王府山隧道爆破施工方案

王府山隧道爆破施工方案一、工程概况：新建南京至安庆城际铁路王府山隧道，位于南京市雨花台区铁心桥街道马家店社区，与江宁区谷里街道周村社区从王府山山顶分界（周村人叫该山为“王府山”，马家店人叫该山为“王山头”），铁路里程DK8+620至DK8+995，全长0．375公里，工期12个月。由于该山地质属强风化岩（洞身为IV围岩３００M，V围岩７５M），需挖弃石方3.8万立方米，开挖工作十分困难。二、洞身开挖：根据隧道各里程段的特点及围岩情况，各级围岩段采用相宜的开挖和超前支护方法，短进尺、强支护，确保施工安全。隧道洞身开挖严格按照“新奥法”原理组织施工。机械化掘进，机械化装运。Ⅴ级围岩断层破碎带、浅埋或偏压地段采用单侧壁或双侧壁导坑法施工；Ⅳ级围岩其余地段采用三台阶临时仰拱封闭法施工。岩层稳定且完整性较好的围岩全断面法施工。开挖采用凿岩台车钻眼，人工装药并连接起爆网络实施光面爆破，爆破施工遵循短进尺、强支护、弱爆破、勤量测的原则。装载机装碴,大型自卸汽车运输出洞。洞身开挖施工中严格控制开挖断面，控制超欠挖。经监理工程师确认不影响衬砌结构的稳定和强度时，岩石个别突出部分（每平米内不大于0.1m）可侵入衬砌不大于50mm。拱脚、墙脚以上1m内断面严禁欠挖。为保持断面稳定和节约成本，施工中严格控制超挖量，使断面圆顺平整。（一）施工方法：采用凿眼台车或作业台车配合人工手持风钻进行钻眼，进尺可以控制在2~4m。爆破后机械出碴装运至弃碴场，进行网、锚、喷混凝土初期支护。一般适合采用全断面施工的围岩，其支护参数多为系统锚杆和网喷混凝土联合支护。因此全断面施工工序简单：钻眼爆破→出碴→网、锚、喷支护→进入下一循环钻爆。（二）施工工艺：施工工艺见全断面开挖施工工艺流程图测量放线台车就位钻凿炮眼药包加工装药连线起爆、排烟处理危石喷射混凝土备料采碴初喷封闭出碴锚杆、钢筋网加工施工锚杆、钢筋网喷射混凝土备料复喷混凝土全断面开挖施工工艺流程图进入下循环（三）作业要点：（1）测量放线在开挖面上进行测量并绘出中线与水平线，水平线可绘在轨平高度上，然后绘出开挖断面轮廓线，在按照钻爆设计准确标出炮眼位置，炮位误差不应大于5cm。最好采用激光导向和幻灯布眼，以减少测量放线的时间，并提高炮眼位置的精度。（2）台车就位采用轨行式的凿眼台车，或采用轨行式的多功能作业台架，其轨道按照隧道中线准确铺设，无轨台车到达工作面就位，应使台车推进梁与隧道掘进方向相平行，使台车所钻的炮眼满足要求。（3）钻凿炮眼和锚杆眼必须严格按照炮眼的位置、方向、深度钻眼，特别是掏槽眼和周边眼的成孔质量。（4）装药连线ⅢⅡⅠⅡⅢⅠ图2.3-01全断面法开挖断面图二次衬砌初期支护网喷混凝土系统锚杆先将炮眼吹洗干净，正确按照钻爆设计装药连线，保证装药量、起爆顺序正确无误。（5）退出凿眼全部设备到安全地段，起爆。（6）通风、排烟。（7）根据开挖围岩状况，对开挖后的围岩进行找顶和围石处理，并踩碴作业进行3~5cm混凝土初喷封闭。（8）机械出碴。（9），安装锚杆、钢筋网，复喷混凝土至设计厚度。（10）在开挖面后适当距离进行模筑混凝土二次衬砌。三、Ⅳ级围岩三台阶临时仰拱封闭法施工：（一）、上台阶：⑴弱爆破开挖①部。⑵喷混凝土封闭掌子面。⑶上台阶周边部分初喷混凝土。⑷架立钢架，并设锁脚锚杆，安设临时仰拱钢架。⑸钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。（二）、中台阶：⑴弱爆破开挖②部。⑵喷混凝土封闭掌子面。⑶台阶周边部分初喷混凝土。⑷接长钢架，并设锁脚锚杆，安设临时仰拱钢架。⑸钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。（三）、下台阶：⑴弱爆破开挖③部，⑵喷混凝土封闭掌子面。⑶台阶周边部分初喷混凝土。⑷接长钢架，仰拱封闭成环。⑸复喷混凝土至设计厚度。（四）、⑴根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，拆除临时仰拱。⑵灌筑Ⅳ部仰拱及Ⅴ部隧底填充（仰拱及隧底填充要分次施作）。