305
3
那迷村2号隧道
4470
1470
1690
1310
4
卡西隧道
3385
550
1350
1485
合计
13897
4465
4915
4517
一、洞身开挖
隧道洞身开挖按新奥法原理进行施工，在施工中严格遵循“管超前，严注浆，短进尺，弱爆破，强支护，早封闭，勤测量”的施工原则。
隧道的开挖方法分为全断面法、台阶法，根据开挖方法的不同，每一循环隧道开挖的程序有所不同。
1、爆破设计
（1）设计原则
根据地质条件，开挖断面、开挖进尺，爆破器材等编制光面爆破设计方案。
①根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小抵抗线，辅助炮眼交错均匀布置，周边炮眼与辅助炮眼眼底在同一垂直面上，掏槽眼加深20cm。
②严格控制周边眼装药量，间隔装药，使药量沿炮眼全长均匀分布。
③选用低密度低爆速、低猛度的炸药，导爆索起爆。
④采用微差爆破，周边眼采用导爆索起爆，以减小起爆时差。
（2）钻爆参数的选择
通过爆破试验确定爆破参数，试验时爆破参照如下：
表2光面爆破参数表
岩石种类
周边眼间距E（cm）
周边眼最小抵抗线W（cm）
相对距E/W
周边眼装药参数q（kg/m）
硬岩
50～60
50～75
0.8～0.85
0.25～0.40
硬岩
40～55
50～60
0.8～0.85
0.15～0.25
软岩
30～45
45～60
0.75～0.8
0.04～0.15
Ⅲ级围岩全断面法施工，每循环进尺3m，开挖爆破孔布置见图1，全断面法炮眼药量分配见表1。
图1正洞全断面法爆破孔布置
表3全断面开挖炮眼药量分配表
序号
位置
炮眼
名称
炮眼
个数
雷管
段数
炮眼
长度
炮眼装药量
单孔药卷数
（个/孔）
单孔药重（kg/孔）
合计药量
（kg）
1
全断面
周边眼
15
13
3.1
5
0.75
11.25
2
29
14
3.1
5
0.75
21.75
3
16
15
3.1
5
0.75
12.00
4
内圈眼
32
11
3.1
9
1.80
57.60
5
9
12
3.1
9
1.80
16.20
6
辅助眼
8
7
3.1
9
2.25
18.00
7
22
9
3.1
9
2.25
49.50
8
7
10
3.1
9
2.25
15.75
9
掏槽眼
2
1
2
5
1.00
2.00
10
2
3
2.9
9
1.80
3.60
11
2
5
3.2
10
2.00
4.00
12
合计
144
211.65
Ⅳ级围岩使用台阶法开挖，根据设计图纸及铁建设【2010】120号文件关于安全步距的规定Ⅳ每循环进尺2.4m，开挖爆破孔布置见图2，炮眼药量分配见表4。
图2正洞台阶法爆破孔布置
表4正洞台阶法开挖炮眼药量分配表（每循坏进尺2.4m）
序号
位置
炮眼
名称
炮眼
个数
雷管
段数
炮眼
长度
炮眼装药量
单孔药卷数
（个/孔）
单孔药重（kg/孔）
合计药量
（kg）
1
上台阶
周边眼
40
15
2.5
2
0.30
12.00
2
内圈眼
19
13
2.5
4
0.80
15.20
3
15
11
2.5
4
0.80
12.00
4
辅助眼
8
9
2.5
4
0.80
6.40
5
4
7
2.5
4
0.80
3.20
6
底板眼
11
5
2.5
4
0.80
8.80
7
掏槽眼
2
1
1.7
3
0.75
1.50
8
2
3
2.6
5
1.25
2.50
9
2
5
2.6
5
1.25
2.50
10
下台阶
掘进眼
11
2
2.5
4
1.00
11.00
11
11
4
2.5
4
1.00
11.00
12
辅助眼
11
6
2.5
4
1.00
11.00
13
周边眼
14
8
2.5
2
0.50
7.00
14
20
10
2.5
2
0.50
10.00
12
合计
74.90
Ⅴ级围岩台阶法开挖，上台阶每循环进尺0.6m或1m，开挖爆破孔布置见图2，炮眼药量分配见表5、表6。
