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爆破施工方案實用13篇

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爆破施工方案

篇1

1、工程概況

本次水下爆破工程屬于西港碼頭取排水工程的分項工程,根據本工程海洋地質勘探資料,設計最高水位+1.0m、最低設計水位-1.14m。在水底安裝玻璃鋼管,取水管直徑為Φ2m,取水管道長594.623m;排水管直徑為Φ1.8m,排水管道長531.438m。采用梯形溝槽,具體開挖尺寸以施工設計圖為準,根據施工圖分析需要爆破開挖的巖石深度0~4.5m范圍,水深范圍0~6.3m,涉及水下爆破開挖的區域靠近,不排除其它開挖段存在局部的水下爆破作業的點位,(根據圖紙初步測算,預計引水管道斷爆破開挖石方量3300m3)。

2、參選目錄

本方案作為指導施工的依據,編制時對目標工期、工程質量、項目管理機構設置、勞動力組織、施工進度計劃控制、機械設備及材料配備、主要分部分項工程施工方法、安全保證措施等諸多因素均進行了考慮。主要參選以下幾項標準編制:

1、中華人民共和國國家標準《爆破安全規程》GB6722-2003;

2、《水運工程爆破技術規范》 (JTS-204-2008) ;

3、國家及行業頒布的設計規范、技術標準;

4、某國有關民爆品管理法規;

5、《工程爆破設計手冊》 ;

6、施工現場實際情況;

7、施工藍圖。

3、地質概況

沿取水口中軸線由深海向淺海布置勘探孔12個(編號依次為QK1~QK12),其中取原狀(兼標貫)鉆孔4個,標準貫入試驗孔8個,勘探點間距一般約60.0m。沿排水口中軸線由深海向淺海布置勘探孔13個(編號依次為PK1~PK13),其中取原狀(兼標貫)鉆孔4個,標準貫入試驗孔9個,勘探點間距一般約60.0m。

孔深要求:QK1~QK8鉆孔,PK1~PK5鉆孔一般進入中~微風化層不小于0.5m,其余鉆孔鉆至中~微風化層頂面。

取水口QK1~QK9區段基槽開挖底部涉及土層主要為:Ⅰ1-1 灰色淤泥混砂和Ⅶ 粉砂巖中等風化層;局部發育有少量Ⅲ2 灰白色粉細砂、V 全風化層、Ⅵ1 砂土狀強風化層、Ⅵ2 碎塊狀強風化層。Ⅵ2 碎塊狀強風化層呈堅硬狀,可采取松動爆破后再進行開挖的方式。

QK10~QK12基槽開挖底部涉及巖土層主要為:Ⅱ1 灰黃~灰色中細砂混貝殼、Ⅵ2碎塊狀強風化層,局部還有少量V全風化層。

排水口PK1~PK7區段基槽開挖底部涉及土層主要為:Ⅰ1-1 灰色淤泥混砂;Ⅱ1 灰黃~灰色中細砂混貝殼;Ⅲ1 雜色粘性土混砂礫;Ⅲ1t 灰白~灰色粉細砂混粘性土;Ⅳ褐紅~灰黃色粉質粘土、Ⅵ1 砂土狀強風化層或Ⅵ2 碎塊狀強風化層。

PK8~PK13基槽開挖底部涉及巖土層主要為:Ⅱ1 灰黃~灰色中細砂混貝殼;Ⅶ 粉砂巖中等風化層;局部有少量Ⅵ2 碎塊狀強風化層。Ⅱ1 灰黃~灰色中細砂混貝殼在PK10~PK13區段厚度較薄,Ⅶ 粉砂巖中等風化層呈堅硬狀,可采取爆破開挖的方式。

4、施工方案

為了施工進度和施工安全,近岸采用簡易鉆孔作業平臺,水深超過3m后,采用支腿升降式水上鉆孔作業平臺,采用水下鉆孔爆破的方案。

根據開挖設計要求和水下爆破的特點,采用由深水區域到淺水區域的鉆孔爆破順序。

該方案的優點為:1、不需專業的鉆孔船和設備;2、采用CM351鉆機、輕型潛孔鉆機、地質鉆機均可作業,效率高;3、水下爆破孔網參數容易確定。

該方案的缺點為:對于鉆爆船定位要求高,且移船定位頻繁。

4.1總體設計

總體采用水下鉆孔爆破的方式進行巖石開挖,近岸采用鋼管架制做鉆孔作業平臺或采用不帶升降系統浮箱作業平臺,采用一般陸地爆破的方法,選擇防水炸藥,確定合適爆破參數進行爆破;超過3m水深的海域用升降式鉆孔作業平臺,考慮到施工水域開闊,水上爆破作業風浪、潮汐及其他工況的影響,結合目前公司目前設備狀況和施工進度要求,決定近岸采用CM351鉆機進行鉆孔,超過3m的海域在作業平臺上可使用CM351鉆機或簡易潛孔鉆機、地質鉆機進行鉆孔。

4.2搭設鉆孔平臺

在開始施工前,搭設近岸鉆孔作業平臺和制做升降式鉆孔作業平臺。升降式鉆孔作業平臺采用浮箱式升降平臺, 尺寸為10m×7m。作業平臺采用鋼體浮箱結構,兩浮箱間距4m。浮箱內徑Φ1m,單長10m,扣除浮箱、平臺鋼結構自重,浮力約為15t。通過槽鋼、工字鋼將兩浮箱焊接為承載鉆機及附屬設備的船體如下圖。

測量定位后,采用8只鐵錨及100m以上的錨繩,由機動小駁船牽引到達爆破區域后,依靠船上人工收縮錨繩配合準確就位。

利用5t手拉葫蘆人工控制將4根立柱(Φ200mm)放入海底,使鉆孔平臺升起并固定,平臺荷載完全支承在4根鋼管立柱上。鉆孔平臺移位時,先收回立柱,使鉆孔平臺浮在水面上,通過拉動錨繩、人工推動、駁船托動等方法將平臺移到下一鉆孔位置施工。

4.3爆破施工方法

4.3.1施工準備

1、測量

鉆孔爆破前,在爆破區域內測量1:500的水下地形圖,指導鉆孔的起始位置。

2、放線

開鉆施工前,按照開挖河道中心線每隔10m測定一條斷面,最后匯總形成水深地形圖,根據地形圖確定需要鉆孔的范圍和深度。

3、清淤

為防止基巖表面泥層影響鉆孔,在深海爆破時,使用挖泥船將需要開挖區域清掃一

遍。

4、定位

采用前方交會法對鉆孔作業平臺和鉆孔進行定位,即測量人員在岸上測量站使用全站儀觀測船上棱鏡,從而得到鉆孔作業平臺和鉆孔空位的平面坐標,并控制爆破作業范圍。

4.3.2鉆孔作業

1、鉆孔定位

鉆孔按照由深水到淺水的作業順序進行爆破開挖,根據測量控制作業點確定開始鉆孔的實際位置,平臺大致移動到該位置后,利用全站儀進行微調,通過錨繩或小駁船,實現平臺小范圍調整。平臺移位固定好后,確定的孔網參數,劃定鉆孔位置,根據實測水深,計算實際鉆孔深度。

2、下套管

水下鉆孔必然面臨淤泥、細砂及碎石等雜物,應在鉆孔位置處下套管,套管要穩定,露出水面,并深入到基巖下10cm,每個作業平臺配備直徑為110mm、長度為9m的套管5根。

3、鉆孔

當巖層表面有強風化層時,可用高壓風將其吹走,然后鉆進,達到鉆孔設計深度時,通過來回提鉆,確??椎馁|量。

4、爆破船位

水下鉆孔爆破10m×7m為一個爆破船位,此范圍內鉆孔完畢,一次起爆20孔。

4.3.3爆破參數的選取

1、鉆孔方式

本工程采用垂直鉆孔。

2、炮孔布置方式

根據鉆爆作業平臺的特點,為加快施工進度,炮孔布置按照矩形或梅花方式布孔。

3、鉆孔孔徑:90mm

4、最小抵抗線:1.5m

5、爆破設計深度:0.5~4.6m;

6、鉆孔超鉆深度:1.0~1.5m;硬巖取大值、軟巖取小值,超深的選取需符合施工設計要求。

7、炮孔間距a:1.6~2.0m;硬巖取小值、軟巖取大值;

8、炮孔排距b:1.5~1.8m;硬巖取小值、軟巖取大值;

9、單孔藥量計算公式:

其中 :

―水下鉆孔爆破平均消耗量( kg/m3),從下表中選??;

H―開挖設計深度與超鉆深度(m);

水下鉆孔爆破炸藥平均消耗量表(kg/ m3)

基礎巖性等級 炸藥平均消耗量

軟巖 1.70

中等堅硬 2.09

堅硬 2.47

說明: 1)、選用的炸藥是2號巖石炸藥,選用其他炸藥需要換算;2)、當水深超過15米時,需要對炸藥進行試驗和換算。

10、裝藥結構:采用不耦合連續裝藥結構。

11、堵塞:炮孔孔口水深小于6m時才堵塞,堵塞采用中粗沙,用塑料袋袋裝堵塞.

12、開挖斷面炮孔布置如下 :

4.3.4爆破網路設計

每個船位進行裝藥后,進行聯網起爆,網絡采用塑料非電毫秒雷管一把抓的方式進行聯網,局部網路連接均采用雙發連接。主起爆網路采用雙發電雷管。

4.4爆破器材選擇

本工程主要材料為炸藥、雷管等爆破器材。根據施工進度,提前向當地有關部門審批、購買。當天施工,當天領取,未用完的爆炸物品當天退回庫存放。

主要材料技術標準、參數如下:

1、乳化炸藥:具有爆炸性能好,威力大,爆轟感度高而機械感度低,抗水性能好,巖石型乳化炸藥主要參數為:

密度:1.05~1.35g/cm3

爆速: 3.9×103m/s

猛度:12~17mm

殉爆距離;6~8cm(有效期內 )

抗水性:極好(超過水深15米需要提供試驗數據)

有效期:3~4個月

規格:70mm;

2、國產第一系列非電毫秒延期導爆管:1~15段,腳線長5m~15m;

導爆管:外徑2.95±0.15mm,內徑1.4±0.11mm,爆速1950±50m/s,傳爆性能好,導爆管內斷藥長度不超過15cm,在±50℃溫度環境中都可以正常傳爆。在傳爆過程中,不損壞自身管壁,不會對周圍環境造成損壞。導爆管有較好的抗水性和抗電性能。水下爆破必須使用防水起爆管和引爆索。

5、施工工藝

5.1潛孔鉆鉆孔作業

1、按技術人員技術交底劃線部位鉆孔;

2、孔徑D≥90mm,孔深按技術人員技術交底確定;

3、所有鉆孔鉆完后,在進行孔的位置、數量、深度進行復核,補孔;

4、完成以上內容再進行其他作業。

5.2裝藥工藝

1、火工品材料的確認與核對,使用乳化炸藥或膠質炸藥;

2、(非電雷管儲存期不超1年,2#巖石、乳化炸藥不超過6個月,導爆索、電雷管符合使用期即可)。

3、起爆器、起爆線、電雷管、非電雷管、導爆索現場確認實驗。

4、逐孔編號、鉆孔,確定孔深后,按單孔藥量Q=q0abh計算出該孔藥量,將乳化炸藥按量分配。選Φ70PVC管,沿孔壁置入可伸出到水面上的鋼筋一根,裝入乳化炸藥50,裝入起爆體(起爆體內置兩發雷管),再裝藥至分配重量,并將導爆管與鋼筋綁在一起牽出水面。要求PVC管內炸藥用木棍裝密實,PVC管底密封牢固,管內鋼筋在管口處與PVC管(PVC管兩端提前鉆小孔各四個)用扎絲綁牢固,裝藥后將上、下孔口用堵漏靈密封。

5、原則上,裝藥高度不超過套管下緣,水深超過6m時,炮孔不做堵塞。

6. 在選擇裝藥工具時,請注意不允許使用不同金屬材料的導管和套管,因為這樣可能會由電蝕作用引起瞬變電流。

5.3聯網工藝

聯網在工作平臺上進行。統一用Ms1導爆管聯總網??紤]到平臺周邊電氣設備較多,非電雷管接到平臺以外較為安全的平臺后,再用電雷管接引爆。若當地可申購導爆管,最好直接用非電起爆系統。

5.4起爆作業

1、起爆器性能檢查,電池的更換,起爆實驗;

2、電雷管電橋檢查與起爆電阻的阻值檢查;

3、起爆導線采用線芯2.5mm的銅芯導線,導線導通檢查,長度滿足起爆警戒要求。

4、進入起爆準備,起爆器或起爆電源的鑰匙由連接雷管的操作人員保管。

6、爆破安全設計

6.1飛石的控制

1、加強對炮孔測量和補鉆的技術管理,嚴格控制炮孔的位置與深度。

2、嚴格把握好裝藥關,對于特別的位置,由富有經驗的技術人員進行藥量的調整,確保爆破的質量和安全。

3、水深小于1.5m時,飛石安全距離為300m,當水深在1.5~6m時,飛石安全距離為200m,超過6m深,不考慮飛石的影響。

4、確定合理的警戒范圍,加強警戒工作。

6.2爆破振動的控制

由于本次爆破在水下進行,每次爆破的總裝藥量不大,控制的最大單響藥量很小,且爆破區域距離民房或其它建筑物較遠;因此,不會對民房或其它建筑物造成影響。

6.3水中沖擊波的控制

1、本次爆破采取了孔內延時的方法,每次爆破控制的最大單響藥量為21kg,形成的水擊波較小。

2、對于沖擊波安全距離, 控制游泳者警戒半徑1500m,控制非作業的木船警戒半徑為750m,鐵船為450m。

6.4啞炮檢查與處理

1、爆后應等待涌浪穩定之后,方準許檢查人員進人現場檢查。

2、檢查人員逐孔進行檢查是否存在啞炮,若無啞炮時通知解除警戒,爆破結束。

3、若存在啞炮,如果未響的炮孔較少,將孔內的導爆管全部拔出,拿回炸藥庫儲存或進行處理,若發現未響炮孔較多時,詳細檢查已經破裂的導爆管,重新連接線路,進行二次爆破。

4、發現啞炮應及時上報或處理;處理前應在現場設立危險標志,并采取相應的安全措施,無關人員不應接近。

5、發現殘余爆破器材應收集上繳,集中銷毀。

6、在啞炮起爆或者炸藥從鉆爆孔清除之前,嚴禁鉆孔,挖孔和開挖等行為。

6.5現場爆破器材管理

爆破器材由我部合作單位盾安(某國)有限公司提供,該公司專門從事爆破器材的生產工作。盾安(某國)有限公司在與本項目相鄰的鄂爾多斯火電廠項目設置有專門的爆破器材存放庫房,由盾安(某國)有限公司人員管理,由某國當地安全部門協助,安排專人24小時看守。爆破器材通過專用運輸車輛運輸到裝藥現場,現場安排專人看管爆破器材,看管人員不得離開,若有事需要離開待新的管理人員就位后對現場剩余爆破器材進行清點交接后方可離開。

After the completion of the charging process, sort and count remain blasting material, then return them to the warehouse and go through the returning procedure.

