《隧道光面爆破技术研究》阶段性成果介绍

测量 面积 ㎡ 132.9 128.01 126.87 128.15 125.41 125.5
超挖 面积 ㎡ 12.06 7.46 5.46 6.83 3.96 4.07
最大 超挖 m 1.138 0.789 0.412 0.426 0.321 0.371
最大 欠挖 线性超挖 欠挖 面积 平均值 ㎡ m m 0.13 0.62 0.347 0.118 0.92 0.216 0.012 0.05 0.155 0.026 0.15 0.187 0.002 0.01 0.11 0.009 0.04 0.112
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3 现场光爆试验
3. 技术经济指标分析
（2）平均线性超挖量
—广21号线隧道 线性超挖量由原爆破23cm降低至10cm
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3 现场光爆试验
2. 各工序技术问题及调整措施总结
（6）爆破效果
吴家边隧道
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3 现场光爆试验
2. 各工序技术问题及调整措施总结
（6）爆破效果
浆水泉隧道
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5
02
Part One
爆破设计标准化模板编制
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2 爆破设计标准化模板编制
爆破 计算
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0 15
爆破 情况
原 爆 破 光 爆
30
进尺 设计量 榀数 K4+645-K4+642 3 16.5m³
里程 K4+642-K4+639 K4+639-K4+636 K4+514-K4+511 K4+511-K4+508 K4+508-K4+505
45 51 36
实际 使用量 59m³
45m³ 50m³ 39.5m³ 35m³ 34.5m³
“Ⅲ、Ⅳ级围岩隧道光面爆破技术” 阶段性成果介绍
局光爆课题组 安徽 合肥 2017.2.18 中国中铁四局集团有限公司
CHINA TIESIJU CIVIL ENGINEERING GROUP CO., LTD.
录
目
Contents
1
课题及首阶段工作介绍
2
3
爆破设计标准化模板编制
现场光爆试验
4
5
现场测试及理论分析成果
3 现场光爆试验
3. 技术经济指标分析
（3）喷混凝土
—吴家边隧道
原 爆 破 光 爆
135%
100%
经统计，按C25喷射混凝土综合单价850元/方、喷混凝土节约量35%计算，每1000米长隧道仅 混凝土直接成本可节约成本约200万元。
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3 现场光爆试验
2. 各工序技术问题及调整措施总结
（2Baidu Nhomakorabea快速放样
采用轻硬质塑料拼装模具放样，可以 减小了由于掌子面不平整造成误差
轻硬质塑料拼装模具(成本540元)
现场快速组装，只需2-3人上下配合固定画点即可
3 现场光爆试验
3. 技术经济指标分析
（3）喷混凝土
—广21号线隧道 经统计，按C25喷射混凝土单价 850元/方、喷混凝土节约量32%计算， 每公里隧道可节约成本82万元。同时
原 爆 破
55%
光 爆
23%
采用光爆超挖情况明显减小，对后期盾 构空推采用豆粒石填充每公里可节约8 万元。综合考虑，每公里隧道可节约 90万元。
—《爆破工程设计施工常用数据与技术标准 规范速用速查手册》 1—填塞 2—不填塞
指标 对比
单孔爆破岩石量：大20%~35% 炸药用量：节约15%~30% 炮孔数：减少炮孔10%~15% 循环进尺：提高5%左右
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3 现场光爆试验
2. 各工序技术问题及调整措施总结
（6）爆破效果
广21号线隧道
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3 现场光爆试验
光爆实施不理想原因分析及相应措施建议
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01
Part One
课题及首阶段工作介绍
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1 课题及首阶段工作介绍
1. 课题介绍
总体目标
提高局光面爆破施工技术水平、节约成本 1. 形成隧道爆破设计标准化设计模板 2. 深入了解各工序爆破作业技术缺陷，通过现场试验及分析总结形成《 Ⅲ、Ⅳ级围岩 隧道光面爆破各工序作业技术标准》 3. 深入了解隧道超欠挖情况，通过现场试验得出可能的最佳控制指标及相应的技术措施 4. 探究隧道爆破开挖后围岩及支护结构受力特性，为隧道的安全性评判提供科学依据
光面爆破 ①周边眼数量47个，进尺3m ②需导爆索188m，费用282元 ③需13段雷管3发，费用19元 ④炸药量每孔0.45kg，需22kg，费用201元 ⑤总费用502元
每 循 环 节 约 成 本 约 元
190
说明：本表由七分公司济南绕城项目部 提供
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浆水泉隧道
90m→125m