表5正洞台阶法开挖炮眼药量分配表（上台阶0.6m）
序号
位置
炮眼
名称
炮眼
个数
雷管
段数
炮眼
长度
炮眼装药量
单孔药卷数
（个/孔）
单孔药重
（kg/孔）
合计药量
（kg）
1
上台阶
周边眼
40
15
0.6
0.5
0.08
3.00
2
内圈眼
19
13
0.6
0.75
0.15
2.85
3
15
11
0.6
0.75
0.15
2.25
4
辅助眼
8
9
0.6
0.75
0.15
1.20
5
4
7
0.6
0.75
0.15
0.60
6
底板眼
11
5
0.6
0.75
0.15
1.65
7
掏槽眼
2
1
0.8
1
0.25
0.50
8
2
3
0.8
1
0.25
0.50
9
2
5
0.8
1
0.25
0.50
10
下台阶
掘进眼
11
2
0.8
1
0.25
2.75
11
11
4
0.8
1
0.25
2.75
12
辅助眼
11
6
0.6
0.75
0.19
2.06
13
周边眼
14
8
0.6
0.75
0.19
2.63
14
20
10
0.6
0.5
0.13
2.50
12
合计
17.64
表6正洞台阶法开挖炮眼药量分配表（上台阶1m）
序号
位置
炮眼
名称
炮眼
个数
雷管
段数
炮眼
长度
炮眼装药量
单孔药卷数
（个/孔）
单孔药重
（kg/孔）
合计药量
（kg）
1
上台阶
周边眼
40
15
1.1
1.5
0.23
9.00
2
内圈眼
19
13
1.1
2
0.40
7.60
3
15
11
1.1
2
0.40
6.00
4
辅助眼
8
9
1.1
2
0.40
3.20
5
4
7
1.1
2
0.40
1.60
6
底板眼
11
5
1.1
2
0.40
4.40
7
掏槽眼
2
1
1.1
2
0.50
1.00
8
2
1
1.1
2
0.50
1.00
9
3
3
1.1
2
0.50
1.50
10
下台阶
掘进眼
11
2
1.1
2
0.50
5.50
11
11
4
1.1
2
0.50
5.50
12
辅助眼
11
6
1.1
2
0.50
5.50
13
周边眼
14
8
1.1
2
0.50
7.00
14
20
10
1.1
1.5
0.38
7.50
12
合计
43.70
（3）连线起爆
1）起爆网络
采用并簇连法，连线顺序为：
孔内雷管脚线分组→周边孔导爆索并接→同段非电雷管双发簇连→电雷管起爆。
起爆网络详见图6
图6起爆网络示意图
2）起爆器材
孔内采用非电毫秒雷管和导爆索（周边孔）起爆，孔外采用非电毫秒雷管传爆，起爆采用电雷管起爆，采用起爆器起爆电雷管。
3）起爆方法
警戒完成后，并确保起爆设施正常，起爆人员在安全区采用起爆器手动起爆电雷管，并引发其它爆破品爆破。
在完成爆破后15min后进入爆区检查，确认无盲炮后方可解除警戒。
（3）掏槽方式
采用中空直眼或斜眼掏槽。
直眼掏槽操作较简单，钻孔方向易掌握；当石质较硬、断面较大时，采用斜眼掏槽，以便减少钻眼数量。
（4）装药结构及堵塞方式
①周边眼：
用小直径药卷间隔装药，岩石很软时采用导爆索代替药卷。
②堵塞方式：
所有装药炮眼用炮泥堵塞，周边眼堵塞长度不小于25cm。
（5）爆破效果监测及爆破设计优化
①检查项目
断面周边超欠挖检查；开挖轮廓圆顺度，开挖面平整检查；爆破进尺是否达到爆破设计要求；爆出石块是否适合装碴要求；炮眼痕迹保存率，硬岩≥80％，中硬岩≥60％并在开挖轮廓面上均匀分布；两次爆破衔接台阶不大于10cm。
②爆破设计优化
每次爆破后检查爆破效果，分析原因及时修正爆破参数，提高爆破效果，改善技术经济指标。
根据岩层节理裂隙发育、岩性软硬情况，修正眼距，用药量，特别是周边眼。
根据爆破后石块的块度大小修正装药参数。
根据开挖面凹凸情况修正钻眼深度，使爆破眼眼底基本落在同一断面上。
2、施工准备
隧道开挖前，利用超前预报、超前钻孔、监控量测等探测结果，分析研究围岩的性质，探明前方围岩的完整性、涌水、不良地质等情况，对洞身实际的围岩性质与设计图进行核对，确定开挖、支护参数。
