炮孔布置装药量计算

水工隧洞施工

水工隧洞施工的主要内容是开挖、出渣、衬砌或支护、灌浆工作等。常用的开挖掘进方法为钻孔爆破法，也有采用掘进机直接开挖的。衬砌和支护的型式，常用现浇钢筋砼以及喷锚支护。隧洞灌浆的目的是为了加固围岩或充填衬砌与围岩之间的空隙。

钻爆法开挖掘进的施工过程为测量放线、钻孔、装药、爆破、通风散烟、安全检查与处理、装渣运输、洞室临时支护、洞室衬砌或支护、灌浆及质量检查等。同时还需要进行排水、照明、通风、供水、动力供电等辅助作业，以保证隧洞施工的顺利进行。

上述各项工作，绝大部分是在地面以下，施工场地狭窄的情况下进行的，施工干扰大，劳动条件差，施工组织复杂，安全问题突出。如果遇到不良的地质和水文地质情况，如大的断层和破碎带、大的溶洞和地下暗河、高压含水层等，将严重影响施工进度和安全。正确处理安全、质量、进度和经济的关系，采用有效的机械设备与新的施工技术，加强安全措施，严密组织施工。

第一节隧洞开挖

一.开挖方式

隧洞开挖方式有全断面开挖法和导洞开挖法两种。开挖方式的选择主要取决于隧洞围岩的类别、断面尺寸、施工机械化程度和施工水平、合理选择开挖方式对于加快施工进度，节约投资，保证施工安全和施工质量均有重要的意义。

（一）全断面开挖法

是在整个断面上一次钻爆开挖成型。在隧洞断面不大，围岩稳定性好，不需要临时支护或局部支护，又有完善的机械设备时，可采用这种开挖方式。全断面开挖上午净空面积大，个工序相互干扰小，有利于机械化作业，施工组织较简单、掘进速度快。但这种方式受到机械设备、地质条件和断面尺寸的限制。全断面开挖又分为垂直掌子面掘进和台阶掌子面掘进两种。

（二）导洞开挖法

导洞开挖法就是先开挖断面的一部分，称为导洞，然后开挖至整个设计断面。这种开挖方式，可利用导洞进一步了解和掌握地质情况，并在扩大开挖时增大爆破临空面，提高爆破效果。根据导洞与扩大部分的开挖次序，有导洞专进法和并进法两种。

根据导洞在横断面位置的不同有下导洞、上导洞、中导洞、双导洞等；1.下导洞开挖法，导洞布置在断面的下部，又称漏斗棚架法；

2.上导洞开挖法，对称顶拱掘进法，常用的“上导洞边挖边衬，先拱后墙衬砌法”。

二.导洞的形状和尺寸

导洞一般采用上窄下宽的梯形断面，这样的断面受力条件较好，也便于利用断面底角，布置风、水、电等管线。

三.炮孔布置和装药量计算

（一）炮孔布置布置在开挖面上的炮孔，按其作用不同为掏槽孔、崩落孔和周边孔等三种。

1.掏槽孔布置在开挖面中心部位，首先炮出一个小的槽穴，其作

用是增加爆破临空面，提高周围炮孔的爆破效果。

2.崩落孔均匀布置在掏槽孔与周边孔之间，爆破顺序次于掏槽孔，其作用是爆落岩体。崩落孔通常与开挖面垂直，要求孔底落在同一平面上，以保证掘进后的开挖面平整。

3.周边孔布置在开挖面的四周，一般最后起爆（采用预裂爆破例外），其作用是控制开挖轮廓线。

（二）炮孔数目和深度隧洞开挖断面上的炮孔总数N，常用下面经验公式估算，即N=k1*(f*S)^1/2式中k1--系数，一个临空面用2.0；f--岩石的坚固系数；S--开挖断面面积，m^2.

（三）装药量隧洞爆破中，炸药用量多少直接影响开挖断面的轮廓、掘进速度、围岩稳定和爆破安全。此外，爆落石块的大小还影响装渣运输。由于岩性质和岩层的构造差别甚大，断面大小、爆落块度及炸药性质也不完全相同，因此装药辆必须经过现场试验确定。开工前，可按下式估算 Q=K*S*L 式中Q--一次掘进中的炸药用量，kg；K--单位炸药消耗量，kg/m^3；S--开挖断面面积；L--崩落孔炮孔深度，m。

四.钻孔作业

钻孔作用在掘进循环时间中占有很大的比重。钻孔的机具有风钻和钻孔台车。

五.装渣运输作业

隧洞装渣和出渣是一项很繁重的工作，约占循环时间的50～60%，也是影响掘进速度的关键。包括装渣和运输两项工作。

六.隧洞临时支护

隧洞在开挖过程中，稳定性差的围岩容易发生坍塌和个别石块跌落，为了确保施工安全，必须对开挖出来的空间进行有效的支护。只有在围岩稳定的情况下，才可以不加临时支护。（分喷锚支护和构架支撑）

七.隧洞开挖的辅助作业

隧洞开挖的辅助作业有通风、防尘、防有害气体、供水、排水、供电、照明等。很明显，这些辅助工作是改善洞内劳动条件和工程顺利进行的必要保证。