吴家边隧道 100m→120m 浆水泉隧道 100m→120m
0
装药连线
出渣
立架
喷混凝土
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3 现场光爆试验
3. 技术经济指标分析
3 现场光爆试验
2. 各工序技术问题及调整措施总结
（3）钻孔
4
3
2
1
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3 现场光爆试验
2. 各工序技术问题及调整措施总结
（3）钻孔
管理措施
根据炮眼布置对开挖人员进行区域 分工，明确责任，落实好“五定”（定 点、定人、定量、定时、定奖罚）。
60（方）
喷混凝土量
8.5（16.7%） 6.5（18%） 0 1 2 3
根据试验后项目持续开展的光爆
回弹量
统计，喷混凝土每循环（4榀）节约成
本约8000元，小于试验期间成本节约
4 一宏 3.2 4.5 5（万元）
量。
成本
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具体 目标
5. 技术革新及探索可以提高施工质量的现场管理办法
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4
1 课题及首阶段工作介绍
2. 首阶段工作介绍
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√
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3 现场光爆试验
2. 各工序技术问题及调整措施总结
（5）堵炮泥
堵塞长度 浅孔爆破中，钻孔直径在 20~50mm 时 ， 填 塞 长 度 不 能 小 于 18~45cm ，且填塞长度一般不能小 于最小抵抗线
回弹量 单价 8.2m³ 850元 8.9m³ 850元 8.5m³ 850元 7.1m³ 850元 6.4m³ 850元 6.1m³ 850元
费用 5.0万元 3.8万元 4.3万元 3.4万元 3.0万元
3 3 3 3 3
16.5m³ 16.5m³ 16.5m³ 16.5m³ 16.5m³
2.9万元
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3 现场光爆试验
2. 各工序技术问题及调整措施总结
（3）钻孔
假定：隧道轮廓长度20m；进尺3m
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3. 技术经济指标分析
（1）周边眼爆破成本对比分析
爆破材料单价
序号 1 2 3 4 5 6 材料 炸药 1-5段非电雷管 7-9段非电雷管 11-15段非电雷 管 导爆索 导爆管 单价 9348元/吨 5.7元/发 5.9元/发 6.2元/发 1.5元/米 0.5元/米
原爆破 ①周边眼数量47个，进尺3m ②需13段雷管47发，费用291元 ③炸药量每孔0.9kg，需43kg，费用402元 ④总费用693元
7
03
Part Three
现场光爆试验
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3 现场光爆试验
1. 实验工点
济南绕城浆水泉隧道
浆水泉 隧道
吴家边 隧道 广21号 线隧道
四车道大断面公路隧道 层状灰岩 双线铁路隧道 页岩夹砂岩 单线地铁区间隧道 花岗岩
黔张常吴家边隧道 广州地铁21号线暗挖隧道
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9
3 现场光爆试验
2. 各工序技术问题及调整措施总结
（1）设计调整
周边眼连续装药调整为间隔装药
吴家边隧道
炮孔数
炸药单耗 光爆层 124→96 0.76→0.62kg/m3 50cm→75cm 炮孔数
浆水泉隧道
194→191 0.93→0.72kg/m3 50cm→70cm
广21号线隧道
炮孔数
炸药单耗 光爆层 84→94 1.6→1.1kg/m3 40cm→75cm
炸药单耗 光爆层
周边眼间距 40cm→50cm
周边眼间距 60cm→50cm
周边眼间距 60cm→50cm
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3 现场光爆试验
3. 技术经济指标分析
（4）进度
（小时） 5 4 3 2 1 0.330.5 放点 钻孔 2 2 0.75 1 3 3 3
原爆破 光面爆破
月施工进度
4.5 4 3
3 现场光爆试验
3. 技术经济指标分析
（2）平均线性超挖量
—浆水泉隧道
工况 说明
里程
原爆破
K4+533.66 K4+531.96 K4+529.63 试爆 K4+528.13 K4+526.87 光爆 K4+525.62
标准 面积 ㎡ 121.47 121.47 121.47 121.47 121.47 121.47
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3 现场光爆试验
2. 各工序技术问题及调整措施总结
（4）装药及连线
连续装药优化为间隔装药 线装药密度优化 优化后采用导爆索连接
×
强调了堵孔
导爆索穿成T形节，紧贴岩面 胶布只捆绑雷管的起爆段 多余传爆管整理有序
3 现场光爆试验
3. 技术经济指标分析
（2）平均线性超挖量
—吴家边隧道 线性超挖量由原爆破41cm降低至12cm
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3 现场光爆试验
3. 技术经济指标分析
（3）喷混凝土统计
—浆水泉隧道