3、全断面法施工
全断面开挖是按隧道的设计轮廓一次开挖完成，适用于Ⅲ级围岩隧道施工，施工程序为：
施工准备→全断面开挖→随机支护。
采用手风钻全断面一次钻爆开挖，周边光面爆破，导爆索起爆，装载机装碴，自卸车出碴。
开挖每循环进尺在3m左右。
局部及拱部喷混凝土料由拌和站提供，混凝土搅拌运输车运送混凝土，喷射混凝土采用湿喷机械手施作。
全断面法施工工序示意图见图7。
图7全断面法施工工序示意图
1—开挖；Ⅰ—初期支护；
全断面法施工工艺流程见图8。
图8全断面法施工工艺流程图
4、台阶法施工
台阶法开挖分为两步，即上台阶开挖支护后进行下台阶开挖支护，完成一个开挖循环，施工程序为：
施工准备→上台阶开挖支护→下台阶开挖支护。
台阶法开挖施工时，上台阶由人工凿岩台架实施钻孔；下台阶开挖施工时，采用液压凿岩台车或台架配合风钻钻孔，上下台阶均采用光面爆破，导爆索起爆，分次爆破开挖成型。
由于隧道断面的高度及宽度大，单循环出碴量多，掌子面由挖掘机配合装载机扒碴、装碴；自卸车出碴。
喷混凝土料由拌和站提供，混凝土搅拌运输车运送混凝土，喷射混凝土采用湿喷机械手施作。
根据断面情况台阶法开挖采取如下两种方法:
当围岩稳定性较差，台阶长度较小时采用两部开挖法，即先进行上半断面开挖（此时下半断面设为运输或走行坡道），上半断面开挖一定距离后暂停施工，而后快速循环进行下半断面开挖施工；当台阶长度较长时采用三部开挖法，先进行上半断面开挖的同时，进行下半断面一侧的开挖（此时下半断面的另一侧设为运输或走行坡道），即上半断面持续施工，下半断面随进度换边开挖。
台阶法施工开挖支护作业流程为：
施工准备→超前地质预报→爆破设计→上下台阶测量放线→上下台阶钻眼→装药爆破→通风→初喷后出碴→检查和爆破效果评价→初期支护→监控量测→下一循环施工。
台阶法施工工序示意图见图9。
图9台阶法施工工序示意图
1—上台阶开挖；Ⅰ—上台阶初期支护；2—下台阶开挖；Ⅱ—下台阶初期支护；
3—仰拱开挖；Ⅲ—仰拱初期支护；Ⅳ—仰拱填充混凝土；Ⅴ—拱墙混凝土
台阶法施工工艺流程见图10。
图10台阶法施工工艺流程图
8、施工作业措施
每分部开挖循环通用施工程序为：
施工准备→施工放样→钻孔台车（架）就位→钻孔→清孔、钻孔质量验收→装药、连接起爆网络→爆破→通风→找顶→初喷→出碴→支护或临时支护→监控量测→下一循环。
（1）施工放样
放样时将隧道断面、隧道中线用红铅油精确地标在掌子面上，并做出明显的高程标识点，精确定位炮眼位置。
（2）钻孔
精确控制钻孔位置、方向和深度，钻眼完毕，应按炮眼布置图进行检查，并做好记录，经检查合格后，方可按设计装药结构进行装药和炮泥堵塞。
减小开口偏差和钻孔孔底偏差以及方向偏差。
采用气腿式风动凿岩机钻孔，炮眼长度根据围岩状况，最大长度不超过4m，合理选择进尺，尽量减小周边眼外插角的角度（孔深小于3m时外插角的允许斜率宜为孔深的±5%、孔深大于3m时外插角的允许斜率宜为孔深的±3%，外插角的方向与该点轮廓线的法线方向一致），钻孔实际操作做到“准、平、直、齐”四个字，并采用“炮棍瞄准法”控制炮孔间的平行，其钻孔方向偏差控制在3cm/m～5cm/m以内。
同时，应根据眼口位置及掌子面岩石的凹凸程度调整炮眼深度，以保证炮眼底在同一平面上。
（3）装药
装药量的多少和装药的方式是隧道光面爆破的关键，必须严格控制周边眼的装药量，应使药量沿炮眼全长合理分布，并合理选择炸药的品种和装药结构。
合理控制周边眼的线装药密度，根据周边眼孔距、爆破层厚度、石质及炸药种类等综合考虑装药量。
在装药结构上，宜采用比炮眼直径小的药卷连续或间隔装药，把药卷与钻孔间的不耦合系数控制在1.25～2.0之间，但药卷直径不应小于该炸药的临界直径，以保证稳定起爆。
起爆雷管的段别选择合理，其安装位置精确，确保起爆的先后顺序。
（4）爆破
爆破前所有人员应撤在安全距离外。
