地下工程课程设计(公路隧道).doc
矿物资源工程041班 地下工程课程设计 2006年12月 摘 要 (Abstract) 本设计为一穿越陡峭高山高速公路上下行两条隧道,根据设计资料工程地质为中等稳固的石灰岩岩层,节理裂隙较发育,岩石的普氏硬度系数f 6 8,其中有20m的破碎带,破碎带内有溶洞水灌入,涌水量为160m/h,围岩的类别为二级,工程要求采用两条平行的单行双车道隧道,隧道长度为1500m,隧道的坡度为0.3,有效建设工期为150天,根据设计资料设计隧道施工。 在本设计中,隧道设计的主要内容为隧道横断面设计、隧道开挖方法选择、隧道特殊地质条件下的辅助施工、隧道的支护设计、隧道的稳定性监测、隧道的组织施工设计等。 在设计中,通过设计资料中工程概况,以及参照资料对整个地带围岩的地质特点的分析着手,按照公路隧道设计规范,从选择隧道横断面到隧道施工组织施工设计,系统全面的考虑,作出合理的设计。 目 录 摘要----------------------------------------------------------------------------------------1 目录----------------------------------------------------------------------------------------2 第一章 工程概况-----------------------------------------------------------------------3 1.1 工程设计资料----------------------------------------------------------------------4 1.2 工程特点分析----------------------------------------------------------------------4 第二章 隧道断面选形和断面尺寸设计--------------------------------------------5 2.1 隧道断面选形----------------------------------------------------------------------6 2.2 断面尺寸计算----------------------------------------------------------------------6 2.3 隧道断面设计图-------------------------------------------------------------------8 第三章 隧道工程开挖方法设计-----------------------------------------------------9 3.1 隧道开挖方案的比较与选择----------------------------------------------------9 3.2 隧道掘进循环尺的确定----------------------------------------------------------11 3.3 隧道爆破设计----------------------------------------------------------------------11 3.4 爆破布置图-------------------------------------------------------------------------18 3.5 爆破工艺流程----------------------------------------------------------------------18 3.6 爆破循环表-------------------------------------------------------------------------19 3.7 特殊地质条件下的辅助施工措施----------------------------------------------20 第四章 