7、主要機具、材料及人員配備

7.1勞動力組織

根據本工程的具體情況和施工工期的要求,勞動力分工種按項目經理部的安排進場。

施工人員配備表

工種

按工程施工階段投入勞動力情況

鉆孔 裝藥、堵塞、聯網 起爆及安檢I

鉆工 5人/班

炮工(含技師) 1人/班 3人/班 2人/班

輔工 Helper 4人/班 6人/班

工程師Engineer 1人/班 2人/班 2人/班

7.2主要機具配備

主要機具配備表

序 號 機具名稱 型號 單位 數量 備注

1 內燃式空壓機 29m3/min 臺 1 供風

2 潛孔鉆 φ90 臺 1 鉆孔

3 水下液壓鉆機 臺 5 鉆孔

4 對講機 部 8 聯絡

5 套管 Φ120 根 10

6 運輸車輛 2t 臺 1 后勤

7 運輸船 艘 2

7.3材料配備

主要材料配備表

序 號 名稱 規格 單位 數量 備注

1 起爆器 200 臺 2

2 電橋 XPQ-3 臺 1

3 電工膠布 卷 500

4 起爆線 M 300

主要材料估算配備表

孔數 計算

藥量 Ms1

Ms3

Ms5

Ms7

Ms8

Ms9

一個爆破船位

20 1.7kg/m3 10 10 10 10 10 10

計算分析時,取平均最大可能用藥量,有利于安全計算,現場根據需要確定。

實際申購火工品統計表

品種 乳化

炸藥(kg) Ms1 Ms3 Ms5 Ms7 Ms8 Ms9 合計

用量 11000 950 900 900 900 900 900 5450

規格 Φ70 腳線

5m 腳線

15m 腳線

15m 腳線

15m 腳線

15m 腳線

15m

備注 乳化炸藥需選用物理敏化方式,或選用膠質炸藥。

8、爆破指揮部的組織及起爆程序

控制爆破施工進入最后階段的準備,必須協調有關部門,成立現場指揮部,全面協調警戒、起爆及爆后事宜。

8.1組織機構與職能

8.1.1現場總指揮部

總指揮長:全面主持現場警戒、起爆工作,下達最后起爆指令。

警戒指揮長:負責警戒工作,確認所有警戒工作完成。

爆破指揮長:負責協調現場爆破準備工作,最終確認爆破準備工作完成。

8.1.2警戒指揮

安全警戒負責人:全面組織警戒工作,請示有關部門進行警力配合,檢查各警戒點的警戒,向總指揮長匯報警戒情況。

警戒人員分布:設立6個警戒點,每個點不少于2名警戒人員。

現場警戒負責人:全面負責爆破施工現場警界,確保施工現場所有人員的安全撤離。

8.1.3起爆點指揮

現場起爆點指揮由包爆破組擔任,全面指揮起爆準備工作,負責聯網、起爆器檢查及現場起爆。

8.2起爆程序

1、起爆前召開安全警戒工作會議,總指揮長布置警戒工作,根據控制爆破的要求召開現場警戒預備會,明確警戒線位置;

2、距離起爆前1小時,各警戒點到位,確認地形,清理人員;

3、距離起爆前30分,一般道路斷道,警戒范圍內人員撤離完畢,各警戒點向指揮長匯報;

4、距離起爆前10分,所有警戒準備完畢,進入起爆最后程序。指揮長最后確認警戒完成,下達進入起爆程序;

5、安全警戒負責人向總指揮匯報,口令:警戒全部完成,具備起爆條件;

6、起爆指揮向總指揮匯報,口令:聯網全部完成,具備起爆條件;

7、距離起爆前5分,再次確認一切安全措施準備完畢后,總指揮下達口令:起爆器充電;

8、起爆指揮匯報充電完畢,口令:起爆器充電完畢,請進入到計時;

篇2

鑒于廠房壩段石方工程量比較大,廠房壩段石方開挖工期將直接制約7#~8#溢流壩段的混凝土澆筑施工。廠房壩段周邊坡度要求比較高,均需要進行預裂爆破施工,并且上下預留臺階存在一定高差,僅僅采用傳統的保護層分層爆破開挖法施工,將無法滿足建基面基礎開挖工期與臨近溢流壩段混凝土澆筑要求。

承包人經過多次論證研究,決定對存在高差(EL101.95、EL103.42兩個平臺)的建基面保護層開挖采用水平預裂爆破輔以垂直淺孔梯段爆破法一次爆破完成。

采用水平預裂的施工方法可以增加保護層開挖施工進度。對于廠房壩段預留的保護層,采取水平預裂和鉆垂直爆破孔一次爆破的施工方法,保護層垂直爆破孔采用CM351型鉆機和Y26手風鉆機,孔徑分別為Φ105mm和Φ42mm??椎赘叱叹嘟ɑ娌恍∮?.7m,采用微差梯段爆破。爆破后,可以直接用大型挖掘設備挖裝,縮短保護層開挖的出渣時間此施工方法可減少保護層分層開挖頻繁出渣和鉆孔的工序,加快保護層開挖施工進度。

2.水平預裂參數的選擇與確定

(1)鉆孔直徑

根據我國水利工程邊坡預裂爆破一般采用孔徑為80~110mm的施工經驗,并結合關門巖電站廠房工程現有的鉆孔機械設備的性能特點,選擇CM351液壓鉆為水平預裂孔的主要鉆孔機具,鉆孔直徑為105mm,其次選擇手風鉆為輔助鉆孔機具,鉆孔直徑為42mm。

(2)鉆孔間距?

鉆孔間距a和鉆孔直徑D的關系可用間距系數n來表示:a=nD;n值的大小決定著鉆孔的數量,n值過大,不能保證預裂縫的形成,影響預裂效果;n值過小,將增加鉆孔數量,不經濟,并且影響施工進度。根據經驗—般認為n值取7~12較合適。

經多次生產性試驗和施工總結,確定采用CM351鉆機(相應鉆孔直徑為105mm)施工時,設計鉆孔間距80~100cm,n值為8~10;采用手風鉆(相應鉆孔直徑42mm)施工時,設計鉆孔間距40~50cm,n值為10。

(3)不耦合系數E

根據鉆孔直徑D的大小選擇藥卷直徑d。不耦合系數E是指鉆孔直徑與藥卷直徑的比值,可用E=D/d表示。用于本工程預裂爆破的藥卷直徑為32mm,鉆孔直徑為105mm時,E值為3.28,鉆孔直徑為42mm時,E值為1.31,

(4)鉆孔深度L

水平預裂的鉆孔施工難度較大,當鉆孔深度過大時(孔深超過10m時),鉆孔水平精度難以掌握,往往出現向下偏斜,造成孔口與孔底不在同一高程上,最大偏差達50cm,為保證建基面的開挖平整度,實際鉆孔過程中除嚴格控制開孔孔位高程和角度外,還必須控制鉆孔深度。當采用CM35l鉆機時,鉆孔深度以≤10m為宜,采用手風鉆鉆孔時,鉆孔深度以≤3m為宜。

(5)線裝藥密度線

根據廠房壩段風化粉砂質泥巖的巖性,參照其它水利工程的施工經驗,選擇經驗公式為:

線=0.034[σ壓]0.63a0.67

式中:線——線裝藥密度(kg/m)

[σ壓]——巖石極限抗壓強度(MPa)

a——鉆孔間距(m)

依據上式計算的結果,并經左岸溢流壩段生產性試驗不斷調整線裝藥密度,最終確定線裝藥密度為400~450g/m。

(6)堵塞長度L1

實踐證明,孔口堵塞長度對水平預裂面的效果有一定影響,堵塞長度過短,則爆破時氣體逸出,不易形成預裂縫或預裂縫寬度不夠;堵塞長度過長,則在孔口附近部位易殘留水平炮孔。實際施工中的堵塞長度根據爆破效果進行不斷調整修正,一般取80~100cm為宜。

(7)裝藥結構設計水平預裂與一般邊坡預裂有著本質上的區別

一般邊坡預裂爆破是在無限體中進行的,底部夾制作用較大,而水平預裂爆破是在2.0~2.5m厚的有限體中進行,類似于光面爆破,底部夾制作用小。爆破施工過程中,為方便施工,根據鉆孔深度的不同,將確定的線裝藥密度均勻分布在孔內,孔底40cm范圍內裝藥密度適當增加一倍,孔口堵塞長度以下50cm適當減小一半藥量。典型裝藥結構見圖l。

圖1 水平預裂孔典型裝藥結構圖

3.淺孔梯段爆破參數的選擇

(1)鉆孔直徑與藥卷直徑

根據廠房壩段工程現有的鉆孔機械和藥卷品種規格,選用Y26手風鉆作為鉆孔設備,鉆了孔直徑為42mm,相應藥卷直徑為32mm。

(2)鉆孔深度

鉆孔深度視保護層厚度而定,但必須控制鉆孔底部在距建基面0.8~1.0m處終孔,當保護層厚度為2.0m時,鉆孔深度一般為1.2~1.0m。見圖2。

(3)炮孔間距

參照垂直梯段爆破的經驗,當采用CM351施工時,孔距一般為1.5~1.8m,排距1.0~1.2m。當采用手風鉆鉆孔時,孔距一般為1.0~1.2m,排距0.5~0.6m。

(4)單位耗藥量

根據廠房壩段粉砂質泥巖的巖性特點,單位耗藥量q值控制在0.40~0.45kg/m3范圍內。

爆破參數的確定原則,一般根據鉆孔機具的性能、巖石性質,并參照以往的工程經驗選定其基本參數,施工中根據爆破效果不斷進行調整和修正。典型布孔示意圖見圖2,實際采用的爆破參數見表1。

圖2

典型布孔示意圖

3.施工工藝及技術要求

(1)施工準備

進入保護層厚度范圍內鉆孔作業前,首先進行測量放樣,以確定水平預裂和淺孔梯段爆破的作業范圍,并用紅油漆標明水平預裂孔的開孔高程線,水平預裂開孔高程線以上70cm處為淺孔梯段爆破孔的孔底高程。

表1

爆 破 參 數 表

爆破

類型

鉆孔

機具

孔徑(mm)

孔距(cm)

排距

(cm)

孔深(m)

布孔型式

藥卷直徑(mm)

單位耗藥量

備注

水平預裂爆破

CM351

液壓鉆

105

80~100

≤10

32

300-350

g/m

水平預裂范圍超出淺孔梯段爆破范圍的距離e取1.0~2.0m,淺孔爆破孔孔底為距水平建基面距離c為0.7m。

手風鉆

45~50

40~50

≤3.0

32

淺孔梯段爆破

CM351

液壓鉆

105

150~180

100~120

2.0~2.2

75

0.4-0.45

kg/m3

保護層厚度為2.0m

手風鉆

45~50

100~120

篇3

1 工程概況

沙坪二級水電站位于四川省樂山市峨邊彝族自治縣和金口河區交界處,其左岸位于金口河區境內,右岸位于峨邊縣境內,壩址位于大渡河和其支流官料河交匯口上游230m處的大渡河干流上,距峨邊縣城約7km。該水電站是大渡河干流22級梯級開發方案中的第20個梯級的第二級,上游為沙坪一級水電站,下游為已建的龔嘴水電站。

導流明渠位于壩址左岸臺地,明渠設計底寬55.0m,設計軸線全長608.64m,其中壩軸線以上渠段軸線長241.0m,壩軸線以下渠段軸線長367.64m。開挖坡比為1:0.3, 539.5m高程處設置3m寬的馬道,采用掛網噴混凝土支護。由于工期要求,安排在主汛期施工,鉆孔過程中,滲水量較大,鉆機效率較低。

