隧道施工三台阶爆破开挖施工方案

炎庙一号隧道三台阶开挖施工方案

一、概况

根据目前已开挖的炎庙一号隧道进口出露的地质情况揭示：隧道地质主要为泥质砂岩，棕红色~紫红色，粉砂、细砂结构，泥质、钙质胶结，节理不发育。风化较严重，有少量裂隙渗漏水。结合我局类似隧道的施工经验。建议该隧道采用三台阶爆破开挖，二衬紧砌跟的施工方案。

二、三台阶开挖施工方案

1、①台阶开挖高度4.81m，①台阶开挖完成后及时进行初期支护。开挖时土层采用机械开挖，人工配合修整；岩层采用光面爆破开挖。每榀钢架底部要求设置8根φ42的锁脚钢管，每侧4根，长度4m，其中两根为水平锁脚钢管，两根下插45°~60°，且锁脚钢管要与钢架焊接牢固。

2、②台阶开挖滞后①台阶进3m，②台阶开挖高度2.63m，每次开挖长度与①台阶进尺长度相同。②台阶开挖完成后及时进行初期支护。开挖时土层采用机械开挖，人工配合修整；岩层采用光面爆破开挖。每榀钢架底部要求设置8根φ42的锁脚钢管，每侧4根，长度4m，其中两根为水平锁脚钢管，两根下插45°~60°，且锁脚钢管要与钢架焊接牢固。

3、③台阶开挖滞后②台阶25m，③台阶开挖高度3.7m，每次开挖长度与①台阶进尺长度相同。③台阶开挖完成后及时进行初期支护。开挖时土层采用机械开挖，人工配合修整；岩层采用光面爆破开挖。每榀钢架底部要求设置8根φ42的锁脚钢管，每侧4根，长度4m，其

中两根为水平锁脚钢管，两根下插45°~60°，且锁脚钢管要与钢架焊接牢固。

4、仰拱④在③台阶开挖及初期支护完成后及时跟进，仰拱④每次开挖长度与①台阶进尺长度相同，且保持距③台阶长度不超过3m。开挖时土层采用机械开挖，人工配合修整；岩层采用光面爆破开挖。仰拱开挖完成后应及时对仰拱初期支护，以尽快封闭成环。

5、仰拱每完成6~8m及时进行填充施工。仰拱及仰拱填充采用栈桥施工，栈桥采用I36b的工字钢每5榀拼成一组，长12m。计划制作栈桥2套。

6、二次衬砌在仰拱及填充完成约30m后进行，二次衬砌距掌子面的距离50m左右。

7、①②③④步开挖及支护循环时间要控制在12~14小时。各作业台阶之间要做到平行流水作业。

三、爆破施工方案

1、为了保证开挖轮廓圆顺、准确，维护围岩自身承载能力，减少对围岩的扰动，隧道开挖需要爆破时必须采用光面爆破。光面爆破炮眼残留率要求硬岩及中硬岩达到80% 以上、较软岩达到60% 以上；施工中应按设计及规范要求，坚持围岩监控量测，以确定是否调整支护参数。

2、隧道开挖，全部按“新奥法”组织施工，采用三台阶光面爆破开挖，并根据地质情况和爆破效果及时调整爆破设计，以达到最佳效果。

3、爆破方法

开挖的施工段采用简易钻孔作业平台、人工风枪钻孔，人工装药。

岩石地段每个作业面每天进行2个循环，每循环平均进尺约1~1.5m，每日进尺2m~3m。炸药选用爆速低、不怕水、有害气体少的乳化炸药。非电毫秒雷管起爆，火雷管引爆。

a、爆破参数：

炮眼直径d：选用42mm的钻孔直径。

炮眼深度L：V类围岩炮眼深度约1.5~2.5m。

抵抗线W：当炮眼直径在35～42mm的范围内时，抵抗线W与炮眼深度有如下关系

W=（15～25）d或W=(0.3～0.6)L。据此V级围岩取W=60cm。

炮眼间距E：同一排两炮眼之间的距离与抵抗线之间的关系式为：

W =（1.1～1.8）E。根据以往的施工经验取W=1.25E，V级围岩取E=40cm。

b、堵塞长度：20～25cm。

c、掏槽眼形式：

掏槽眼采用菱形直眼掏槽，为满足钻孔台车钻眼凿掏槽眼方便，达到要求的精度，将掏槽眼设置在偏中线一侧（左右均可）1.5～1.8m，距底板线1.5～1.8m处，炮眼布置详见附图。

d、光面爆破参数的确定

方案采用工程类比法，参考国内相似地质条件隧道光面爆破施工的资料及铁路隧道施工规范进行设计。在施工时根据实际情况进行适当的调整。选定的爆破参数见下表。

光面爆破参数表

隧道内爆破选用非电毫秒雷管，分多段起爆。起爆顺序：先掏槽后扩槽从低段到高段逐段起爆，周边眼最后起爆。

f、爆破网络

爆破振动与同段起爆的炸药量密切相关，采用非电微差起爆技术不但控制单段雷管的起爆药量，又能有效控制每段雷管间的起爆时间，使爆破震动波减少叠加。消除爆破震动的有害效应。在施工中采用孔外同段，孔内微差的网络起爆。

g、爆破器材的选择

选用φ32mm防水的乳化炸药。周边眼采用φ22的小药卷，并采用导爆索绑小药卷的空气间隔不连续装药结构。隧道爆破采用塑料导爆管和毫秒雷管起爆系统。

h、装药结构

装药结构见《装药结构示意图》。施工中钻爆参数将根据实际情况进行调整。

4、光面爆破施工顺序见“光面爆破施工工艺框图”。

装药结构示意图

光面爆破施工工艺框图

四、附图

1、三台阶爆破开挖步骤见附图

a、软质岩三台阶爆破开挖横断面示意图

b、软质岩三台阶爆破开挖纵断面示意图

c、软质岩三台阶爆破开挖平面示意图

2、三台阶爆破开挖炮眼布置见附图

a、IV、V级围岩三台阶爆破开挖时上台阶炮眼布置图

b、IV、V级围岩三台阶爆破开挖时中台阶炮眼布置图

c、IV、V级围岩三台阶爆破开挖时下台阶炮眼布置图

d、IV、V级围岩三台阶爆破开挖时仰拱炮眼布置图