隧道的支护设计--------------------------------------------------------------22 4.1 支护方法设计----------------------------------------------------------------------22 4.2 支护参数选择与计算-------------------------------------------------------------23 4.3 支护施工和技术要求-------------------------------------------------------------24 4.3 支护断面图与工程量-------------------------------------------------------------28 第五章 隧道稳定性监测(量测)设计--------------------------------------------31 5.1稳定性检测目的--------------------------------------------------------------------31 5.2 监控量测项目----------------------------------------------------------------------31 5.3施工监控量测方法-------------------------------------------32 第六章 隧道施工组织设计-----------------------------------------------------------34 6.1 隧道施工组织设计----------------------------------------------------------------34 参考资料---------------------------------------------------------------------------------39 附录---------------------------------------------------------------------------------------40 第一章 工程概况 1.1.工程设计资料 高速公路穿越陡峭高山,经过地质勘探知工程地质为中等稳固的石灰岩岩层,节理裂隙较发育,岩石的普氏硬度系数f 6 8,其中有20m的破碎带,破碎带内有溶洞水灌入,涌水量为160m/h,围岩的类别为二级,工程要求采用两条平行的单行双车道隧道,隧道长度为1500m,隧道的坡度为0.3,有效建设工期为150天。 1.2. 工程特点分析 1.2.1.公路隧道围岩分类中主要考虑的三个方面 1.2.1.1. 围岩的结构特征和完整状态,即围岩被各种结构面切割的破碎程 度,及组合状态。 1.2.1.2. 岩石的物理力学性质,即围岩的岩石强度、物理、水理性质,在分类中主要是岩石单轴稳定饱和极限强度R较有意义,以R 30Mpa作为软、硬岩石的分界指标,R3000 3000L1000 1000L500 L500 第二章 隧道断面选形和断面尺寸设计 2.1 隧道断面选形 2.1.1. 隧道断面选形的影响因素 断面的选形受到隧道穿过围岩的性质,即与地应力的大小、方向和特征;隧道的用途及服务年限;支护形式;隧道的的施工方法以及掘进设备和掘进方式等因素的影响。 2.1.2 隧道断面形状的确定 结合断面选形的影响因素,根据公路隧道设计规范,隧道断面形式应尽可能圆顺,为了减少衬砌围岩中产生的较大应力集中;参阅隧道新奥法及其测量技术,考虑到Ⅲ类及其以下的围岩地质条件较差,隧道支护体系除必须考虑施工过程中的受力状态,还必须考虑到隧道建成后的衬砌的受力状态及运营中车行使对支护体系的影响,设置复合式衬砌能较好地保证隧道在上述应力作用下的长期稳定性。根据新奥法经验类比,Ⅲ类及Ⅲ类以下的围岩地段应采用去曲墙式带仰拱的衬砌断面。对于Ⅳ类及以上的围岩地段的双线隧道也宜于采用曲墙式衬砌断面。 根据工程类比法,在该设计中,采用曲墙式衬砌断面。 