2 爆破施工順序

壩址區巖層較破碎,為降低對周圍巖體的擾動,對導流明渠渠身段分區爆破施工,共分4段,第一段為549.5~544.0m高程,第二段為544.0~539.0m高程、第三段為539.0~534.0m,第四段為534.0~529.0m(建基面)。由于梯段施工遵循先中間后兩邊,先左后右的順序,即為先施工1區,再施工2區,最后施工3區,循環下降。

3 爆破參數

3.1 爆破參數

爆破參數見表1、表2。

表1 梯段爆破參數

表2預裂爆破參數

3.2 爆破拋擲方向

各施工區爆破拋擲方向見圖2所示。

4 爆破施工

(1)按照設計要求測量放樣出每個炮孔的孔位,并用紅油漆標注清晰。

(2)主爆破孔采用CM-351鉆機造孔,預裂孔采用QZJ-100B鉆機造孔,造孔完成后檢查孔深。現場實際鉆孔時滲水量較大,鉆機無法按照正常功率鉆進,鉆頭易打滑空轉,鉆機在鉆進過程中發出嗡嗡的嘶鳴聲。為保證干地施工條件,提高鉆孔效率,每隔間隔一段時間進行集中抽排水。

(3)鉆孔方向要求與設計方向一致,無漂移,鉆孔傾角與方向偏差不得大于±1.5%孔深;孔位偏差不得大于5%孔距;終孔的高程偏差不得大于±5cm。

(4)爆破孔采用連續耦合裝藥結構,預裂孔采用連續不耦合裝藥結構。爆破參數根據現場爆破效果適當調整。

(5)爆破網路的聯接必須在全部炮孔裝填完畢,無關人員全部撤至安全地點后進行;聯接應由工作面向起爆站依次進行,兩線的接點應錯開10cm,接點必須牢固,絕緣良好。

(6)梯段爆破采用微差爆破網絡,分段毫秒電雷管聯網,電力起爆。在同一爆破網路上必須使用同廠、同型號的電雷管,其電阻值差不得超過規定值(應控制在±0.2Ω以內)。

(7)邊坡梯段爆破最大一段起爆藥量,臨近設計邊坡坡面的緩沖爆破最大一段起爆藥量等,根據允許的安全質點振動速度進行控制。在樁井、新澆大體積混凝土、新灌漿區、新噴錨支護區的質點振動速度不得大于安全質點振動速度,見表3。允許爆破質點振動速度控制標準,見表4。

表3 允許安全振速控制標準

表4質點安全振動速度表單位:cm/s

(8)炮孔堵塞前對施工場地進行排水。堵塞物采用一定濕度并含有一定比例砂的黏土,邊堵塞邊搗固,確保炮孔堵塞質量。

(9)因故未能按時起爆的施工部位,若裝藥已經完成,應派專人值守,附近應停止施工并禁止人畜、機械、車輛進入;若是電雷管起爆炮區,應將電雷管短接,防止雷電等外因引爆;將電雷管拆除,防止發生意外引爆。

(10)安全警戒人員必須服從爆破指揮所的統一指揮,統一佩戴警戒服裝,統一佩戴警戒袖標,必須佩戴對講機保證通訊暢通,施工現場必須設立明顯的爆破安全警戒標識,爆破安全警戒范圍不小于300m,在警戒區邊緣必須設立明顯的安全警戒標牌,標識上爆破時間段。

(11)石方地段爆破后,必須確認已經解除警戒,作業面上的懸巖危石經檢查處理后,清理和挖運人員以及施工設備方準進入現場。

(12)爆破開挖渣料采用2.1m3反鏟挖裝、25t自卸車運輸出渣。

5 建基面施工

導流明渠渠身開挖最后一個梯段時,將傳統預留保護層進行水平鉆爆的施工方法,更改為采用QZJ-100B鉆機一次鉆至設計基礎高程,鉆孔角度為90°,鉆孔直徑90mm,裝藥時爆破孔底設置30cm厚度的柔性墊層,以保證底板建基面完整的施工方法。墊層材料采用炸藥箱箱紙,起爆網路采用非電毫秒雷管起爆、導爆索傳爆、起爆器電雷管起爆。施工過程中嚴格控制爆破孔鉆孔深度,保證爆破后建基面平整度達到設計要求,局部不平整部位采取啄木鳥鉆機檢平。

爆破施工程序:技術交底測量放樣鉆機就位鉆孔清孔、驗孔裝藥、聯網爆破平臺清理進入下一工作面。

在大規模施工前,通過在導上0-190.0~導上0-160.0段進行柔性墊層爆破試驗,選擇爆破參數如下:

炸藥單耗:0.42kg/m3;鉆孔深度:5m;鉆孔間、排距:2.5m;堵塞長度:1.5-2.5m;柔性墊層厚度:0.3m,布置在炮孔底部。

裝藥直徑:φ70;炸藥類型:2號巖石乳化炸藥;

6 爆破振動監測

篇4

本工程為永和賢江村西側地塊平整工程當中的土石方開挖爆破工程,屬于場地平整工程。該區域土層較厚,表層和中間均有部分大小不一的花崗巖孤石,下部為花崗巖基巖,硬度較大。

工地位于廣州經濟技術開發區永和賢江村西側,施工場地范圍北臨永順大道,東北角120米處有永星水廠(鋼筋混凝土結構),西北角500米處是嶺頭村民房(鋼筋混凝土結構),南臨深圳新科安達后勤保障有限公司廣州分公司,最近處7米,東南角及西側都是空地。

2 爆破施工方案確定

2.1 爆破總體方案

根據以往類似工程的施工經驗,本工程的主體爆破采用中深孔臺階微差爆破法進行石方開挖,少量需二次破碎的大塊用手持式風鉆打小直徑炮孔爆破破碎或用液壓炮機破碎。

2.2 施工方法

(1)采用液壓挖掘機剝離表層覆蓋土層,再用手風鉆鉆淺孔爆破整平臺階,為主爆區的爆破創造條件;(2)采用高風壓潛孔鉆機鉆孔,用臺階中深孔微差爆破方法爆破主爆區;(3)采用控制爆破和保護層開挖相結合的方法,采用小孔徑少藥量淺孔爆破進行找平或破碎大孤石。

3 爆破參數設計

3.1 中深孔爆破

(1)孔徑

炮孔孔徑的選擇充分考慮提高鉆爆效率和鉆爆效果。根據類似工程經驗,擬采用孔徑為76mm。

(2)起爆方式與起爆順序

采用V形微差起爆。V形微差起爆的爆破順序成V字形,先從爆區中間起爆,然后呈V形向兩側邊擴延。這種起爆方式爆破振動小,爆堆集中,破碎質量好。 其網路圖見圖1。

圖1 V形微差起爆

(3)孔網布置形式

采用矩形或梅花形布孔,為了保證抵抗線比較均勻,炮孔為垂直孔。見圖2。

圖2 臺階微差爆破鉆孔示意圖

(4)臺階高度

根據類似工程實際經驗,結合本工程巖石情況即鉆孔深度擬為6~15m,根據現場實際情況和業主的要求作適當調整。保持孔底在同一高程,以利于后續挖運施工。

(5)超鉆及孔深

由于深孔孔底巖石夾持作用強,為避免根底出現石坎并充分破碎巖石,應根據巖石的堅硬程度增加一定超鉆深度,取為0.5~1m。

(6)最小抵抗線

最小抵抗線對爆破效果和飛石距離有直接的影響,最小抵抗線可減小爆堆前緣大塊率,但石料前推距離大,在高處開采時可能形成拋石。另一方面,前撐抵抗線過小,在斜坡上造孔困難,因此,限為0.8~1.5倍的排距。

(7)爆破器材

炸藥:前期選用2號巖石乳化炸藥60藥卷,待大面積爆破施工時采用露天散裝硝銨炸藥。

雷管:使用1~10段非電毫秒導爆管雷管。

(8)炮孔間距,排距和孔數

炮孔間距、排距的大小,主要考慮爆破料的最大塊度和巖體完整破碎情況等地質因素。在巖石較破碎部位,炮孔間、排距取值較大;巖石較完整部位,取值較小。另外,炮孔間、排距大小也受布孔方式和起爆方式的影響。為達到更好的破碎效果,采用排、間微差起爆,擬定孔距為3.0~4.0m,排距為2.5~3.5m。

(9)裝藥結構和藥量控制

為保證爆破能量沿孔深分布適應巖石阻抗的變化,便于裝藥作業,設計采用連續裝藥。但在距民房最近區域,最大一次齊爆藥量控制在120kg以內。

(10)臺階深孔爆破(鉆孔直徑76mm)參數見表2。

表2 臺階爆破參數表

參數 H=7.5m H=10m H=12m

孔間距m 3.0 3.2 3.5

孔排距m 2.5 3.0 3.2

孔深m 8.0 10.5 12.5

單耗kg/m3 0.4 0.4 0.4

單孔藥量kg 22.5 38.4 53.8

裝藥結構 連續 連續 連續

3.2裝藥

根據本工程作業面較大,每次爆破量大的特點,主爆孔可采用散裝炸藥,淺孔爆破采用小藥卷裝藥,裝藥過程:

(1)裝藥前將炮孔孔口附近的碎石清除,以免形成飛石。

(2)裝藥前檢查炮孔,特別是炮孔成孔后如經雨水沖洗,孔內有積水,應用風機吹孔后才能裝藥,必要時采用乳化炸藥。

(3)為提高裝藥密實度,應邊填炸藥邊舂搗。

(4)當炸藥接近堵孔高度時,應注意用炮棍上的裝藥深度標識來控制裝藥高度。

(5)裝藥過程中,嚴禁一切煙火,嚴禁使用手機等電子產品。

(6)裝藥前,注意聽取天氣預報和觀測氣象,若遇大雨天,不能進行裝藥施爆。

(7)每個炮孔裝藥完成后應按設計表格及時記錄單孔裝藥量和堵塞長度,用于爆破效果的技術分析和以后爆破參數的調整。

(8)裝藥完成后,作一次全面的檢查,是否有漏裝孔和遺留在工作面內的剩余爆破器材。

3.3堵孔

炮孔堵塞工藝對爆破安全和爆破效果有直接的影響。

(1)爆破員對起爆雷管檢查核實后才能堵孔。

(2)為防止堵孔時破壞起(傳)爆器材,盡量減少炮泥中的石子等硬物,舂搗時應先輕后重,逐漸加密,堵孔人員應用手將導爆管扶向孔口側壁,防止炮棍扎破導爆管。

3.4雷管安設及聯網

雷管安設及聯網是安全準爆的前提,必須精心操作。

(1)雷管由爆破員按段分發分放就位,在分發分放中注意各段段數不能混淆。

(2)深孔爆破每孔裝兩個雷管分設在孔底和中部,淺孔爆破每孔裝一個雷管于孔底。在仔細核實雷管段數無誤后才能安設炮頭,確認與設計完全相符后才可下孔安設。

(3)在裝藥結束后,按設計起爆網絡圖進行網絡連接,各網絡經檢查合格后再連接到主干線,在連接到主干線之前,所有人員應到撤離工作面,并在必要的地點設置警戒,以防無關人員進入爆區。

3.5施爆與安全警戒

(1)施爆前,所有人員和機械設備應盡快撤離到安全距離以外。

(2)起爆人員與警戒人員要有明確的聯系信號。

(3)每茬炮要有明確的安全距離,警戒范圍,警戒重點和警戒分工。

4 爆破安全設計和評估

4.1允許一次爆破的最大用藥量計算

Qmax=R3(V/K)3/α

式中:Q為一次齊爆的最大藥量;

R為爆破地震安全距離,R=450m

V為地震安全速度,對磚混結構房取V=1.5cm/s

K、α為與爆破點地形、地質有關的系數H和衰減數,取150,1.5;

代入上式算得:Qmax=9112kg>>200kg

本工程最大一段單響藥量控制在200以內,因距爆破點最近的民房有400多米,計算允許一次爆破的最大用藥量值遠大于實際藥量,所以對周圍的民房是安全的。

下面按最大一次齊爆藥量,反算對不同距離的建筑物造成震動影響的程度,按式:V=K(Q/R3)α/3計算結果見表3。

表3 距爆破點不同距離的最大震動速度表

距離(m) 100 150 200 250 300 350 400 450

震速(cm/s) 2.12 1.15 0.75 0.54 0.41 0.33 0.27 0.22

4.2爆破飛石的安全距離

按照國家標準《爆破安全規程》的規定,露天淺孔、深孔臺階爆破個別飛散物對人員的安全允許距離為不小于200m,本工程的警戒范圍為爆區250m以外,故應該是安全的。

4.3控制爆破危害的幾點措施

(1)限制一次爆破的最大起爆藥量。

(2)保證堵塞質量,不但要保證堵塞長度,而且要保證堵塞密實。

(3)設計合理,施工質量驗收合格,避免單位體積炸藥消耗量失控是控制爆破飛石危害的基礎工作。

(4)嚴格控制和測算最小抵抗線。

(5)采用孔間微差起爆網絡,以減少一次齊爆藥量。

(6)開挖工作面一定要避免沖向民房。

5 結語

中深孔爆破必須滿足不同開挖工程的技術要求,既要全面改善爆破質量,又要改善爆破技術經濟指標,降低工程的總成本。為了達到良好的爆破效果,必須合理地確定布孔方式、孔網參數、裝藥結構、裝填長度、起爆方法、起爆順序和單位炸藥消耗量等參數。

參考文獻:

[1]預毅成.工程爆破施工與安全.北京:冶金工業出版社,2004.

