隧道开挖减振光面爆破施工工法

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1、隧道减振光面爆破开挖施工工法1．前言随着我国山区高速公路快速发展，为缩短公路里程、适应山区地形、节省投资，减少耕地占用，隧道成为很重要的一种公路结构形式。隧道开挖施工需要解决的两个重要问题是：一是根据新奥法原理，减少超欠挖，加强围岩的自承能力，千方百计把对围岩的损伤程度控制在最小限度以内，像保护我们眼睛一样地保护围岩；另一个是最大限度地降低爆破振动，减少对隧道围岩和支护体系的振动，减少隧道爆破对地表及附近民房和农用构筑物的影响。2010年3月，集团公司在高速公路隧道工程施工中，成立专门科研小组，组织科学技术攻关，以张家口至涿州段高速公路四标西马各庄隧道为研究对象，

2、经过不断研究和总结，形成了一套隧道减振光面爆破开挖施工技术，并且在张家口至涿州高速公路五标的南台1#、南台2#隧道得到良好的应用，后经过认真总结，形成了此工法。2.工法特点1．采用掏槽爆破技术，将爆破振动控制在《爆破安全规程》（GB6722-2003）要求范围之内，确保地表及附件建筑物的安全；冲击波小，低噪音，消除居民的恐惧心理和不适感。2．采用光面爆破技术，进行减振方案设计，采取减振措施，减少对保留围岩的扰动，减少超欠挖，隧道断面成型好，增强围岩的自承能力。3.利用测振仪进行安全振动动态监测，根据检测结果确定爆破振动衰减规律，及时调整开挖方案和爆破参数，达到减振

3、及光面爆破的双重效果。3.适用范围适用山岭隧道以及地下铁路、防空通道、矿山巷道、水电站导流洞等地下工程爆破开挖。4.工艺原理根据隧道开挖新奥法施工原理及围岩类别，采用掏槽爆破与光面爆破相结合的施工方案，采取减振措施，降低爆破振动速度，减少对围岩扰动，增强围岩的自承能力，同时利用测振仪进行安全振动监测，根据检测结果确定爆破振动衰减规律、优化调整开挖方案和合理进尺，控制爆破振动的危害。5.施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程施工准备：确定总体施工方案，配备劳动力、机械、材料确定开挖方法爆破振动监测设计施工工艺及操作要点制定减振措施光面爆破设计掏槽爆破设计修改爆破设

4、计测量隧道轮廓线；布孔钻孔装药和堵塞连接起爆网络警戒、起爆埋设爆破振动监测点现场爆破振动监测准备就绪若不符合量测基准图5.1施工工艺流程5.2施工工艺及操作要点5.2.1施工准备1.确定爆破开挖施工方案1）采用掏槽爆破技术和光面爆破技术相结合施工方案。隧道爆破开挖质量，关键在于掏槽爆破技术和周边成型控制爆破技术，掏槽爆破的目的：为后续炮眼爆破提供新的、足够的临空面和空间，隧道周边成型控制爆破技术采用光面爆破施工技术。光面爆破参数的选择，采用工程类比法并结合施工经验综合选取，并由现场爆破试验进行总结和动态调整。2）确定爆破振动安全标准根据《爆破安全规程》（GB672

5、2-2003）的规定，爆破振动安全允许标准见表5.2.1爆破振动安全允许标准表5.2.1序号保护对象类别安全允许振速/(cm/s)<10Hz10Hz~50Hz50Hz~100Hz1土窑洞、土坯房、毛石房屋0.5~1.00.7~1.21.1~1.52一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物2.0~2.52.3~2.82.7~3.03钢筋混凝土结构房屋3.0~4.03.5~4.54.2~5.04一般古建筑与古迹0.1~0.30.2~0.40.3~0.55水工隧道7~156交通隧道10~207矿山巷道15~308水电站及发电厂中心控制室设备0.5注1：表列频率为主振频率，系指最

6、大振幅所对应波的频率。注2：频率范围可根据类似工程或现场实测波形选取。选取频率时亦可参考下列数据：硐室爆破<20Hz；深孔爆破10~60Hz；浅孔爆破40~100Hz。A选取建筑物安全允许振速时，应综合考虑建筑物的重要性、建筑质量、新旧程度、自振频率、地基条件等因素。B省级以上（含省级）重点保护古建筑与古迹的安全允许振速，应经专家论证选取，并报相应文物管理部门批准。C选取隧道、巷道安全允许振速时，应综合考虑构筑物的重要性、围岩状况、断面大小、埋深、爆源方向、地震振动频率等因素。D非挡水新浇大体积混凝土的安全允许振速，可按本表给出的上限值选取。爆破开挖区附近的房屋性

7、质按保守估计，可以划归一般非抗震的大型砌块建筑物一类内。根据隧道爆破振动的频谱分析，其主振频率f>20Hz，因此一般砖混结构房屋爆破振动安全允许标准为不大于2.3cm/s~2.8cm/s，其他设备和设施按照相关要求执行。2.人、材、机配备人员配备：隧道爆破配备人员有爆破技术人员、生产管理人员、爆破员、安全员、凿岩机操作手、爆破辅助工等，所有人员均必须参加由公安部门组织的爆破安全培训并持证上岗。对于作业班组、作业人员要保持相对稳定，人员数量满足施工需要。材料准备：采用当地民用爆炸物品管理部门批准使用品种，主要有非电导爆索、2#岩石硝铵炸药、2#岩石乳化炸药，炸药均采

8、用ф25m