2.2 隧道断面尺寸计算 2.2.1 影响断面尺寸的因素 2.2.1.1 净空断面 它是指隧道衬砌的内轮廓线所包围的空间,包括公路建筑界限,通风及其它所需的断面积。断面形状和尺寸应根据围岩压力求得的最经济值。 2.2.1.2 “建筑界限” 它是指建筑物不得侵入的一种限界。道路隧道的建筑限界包括 车道、路肩、路缘带、人行带等的宽度;以及车道、人行道的净高。道路隧道的建筑界限以外,还包括通风管道、照明设备、防灾设备、监控设备、运行管理设备等附属设备所需要的足够空间,以及富裕量和施工允许误差等。 2.2.1.3 “隧道行车限界” 它指为了保证道路隧道中行车安全,在一定宽度、高度的空间范围内任何物不得侵入的限界。隧道中的照明灯具、通风设备、交通信 号灯、运行管理专用设施都应按装在界限以外。 2.2.1.4 除此外,断面的选形受到汽车的型号和数量;行驶速度;支护材料及支护结构的形式;安全间隙以及各种辅助设施所需的空间距离等的影响。 2.2.2 隧道断面尺寸计算 2.2.2.1 公路隧道的建筑界限 公路隧道的建筑界限,不仅要提供汽车行驶的空间,还要考虑汽车行驶的安全、快捷、舒适的防灾等,因此要求设计中充分考虑各种车道与公路设施之间所处的关系,任何部件均不得侵入隧道建筑界限之内。参照公路隧道设计规范 (JTG D70-2004)的规定,公路隧道的建筑限界由车道宽度W、倾向宽度L(由L和L)、余宽C、检修道J、或人行道R组成。该高速公路,根据设计,计划设计速度为100km/h。根据公路隧道设计规范(JTG D70-2004)4.4.1条,各级隧道建筑基本限界应按规定确定(如表2.1),其基本结构如图2.1。 根据高速公路,设计车速为100km/h,参照表2.1,可取得隧道建筑限界净宽为10.50m;由公路隧道设计规范(JTG D70-2004)4.4.1条,高速公路建筑限界高度,取H 5.0m。 图2.1 公路隧道建筑限界 (单位cm) H-建筑界限高度,W-行车道宽,LL-左侧向宽度,LR-右侧向宽度,C-余宽,J-检修道宽度,R-人行道的宽度, h-检修道或人行道的宽度, EL-建筑限界左顶角宽度,ER-建筑限界右顶角宽度,当LR1m时,ER1m。 表2.1 公路建筑限界横断面组成最小宽度 公路 等级 设计 车速km/h 行车道宽度W 侧向宽度L 余度C 人行道宽度 R/m 检修道宽度 左侧LL 右侧LR 左侧 右侧 高速公路、 一级公 路 120 3.752 0.75 1.25 0.75 0.75 100 3.752 0.50 01.00 0.75 0.75 80 3.752 0.50 0.75 0.75 0.75 60 3.752 0.50 0.75 0.75 0.75 二级公路、三级公路、四级公路 80 3.752 0.75 0.75 1.00 60 3.502 0.5 0.50 1.00 40 3.502 0.25 0.25 0.75 30 3.252 0.25 0.25 0.25 20 3.002 0.25 0.25 0.25 2.2.2.2 公路隧道的平面线形设计 根据公路隧道设计规范(JTG D70-2004)4.3.2条规定,高速公路的隧道应设计为上、下行分离式的独立双洞,分离式的双洞的最小净距,按队两洞结构彼此不产生有害影响的原则,结合隧道平面线形、围岩地质条件、断面形状和尺寸施工方法等来确定,详见表2.2。根据表表2.2,结合工程地质特点,分离式独立双洞的最小净距设计为3.5B,即为36.75 m,根据工程要求,取36.8m。 表2.2 分离式独立双洞间的最小净距 围岩类别 Ⅵ Ⅴ Ⅳ Ⅲ Ⅱ Ⅰ 最小净距 (m) 1.0B 1.5B 2.0B 2.5B 3.5B 4.0B 注B隧道开挖断面的宽度。 2.2.2.3 公路隧道两车道内轮廓几何尺寸计算 参照公路隧道设计规范(JTG D70-2004)条文说明,隧道内轮廓统一标准,即拱部为单心半圆,侧墙为大半径圆,仰拱与侧墙用小半径圆弧连接。根据个设计车速相应的建筑界限,可以计算出内轮廓断面几何尺寸,如下表2.3。 