[2]劉殿中.工程爆破實用手冊.北京:冶金工業出版社,1999.

[3]郭進平,聶興信.新編爆破工程實用技術大全.北京:光明日報出版社,2002.

篇5

Abstract: the underwater reef blasting is widely used in water conservancy and hydropower and harbor engineering. As is easily influenced by the environment and construction factors, offshore reef construction difficulty. This paper introduces a sea of suspension bridge anchorage foundation relates to offshore reef blasting scheme and construction method, practice has proved that the design scheme and the corresponding construction method is reasonable and effective, provide effective reference for the construction of other similar offshore engineering.Keywords: sea reef; blasting; construction method

中圖分類號:P633文獻標識碼:A

隨著經濟發展,港口建設及海上橋梁建設熱潮涌動,水下炸礁爆破在實踐中應用越來越廣泛[1]。相對陸地鉆孔爆破而言,水下炸礁施工困難、成本高、影響因素較多、爆破效果不易控制[2]。

1. 工程概況

本項目位于遼寧省,是一座海上雙層地錨式懸索橋,錨碇采用沉箱基礎?;A下的地址情況相對復雜,除了覆蓋層薄厚不一之外,還伴有溶洞和海溝。錨碇區域海底平均標高約為-10.5m,基床頂標高為-15.0m,挖到標高-12m~-13m時,18m³抓斗已經抓不動。為滿足設計要求的基床頂面高程-15.0m以及基床的最小厚度1.5m,本工程炸礁需要將基槽炸至-16.5m。根據鉆孔資料,沉箱基礎下方的地質存在兩層溶洞夾層,溶洞內有碎石粘土填充,局部覆蓋層大到-30m以下,為海溝。

2. 爆破方法及施工工藝

2.1 爆破方法

采用高風壓空壓機的專業炸礁船方駁(800t)水下鉆孔爆破法施工。采用密度大、威力大,抗水性好、殉爆距離大、起爆傳爆性能好、爆炸后產生有毒氣體量少的膠質硝化甘油炸藥;孔內雷管采用2~4發非電毫秒雷管起爆,水上用8#電雷管引爆非電網路,根據最大齊爆藥量實施微差控制爆破。

根據工程特點及施工安排,炸礁船平行于主橋軸線,由北向南施工。

2.2 主要施工工藝

爆破施工按照圖2.1所示工藝流程進行。

施工時應設立獨立的坐標系,采用GPS進行平面定位,高程以黃海平均海平面起算。炸礁船應平行于主橋軸線呈八字形開錨駐位,如圖2.2所示。在船上確定孔位,并在孔位處下鉆鉆孔。下鉆前用水砣或套管量測巖面標高,根據水位與設計孔底標高計算鉆孔深度,當鉆孔深度達到要求時,吹清孔內碎碴提鉆,用水砣測量套管內的孔底標高,達到設計標高時進行裝藥。若出現塌孔現象需再次下鉆使成孔達到要求的標高。

圖2.1 爆破施工工藝流程

圖2.2 炸礁船駐位示意圖

當成孔深度達到規定要求,按設計要求藥量進行連續裝藥。連續裝藥結構如圖2.3所示。

圖2.3 連續裝藥結構示意圖

聯線起爆需根據不同距離控制最大齊爆藥量,視現場的施工情況,單排或多排起爆(放炮)一次。采用串聯法聯接,尾端接兩發電雷管引爆。在移船前應仔細檢查聯線有無錯、漏接,確認無誤后將危險區內的人員和船只撤至安全區,炸礁船撤出距爆區150米外發出起爆信號起爆,微差起爆網路如圖2.4所示。

圖2.4 微差起爆網路示意圖

3. 爆破參數和藥量計算

依據《中華人民共和國爆破安全規程》[3]、《水運工程爆破技術規范》[4],根據本工程地質資料,結合相關施工經驗,爆破參數設計如下:

⑴ 鉆孔直徑:采用1000型鉆機鉆孔,直徑φ=115mm。

⑵ 孔網參數與布孔方式:

根據計算并結合工程特點,暫取孔距a=2.5m,排距b=2.0m,三角形布孔,最外緣孔超出設計線不小于4m。單個船地布孔見圖3.1,細部見圖3.2。

⑶ 超深:超深H=1.0m。

⑷ 單位耗藥量:采用膠質炸藥,單耗取q=1.2kg/m3。

⑸ 孔深:H=2.4~6.6m(含超深)。

⑹ 平均單孔裝藥量:Q=q×a×b×H=14.4~39.6kg。

圖3.1 單個船地布孔示意圖

圖3.2 細部布孔示意圖

⑺ 最大齊爆藥量

① 對周邊建筑的安全計算

根據設計平面圖,爆破區域距離岸邊建筑物最近距離為1000m,考慮爆破安全,根據《中華人民共和國爆破安全規程》

Qmax=(v/k)3/a×R3 計算最大齊爆藥量

其中:v-建筑物允許震速,取5cm/s。

k、a--與爆破有關系數,取k=220,a=1.6。

計算1000米處最大齊爆藥量為828946kg,根據現場實際情況和以往周邊施工經驗計劃2~3排爆破一次,控制最大齊爆藥量為200kg、總起爆藥量最終控制在1000kg以內。

② 對周邊船舶及施工船舶自身的安全計算

《中華人民共和國爆破安全規程》對施工船舶的水中沖擊波安全允許距離如表3.1所示。

表3.1 施工船舶水中安全距離

質量控制方面,保證孔位偏差為±0.2m,鉆孔深度偏差為±0.1m,藥量偏差(裝藥長度):±0.1m,網路聯結要確保牢靠準爆,并要求挖渣后滿足設計標高。

4. 環境保護措施

本項目施工時配套采取如下環境保護措施:爆破時要嚴格按最大齊爆藥量的要求聯線,采用分段微差爆破,盡量減少燥聲污染及爆炸所產生的地震波、沖擊波對周遍建筑物、船舶、人員的危害。海面上漂浮的爆炸物品在爆炸后所剩的垃圾及時打撈。施工船上如有油泄漏到海上,及時撒洗衣粉等分解劑進行分解。

5. 結論

本文結合某海上地錨式懸索橋錨碇基礎炸礁工程案例,介紹了該工程海上炸礁的爆破方案、主要施工工藝、爆破參數的選取、藥量計算情況及相應的環保措施。實踐證明所設計的方案及相應施工方法合理有效,本文將為海上同類工程的施工提供有效地借鑒。

參考文獻:

[1] 張超. 水下炸礁工程淺點消除技術及有害效應研究. 武漢科技大學:碩士論文,2012.

篇6

1 前言:

眾所周知,高速鐵路的建設都伴隨著地下工程和隧道工程的施工,而其地下或隧道工程在施工過程中也會伴有著開挖階段和過程,在開挖的過程中必須運用到爆破技術,由于城市中的隧道在特點上普遍具有地表建筑物密集、埋深較淺的特點,這給其爆破施工帶來了施工安全隱患,為了使隧道工程在施工上具有安全可靠性,了解和掌握隧道的控制爆破技術是必要的,只有掌握了這一技術,才能更好地保證隧道工程施工的安全可靠性,進而保障施工人員的生命財產安全不受威脅,并充分發揮隧道工程的社會效益和經濟效益,從更大的方面來說,可以推動我國經濟健康向上地發展,并促進我國各方面事業的可持續發展,使得我國的可持續發展戰略早日實現。因此,作為隧道工程的爆破施工人員,一定要了解和掌握隧道工程施工的隧道控制爆破技術,只有這樣,才能更好地保證隧道工程施工的安全可靠性,進而保障自身和人們的生命財產安全不受威脅,并充分發揮隧道工程的社會效益和經濟效益,推動我國經濟的健康向上發展和可持續發展。從這些方面可以看出,隧道控制爆破技術具有重要的意義和作用,其重要性是不言而喻的。

2 控制爆破方案設計

該工程隧道為超淺埋隧道,圍巖風化程度比較嚴重,且其地表有既有高速公路通過,而且在進行爆破開挖時,這種破壞還會進一步加重。因此如何將爆破對隧道支護圍巖、結構以及上部的既有公路的影響減小程度降到最低是本章所要研究的核心內容。

2. 1 現行爆破震動影響控制標準

工程中衡量爆破震動的強度通常采用速度、加速度和引起結構的位移、等物理量來度量,那么就必須要有一個臨界值或者說標準來衡量這些物理量對既有結構的影響,并由此來判斷爆破震動強度。在實際爆破工程中以上幾個因素一旦超過其臨界值,那么就認為相應的巖體已經遭到破壞,這一臨界值即所謂的爆破震動的破壞標準。對爆破震動的影響進行了文件性總結并給出了極限值見表 1。

我國學者倫等人參考歐洲國家的做法,建議的爆破震動標準見表 2。

綜上所述,可以看出對于爆破振速的認識和想法,不同的科研部門、國家以及不同的學者是不同的,因此提出爆破震動速度的限值差別很大,在實際工程中,由于隧道結構形式、爆破方式、地質條件各有不同,所以可操作性自然變得很差,因此針對不同的隧道施工項目應從工程實際情況角度出發,提出與之相適應的爆破方案,從而更好地適應工程需求。

2. 2 爆破安全指標的設計

根據《爆破安全規程》( GB6722 -2003) 中的規定,各類建筑物的爆破震動安全允許標準如表 3 所示。設計中只考慮爆破對已襯砌隧道的結構安全。根據規定,隧道安全允許振速標準值為10 ~20 cm/s,設計中取安全控制值為10. 0 cm/s。

注: ( 1) 表列頻率為主振頻率,系指最大振幅所對應波的頻率。( 2) 頻率范圍可根根據類似工程或現場實測波形選取。選取頻率時亦可參考下列數據: 硐室爆破 <20 Hz; 深孔爆破 10 ~60 Hz; 淺孔爆破 40 ~100 Hz。

3 金牛山隧道爆破設計

根據以往的經驗,一般來說,起爆的藥量越大,所產生的爆破振速也就越大,所以金牛山隧道在爆破施工過程中,要保證在距離既有公路最近的地段的起爆藥量小于產生臨界爆破振速的臨界藥量,這樣就能夠保證既有路面的安全使用。目前,國內外對于涉及到爆破振速問題,一般情況下采用前蘇聯學者薩道夫斯基提出的經驗公式來確定最大分段裝藥量,如下式 ( 1) 所示:

V = K( Q1 /3/ R)a( 1)

式中 Q—最大分段裝藥量,kg;

R— 爆心距,m;

V— 爆破安全震動速度值,cm / s;

K— 與巖石性質、地質條件、爆破規模等綜合因素有關的系數;

α— 地震波的衰減系數,大小與地質條件以及距爆破中心的距離有關。

由上式可知,當具體工程的 K、α 確定之后,單段最大爆破藥量 Q 和爆破振速 V 有直接關系。隧道爆破時,由于工程地質條件、爆破條件以及爆破點距測點距離的差異,介質系數 K和震動衰減系數 α 變化很大,為了確保各參數的真實性,其取值應由現場試驗確定。我國《爆破安全規程》( GB6722 -2003) 中對介質系數和震動衰減系數 K,α 的建議值如表4 所示。

根據本工程所處圍巖地質資料和《爆破安全規程》( GB6722 -2003) 建議值,介質系數 K 暫取 250、震動衰減系數 α 暫取 1. 8。對目前各工程上常用的幾種工業炸藥進行比對,最終選擇了銨梯炸藥和乳化炸藥,如果爆破中炮眼里沒有水,使用銨梯炸藥,有水則使用乳化炸藥。金牛山隧道下穿京福高速公路段,最小埋深為 9. 28 m,根據下面公式( 2) ,計算得到的單段最大裝藥量為:

計算得到的單段最大裝藥量為: 3. 7 kg。實際工程中,應該在每次爆破之前,首先確定爆破點距離監測點的距離,然后根據薩道夫斯基公式進行計算,理論上講在一定的裝藥量的前提下,爆破產生的爆破振速和爆心距是成反比的。

采用臺階法、三臺階法開挖采用光面弱爆破。光面爆破參數應通過爆破試驗方法確定。當無試驗條件時,有關參數根據表 5 選用。

同時,在藥量選擇上還要考慮爆破振動速率對隧道結構物以及地表建筑物的影響。炮眼布置圖見圖 1。

圖 1 臺階法開挖炮眼及掏槽眼布置圖

說明: 1. 本圖尺寸均以厘米計;

2. 炮眼旁邊數字表示雷管段數;

3. 本設計根據以往爆破經驗設計,實際施工過程中要根據爆破效果進行適當調整。

防止了坍方,確保了施工安全,主要經驗如下:

1)采用“一算、二試、三測、四調整、五實施、六反饋”,六步驟控制方法。

2)控制最大一段裝藥量,不超過由計算和量測決定的最大一段裝藥量。

3)采用臺階法開挖,控制一次爆破規模,配齊1~15段塑料導爆管毫秒雷管,采用多段雷管起爆,段間間隔時間50 ms以上,避免振動速度峰值重疊。

4)堅持光面爆破。加強鉆孔精度,打眼、裝藥分片區專人負責,并根據爆破效果對鉆爆參數進行修正。

5)采用鋼管超前支護,起到“減振孔”的作用。

6)堅持爆破振動量測“每炮必測”,做到隨時反饋到爆破施工中。

7)豎井施工中采用臺階法開挖,炮孔孔口覆蓋,井口加蓋,杜絕飛石逸出井口,降低噪聲。

8)呼吁設計工程師和監理工程師,對于爆破振動允許值還是應以《爆破安全規程》的規定為準,不要一概而論,對任何建筑物、構筑物、管線路都以 2 cm/s 為準。一概而論是沒有出處與根據的,應實事求是,多調查多研究,確保爆破施工安全,確保爆破施工效果,確保建(構)筑物、管線路的安全。

4 結 語

在金牛山隧道施工中,因為施工時堅持在每次爆破之前,首先確定爆破點距離監測點的距離,然后根據薩道夫斯基公式進行計算,并嚴格安裝設計進行施工,工程得以安全順利的完成,未發生安全事故。

參考文獻:

篇7

[中圖分類號]U25 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-0194(2016)24-00-02

1 隧道工程特點

1.1 周圍環境復雜

福永站至橋頭站地下區間的礦山法隧道下穿寶安大道與福海大道的交叉口,隧道左線起止里程為ZDK37+893.5~ZDK38+045.112,長度為151.612 m,隧道右線起止里程為YDK37+893.5~YDK38+060,長度為166.5 m。福永站到橋頭站地下區間礦山法隧道分別在里程YDK37+895.5和YDK37+966.3,下穿φ1000 mm污水管,拱頂距污水管底距離分別為4.1m、2.6 m,在里程YDK37+981.3下穿 8 800×1600 mm的雨水箱涵,拱頂距箱涵底距離為4.7 m,且線路西側分布一條1.6 MPa的次高壓燃氣管和一條0.4 MPa的中壓燃氣管,次高壓燃氣管距隧道左線最近距離30 m,中壓燃氣管距隧道右線最近距離36 m,要求爆破振速≤2 cm/s,且右線進洞15 m,對應左線為明挖基坑,圍護結構采用吊腳樁+內支撐體系,爆破振動控制要求高。隧道位于寶安大道與福海大道的交叉路口,交通繁忙、車流量大,洞門位置東側設有公交站臺,人流量大,確保爆破安全的防護工作是本工程的重點與難點。

1.2 小間距雙線隧道埋深淺

福永站至橋頭站地下區間礦山法隧道圍巖分級為Ⅲ級圍巖,隧道開挖寬度6.3 m,隧道凈距6.4~8.8 m,拱頂埋深6.5~10.1 m,隧道凈距小于2倍洞徑,屬于小間距淺埋隧道。根據相關研究及類似工程經驗,Ⅲ級圍巖并行小間距隧道同時施工時,掌子面錯開最小的安全距離應大于2倍洞徑。由于隧道間距小,洞身采用鉆爆開挖必定會對中間巖柱的穩定產生很大的破環作用,根據監測數據,隧道爆破施工中上臺階產生的爆破振動最大。為了使爆破對圍巖的擾動降低到最小程度,通過上臺階全部采用電子雷管爆破和采用電子雷管與非電毫秒雷管組合爆破2種方法進行爆破振動控制。隧道爆破施工不僅要考慮次高壓燃氣管對爆破振動的高標準要求,還要考慮小凈距淺埋隧道下穿交通繁忙路段對爆破施工的安全要求,福海大道多為80 t的重載車輛。

2 區間暗挖隧道施工控制的重難點

(1)與需要重點保護的1.6 MPa次高壓燃氣管道的距離為30 m。隧道爆破相對于基坑爆破而言,爆破的自由面少,爆破振動控制難度大。

(2)區間隧道間距小、隧道埋深淺、左右線之間的爆破干擾影響因素多,工序銜接難度大。

(3)明暗交界處爆破施工過程中掌子面飛石防護施工的工效低、防護效果不好,如何改善防護效果,提高防護施工工效,成為施工中的重要問題之一。

(4)隧道爆破施工爆破鉆孔數量多,數碼電子雷管消耗量大,爆破施工成本控制壓力大。

3 區間暗挖隧道爆破試驗

3.1 爆破試驗解決的主要問題

(1)借鑒福永站基坑爆破采用數碼電子雷管進行控制爆破的經驗,在確定區間暗挖隧道爆破過程中數碼電子雷管爆破施工在確保次高壓燃氣管線安全的前提下,保證爆破施工技術的安全可靠性。

(2)通過爆破試驗確定合理的掏槽方式及爆破延時間隔問題。

(3)根據次高壓燃氣管線區域的振動監測數據,進行數據分析和回歸,確定該暗挖隧道區域內的K,a數值,為后續提供完善的爆破參數。

(4)通過爆破試驗衡量隧道洞門防護設施的可靠性問題。

(5)通過爆破試驗完善設計和施工工藝,獲取各種爆破方式的最佳參數,提高爆破施工的安全性和經濟性問題。

3.2 爆破試驗的方案

區間隧道的爆破試驗區域選擇在右線隧道的進口處,該區域距離次高壓燃氣管線相對較遠。

3.2.1 爆破延時確定試驗方案

隧道爆破試驗在進口端進行,先做3組單孔試驗,再做5組全斷面群孔試驗,最終確定最佳延時間隔差。單孔試驗,藥量1 kg,群孔試驗采取進尺1~1.5 m全斷面開挖,孔間延時分別為4 ms、5 ms、6 ms、7 ms與8 ms,可根據試驗效果,補充試驗,確定減振效果。

3.2.2 爆破振動監測的試驗

振動測試點布設在隧道上方的地表,以拱頂正上方為1號測點,向隧道一側不同距離分別布設另外4個測點,測點距1號測點分別為10、25、35、45 m,其中5號測點布置在次高壓燃氣管上方,測點布置如圖1所示。

3.3 確定隧道爆破最佳延時時間

電子雷管的最大優勢就是延時時差可調,延時精度高,利用該特點使波形疊加干擾降振技術由理論變為現實,最大化地降低爆破振動。該技術最關鍵的是確定合理的延時時差,保證波形能發生錯相疊加,達到減振的目的。該延時時差和地質條件、地形條件、爆破方式與裝藥結構等因素有關。

通過系列試驗并分析,認為采用5 ms的孔間延時間隔能達到最佳干擾減振的目的,因此確定隧道爆破的最佳延時時差為5 ms。在該爆破條件下,掏槽孔采用電子雷管,孔間5 ms延時逐孔起爆,其余孔用非電雷管跳段的起爆方式,能滿足次高壓燃氣管爆破振動≤2 cm/s和隧道一次開挖循環進尺1.2 m的要求。在后續的爆破中可以統一采用這樣的爆破方式。

4 爆破施工安全防護

4.1 孔口堵塞

堵塞作用是使炸藥在受約束條件下能充分爆炸以提高能量的利用率,因此堵塞長度應不小于20 cm,堵塞材料采用炮泥(砂∶黏土∶水=3∶1∶1)。要求堵塞密實,不能有空隙或間斷。

4.2 隧道洞口飛石防護

該隧道洞口屬于區間和車站明挖和暗挖交界的區域,對爆破飛石控制要求高。在隧道采用爆破開挖過程中,隧道洞口防護方面目前主要采用洞口處垂直線路方向搭設雙層鋼管排架防護、臨時交通管制、掌子面采用的橡膠被、鐵絲網、竹片等防護措施。

為解決石質地鐵隧道明暗交界段采用爆破施工過程中洞口飛石的問題,本工程采用了多個防護框架組合,配合起吊繩、小型絞車因地制宜地組合防護裝置來解決爆破安全防護的問題。本防護裝置的關鍵要點如下。

(1)該裝置主要有以下幾個部分組成:矩形鋼管框、防護裝置上部錨固裝置、矩形鋼管框連接繩與防護裝置起吊裝置等組成。

(2)根據隧道斷面寬度和高度確定單幅矩形鋼管框的長度與寬度(寬度一般超過隧道最大寬度1 m,高度1 m),采用鋼管焊接而成,根據實際需要在框內加筋(焊接縱向鋼管)。在框內覆蓋薄鐵皮,同時在鐵皮上覆蓋廢棄橡膠板,覆蓋鐵皮及橡膠板的寬度與單幅鋼管框相等,高度超過單幅鋼管框的高度10 cm,方便兩幅鋼管框在搭界時鐵皮和橡膠板的重合。單幅矩形鋼管框按照需要順序進行拼接,其中第一幅和最后一幅分別焊接四個半橢圓形的吊環,吊環的位置位于矩形鋼管框的中間,用于連接固定繩和通過起吊繩,其中兩個吊環為固定吊環,兩個吊環為通過吊環,如圖2所示。

(3)中間部分的單幅矩形鋼管框在豎向鋼管上焊接兩個半橢圓形的吊環,用于通過起吊繩。單幅矩形鋼管框之間采用高強鋼絞線進行連接,卡頭固定,保證兩幅的連接強度及旋轉空間。

(4)連接成整體的矩形鋼管框覆蓋在隧道洞口,采用鋼絲繩和螺紋鋼分別通過最上面一幅的兩個吊環固定在明挖段基坑的冠梁上,同時采用兩根鋼絲繩從上到下通過每幅矩形鋼管框的起吊吊環,鋼絲繩在最下面的矩形框鋼管上的吊環上伸出兩根鋼絲繩進行搭接,最終通過單根鋼絲繩與固定在明挖段基坑混凝土支撐上的絞車相連,通過起吊鋼絲繩的收起和放下實現整體鋼管框的卷起和展開,如圖3所示。

(5)在隧道進行爆破作業時,將鋼管框整體展開,覆蓋在隧道洞口,當爆破結束后進行出渣工作時,通過絞車將鋼管框卷起,并通過螺紋鋼吊桿將鋼管框最下部懸吊在基坑混凝土的支撐上,確保整體鋼管框的安全。

主要參考文獻

[1]醋經緯.小凈距交叉隧道爆破振動控制技術研究[D].蘭州:蘭州交通大學,2014.

篇8

現階段東莊水利樞紐工程擬定的開發任務為防洪減淤為主,兼顧供水、發電及改善生態。工程水庫庫容32.9億m3,電站裝機120MW,工程等別為Ⅰ等,工程規模為大(1)型。樞紐建筑物包括混凝土雙曲拱壩、水墊塘、引水發電系統、庫區防滲工程及供水塔架等工程,最大壩高230m。樞紐工程導流方式為河床一次攔斷、隧洞導流,導流洞布置于右岸,為單洞布置,斷面為城門洞型,成洞斷面為17m×19m。推薦的導流洞施工方案為以上游6#道路和下游1#道路作為施工通道的常規施工方法。由于上游6#道路是臨時道路,且投資高、具備通車條件工期較長,為實現盡早開工建設導流洞工程,技術人員在分析上游6#道路替代方案的基礎上,對導流洞施工方案進行了以道路作為施工通道的常規施工方案和豎井(斜坡道)、纜機作為施工通道的非常規施工方案的比較論證工作,并對各方案進行技術、經濟及工期比較。

1、導流洞特性

導流洞為右岸單洞布置,進口高程593.00m,底坡3‰,軸線長916.00m,出口高程590.25m。斷面型式為城門洞型,成洞尺寸為17m×19m(寬×高),頂拱角度120°。洞身采用一次噴錨支護與二次全斷面鋼筋混凝土組合襯砌。導流洞洞身圍巖類別主要分為Ⅱ類、Ⅲ類、Ⅳ類,根據導流洞運行方式及洞身各段不同荷載受力情況,洞身沿程采取不同襯砌厚度,綜合襯砌厚度1.3m。導流洞進口閘室設置分流墩,左、右孔口分別設置封堵閘門,孔口尺寸8.0m×19m,塔頂高程650m。導流洞出口設20m長混凝土明渠。

導流洞平面布置見圖1.1-1。

2、導流洞施工方案

共進行了四種施工方案的分析比較,分別為:方案1――以道路作為施工通道的施工方案;方案2――豎井施工方案;方案3――斜坡道施工方案;方案4――纜機施工方案。

2.1方案1――以道路作為施工通道的施工方案

上游6#路、下游1#路貫通后,先進行進、出口明挖,再進行洞挖施工,然后進行洞身混凝土襯砌,最后進行進、出口混凝土澆筑。導流洞進、出口邊坡施工采用常規開挖方法和程序進行。導流洞洞身施工不設支洞,采用進、出口兩個工作面施工。洞挖采用2臺階法分層開挖,上層高度10m,下層高度11.6m。上層開挖采用“中導洞+兩側擴挖”的分部開挖法。上層采用三臂鉆全斷面鉆孔爆破,下層采用YQ100型潛孔鉆機鉆豎向孔,深孔爆破,底部預留保護層開挖。洞身混凝土襯砌分頂拱、邊墻和底板三部分進行,采用鋼模臺車施工。

2.2方案2――豎井施工方案

(1)施工程序。1#道路毛路基貫通后,先進行出口邊坡開挖,后期作為隧洞混凝土運輸通道。同時由其它施工道路接支線至豎井口,進行豎井開挖及導流勘探試驗洞洞身開挖,進口明挖,進口混凝土澆筑,再進行隧洞邊墻、底板混凝土澆筑,最后進行出口混凝土澆筑。