独头巷道安全距离不少于200m；相邻的上下坑道内不少于100m；相邻的平行坑道，横通道及横洞间不少于50m；全断面开挖进行深孔爆破（孔深3～5m）时，不少于500m。
采用导爆索一次起爆。
（5）通风
爆破前应关闭通风机，爆破后应及时向隧道掌子面通风，排出和降低隧道内灰尘和炸药残留气体、粉尘浓度，然后洒水降尘，使隧道内的环境符合职业健康标准。
（6）初喷
通风后，应在清除开挖段危石后，对开挖断面轮廓初喷4~5cm混凝土，封闭开挖岩面。
喷射混凝土作业应分段分片进行。
喷射作业自下而上，应保持供料均匀，喷射连续，喷射时喷嘴应作偏心划圆或鱼摆等复合运动。
喷嘴在沿隧道纵向作前后移动时应保持与受喷面等距，使受喷面均匀、密实。
（7）出碴
出碴时需专人统一指挥车辆，车辆在隧道内的行驶速度，已衬砌地段不大于20km/h，未衬砌地段不大于10km/h，有施工作业地段不大于5km/h。
弃碴弃于指定位置，应符合环保要求。
（8）开挖断面检查
开挖出碴完毕后，对隧道开挖断面的轮廓尺寸、中线、高程进行检查，需符合设计及规范要求，报监理工程师检查合格后，进行下道工序施工。
9、质量标准
（1）隧道开挖断面的中线和高程必须符合设计要求。
（2）隧道开挖必须严格控制超欠挖。
当围岩完整、石质坚硬时岩石个别突出部分（每1㎡不大于0.1㎡）侵入衬砌小于5㎝.拱脚和墙脚以上1m内断面。
严禁欠挖。
隧道开挖应严格控制欠挖。
（3）洞身开挖中，应在每一次开挖后及时观察、描述开挖面地层的层理、节理、裂隙结构状况、岩体的软硬程度、出水量大小等，核对设计地质情况，判断围岩稳定性。
（4）光明爆破或预裂爆破钻眼前，根据钻爆设计图准确标出炮眼位置。
钻孔时按钻爆设计要求严格控制炮眼的间距、深度和角度。
掏槽眼的眼口间距和深度允许偏差为5cm，周边眼的间距允许偏差为5cm,外插角度符合钻爆设计要求，眼底不超出开挖断面轮廓线15cm。
（5）光面爆破或预裂爆破的炮眼痕迹保存率，硬岩不应小于80%，中硬岩不应小于60%，并在开挖轮廓线上均匀分布。
10、安全及环保要求
（1）制定安全施工应急预案，日常做好应急物资储备。
（2）洞口工程施工，宜避开雨季和严寒季节。
（3）洞口施工前，应先检查边、仰坡以上山坡稳定情况，清除悬石，处理危石，施工期间实施不间断监测和防护。
（4）弃碴时要由专人指挥、堆放整齐、边坡平整，弃碴场需设置挡墙。
施工过程中杜绝随意倾倒弃碴和弃土。
施工完毕后，对弃碴场及时平整，并做好绿化、防护，避免水土流失。
（5）隧道在整个施工过程中，作业环境应符合下列职业健康及安全标准：
A．空气中氧气含量，按体积计不得小于20%；
B．粉尘允许浓度，每立方空气中含有10%以上的游离二氧化硅的粉尘不得大于2mg，每立方空气中含有10%以下的游离二氧化硅的矿物性粉尘不得大于4mg；
C．有害气体最高允许浓度：
a一氧化碳的最高允许浓度为30mg/m3，在特殊情况下，施工人员必须进入工作面时，浓度可为100mg/m3，但工作时间不得大于30min；
b二氧化碳按体积计不得大于0.5%；
c氮氧化物（换算成NO2）为5mg/m3以下；
C隧道内气温不得高于28℃；
D隧道内噪声不得大于90Db。
（6）施工独头掘进长度超过150m时，应采取机械通风，确保洞内每人供应3m3/min的新鲜空气。
（7）便道及施工现场要注意撒水防尘，减少对周围环境的破坏。
（8）隧道施工作业地段必须保证足够的照明。
不安全因素较大的地段应加大照度。
在主要交通道路、洞内抽水机站应设置安全照明，漏电地段照明应采用防水灯头和灯罩。
注：
此交底中遗漏未交到的事宜，按有关技术规范、规程和工程质量验收标准执行。
接受人代表
注：
其他接受交底人员正文后另附签到表。
附件：
新建铁路磨丁至万象线铁路
施工技术交底签到表
单位工程名称：
隧道正洞洞身爆破开挖标段：
Ⅳ标Ⅱ分部日期：
2017.3.15
交底内容
正洞洞身爆破开挖
交底人
序号
姓名
部门
序号
姓名
部门
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