泰井高速公路碧溪隧道 洞身开挖爆破设计
工程概况:碧溪隧道是江西省泰和至井冈山高速公路的第二长隧道,分左右幅,左幅长940m,右幅长1212m,其中III类围岩1324m,占隧道施工的大部分,III类围岩的掘进的速度直接影响整个工程的进度,围岩为砂岩灰岩夹泥岩,节理裂隙发育,地下水发育。
Ⅲ类围岩及紧急停车带采用正台阶法施工。 (1)施工顺序
见正台阶开挖示意图及台阶法开挖施工序框图。 (2)施工方法
正台阶开挖采用7655型凿岩机钻眼,塑料导爆管非电起爆系统,毫秒微差有序起爆,光面爆破。下半断面采用自制台车钻眼,光面爆破。上台阶采用小车出碴至下台阶,下台阶由装载机装碴或挖斗出碴机出碴,自卸汽车运碴。
上半断面高度初步拟定为3.1m,上下台阶之间的距离根据具体地质情况现场拟定以保证安全,施工顺畅为原则。施工中合理调整工序,实行钻爆、装碴、运输机械化一条龙作业,开挖后及时施工初期支护,仰拱、二次衬砌紧跟,开挖前要根据设计辅助施工措施,做好超前锚杆等措施。
(3)Ⅲ类围岩台阶法开挖炮眼设计
隧道开挖采用光面爆破,根据地质情况,采用中空五眼梅花掏槽,掏槽眼长度比辅助眼深0.15~0.2米。周边眼间距0.4米,线装药集中度q为0.22kg/m。炮眼设计见台阶法开挖炮眼布置图,钻爆参数表。
4)爆破设计
(1)隧道开挖每循环炸药用量计算公式 Q=q×s×L
q——爆破1 m3岩石用药量: Ⅲ围岩取0.8~1.2kg/ m3; S——开挖断面积: Ⅲ类围岩97.2 m2;上半断面22.7 m2,
L——凿眼深 Ⅲ类围岩上台阶2.5m,下台阶4.8m; q值:Ⅲ类围岩取1.4kg/m3。
其中:掏槽眼用药量占用药量的30%~35%,辅助眼和周边眼用药量占用药量的65%~70%;台阶法开挖时下台阶调整系数为0.5。
(2)炮眼数目
N=0.00075×(qs/ad2)
q—单位用药量(kg/m3) S—开挖断面积(m2) a—炸药装填系数(取0.7) d—药卷直径取0.032m (3)周边眼参数选择
采用简易经验公式: g=(E+W)×L×a×(Rb)1/2 g—单孔装药量(Kg) E—孔距(m) w—抵抗线(m) a—系数(取0.0375) L—孔深(m) Rb—岩石抗压强度(MPa) Ⅲ类围岩E=0.4m W=0.5m Rb=30MPa 单孔装药量
Ⅲ类围岩g=(0.4+0.5)×2.5×0.0375×(30)1/2=0.18Kg 集中度
Ⅲ类围岩g/L=0.18Kg/m; 密集系数
Ⅲ类围岩E/W=0.8; 5)装药结构
炸药采用φ32mm×200mm(250g)和φ25mm×200mm(150g)的EL系列乳化油炸药。装药时周边眼采用间隔装药,其余炮眼采用连续装药。起爆采用非电雷管孔内延时反向起爆。如下图:
台阶法开挖施工序框图。
Ⅲ类围岩段台阶法开挖作业循环时间表
Ⅲ类围岩段台阶法开挖作业循环时间图
(循环进尺2.5 m)
注:一个循环作业时间:9小时
说明:1、循环时间中均未计入超前锚杆施工时间,在实际施工中根据
设计或实际需要施工锚杆时再考虑其工序施工时间。 2、循环时间中开挖进尺为理想状态计算,进度计划中月进尺考 虑各种影响因素如二次衬砌等,是按30%~50%计算。
二、安全措施
1、制定爆炸物品安全管理制度和安全技术操作规程,建立安全岗位责任制,教育职工群众严格遵守。
2、爆破器材必须储存在专用贮存库,并设专人管理,不准任意存放。
3、设立贮存库时,必须持相关资料向所在地县、市公安局申请许可,取得《爆炸物品储存许可证》,方准储存。
贮存库必须做到:
a. 建立出入库检查、登记制度。 b. 实际储存数量不得超过设计容量。
c. 严禁无关人员进入库区,严禁在库区吸烟和用火,严禁把 其它易燃、易爆物品带入仓库。
d. 发现爆破器材丢失、被盗,必须及时报告所在地公安机关。 4、使用爆破器材,必须持相关资料,向所在地市、县公安局申请 领取《爆炸物品使用许可证》,方准使用。
5、进行爆破作业时,必须遵守爆破安全操作规程。使用爆破器材时,必须建立严格的领取、清退制度。 6、爆破作业
(1)爆破材料的运输、储存、加工、现场装药、联线、起爆及瞎炮处理,必须遵守《爆破安全规程》(GB 6722-1986)的有关规定。
(2)进行爆破时,人员撤至受爆破影响范围之外,一般距爆破工作面的距离不少于200m。
(3)当开挖面与衬砌面平行作业时,根据混凝土强度、围岩特性以及爆破规模等因素确定其距离,一般不宜小于30m。
(4)爆破后必须立即进行安全检查,查出有未起爆的瞎炮,按《爆破安全规程》(GB 6722-1986)的有关规定进行处理,确认无误后出碴。
7、其他不详之处请严格按《爆破安全规程》中规定执行。
江西省泰和至井冈山高速公路B2标段
碧溪隧道
爆 破 设 计
设计:吴程辉 中铁五局一公司