(2)豎井布置及施工。共布置兩條豎井,1#豎井布置于樁號隧洞樁號0+265處,井口高程760m,井底高程591m,井深169m;2#豎井布置于隧洞樁號0+745處,井口高程735m,井底高程590m,井深145m。豎井直徑采用5m,雙罐籠布置。

豎井石方自上而下進行開挖,采用手風鉆鉆孔,周邊采用光面爆破。開挖石渣采用人工裝渣,10t絞車提升2m渣斗至井口,采用掛鉤式自動翻渣至10t自卸汽車運渣。豎井混凝土待井挖施工完成后,自下而上采用滑模一次澆筑而成,10t絞車吊混凝土罐入倉澆筑。

(3)隧洞主要施工方案。出口邊坡采用常規施工方法,與方案1中出口邊坡施工方法相同。進口邊坡開挖須待導流勘探試驗洞洞身段開挖完成后進行,以導流洞洞身作為施工通道。邊坡開挖采用自上而下分層開挖,手風鉆配潛孔鉆鉆孔,深孔梯段爆破,臨近開挖輪廓采用預裂爆破。導流洞進口混凝土采用混凝土泵入倉澆筑。出口混凝土采用履帶吊吊混凝土罐入倉澆筑。

洞身分三層進行開挖,自上而下層高分別為7.6m、7m和7m。上層采用導洞領先,兩側跟進擴挖的方式,導洞寬度6m。

上層采用手風鉆鉆孔,周邊光面爆破,中導洞領先,兩側跟進的施工方法。中、下層采用手風鉆配潛孔鉆機鉆垂直孔,梯段爆破,周邊預裂的施工方法。下層施工預留0.5m后的保護層。開挖石渣由10t絞車配雙罐籠進行垂直運輸,平洞內采用有軌運輸方式,由電瓶車牽引礦用斗車,斗車容量為1.5m3,2節一組。

隧洞混凝土襯砌分頂拱、邊墻和底板三部分進行。頂拱混凝土待隧洞上層開挖完成后進行施工。混凝土主要由豎井垂直運輸至井底,再由混凝土泵泵送入倉澆筑。

2.3方案3――斜坡道施工方案

(1)施工程序

1#道路施工的同時進行斜坡道施工,1#道路毛路基貫通后進行出口邊坡開挖,然后進行出口工作面洞身開挖;上游斜坡道施工完成后即可進行進口邊坡開挖,然后進行進口工作面洞身開挖。上層開挖完成后進行頂拱混凝土襯砌,下層開挖完成后再進行洞身邊墻、底板混凝土襯砌,最后進行進、出口混凝土澆筑。

(2)斜坡道布置

斜坡道布置于導流洞進口上游側,頂部高程為780m,底部高程為600m,底寬為13m,兩側開挖邊坡為1:1。斜坡道上布置復線軌道,共布置2套斜坡軌道斗車和卷揚機,斗車裝載量為20t(9m3)。開挖時,采用卷揚機配軌道斗車提升石渣;混凝土襯砌施工期間,斜坡軌道斗車上加裝6m3側卸式混凝土罐,由卷揚機自上而下牽引軌道斗車運輸混凝土。

(3)主要施工方案邊坡開挖施工同方案1,其中進口邊坡開挖石渣需要通過15t自卸汽車運輸至斜坡道底部,卸入斜坡軌道斗車,由斜坡道卷揚機提升后再轉15t自卸汽車運輸出渣。導流勘探試驗洞進口及塔架混凝土采用混凝土攪拌車運輸至斜坡道頂部,卸入斜坡軌道車6m3側罐,由卷揚機牽引斜坡軌道車運輸至坡底,然后再轉HB60混凝土泵泵送入倉澆筑。采用滑模和組合鋼模自下而上分層澆筑。出口引渠底板和邊墻部分的混凝土采用6.0m3攪拌運輸車經1#道路運至倉面入口,履帶吊吊運入倉,振搗器平倉振搗。

洞身開挖施工方案與方案1中隧洞施工方案相同,采用2臺階法分層開挖,上層高度為10m,下層高度11.6m。洞身混凝土襯砌分頂拱、邊墻和底板三部分進行,采用鋼模臺車施工。出口工作面混凝土采用6m3混凝土攪拌運輸車運輸。進口工作面混凝土采用斜坡道轉運至工作面。

2.4方案4――纜機施工方案

(1)施工程序

1#道路施工的同時進行纜機平臺開挖及纜機安裝,1#道路毛路基貫通后進行出口邊坡開挖,然后進行出口工作面洞身開挖、洞身混凝土襯砌、出口明渠混凝土澆筑;纜機安裝完成后進行進口邊坡開挖,進口工作面洞身開挖,洞身混凝土襯砌,進口混凝土澆筑。

(2)纜機布置

施工纜機采用輻射式纜機,額定起重量為30t,共布置2臺,跨度400m。左岸為固定端,采用重力墩加錨索錨固,出索點高程為802m;右岸為移動端,平臺高程為790m,寬度為12m,長度為98m。

上料平臺高程布置于右岸,高程為770m,寬度為30m,緊鄰纜機平臺布置。平臺采用折線型布置,總長87m。

(3)施工方案

施工工藝和程序與方案1基本一樣,但進口出渣和混凝土運輸需要通過纜機作垂直運輸。

2.5施工方案對比

2.5.1工期比較

本階段工程截流時間為2016年10月1日,各方案導流驗洞臨建工程開工時間均為2014年1月1日,導流開工時間均為2014年6月25日,各方案工期見表2.5-1。

從上表可看出,方案4的施工工期同方案1的工期一樣,均為27個月,可保證截流時間不變。方案2、方案3導流勘探試驗洞施工工期分別延長10.5個月和5.5個月,截流時間均須推遲1年,工程總工期延長1年。

2.5.2投資比較

針對導流洞工程直接投資進行比較,見表2.5-2。

表2.5-2 各施工方案工程直接投比較表

2.5.3比較結論

(1)從工期對比分析,除纜機施工方案能滿足工期要求外,豎井、斜坡道施工方案均不能滿足工期要求。從工期上來判斷,非常規方案在縮短工期方面沒有優越性。

(2)從直接投資比較分析,方案2、方案3、方案4的投資均比方案1高,非常規方案由于施工工藝或程序的改變,而使工程直接投資較高。

因此,從經濟和工期比較,非常規施工方案對于東莊導流洞施工沒有優勢。

3、結語

經過對東莊水利樞紐工程導流洞各施工方案的綜合分析,我們可以得出如下結論:

1、從技術角度考慮,對于特大斷面導流洞施工,常規施工方案和非常規施工方案都具有技術可行性;

2、從工期角度分析,對于施工條件限制的特大斷面導流洞施工,由于非常規方案改變了施工程序,非常規施工方案并不能縮短施工工期;

3、從經濟性角度分析,非常規施工方案一般比常規施工方案投資高。

因此,對于特大斷面導流洞施工,在條件許可的前提下,應采用以道路作為施工出渣通道的常規施工方案,不適宜采用其它非常規施工方案。而且,非常規方案中的豎井、斜坡道或纜機進行導流洞施工的進度分析僅限于理論分析,運行時存在很多不確定素,若實際施工過程中管理不到位或操作不當而發生設備事故,將導致工程工期更長,工期保證率更低,而且會因工期延長導致投資增加。

參考文獻

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[3]葉明,施召云.特大斷面導流洞開挖施工工法[J].水利建設與管理,2011年第9期:21-24.

篇9

隨著鐵路施工技術的高速發展,在鐵路隧道的建設迎來新曙光的同時,也面臨著嚴峻的考驗。由于地質地貌的不同,鐵路隧道進口段的施工方案以及關鍵技術也各不相同。鐵路隧道進口段處于開端,風化相對嚴重,容易引起坍塌,危及人們的生命安全。

隧道進口段施工方案

進口段的特點及注意問題

隧道進口段,處于施工地段的外端,常年經歷風吹日曬等環境的考驗,變得異常脆弱,地表水的匯集以及各種地形地質條件的影響,進口段的施工十分困難。若是施工方法以及關鍵技術采用不當,若不經常維護,很容易產生坍塌。

在修建隧道口時,一定要注意洞口仰坡的成片滑落以及周邊邊坡的坍塌;時刻注意隧道頂板交叉處是否會產生塌方以及頂板冒頂和洞口段下沉。在洞口段采取爆破時,要根據當地的地形地貌等因素控制爆破震動、范圍,要時刻監控量測和超前地質預報。

進口段的主要施工方案

進口段的施工方案,主要基于進口段的關鍵問題而采用的。

在施工前,要認真的對隧道進口的地形、地貌以及地質情況進行勘察、核對。排除一切會引起坍塌、滑落等安全隱患。當塹頂斜坡存在松散的土體,易松動的石塊時,必須要及時的清理,無法或不易清除的應該采取加固的方法,保證洞口、仰坡、邊坡的穩定安全,避免意外事故發生。在施工的過程中,要嚴格的遵守“管超前、短進尺、弱爆破、強支護、勤測量、速反饋”的施工原則。特別在洞口挖開后,為了保障進洞的安全,及時的支護是十分必要的。

施工過程中,要利用監控量測,實施動態施工,將所得到的數據及時準確的進行分析計算,從而調整支護參數,引導施工快速、安全的進行。

洞口施工的關鍵技術

根據各地的地形地貌等因素的不同,在洞口施工時,就要選擇適合當地的施工方法以及進洞方法。

進洞技術

1.洞口長管棚技術

長管棚主要施工工序為:施工準備、混凝土導向墻施工、利用預留核心土為鉆孔作業平臺、管棚鉆機就位、鉆奇數孔、頂進Φ108mm花鋼管、清孔、管棚注漿、鉆偶數孔、頂進鋼管、鋼管填充以及孔口封堵。

長管棚施工,起超前支護剛度大,你能夠有效的承受住上方以及側向土體的壓力,具有棚架、錨固、固結地層的的三種主要功能。在松軟、風化的的地質處,采用長管棚注漿固結土體,可以增強進口段上方土體的穩定性,從而保證進洞施工的安全。

貴廣鐵路工程隧道施工,洞口便采用地長管棚施工技術。該項技術在新建貴廣鐵路隧道口得到了廣泛的應用,特別是在進洞口淺埋、偏壓地段應用的次數較多。該種施工技術,為作業人員在隧道口的安全提供了全面的保障,確保了對道口處的安全,有效的防止了進洞口處的拱頂下沉以及淺埋段的坍塌冒頂。

2.小導坑進洞法

面對復雜的地形,我們可以選取小導坑進洞法。小導坑的大小要根據所修建的通道大小進行選取,不可盲目采用。

小導坑進洞法要堅持“管超前、嚴注漿、短進尺、少擾動、強支護、快加固、早成環、勤測量” 的原則。 其工序為: 超前小導管—工字鋼架設—錨桿安裝—鋼筋網鋪設—噴射混凝土。

例如,湖北滬蓉西高速公路第二特長隧道夾活巖隧道便采用的小導坑的進洞方法。夾活巖隧道屬于巖溶地貌,高山峻嶺,地形險峻復雜,且隧道進口又位于沿線的河流左岸,周圍的巖石穩定性很差,巖質疏松,風化嚴重。為了避免破壞生態環境,該地作業人員便采用了小導坑的進洞方法,先采用小導坑形式出洞,再反向擴大隧洞。

該施工方法,先采用增加側墻的方法來阻擋來自土體的壓力,然后采用小導坑出洞,為施工人員創造了可以施工的頁面,然后在利用小導坑反向擴大隧洞,從而完整地保留了該處山體原來的面貌,減少了開挖量,很好的保護了自然環境的同時,還保障了作業人員的人身安全。這種方法要選擇適當的地形地貌,不可盲目的采用,否則只會弄巧成拙,適得其反。

3.加固地層進洞法

在構建鐵路隧道進洞口時,若洞口處所處的地層較差,地形不利于進洞時,可采用加固地層的進洞方法。我們可將加固地層進洞法分為兩種,一種是注漿加固地層,一種是接長明洞保持洞口穩定,之后再采用填土反壓法。

注漿方法可以采用地表垂直注漿,也可以采用從坡面水平注漿。在這里,漿液的采用一定要與當地的土體狀況,地質好壞相適合。經過認真考察核對后,可選擇水泥漿、水泥、水玻璃雙漿液,還可以選擇超細水泥漿以及其他適合當地土體的漿液。在注漿方式的選擇上,我們可以采用單孔注漿、旋噴注漿等方法。當漿液凝結,形成硬化的固體后,會形成一道堅硬的防護墻。這種墻可以加固周圍疏松的巖石,截斷水流,減少施工時出現的圖層坍塌,為作業人員提供良好的工作環境。

當地地形出現偏壓或者覆土層面較淺時,為了保證更快更安全的施工,作業人員可采用長明洞的方法將洞口保持穩定。完成這項技術后,切不可急于進洞施工,因為當地的地質疏松,明洞開挖便會引起周圍邊坡圖層的不穩定,容易出現危險。所以,在完成長明洞后,再采用填土反壓的方法,穩定邊坡的坡腳,加大洞頂填土的厚度。完成后,作業人員便可采用明洞暗做的方法進洞,或者采用蓋挖法施工明洞,然后進洞施工。