表2.3 两车道隧道内轮廓几何尺寸计算表 公路等级 设计车速 R1 R2 R3 R4 H1 H2 H2, R5 高速公路 100 km/h 一般部 570 820 100 1500 160.6 200 164.5 --- 紧急停车带 570 820 150 1800 162.4 200 151.5 747 2.2.2.4 公路隧道实际开挖线 为保证衬砌外轮廓,开挖时往往稍大,尤其采用钻爆法,实际开挖外轮廓线不可避免成为不规则形状,因为它比外轮廓线大,往往又叫超挖线,超挖量一般不超过10cm。为了开挖需要,暂时把超挖量令为7.5cm。 2.2.2.5 预留变形量f 在确定隧道开挖断面时,除了净空和结构尺寸外,还要预留变形量,它的大小与围岩的级别断面的大小、埋深、施工方法和支护方式有关,采用工程类比法预测。可参照表2.4。在本设计Ⅱ级围岩段中预留变形量设计为120mm,Ⅳ级围岩段预留变形量为30mm。 表2.4 预留变形量 mm 围岩类型 两车道隧道 三车道隧道 Ⅱ 80-120 100-150 Ⅳ 20-50 50-80 2.2.2.5 隧道间横向通道 上下行分离式独立双洞的公路隧道之间应设横向通道,横向通道分为人行横向通道,和车行横向通道,根据设计规范,横向通道的断面建筑界限一般规定如图2.2所示。 图2.2 隧道间横向通道 (cm) 2.3 隧道断面设计图和掘进工程量 2.3.1 隧道主断面设计图 根据设计资料,考虑两隧道的建筑限界和平面线形设计、几何尺寸设计见表2.3,参照公路设计规范,作出公路隧道的设计断面图所图2.3 图2.3 隧道一般位置断面设计图(cm) 2.3.2 断面开挖面积 结合公路隧道的超挖量和预留变形量,由上表计算值和断面设计图,作出开挖断面图,如图2.4所示。 图2.4 隧道断面开挖图 (cm) 利用CAD的工具栏中查询菜单里面的面积选项近似计算隧道断面开挖面积 面积 67.38 2.3.3 掘进工作量 根据断面开挖面积及开挖周长求算在该隧道开挖工程中工程量,以1m为基准,每米开挖渣量67.38 。 第三章 隧道工程开挖方法设计 3.1 隧道开挖方案的比较与选择 3.1.1 隧道常见钻爆开挖方案的比较(表3.1) 表3.1 开挖方法比较 开挖方法 优点 缺点 导洞法 适用于稳定性差或围岩稳定性好但是跨度大的情况 作业面狭窄,开挖循环次数多,进度慢,工程成本高,相对工效低。 台阶法 适用地质条件好,围岩稳定,或地质条件差,跨度小的洞室开挖,较安全,利于快成洞。 施工工期相比较全断面开挖而言,较长,铺设施工管线,费用大 全断面 一次开挖 适用地质条件好,围岩稳定,或地质条件差,跨度小的洞室开挖,较安全,利于快成洞。开挖效率高,开挖工作面大,工序少 需要大型或至少中小型机械配合施工,对施工技术要求更高。 3.1.2 隧道开挖方案的选择 根据开挖方法的比较,结合隧道进出口的围岩情况及施工工期的要求,对于Ⅵ级围岩段,开挖方式选用全断面一次开挖,对与隧道中的20m的Ⅱ类围岩区,开挖方式选择为导洞法中的侧墙开挖法。 同一条隧道,决定从隧道两段双向掘进;对于公路的上行和下行两条隧道在开挖施工时,保证同向施工的两工作面相差距离为50m,减少围岩受到的破坏,在开挖过程中,严格遵守新奥法施工的基本原则“少扰动,早喷锚,勤量测,紧封闭”。但必须注意在隧道双向开挖接近贯通时,两端施工应加强联系,并采取浅眼低药量,控制爆破。根据施工要求,设计当两开挖面间的距离接近25m之时,应改双向掘进为单向掘进。对于公路的上行和下行两条隧道同样改为同向掘进。 采用全断面一次开挖法,必须注意机械设备的配套,以及充分发挥机械设备的效率,隧道机械化施工,有三条主要的作用线,即为开挖作业线、喷锚作用线及模筑混凝土衬砌作业线。它们所采用的机械设备有 开挖作业线钻孔台车、装药台车,装载机配合自卸汽车(无轨运输),装渣机配合矿车及电瓶车或内燃机车(有轨运输)。 锚喷作业线混凝土喷射机、混凝土喷射机械手、锚喷作业平台、进料运输设备及锚杆注浆设备。 模筑混凝土衬彻作业线混凝土拌和站、混凝土输送车及输送泵、防水板作业平台、衬彻台车。 3.2 隧道掘进循环尺的确定 3.2.1 隧道掘进循环尺的确定 掘进循环进尺与掘进循环次数密切相关、互相制约,总的说来,循环进尺决定于炮眼深度,因此还必须考虑钻眼爆破的效果的合理性;另外,还要考虑到工期要求为150天,根据我国目前的钻眼爆破技术条件,以及施工方法的特点,结合隧道围岩的性质,对于Ⅳ类的围岩段采用循环尺寸为4m,对于Ⅱ类围岩段采用循环进尺为1.5m。