泰井高速公路碧溪隧道 洞身开挖爆破设计
工程概况:碧溪隧道是江西省泰和至井冈山高速公路的第二长隧道,分左右幅,左幅长940m,右幅长1212m,其中III类围岩1324m,占隧道施工的大部分,III类围岩的掘进的速度直接影响整个工程的进度,围岩为砂岩灰岩夹泥岩,节理裂隙发育,地下水发育。
Ⅲ类围岩及紧急停车带采用正台阶法施工。 (1)施工顺序
见正台阶开挖示意图及台阶法开挖施工序框图。 (2)施工方法
正台阶开挖采用7655型凿岩机钻眼,塑料导爆管非电起爆系统,毫秒微差有序起爆,光面爆破。下半断面采用自制台车钻眼,光面爆破。上台阶采用小车出碴至下台阶,下台阶由装载机装碴或挖斗出碴机出碴,自卸汽车运碴。
上半断面高度初步拟定为3.1m,上下台阶之间的距离根据具体地质情况现场拟定以保证安全,施工顺畅为原则。施工中合理调整工序,实行钻爆、装碴、运输机械化一条龙作业,开挖后及时施工初期支护,仰拱、二次衬砌紧跟,开挖前要根据设计辅助施工措施,做好超前锚杆等措施。
(3)Ⅲ类围岩台阶法开挖炮眼设计
隧道开挖采用光面爆破,根据地质情况,采用中空五眼梅花掏槽,掏槽眼长度比辅助眼深0.15~0.2米。周边眼间距0.4米,线装药集中度q为0.22kg/m。炮眼设计见台阶法开挖炮眼布置图,钻爆参数表。
4)爆破设计
(1)隧道开挖每循环炸药用量计算公式 Q=q×s×L
q——爆破1 m3岩石用药量: Ⅲ围岩取0.8~1.2kg/ m3; S——开挖断面积: Ⅲ类围岩97.2 m2;上半断面22.7 m2,
L——凿眼深 Ⅲ类围岩上台阶2.5m,下台阶4.8m; q值:Ⅲ类围岩取1.4kg/m3。
其中:掏槽眼用药量占用药量的30%~35%,辅助眼和周边眼用药量占用药量的65%~70%;台阶法开挖时下台阶调整系数为0.5。
(2)炮眼数目
N=0.00075×(qs/ad2)
q—单位用药量(kg/m3) S—开挖断面积(m2) a—炸药装填系数(取0.7) d—药卷直径取0.032m (3)周边眼参数选择
采用简易经验公式: g=(E+W)×L×a×(Rb)1/2 g—单孔装药量(Kg) E—孔距(m) w—抵抗线(m) a—系数(取0.0375) L—孔深(m) Rb—岩石抗压强度(MPa) Ⅲ类围岩E=0.4m W=0.5m Rb=30MPa 单孔装药量
Ⅲ类围岩g=(0.4+0.5)×2.5×0.0375×(30)1/2=0.18Kg 集中度
Ⅲ类围岩g/L=0.18Kg/m; 密集系数
Ⅲ类围岩E/W=0.8; 5)装药结构
炸药采用φ32mm×200mm(250g)和φ25mm×200mm(150g)的EL系列乳化油炸药。装药时周边眼采用间隔装药,其余炮眼采用连续装药。起爆采用非电雷管孔内延时反向起爆。如下图:
台阶法开挖施工序框图。
Ⅲ类围岩段台阶法开挖作业循环时间表
Ⅲ类围岩段台阶法开挖作业循环时间图
(循环进尺2.5 m)
注:一个循环作业时间:9小时
说明:1、循环时间中均未计入超前锚杆施工时间,在实际施工中根据
设计或实际需要施工锚杆时再考虑其工序施工时间。 2、循环时间中开挖进尺为理想状态计算,进度计划中月进尺考 虑各种影响因素如二次衬砌等,是按30%~50%计算。
二、安全措施
1、制定爆炸物品安全管理制度和安全技术操作规程,建立安全岗位责任制,教育职工群众严格遵守。
2、爆破器材必须储存在专用贮存库,并设专人管理,不准任意存放。
3、设立贮存库时,必须持相关资料向所在地县、市公安局申请许可,取得《爆炸物品储存许可证》,方准储存。
贮存库必须做到:
a. 建立出入库检查、登记制度。 b. 实际储存数量不得超过设计容量。
c. 严禁无关人员进入库区,严禁在库区吸烟和用火,严禁把 其它易燃、易爆物品带入仓库。
d. 发现爆破器材丢失、被盗,必须及时报告所在地公安机关。 4、使用爆破器材,必须持相关资料,向所在地市、县公安局申请 领取《爆炸物品使用许可证》,方准使用。
5、进行爆破作业时,必须遵守爆破安全操作规程。使用爆破器材时,必须建立严格的领取、清退制度。 6、爆破作业
(1)爆破材料的运输、储存、加工、现场装药、联线、起爆及瞎炮处理,必须遵守《爆破安全规程》(GB 6722-1986)的有关规定。
(2)进行爆破时,人员撤至受爆破影响范围之外,一般距爆破工作面的距离不少于200m。
(3)当开挖面与衬砌面平行作业时,根据混凝土强度、围岩特性以及爆破规模等因素确定其距离,一般不宜小于30m。
(4)爆破后必须立即进行安全检查,查出有未起爆的瞎炮,按《爆破安全规程》(GB 6722-1986)的有关规定进行处理,确认无误后出碴。
7、其他不详之处请严格按《爆破安全规程》中规定执行。
江西省泰和至井冈山高速公路B2标段
碧溪隧道
爆 破 设 计
设计:吴程辉 中铁五局一公司