e、利用衬砌模板台车一次性灌筑Ⅵ部衬砌（拱墙衬砌同时施作）。三台阶临时仰拱封闭法施工工艺框图施工准备喷锚网初支及架立钢架，设临时仰拱施作超前小导管中台阶开挖上台阶开挖拱墙整体混凝土浇筑测量放线仰拱分段整体、仰拱填充、边墙基础及防水层施工施作并拆除临时仰拱喷锚网初支及架立钢架，设临时仰拱下台阶开挖喷混凝土初支及架立钢架，仰拱封闭成环四、Ⅴ级围岩双侧壁导坑法开挖与支护：开挖进尺：侧壁导坑和拱部每次开挖进尺为1榀钢架间距。台阶高度：正洞拱部开挖高度2.5m～3.0m（侧壁导坑拱顶至正洞拱顶高度）；侧壁导坑采用全断面法施工。开挖工作面间距：左右侧壁导坑间距控制在12m～35m；正洞拱部与后开挖侧壁导坑距离大于15m。挖除中部核心土，施工仰拱、填充和二次衬砌模筑混凝土。平均月施工进度40m。Ⅴ级围岩段双侧壁导坑法开挖施工施工步骤和施工工艺见图。双侧壁导坑法施工步骤分步图3.4.3.2.1-3双侧壁导坑法施工步骤分步图第五步：1、开挖4部2、施工临时仰拱，初期支护封闭成环。第四步：1、开挖5部2、施工5部初期支护。第三步：1、施工3部超前管棚支护支护。第一步：1、施工超前小导管；2、开挖1部；3、施工1部初期支护及临时仰拱。122131第二步：1、施工超前小导管；2、开挖2部；3、施工2部初期支护及临时仰拱。12第六步：1、拆除侧壁导坑临时支护构件。2、施工二次衬砌1324级围岩段双侧壁导坑法施工工艺框图左侧导坑超前小导管注浆左侧导坑上部开挖左侧导坑上部喷锚网支护、钢架支撑左侧导坑下部开挖左侧导坑下部喷锚网支护、钢架支撑右侧导坑超前小导管注浆右侧导坑上部开挖右侧导坑上部喷锚网支护、钢架支撑右侧导坑下部开挖右侧导坑下部喷锚网支护、钢架支撑中部拱顶超前小导管注浆中部拱顶开挖中央部拱顶喷锚网支护、钢架支撑左侧仰拱开挖、喷混凝土支护、钢架支撑、初期支护右侧仰拱开挖、喷混凝土支护、钢架支撑核心及下部开挖仰拱开挖钢架支撑封闭成环喷混凝土支护仰拱分段整体施作、仰拱填充、边墙基础及防水层施工拱墙整体混凝土浇筑临时支撑拆除五、钻爆施工：在隧道爆破作业的掘进中，首先进行钻爆设计，然后根据合理、经济、安全的设计数据指导钻爆施工。对爆破技术诸要素如钻眼大小、孔深、间距、药量、钻眼分布与起爆顺序等进行慎重研究与严格控制。钻爆法开挖作业工序组成为:测量放样→布眼→台车(台架)及风水管路就位→钻眼→装药堵塞→联结起爆网络→起爆→通风→找顶清理危石→出碴→清底。（一）钻爆设计：钻爆法施工时，综合考虑地质条件、开挖断面、开挖进尺、爆破器材等条件,并通过爆破试验确定爆破参数,试验时参照光面爆破参数表。光面爆破施工得到如下要求：残留炮孔痕迹，应在开挖轮廓面上均匀分布。炮孔痕迹保留率：硬岩不少于80％，中硬岩不少于70％，软岩不少于50％。相邻两孔之间的岩面平整，孔壁不应有明显的爆破裂隙。相邻两孔之间出现的台阶形误差不得大于150mm。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）相对距离E/W周边眼装药参数（kg/m）硬岩55～7060～800.7～1.00.30～0.35中硬岩45～6560～800.7～1.00.2～0.30软岩35～5045～600.5～0.80.07～0.12（二）钻爆作业：钻爆作业按照钻爆设计进行。当开挖条件出现变化时，爆破技术应随围岩条件的变化而作相应改变。钻炮眼前绘出开挖断面的中线、水平和断面轮廓，并根据爆破设计标出炮眼的位置，经检查符合设计要求后，方可钻眼。炮眼的深度、角度、间距应按设计要求确定，并应符合设计精度要求。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，方可装药。装药前应将炮眼内泥浆、存水及石粉吹洗干净，所有装药的炮眼均应及时堵塞炮泥，周边眼的堵塞长度不小于200mm。周边眼以一次同时起爆。当在软岩地段必须对爆破震动加以控制时，周边眼可根据地质条件分组起爆。爆破后应设专人负责清帮清顶，同时要对开挖面和未衬砌地段立即进行检查，如察觉可能产生险情时，立即采取措施，及时处理。