选用液压凿岩机YYG-80。 3.3 隧道爆破设计 3.3.1掏槽眼 3.3.1.1掏槽炮眼的布置方法 合理布置掏槽眼应掌握好炮眼的三度深度、密度和斜度,并通过计算确定用药量及放炮顺序。 掏槽炮的作用是将开挖面上适当部位先掏出一个小型槽口,以形成新的临空面,为后爆的辅助炮开创更有利的临空面,达到提高爆破效率的作用; 掏槽眼本身只有一个临空面,且受周围岩石的挤压作用,故常需要采用较大的炸药单位消耗量k值和较大的装药系数α值,以增大爆破粉碎区,并利用爆炸冲击波击爆炸产物作功,将岩石抛掷出槽口。为保证掏槽炮能有效地将石渣抛出槽口,查功能将掏槽眼闭设计掘进进尺加深10cm20cm,并采用反向连续装药和用双雷管起爆; 槽口尺寸常在1.0m2.5m之间,要与循环进尺,断面大小和掏槽方式相协调。要求掏槽眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5cm; 掏槽眼为洞室开挖开凿临空面,炸药用量大,一般单孔用药量为12kg,单位体积的石方量为1020m/kg; 掏槽方式一般可分为斜眼掏槽和直眼掏槽两类,两种方法比较,斜眼掏槽可按岩层实际情况选择掏槽方式和掏槽角度,灵活性大,容易把石渣抛出槽口,且掏槽眼数目较少。故该隧道在进行全断面光面爆破时,掏槽方式将采用斜眼掏槽。孔间距参数情况如表3.2 表3.2 锥形掏槽孔参数 岩石坚固系数f 炮孔倾角 / 。 相临炮孔间距 m 孔口间距 空底间距 2-6 75-70 1.00-0.90 0.40 6-8 70-68 0.90-0.85 0.30 8-10 68-65 0.85-0.80 0.20 10-13 65-63 0.80-0.70 0.20 3.3.2 周边眼 3.3.2.1周边眼的布置方法 周边眼的作用是一种辅助炮眼,目的是成型作用。周边眼爆破后使坑道断面达到设计的形状和尺寸。周边眼的位置一般是沿着设计轮廓线均匀布置,其炮眼间距和最小抵抗线长度均比辅助眼小,目的是使爆破出坑道的轮廓较为平顺和控制超欠挖量。 位置的确定首先要确定开挖轮廓线。鉴于隧道开挖之后,围岩一般会产生收缩或膨胀变形,因此,开挖轮廓线应在设计轮廓线基础上,应予以适当加大一些,该适当加大的部分,称为预留变形量。对于双车道隧道,开挖跨度一般在9~12m,预留变形量IV(新III)类围岩一般设计为5~7cm,III (新IV)类围岩为7~12cm,II(新V)类围岩为12~17cm,I(新VI)类围岩需特殊设计。 布设原则周边眼的布设,直接影响到开挖轮廓线质量,关系着对围岩的扰动程度,因此,应当慎重布设周边炮眼。 开眼位置应验衬砌外援设计轮廓线均匀布设。当围岩为软质时,抛空开眼位置应布设在设计轮廓线内缘,并以35斜率向外倾斜,眼底落在设计轮廓线上。中硬围岩炮眼开口位置,应在设计轮廓线上,眼底落在设计轮廓线以外1015cm.。 间距相对于其它炮眼,周边炮位数量要多,炮眼间距要小,炮眼抵抗线要小; 用药量周边炮孔直径要小,单炮用药量要小而且均匀,宜采用直径药卷和低炮速的炸药。 3.3.2.2 周边眼参数计算 间距a(12~16)d 抵抗线W(1~1.5)a 装药集中度δ0.15~0.25kg 经过计算,间距a60cm,周边眼至内圈眼距离为90cm,周边眼装药集中度为0.25kg/m。采用不偶合和间隔装药结构,不偶合系数为1.25。将φ25165药卷按设计的装药集中度预先加工成φ32165小药卷,并把药卷按40cm间距绑在竹片上,用导爆索串起即可。 3.3.3 辅助眼 3.3.3.1 辅助眼布置方法 辅助眼的作用是进一步扩大槽口、增大爆量、分级接近开挖断面,为周边爆破创造条件。其布置主要是指炮眼间距E值和最小抵抗线V值得确定,主要根据软硬核用药量多少,有工地试验确定,其布置原则可参照前面的周边眼布置原则进行,但其炮孔直径要大,用药量要大,炮间距与抵抗线之比E/V0.60.8为宜,并应采用孔底连续装药,自辅助眼应由内向外,逐层布置,逐层起爆,逐步接近开挖断面轮廓形状。 3.3.4 炮孔 3.3.4.1 炮眼直径 因为炮眼直径大小对凿岩速度、炮眼数目、炸药单位消耗量、坑道壁的平整度和石渣块度等均有影响。