高铁隧道级围岩台阶法开挖钻爆设计方案.doc

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1、高铁隧道级围岩台阶法开挖钻爆设计方案一、工程及地质概况1．工程概况我分部管段共有六条隧道，分别为桐子岭隧道、大林隧道、钟家屋隧道、井坡隧道、家屋隧道、茶坡里隧道进口，位于省醴陵市境，隧道总长6146米，其中Ⅲ级围岩全长2947米，适合于光面爆破。隧道属剥蚀中低山地貌，沟谷深切，隧道穿越低山丘陵地带，绝对高程330~520m,相对高程10~180m，自然横坡10～45°。2、隧道设计地质情况1）地层岩性：我分部管段Ⅲ级围岩，属砂质板岩。围岩完整性差，强度较低，实测值20MPa，层理发肓，层间厚度在40cm至几米不等等，岩层走向北偏东50°，倾向北偏西60°。

2、受构造影响，岩层层面局部扭曲变形，岩体破碎，完整性较差，拱顶易掉块。洞身地下水为基岩裂隙水，局部出水达到股状，涌水量较大。2）水质：洞身地下水为基岩裂隙水，受大气降水补给，洞身基岩裂隙水含水较丰富，含水量中等。侵蚀等级H1、主要为酸性侵蚀，局部为硫酸盐侵蚀。3）沿线地震动参数：沿线地震动参数如下:小于0.05g地震动反应谱特征周期：0.35s经取水样进行水质试验，沿线地表水绝大多数对砼及砼结构都无侵蚀性。地下水对砼多具侵蚀性，主要为膏盐侵蚀。二、隧道开挖总体方案Ⅲ级围岩段开挖台阶法施工。台阶法施工：上台阶长度不大于30～40m，台阶高度为上台阶7m，中台阶

3、长度10～20m；中台阶高3.5m，下台阶长5～6m,台阶高2m左右。三、钻爆施工方案本管段施工方法有CRD法、三台阶临时仰拱法、台阶法施工，我分部负责桐子岭隧道、大林隧道、钟家屋隧道、井坡隧道、家屋隧道、茶坡里隧道进口段施工任务，Ⅲ级围岩主要以正台阶法施工，下面主要介绍台阶法施工爆破设计。1、台阶法开挖作业施工1）台阶施工方法隧道Ⅲ级围岩采用台阶法进行钻爆开挖，上、下台阶爆破后派专人找顶、刷帮，并立即对开挖裸露面初喷3~4cm厚混凝土及时封闭。隧道出碴采用LG856装载机配合挖机装碴，大吨位自卸汽车运输出碴。出碴后安装钢架、锚杆、挂网，然后复喷砼至设计厚

4、度。施工过程中，执行“短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测”的施工原则。及时进行封闭。隧道台阶法钻爆开挖施工如下图所示：3部仰拱桥仰拱填充二次衬砌仰拱桥1部2部台阶法施工工序纵断面图2）台阶法施工工序Ⅲ级围岩阶法上部开挖施工工艺流程如下图所示Ⅲ级围岩台阶法开挖工艺流程图钻眼平台就位退装碴机接高压风管退装挖机接高压水管通风下部平台就位钻孔装药、联线安装下部锚杆喷雾洒水后部安设锚杆挂网接电力、照明线搬运雷管、炸药喷上部混凝土测量布眼现场技术交底撤离、爆破装碴运输边墙找帮喷射机具、材料就位钻上台阶掘进眼安装超前小导管钻下台阶掘进眼挂网喷浆复喷混凝土上部找顶翻碴

5、局部围岩破碎下部边墙喷砼3）台阶法施工组织台阶法施工组织：在暗洞施工地质条件变好后采用台阶法进行开挖施工，施工时下部利用简易自制钻爆平台进行钻眼及安装锚杆、挂钢筋网片和喷砼作业。钻爆平台设计示意如下图：6.2m6.0m1.8m6.1m钻爆平台横向图钻爆平台纵向图施工时上、下部台阶钻眼、装药、连线、爆破应尽量错开一段时间，以充分发挥机械的利用率，爆破后应立即进行通风排尘，同时挖机进入掌子面配合人工找顶，找顶完成后立即初喷混凝土封闭开挖面，再进行出碴，施作锚杆、钢筋网片及喷射混凝土作业。喷锚完成后，再进行下一循环开挖作业。计划安排：Ⅲ级围岩微台阶法施工，每循环

6、进尺2.7m，每个循环24小时，每月考虑30天，则Ⅲ级围岩微台阶法施工每月可完成81m。Ⅲ级围岩微台阶法施工循环作业时间如后所示：4）微台阶法开挖爆破设计Ⅲ级围岩采用台阶法开挖，上、下断面交替爆破，爆破器材选用乳胶炸药非电起爆系统，毫秒微差有序起爆。周边眼采用Φ25mm小直径药卷。（1）主要爆破器材：A、炸药采用改性铵油炸药和乳化炸药；炸药规格：Φ32mm-200g和Φ25mm-200mm，B、雷管采用非电毫秒雷管和电雷管，非电毫秒雷管分为1～15段，脚线分3m、5m、7m三种，根据爆破循环进尺长度和炮眼间距分别选用。（2）钻眼及装药为保证隧道光面爆破效果

7、，周边眼间距在拱部控制在40～50cm以并均匀布置，边墙周边眼间距控制在50～60cm以并均匀布置；周边眼采用间隔装药结构，辅助眼采用连续装药结构。掏槽眼采用斜眼掏槽，为保证掏槽效果，掏槽眼水平间距按2.4～4m进行控制，炮眼底间距不大于60cm，掏槽眼采用集中装药。眼采用分段装药，眼外采用“一把抓”族联方式，电雷管起爆网络。连续装药及间距装药结构示意图如下：雷管φ32药卷炮泥连续装药结构示意图雷管炮泥集中装药结构示意图φ32药卷间隔装药结构示意图雷管炮泥φ25药卷（3）开挖循环作业时间及钻爆设计参数见后Ⅲ级围岩光面爆破炮眼布置、雷管段别后图所示：III围

8、岩微台阶法钻爆开挖工序循环用时横道图(进尺2.7m)序号工序名称用