采用爆破技術

在洞口施工時,會采用爆破技術,然而,爆破技術的采用也要與根據當地的地形地貌,土質情況相結合,所以,在采用爆破技術的時候,一定要控制爆破的震動。在構建隧道時,采用爆破技術,往往會產生巨大的震動力,從而造成周邊的巖石松動,破壞周邊圖層的平衡,進而會導致滑坡以及巖體解體,在開挖的時候,易造成洞口地表下沉、塌穴等現象。也就是說,在采用爆破技術的時候,要嚴格控制爆破的震動幅度,這樣才可能減少圍巖松動、掉落乃至塌方。在爆破技術當中,微震控制爆破技術就是一個非常好的選擇,既可以讓作業人員快速的進洞,還可以減少圍巖的松動,保障作業人員的安全。

(三)加強監控

天有不測風云,人有旦夕禍福,計劃永遠沒有變化快。在鐵路隧道進口段施工時,往往會發生一些我們始料不及的事情。所以,為了盡量避免意外的發生,作業人員就要時時刻刻的做好監控的任務,做好測量工作,始終堅持動態設計、施工、管理。只有時時刻刻的監控、測量,及時匯報情況,才能夠減少意外的發生次數。

為了做到實時監控、測量,作業人員要布置好隧道洞口、洞頂的觀測點,做到全方位監控,及時作好隧道洞口段圍巖監控量測、地表的沉降觀測和地質超前預報工作,及時構建隧道洞門和二次襯砌。

注意初期支護與二次襯砌

隧洞口所承受的荷載很大,且隨著不斷的開挖,其荷載仍會繼續增加,這就要求作業人員要注意初期支護以及二次襯砌,從而減少圍巖暴露時間,增加作業時的安全。

總結:打蛇打七寸,擒賊先擒王,這些諺語都在告訴我們做事要抓關鍵。而鐵路隧道進口段就是整條隧道的關鍵,只有進洞口段的穩固安全,后續任務才可以快速、安全的完成。所以,在構建進洞口段時,一定要結合實際,選擇適當的施工方案與施工技術,做好實時監控。

參考文獻:

篇10

首先,要對設計文件進行全面熟悉,并會同設計代表進行現場核對和施工調查,發現問題及時修改。在路基開工前,還要進行施工測量,其中包括中線及其高程的測量,水準點導線點復測與增設,橫斷面檢查與補測。為了便于施工,要根據路線中樁,設計圖表定出路基邊線等具置,確定路基輪廓。

二、土石方開挖施工方法

1、路基場地清理

(1)路基開工前首先對圖紙所示的各類植被、垃圾、有機雜物等進行現場核對和補充調查,發現與圖紙不符,及時報告監理工程師核查。

(2)將公路用地范圍內的所有植被、垃圾、有機雜物等和原地面頂部20CM范圍內草皮和表土進行砍伐和清除運走,符合設計圖紙及監理工程師的要求。

(3)所有清除的雜物均放在路基用地范圍以外不防礙施工的設計指定位置作備用或廢棄,以堆放穩定、不干擾交通和污染環境、整齊美觀為原則。

(4)清理完畢后,將遺留下的坑穴用監理工程師同意的材料填平夯實,檢查合格后即可進行下一道工序施工。

2、路基土方開挖

(1)開挖采取自上而下分層開挖,不得亂挖或超挖。開挖時如發現土層性質有變化時,應修改施工方案及挖方邊坡,并及時報監理工程師批準。

(2)根據開挖地段的路基中線,標高和橫斷面,精確定出開挖邊線,并提前作出截、排水設施,土石方工程施工期間的臨時排水設施盡量與永久性排水設施相結合。

(3)路基開挖逐層施工,土方開挖以挖掘機配自卸式汽車進行挖運。開挖棄方在指定的棄土場進行棄置,若棄土場不能滿足棄方要求時,應盡早重新選擇棄土位置并修改相應施工方案報監理工程師批準,但棄土場的位置不能選在沿江、沿山坡和其它圖紙規定不能橫向棄置廢方的開挖路段。

(4)居民區附近的開挖應采取有效措施,以保護居民區住房及居民和施工人員的安全,并為附近居民的生活及交通提供臨時便道或便橋。

(5)開挖中要注意邊坡的整修,避免邊坡不順。而當發現土層性質變化時,要及時修改開挖邊坡,并報監理工程師審批。

(6)挖方標高應按照設計標高開挖避免超挖,挖好的土石方路塹30CM范圍內的壓實度以JTJ051-93重型擊實試驗標準進行檢驗,其壓實度均不應小于95%,若不符合則進行翻松碾壓,使壓實度達到要求。若挖方路床以下土質不良時,將按圖紙所示或監理工程師指示的深度和范圍,采取挖除,換填或其它措施進行處理并壓實。

3、路基石方開挖

(1)根據地形、地質、開挖斷面及施工機械配備等情況,采用能保證邊坡穩定的方法施工。開挖的石方須破碎作為路基填方材料。

(2)石方路塹嚴禁過量爆破,并應在事前14d作出計劃和措施報監理工程師批準。未經監理工程師批準,不得采用大爆破施工。當確需進行大爆破時,應嚴格按圖紙要求及《公路路基施工技術規范》規定編制技術設計文件,并于爆破施工前28d交監理工程師審批。大爆破施工后的石方坡面,應鑿成平整度不大于200mm的表面。

(3)爆破器材的存放地點、數量、警衛、收發、安全措施及必要的工藝圖紙編制報告,應在爆破器材進入工地前28d報監理工程師審批,同時將運入路線和時間報有關管理部門批準,并取得通行證后方可將爆破器材運入工地保管。

(4)應確定爆破的危險區,并采取有效的措施防止人、蓄、建筑物和其它公共設施受到危害和損失。在危險區的邊界應設置明顯的標志,建立警戒線,顯示爆破時間的警戒信號,在危險區的入口或附近道路應設置標志,并派人看守,嚴禁人員在爆破時進入危險區。

(5)由于爆破引起的松動巖石,必須清除,由于爆破造成的坡面凹凸不平,深度或突起高度超過300mm且面積超過1m2時該區域應采用C15級以上混凝土填平并與原巖面結合牢固。

4、棄方的處理

(1)在挖方路段開工前,向監理工程師報批土石方開挖、調運施工方案,該方案包括挖方及棄方數量、調運方案,棄方位置及其堆放形式,坡腳加固處理,排水系統的布置以及有關的計劃安排等。

(2)當棄土場的位置、堆放形式或施工方案有更改時,必須提前將更改方案報監理工程師批準。

(3)棄土場應堆置整齊、穩定、排水暢通、避免對土堆周圍的建筑物,排水及其它任何設施產生干擾或損壞,避免對環境造成污染。

5、質量控制要點

篇11

1 工程的特點和難點

1.1 工程的施工工期比較緊張

該工程從底板鋼筋混凝土施工到地下結構出土施工共78d工期。在具體的施工過程中,地下室施工的工作量比較大,而施工人員如果采用的傳統的施工方式,那么地下室的施工工期就會達到101d,這樣一來,業主的要求就無法滿足。但是如果施工人員采用的是后拆支撐法,按照每層20d的施工工期算,那么整個地下室施工工期共需要60d。

1.2 基坑超深、周邊環境較為復雜和保護要求高

該工程抵地處在鬧市當中,周圍的環境較為復雜,與高層建筑寫字樓和多條道路相鄰,施工現場的地下管線較多,并且交叉管理的數量尤其多,不同的管線之間的鋪設和排列比較密實。而深基坑的深度比較深,面積也比較大,但是施工現場周圍環境較為復雜,因此對控制土體的變形具有較高的要求,加之,工程的規模比較大,在發生爆破施工過程中所產生的揚塵是比較嚴重的。

2 確定技術路線

設計人員綜合該工程的實際情況,制定出許多的施工方案,但最后決定的是使用后拆支撐法,并對其進行了優化處理,在施工過程中不用占用主干線,同時也不會使所挖基坑出現變形的問題,具體的做法是:當工程主體結構建設到地面9層以上時,采用延時爆破技術,對鋼筋混凝土支撐需要從上到下拆除。

3 后拆支撐法施工方案

3.1 優化支撐設計

在優化后拆支撐的布置應該從平面和高程兩個方面進行,同時對工程主體結構的局部區域進行適當的體征,有利于受力構件和支撐體系互相碰撞問題的解決,方便工程施工環節和后續施工環節的順利進行。

超高層建筑地下室結構的基坑圍護的初步設計方案是將地下連續墻和等4道中部十字對稱以及四周邊架的鋼筋混凝土結構相結合的支撐體系。施工人員在施工過程中,對施工現場的實際情況和業主的需求等方面進行中和的考慮,對施工方案進行適當的調整,將十字對撐邊架的布置采用圓環支撐形式,中間設置的圓形環梁的直徑為60m,對圓形支撐的受力特點進行充分的利用,從而使完整的支撐受力體系得以形成。與十字對撐體系相比,圓環形支撐體系完全避開了主樓的核心結構區域和主樓的勁性柱,因此,在不拆支撐結構的狀態下落實地下室主體結構的具體施工。

后拆支撐法在應用在該工程的具體施工過程中,需要重點考慮以下幾項問題。首先,豎向結構與支撐的平面位置關系需要進行全面的考慮,而先拆部分支撐的工作量應該盡量減少;其次,結構梁和格構柱的平面位置關系也應該全面的考慮,有利于避免由于格構柱的原因造成結構梁施工難度增大的問題;再次,支撐結構和地下梁板之間的空間需要施工人員進行綜合的考慮,只有這樣,施工人員的裝藥操作就會有足夠的空間,有利于工程的爆破工作;最后,應該綜合、全面的考慮位于支撐下面的豎向結構施工,然后在支撐室內爆破和清渣處理完成之后再進行補做,同時設施工縫的深化設計需要做好。

3.2 地下結構施工

3.2.1 局部先拆支撐區域確定以及拆除方法

將影響豎向結構施工的最小部分水平支撐先行拆除,該部分支撐采取人工用風鎬拆除的方式。此外,棧橋由于距離地下1層頂板較近,采用室內封閉爆破較難實施,在地下1層頂板澆筑前,予以先行拆除。

3.2.2 地下室四周豎向結構施工方式

本工程地下室四周沿地下連續墻邊設置截面尺寸400mm×1000mm、400mm×1200mm、400mm×1800mm的結構壁柱,壁柱正好被每道支撐圍檁上下分隔開,因此一部分壁柱必須待支撐圍檁爆破清渣完成后再進行補全施工。

4 室內爆破及主體結構保護措施

4.1 爆破拆除方案

針對地下室的頂板和底板、梁、柱都已經澆筑完成,上部結構仍在施工,待拆支撐梁處在地下1層~地下3層,夾在上下樓板之間(見圖1),支撐梁距離樓板最近處約為35cm,部分立柱與支撐梁連接在一起,爆破難度大的特點,采用小藥量、微差延時起爆,著重注意孔距、排距的調整,確定合理的藥量,嚴格控制單孔藥量和單段起爆藥量,采用粉碎性破碎與松動破碎相結合的爆破方案。

圖1 支撐與地下結構立面關系

4.2 爆破拆除順序

支撐采用爆破的方法從下至上逐道拆除,即先進行第4道支撐的爆破作業,然后依次進行第3,2,1道支撐的爆破。每道支撐爆破拆除時間間隔在2周左右。單次起爆量近百段,任一局部按切割孔連系梁支撐圍檁順序逐段安全解體。

4.3 渣土清運施工

廢鋼筋和渣土由于受地下室空間、通道以及車道樓板承載能力的限制,采用了人工清理廢鋼筋,由小型挖機、鏟車將散落的渣土歸堆,5t小型卡車外運的方式。

4.4 降低爆破施工對地下結構影響的技術措施

4.4.1 根據結構情況,優化炮孔參數(孔距、排距、炮孔深度及堵塞長度等)和用藥參數。

4.4.2 藥量選擇選擇合理的爆破藥量,使支撐圍檁做到“碎而不拋”。特別靠近結構的炮孔(距離小于30cm),適當減小單孔裝藥量。

4.4.3 起爆方法采用微差起爆的爆破技術,嚴格控制每個小網絡的時差(幾十毫秒),這樣可以有效控制單段起爆藥量

4.4.4 由于一小部分剪力墻、部分立柱與支撐澆筑在一起,為防止爆破支撐時損壞剪力墻、立柱。爆破前需將剪力墻、立柱兩邊的支撐人工打斷,并氣割鋼筋。

結束語

綜上所述,在超高建筑地下結構的施工過程中,后拆支撐法得到了廣泛的應用,并取得了較好的效果,不僅縮短了工程的工期,還在一定程度上降低了工程的成本支出,受得了建筑施工企業和業主的一致好評。與傳統的施工方法相比,后拆支撐法具有較大的優勢,在超高建筑的地下結構應用過程中,保證了超高建筑地下結構施工質量,并使得建筑企業獲得了生態環境的綜合效益。

參考文獻

篇12

[Abstract]: The tunnel of the double association arches is the effective suructural style inspecial mountainous. It has being widespread used in the highway of Yunnan . Guizhou. Sichuan.Zhejiang and Fujian Province. But from the tunnels which have already completed, we discovered the tunnel of this kind existences many problems, for example time of the project is long, the working procedure is complex, the price is higher and so on.Most importantly is that its quality is not very ideal . At present although already some experts proposed some new mentalities,but it is very actually difficult to realized.So how improves the tunnel quality is always the serious question.That value the tunnel excavation technology is to be specially important for good quality.