当炮眼直径及药卷直径较大时,则可减少炮眼数目,使炸药相对集中,但是炮眼直径过大,则凿石速度大大减慢;炸药相对集中,则石渣块度较大及洞壁平整度不好,并且对围岩爆破扰动较严重。因此,必须根据隧道石质、凿岩能力、炸药性等条件,选择合理的炮眼直径D值。 根据设计要求和所选钻孔设备,最终确定炮孔直径为40mm。 3.3.4.2 炮孔数目 炮眼数目N应能装入所需适量炸药。隧道工程施工爆破中,应根据各炮眼平均分配炸药连的原则计数炮眼数目N值 NQ/q α----各部炮眼的装药系数,指药卷总长度与炮眼长度比,详见表3.3 β----药卷单位长度质量值,详见表3.4 q-----单孔平均装药量(qαβL) S----开挖断面面积 表3.3 炮眼的装药系数α 围 岩 类 别 炮 眼 名 称 Ⅱ、Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ 掏槽眼 0.5 0.55 0.60 0.65 - 0.80 辅助眼 0.4 0.45 0.50. 0.55 - 0.70 周边眼 0.4 0.45 0.55 0.60 - 0.75 表3.4 药卷单位长度质量值β 药卷直径 mm 32 35 38 40 45 50 βkg/m 0.78 0.96 1.10 1.25 1.59 1.90 3.3.4.3 单位开挖断面钻眼数量n nN/S N-----炮眼数目 S-----开挖断面面积(m) n是评价在同等条件下,钻眼工作量的一个指标,通常单位开挖断面的平均钻眼数为26个,其中掏槽眼的n值的较大;周边眼次之;辅助眼的n值较小。在不同部位的炮眼布置的密度(间距时不相同的)。 3.3.5 炸药 3.3.5.1 炸药选择 根据岩石的抗爆性,炸药性能和价格进行选择品种及计算用药量Q值,以获得较良好的爆破效果和较低的成本费用。 炸药的种类很多,根据公路隧道施工选用,越脆后韧性越强的岩体,应选用猛度较高,爆速较高的炸药,在该设计中,参考其它隧道工程,将选用在隧道爆破施工中用得最多的硝铵类炸药(2﹟岩石硝铵炸药)作为开挖该隧道的首选炸药。 3.3.5.2 炸药用量计算 影响炸药消耗量的因素主要有岩石坚硬程度和岩层的构造;炸药的威力;坑道断面及临空面数目等,隧道开挖面积小,临空面数目少时,只能用小直径炮眼爆破,故应对炸药量进行较准确的计算和进行严格控制。从理论上讲,应按照达到预定爆破效果的条件下,其爆炸功与岩石阻抗匹配的原则计算确定。 1.隧道爆破中,每循环爆破的总装药量Q值 QKLS Q------每循环爆破总装药量(kg); K------爆破单位体积岩石的炸药平均消耗量,简称炸药单耗量(kg/m),根据工程经验,取1.25kg/m3; L------爆破掘进进尺数(m); S----开挖断面面积(m)。 2.耗药量 由于耗药量表的记录不够完整,参考以往施工经验,有关实例采用工程类比法选择确定。 3.3.5.3 药卷直径 为了避免发生管道效应导致药卷拒爆,要求药卷直径的大小应与炮眼直径D相匹配。在隧道工程施工爆破中,常用不偶合系数λD/。它反映炮眼孔壁与药卷之间的空隙程度。一般应将不偶合系数λ控制在1.1~1.4之间,且要求药卷直径不小于该炸药的爆破效率;对周边炮眼则可采用较大的λ值,以减少对围岩的扰动破坏。 3.3.6 隧道光面爆破 3.3.6.1参数优化计算 由爆破设计理论知识与爆破设计工程经验类比,结合该设计要求,以及以上的某些参数的确定方式,参照表3.5进行爆破参数优化设计,确定本设计的光面爆破设计参数如表3.6、表3.7和表3.8 表3.5 光面爆破参数参考表 岩石 种类 饱和单轴抗压限强度RbMPaa 装药不偶合系数D 周边眼间距Ecm 周边眼最小抵抗线Vcm 周边眼药集中度qkg/m 中硬岩 30~60 1.50~2.00 45~60 60~75 0.20~0.30 软 岩 ≤30 2.00~2.50 30~50 40~60 0.07 ~0.15 表3.6 Ⅳ类围岩隧道光面爆破参数表 参数类型 炮孔名称 掏槽孔 爆破孔 二圈孔 底板孔 周边孔 孔间距 孔口间距 700 1200 800 650 600 