双连拱衬砌断面的开挖爆破属分部开挖作业，应严格遵守“短进尺、弱爆破”的原则，遵守有关“爆破与震动”的作业要求；核心围岩的开挖爆破，不得对已衬砌结构的安全产生影响甚至破坏。（三）超欠挖控制措施：钻爆法开挖是否经济、高效，关键是控制好超欠挖。项目部成立超欠挖管理领导小组，编制超欠挖管理办法，制订详细的奖罚措施，并严格执行。钻爆施工中将采取如下措施：根据不同地质情况，选择合理的钻爆参数，选配多种爆破器材，完善爆破工艺，提高爆破效果。提高画线、钻眼精度，尤其是周边眼的精度，是直接影响超欠挖的主要因素，因此要认真测画中线高程，准确画出开挖轮廓线。提高装药质量,杜绝随意性,防止雷管混装。断面轮廓检查及信息反馈：了解开挖后断面各点的超欠挖情况，分析超欠挖原因，及时更改爆破设计，减少误差，配专职测量工检查开挖断面。建立严格的施工管理：在解决好超欠挖技术问题的同时，必须有一套严格的施工管理制度来保证技术的实施，为此，从进洞前，制定严格的奖罚制度，用经济杠杆来调动施工人员的积极性，造成人人关心超欠挖，人人为控制超挖去努力。（四）爆破器材选用：Ⅳ、Ⅴ类围岩采用全断面法掘进，坚硬岩石施工加强掏槽爆破，控制周边光爆孔，确保无超欠挖。爆破器材选用2#岩石硝铵炸药，塑料导爆管非电起爆系统毫秒微差有序起爆。Ⅳ、Ⅴ类围岩采用两臂或三臂钻孔台车钻孔时，其光面爆破设计如下：钻爆采用平行直眼掏槽方法，中部设大直径中空孔，中空孔直径为102mm。2#岩石硝铵炸药；遇水采用乳胶炸药，不偶合系数为1.14～1.20。（1）、爆破参数选择：①掏槽眼型式选择及其装药参数②周边眼孔距E的选择周边孔间距一般为0.3～0.65m，本设计取E=0.6m。③抵抗线W的选择W=E/MM为周边孔密集系数，一般取0.7～0.9，本设计M取0.8，W=0.6/0.8=0.75。④炮孔深度L的选择初步设计循环进尺不低于3.5m，故周边孔L=3.6m，掘进主炮孔L=3.6m，掏槽孔底板眼采用L＝3.6m。（2）、爆破材料采用15段系列塑料导爆管毫秒雷管。周边孔采用传爆线竹片。小直径间隔装药，孔外网路采用复式网路联接，全断面一次起爆。（3）、爆破药量分配。（4）全断面炮孔布置、雷管段别布置、爆破网络布置主要技术经济指标见表：IV类围岩全断面光面爆破炮眼药量分配表（单线）序号炮眼分类炮眼数(个)雷管段数(段)炮眼深度(cm)炮眼装药量每孔药卷数(卷/孔)单孔装药量(Kg/孔)合计药量(Kg)1掏槽眼4236016．52.6010.4024436016．52.6010.403扩槽眼86350162.5020.004辅助眼108350162.5025.005610350162.5015.006内圈眼2012350162.5050.007周边眼331436081.2541.258底板眼91436016．52.6023.409合计94195.45IV-V类围岩全断面光面爆破炮眼药量分配表(双线)序号炮眼分类炮眼数(个)雷管段数(段)炮眼深度(cm)炮眼装药量每孔药卷数(卷/孔)单孔装药量(Kg/孔)合计药量(Kg)1中空眼35152掏槽眼61515126.036.0363515126.036.0545515126.024.08扩槽眼47500115.522.09辅助眼99500115.549.510811500115.544.011912500115.549.5121913500115.5104.513内圈眼3914500105.0195.014周边眼391550011×∮321.166.315底板眼1715520126.0102.016合计165728.8IV类围岩全断面光面爆破主要经济技术指标（单线）序号项目单位数量1开挖断面积m241.522预计每循环进尺m3.503每循环爆破石方m3145.324炮眼总数个94.005钻孔总数m334.006雷管用量发112.007炸药用量Kg195.458比钻眼数个/m22.269比钻眼量m/m32.3010比装药量Kg/m31.3411单位体积岩体耗雷管量发/m30.7712预计炮眼利用率%96