[Key word]: the tunnel of the double association archesthe guide hole

excavatesconstruction technology

中圖分類號:TU74文獻標識碼:A 文章編號:

眾所周知,無論是“礦山法”、“新奧法“還是“挪威法”,都是要求對隧道的開挖工序給予極大關注。作為安全可靠的開挖方法,要很好地處理左右拱部施工由不對稱到左右洞拱部均施工完畢后的對稱結構體系的轉換,減少由于工序多而造成的施工縫明顯以及防水板接頭質量和中墻質量問題,同時又要兼顧施工中有利于使用現有機械設備。無論是直中隔墻還是曲中隔墻的雙聯拱隧道,目前的開挖方法均分為兩大類:一是以按兩個獨立單洞考慮的開挖法,另一類則是先挖導洞再修建中墻的開挖法,目前大多數情況都是按后一類方法進行施工的。本文針對福銀高速公路三明段的洋坊隧道(雙聯拱隧道)的施工技術作一探討,以供同行參考。

1 施工方案的總體考慮及施工原則

1.1總體施工方案

隧道按新奧法原理組織指導施工,根據地形、地質條件和連拱隧道施工的特點,以及本合同段的工期要求,特制定如下施工方案:

(1)洋坊隧道進、出口地段均為Ⅱ、Ⅲ類圍巖,且進口端均設計有一段明洞,從洞口施工安全出發,并考慮隧道較短,只要施作方法正確,不會影響合同段工期。原則上兩隧道均采用施工,即單向施工,這也減少了不必要的投入。但由于洋坊隧道出口處為一填方路基,為了解決土石方的調配問題,洋坊隧道將由出口端向進口端施工。按無軌運輸出碴,整體模板臺車二襯。

(2)采用中隔墻法施工,即先施工中導洞,待中導洞完成掘進、初期支護和中隔墻襯砌后,再行開挖右、左側導洞;右側導洞和左側導洞開挖相互錯開距離不小于30米。

(3)導洞采用隨挖隨支護襯砌的方式。導洞開挖完成后進行中墻澆筑和側壁導洞的初期支護,待中隔墻襯砌砼強度達到70%以上以后,再進行右、左主洞洞身的開挖。在圍巖和初期支護變形基本穩定后(a、隧道周邊變形速度有明顯減緩趨勢。b、拱腳收斂速度小于0.2mm/d,拱頂下沉速度小于0.15mm/d。c、施作二襯前的總變形量,已達到預計變形量的80%以上。)及時進行全斷面襯砌。

(4)中導洞Ⅱ類圍巖、Ⅲ類圍巖段均采用短臺階法,Ⅳ類圍巖采用全斷面開挖。左右主洞Ⅱ類圍巖采用側壁導洞開挖法施工;Ⅲ類圍巖采用預留核心土短臺階法施工;Ⅳ類圍巖采用全斷面開挖法施工。

1.2施工原則

連拱隧道的特點是分塊切割,多次擾動,這種擾動不僅來自本洞,而且來自鄰洞。多次擾動將使巖體力學指標下降,危及洞身山體穩定,造成坍塌。施工過程將嚴格遵循“少擾動、短進尺、嚴注漿、快封閉、弱爆破、勤量測、緊襯砌”的施工原則,充分保護和利用圍巖的自穩能力。

(1)少擾動。一是在開挖機械的選用上,使用對圍巖震動小的機械,Ⅱ類軟巖使用風鎬或挖掘機開挖;需鉆眼時選用一般風動鑿巖機松動爆破,以免用水量大、壓力大、震動大導致圍巖過大擾動;二是在左右洞施工工序的先后安排上,要利于圍巖的穩定;三是弱爆破。

(2)短進尺。Ⅱ、Ⅲ類圍巖洞口結合設計鋼拱架、鋼格柵的縱向間距確定循環進尺,Ⅱ類圍巖段循環進尺0.5~1.0m,Ⅲ類圍巖地段循環進尺1.5~2.0m。

(3)嚴注漿。注漿加固圍巖是確保連拱隧道施工的一個重要手段,可以提高圍巖的整體性和自承能力,注漿必須嚴格施作,以確保其加固效果。

(4)快封閉。即強調支護的時效性,它是制服軟弱圍巖坍陷的有效措施。除立即按設計要求進行初期支護外,對于主洞還要及時落底施做仰拱。同時做好防排水,防止圍巖浸水弱化。

(5)弱爆破。即采用微震光面爆破技術,加強爆破震動監測,減少爆破震動對圍巖的影響,并確保已經施作了的二襯的安全。

(6)勤量測。即通過精心、規范的監控量測和快速靈敏的信息反饋體系,隨時掌握圍巖和支護的變形情況,科學修正支護參數,調整施工方案,保證施工安全。

(7)緊襯砌。即在監控量測的指導下,及時進行二次襯砌,以發揮其作用。

2具體施工方案及施工方法

完成中導洞和中隔墻襯砌后,再行開挖右、左側導洞;右側導洞和左側導洞開挖相互錯開距離不小于30米。側壁導洞初期支護完成,再進行右、左洞身的開挖。無軌運輸出碴,整體模板臺車二襯。

2.1進洞施工方案

篇13

中山頂隧道因地址地形原因,穿越區域雖巖層單薄,巖性單一,構造簡單,但為高度角逆斷層,破碎帶中以碎裂巖為主體。受斷裂構造帶及影響帶的影響較大,巖體破碎,裂隙發育,因此工程地質條件較差,開挖易失穩。且中山頂隧道左右洞進口均位于直線上,隧道內縱坡基本為單向坡,坡率為0.94%,僅出口段140米為逆向-0.5%坡。這就使隧道在開挖時容易造成洞口坍塌等安全問題。在隧道施工中,如何開展安全、快速、經濟的偏壓、小凈距施工方案,已成為高等級公路建設的重大課題。

1.工程概況

1.1設計概況

中山頂隧道左右洞進口都位于直線上,左洞出口位于半徑1800m的圓曲線上,右洞出口半徑為1850m。兩隧道設計間距離為17至25m范圍內,距離較近。所以為小凈距隧道。為保證安全,施工前應先施作截水天溝,在開挖邊仰坡,并作邊仰坡防護。搭建完長管棚后,再建設明洞防護,后開挖暗洞。

1.2隧道地質

1)工程地質。進出口圍巖巖層單薄,構造簡單,以松散低液限粘土及強風化泥巖為主,巖層產狀280°以上。中部圍巖為泥質粉砂巖,屬于軟質巖,巖體破碎,裂隙發育。下部基巖為灰巖,仰坡由于覆蓋層厚度較大,巖體較破碎,為極強巖溶化巖組,施工條件差,開挖易失穩。局部地段較破碎,呈塊狀砌體結構及塊石狀鑲嵌結構。破碎帶中以碎裂巖為主體,隧道出口段位于F3斷層上盤,離斷層破碎帶較近,受斷裂構造帶及影響帶的影響較大。經分析層面及節理的不利組合對隧道開挖影響較大,開挖時易產生局部的塊石坍塌。

2)水文地質。中山頂隧道路線區熱帶、亞熱帶季風氣候區,受季風影響,氣候溫暖濕潤,雨量充沛,夏季濕熱,多臺風暴雨。所以中山頂隧道整體地段地下水豐富,且附近有三處泉眼,且有一處常年出水。因此局部地段在雨季施工時會產生涌水。仰坡由于覆蓋層厚度較大,巖體破碎,因此隧道工程地質條件差,開挖易失穩。仰坡低液限粘土在施工時應全部清除,保證施工安全。

2.施工方案

2.1總體方案簡述。隧道出入口相向同時施工,左右洞進出口相對施工,即可同時有四個施工作業點,這樣可提高施工速度,加快工期。隧道為偏壓、小凈距工程,為確保施工安全,右側暗洞首先施工,待施工稍大于50米時,同側另一洞方進洞可施工。并保持施工距離。施工時采用復合襯砌,以管棚、注漿小導管為超前支護,以錨桿、掛鋼筋網、濕噴混凝土等為初期支護,并輔以鋼拱架、中空注漿錨桿、自進式錨桿等支護措施,充分調動和發揮圍巖的自承能力,在監控量測信息的指導下施作初期支護和二次模筑襯砌。施工期間以機械開挖為主、局部爆破為輔的開挖方式。人工利用作業臺架成孔裝藥、光面爆破的方式進行開挖。隧道出渣由挖掘機配合裝載機及自卸車運送。

2.2部分具體方案

1)隧道進洞前做好洞頂防護。隧道口地勢陡峭,上部有的碎石和基巖,在施工時會產生較強震動,所以在進行施工前要首先清除危石,確保無巖石掉落。并對易出現碎石區進行圍欄防護。建議采用長矛桿或錨索加柔性網防護措施。并在洞口上方再次進行攔網設置。

2)防排水設施。防排水設施包括兩部分,一部分是洞口上方要開挖防水溝,防止下雨時洞口上方坡地的雨水流如洞中。另一部分是在洞口布置排水管道。以防止雨水在洞口集聚。另外還要注意在雨季時洞內滲水,需要要用水泵把洞內水抽出。

3)確保小凈距安全距離,做好偏壓段反壓回填。在施工中最小安全距離為左右通道相差50米。為確保進洞安全,需要對覆土層教薄弱段建造受力翼墻,采用水泥碎石混凝土進行反壓回填。若左線隧道洞口偏壓嚴重,且洞口加固工程量大,則需要優選右側隧道先開挖,待開挖超過左線隧道暗洞施工處30米時,且右側支護結構穩定后,左方隧道方可開挖。右側偏壓嚴重時,施工原理相同。

2.3施工方法和要領

1)洞口工程開工前首先要清理好施工上方的碎石和基巖,開挖好防水排水溝。

2)隧道開挖后首先應檢驗地基承載力是否滿足設計要求,套拱施工時,先將鎖腳錨桿打入基巖并注漿,然后安裝鋼拱架一端于基巖內,并檢查調整鋼拱架與孔口管準確對齊,然后進行混凝土澆筑。初期支護、超前支護及徑向系統錨桿由人工利用多功能作業臺架、手持風鉆成空、安設。人工利用器械安裝鋼筋網及腳手架,進行噴繪作業。

3)確保鋼拱架兩腳之間的定位和連接,以及澆筑完混凝土后在回填以前將腳架處封閉,以確保兩腳之間的定位準確,并能防止拱腳處積水。

4)在以上工作完成后,施做防水隔水層,然后進行洞內開挖。施工中要時刻關注周圍巖層情況,必要時可增加支撐拱或者建立受力翼墻。

5)施工中如果圍巖情況較好,整體穩固,具有較強的自穩能力,則雙側壁導坑法可改為三臺階預留核心土法施工。雙側壁導坑法施工適用軟弱圍巖。當巖質較硬不易開挖時,可以采用爆破施工,在狹小的空間內爆破時對臨時支撐桿和永久支護都有較大的影響。而且對山體表面和內部結構都會產生較大影響,會影響后期施工和安全性。

6)爆破施工時,偏壓小凈距段隧道施工要遵循進尺長度為50cm,按照“短尺寸、弱爆破、勤測量、早封閉、多觀察”的原。嚴格控制爆破和進尺,施工中加強沉降和穩定的監控量測,及時反饋,為修改設計、優化施工方案提供依據。分塊開挖整個橫斷面,初期支撐應近照形成封閉結構。同排分塊開挖縱向間隔應處于8至10米,上下分塊開挖間隔在10到15米之間。前期檢測要勤,到后期巖層穩定后可適當放緩檢測時間間隔。

隧道拱部開挖循環進尺長度大約在50厘米左右,周邊眼間距也在50厘米左右。爆破裝置用巖石乳化炸藥、非典毫秒雷管、電雷管起爆,不耦合裝藥。拱部開挖一次性到位。偏壓、小凈距段步開挖進尺10米后,開挖階,階開挖12米后開挖下臺階,并根據檢測測量數據和施工情況進行合理調整。

7)若隧道洞口偏壓嚴重,則進行隧道洞開挖前邊仰坡錨噴支護,在拱部110度處,用超前小導管注漿。對偏壓覆蓋層厚度小于96厘米的情況,在明洞左側設抗偏壓擋墻,暗洞口部建設長度為十二米、厚半米的鋼筋混凝土套拱,以確保施工安全。隧道拱部在進洞前加固支撐措施,然后才可以開始破口。破口第一環爆破時,周邊眼鉆孔后不裝填炸藥,以保護巖體。

3.結語:

采用大跨偏壓小凈距隧道方案,不僅能很好的滿足特殊地質及地形條件,線橋隧銜接方式,總體路線線型的特殊要求,而且有利于公路整體線型規劃和線型優化,取得良好的經濟和技術效果,具有顯著的經濟,社會和環境效益.在這類隧道的施工過程中有很多技術控制要點,部分在上文中已提到,當具體施工中難免會遇到各種情況,要視具體地形條件情況而定.所以在偏壓小凈距隧道的施工方法問題上,我們還要花費更多的精力去研究.在具體施工中要選取何種施工方案還需要視具體地形條件而靈活運用.

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