孔底间距 300 1200 800 650 600 起爆段数 2 1 3 4 5 6 炮孔直径(mm) 40 40 40 40 40 40 深度(mm) 4200 1500 4200 4200 4200 4200 药卷直径(mm) 35 35 38 38 35 32 单孔药量(kg) 1.85 0.71 1.73 1.73 1.23 0.4 炮眼数量 9 3 19 22 14 34 总药量(kg) 18.78 32.87 38.06 17.22 13.6 表3.7 Ⅱ类围岩隧道光面爆破参数表 参数类型 炮孔名称 掏槽孔 爆破孔 二圈孔 底板孔 周边孔 孔间距 孔口间距 70 150 100 65 45 孔底间距 30 150 100 65 45 起爆段数 1 2 3 4 5 炮孔直径(mm) 40 40 40 40 40 深度 160 160 160 160 160 药卷直径(mm) 35 38 38 35 32 单孔药量(kg) 0.72 0.57 0.57 0.47 0.13 炮眼数量 3 17 18 9 44 总药量(kg) 0.96 9.69 10.26 4.23 5.72 表3.8 隧道光面孔间距 cm 参数类型 炮孔名称 掏槽孔 爆破孔 二圈孔 底孔 周边孔 孔间距 孔口间距 700 1500 800 650 450 孔底间距 300 1500 800 650 450 以上的这些参数详见附录爆破布置图。 3.3.6.2 装药结构 装药结构是指继爆药、药卷和起爆药药卷在炮眼中的布置形式,按起爆药卷在炮眼中的位置、和其中雷管的聚能穴的方向分为争相装药和反向装药,由国内外实践证明反向装药结构能提高炮眼利用率,减少瞎炮率,减少石渣块度,便于装药运输,增强抛掷能力和降低炸药消耗量。当炮眼愈深时,反向装药结构的爆破效果愈好,并结合该隧道的实际情况,将采用反向装药,即每一个炮眼内讧眼底向眼口的装药顺序是先装普通药卷→次装引爆药卷→后用炮眼泥堵塞眼口。 3.3.7 爆破装药连线 实测每个炮眼的深度,根据实际情况校核每孔用药量,炸药的分配、加工在单独置的工房内进行,加工好后编号由专人负责装药,装药时严格按操作规程进行,在装完炸药后用预先拌制的炮泥填塞,堵塞长度不得小于20cm。网路连接采用并簇接法,即把各炮眼分成几个区域,将每个区域的导爆管并为一簇联到一根导爆管上,由一发火雷管起爆。 3.4 爆破布置图 3.4.1 爆破布置图 结合爆破参数优化设计,按隧道爆破各类型孔的布置要求,利用CAD作图软件作出爆破爆孔布置三视图,详见附录。 3.4.2 爆破器材 钻孔设备液压凿岩机(YYG-80)4台。 炸药采用2岩石硝铵炸药,其规格为Φ25mm165mm。 雷管采用毫秒雷管及普通火雷管,毫秒雷管带塑料导爆管长3、5、7米。超爆器材与起爆网络利用非电导爆系统起爆,在掏槽眼采用毫秒雷管,其余炮眼采用间隔为100200ms的等差雷管。 导爆管采用普通、抗水的导爆管。 3.5 爆破工艺流程 图3.1 爆破工艺流程图 3.6 爆破循环图表 根据隧道掘进施工方式,结合爆破作业,施工采用四班制,每6个小时为一个循环,采用平行作业爆破、出渣,参照施工组织设计,如表3.9所示为一个循环图表。 表3.9 爆破循环图表 3.6 特殊地质条件或特殊位置的辅助施工措施 3.6.1 涌水综合超前地质预报技术 隧道涌水突泥灾害预测预报不但是基础性研究,也是防治的基础。但是,地质体是一个复杂的综合体,岩溶的成因与发育规模以及与隧道的空间组合形态存在差异,所以必须根据不同预测方法的适用条件和优缺点,结合工程的实际地质特征,进行预测预报。鉴于隧道的实际地质条件,采取了综合超前地质预报方法,如图3.1所示。 图3.1 综合超前地质预报方法 施工时综合运用两种或两种以上方法和手段进行预报,以达到取长补短、相互印证、提高预报效果的目的,并基本遵循以下步骤开展综合超前地质预报工作 (1)首先运用TSP202/203地震仪探测出掌子面前方l00mm范围内的不良地质体的准确属性、较准确位置与空间分布规模,结合地质学的地质构造分析法,进行长期预报。 (2)在上述基础上,利用地质雷达进一步探测掌子面前方30m范围内的不良地质体的属性、位置与空间分布规模,以近距离