隧道开挖作业指导书重点讲义资料.doc

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1、光面爆破施工作业指导书 编制： 审核： 批准：光面爆破施工作业指导书1.适用范围沙坝湾隧道左线K119+000K120+632，隧道施工长度为1632m，沙坝湾隧道右线K119+000YK120+644右侧，隧道施工长度为1644m。本作业指导书适用于沙坝湾隧道左线K119+000K120+632及沙坝湾隧道右线K119+000YK120+644范围内隧道光面爆破施工作业。2.施工准备2.1内业技术准备 在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计、阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施，提出应急预案。对施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。

2、2.2外业技术准备 进行线路复测及导线网加密布设的测量，进行现场地形地貌的踏勘，施工作业层中所涉及的各种外部技术数据搜集，为施工技术方案的比选提供依据。3.技术要求洞身段开挖超前地质预报：采用地质超前预测预报系统对前方围岩进行超前探测，分析围岩的各种性能指标，以确定合理的施工方案。施工测量放样：开挖前将控制开挖的中线、水平引至开挖部位掌子面，确定开挖轮廓。根据钻爆设计布置好炮眼。钻爆设计：岩石隧道开挖前，根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具和爆破材料等进行钻爆设计。其内容为：炮眼的布置、深度、斜率和数目，爆破器材、装药量和装药结构，起爆方式和爆破顺序，钻眼机具和钻眼要求

3、等。钻爆设计图应包括炮眼布置图、周边眼装药结构图、钻爆参数表、主要经济技术指标及必要的说明。开挖作业照明安装，钻眼机具到位，高压风、水管的连接。做好洞内、外排水系统，保证排水畅通。规划弃碴位置，布置出碴路线，出碴设备准备。4.施工程序与工艺流程4. 1施工程序：施工准备 围岩处理 测量放线 钻孔 装药 爆破 开挖 洞身支护孔位定位钻机就位装药、爆破风钻钻孔、洗孔、验孔围岩处理测量放线施工准备安全处理出碴支护4. 2 工艺流程5.施工要求 5.1 施工准备开挖前应先进行测量放样，控制开挖的中线、水平引至开挖部位掌子面，确定开挖轮廓。测量人员定出隧道中线和开挖轮廓线，用红油漆按钻爆布置画出炮眼位置

4、，经检测合格后方可施工。开挖作业照明安装，钻眼机具到位，高压风水管的连接，做好洞内、外排水系统，保证排水畅通，规划弃碴场位置，布设出碴路线，出碴设备准备。 5.2 施工工艺正洞洞身主要开挖方法根据设计要求，级围岩宜采用三台阶开挖法，级围岩宜采用三台阶预留核心土开挖法。5.3洞身开挖方法工艺及施工工序V级围岩：上台阶环形开挖上台阶拱部初期支护上台阶核心土开挖下台阶开挖下台阶边墙初期支护隧道捡底及初期支护仰拱浇筑二次衬砌整体浇筑级围岩：上台阶开挖上台阶拱部初期支护下台阶开挖下台阶边墙初期支护隧道捡底及初期支护仰拱浇筑二次衬砌整体浇筑施工工艺流程及施工工序见下图。 台阶法开挖施工工艺及流程图隧道开挖

5、允许超挖值（cm）围岩级别开挖部位、拱 部线性超挖101510最大超挖1525200边墙线性超挖101010仰拱、隧底线性超挖10最大超挖20注： 本表适用于炮眼深度不大于3.0m的隧道。炮眼深度大于3.0m时，可根据实际情况另定。 。 最大超挖值是指最大超挖处至设计开挖轮廓切线的垂直距离。 表列数值不包括测量贯通误差、施工误差。如采用预留支撑沉落量时，不再计超挖值。 超过表中所列数值的部分按局部坍塌或塌落处理。隧道开挖应少欠少超，当围岩完整、石质坚硬时，允许岩石个别突出部分侵入衬砌（每1m2不大于0.1m2、高度不大于5cm）。拱脚和墙脚以上1m范围内严禁 欠挖。(1)隧道开挖轮廓线应以衬砌

6、设计轮廓线为基准，考虑围岩变形量、施工误差和测量贯通误差等因素适当加大。施工中应严格控制超欠挖。(2)洞身开挖轮廓线预留围岩变形量，应根据围岩级别、隧道宽度、隧道埋深、施工方法和支护情况采用设计及工程类比法确定。如设计没有提出明确要求，可按下表选取。(3)隧道开挖预留变形量围岩级别偏加、偏加、偏预留变形量（cm）35585881081010151015(4)开挖前应进行超前地质预报，开挖后应按设计要求的量测项目及频率进行围岩量测，及时反馈量测信息，做好施工方法的调整预报以指导施工。超前地质预报和围岩监控均纳入开挖工序。1）隧道洞身应采用光面爆破或预裂爆破。拱部宜采用光面爆破，墙部宜采用预裂爆破

7、，底板（仰拱）应预留光爆层进行光面爆破。爆破前应根据地质条件、断面尺寸、开挖方法、循环进尺、钻眼机具和爆破材料等进行钻爆设计，施工中应根据爆破效果及时调整爆破参数，以达到最佳爆破效果。2）在浅埋条件下有邻近建筑物等特殊情况地段爆破时，应采用仪器检测围岩爆破扰动范围和振速，并采取措施减小爆破对围岩和临近建筑物的扰动程度。3）边墙、仰拱或底板等的地基承载力必须符合设计要求。软弱地基处理方法和施工质量应符合设计要求。隧底开挖前应进行施工工艺设计。4）隧道开挖后应及时进行初期支护。采用分部开挖时，应在初期支护喷射混凝土强度达到设计强度等级的70%及以上时进行下一部分的开挖。隧道通过膨胀性围岩时，支护应

8、紧跟开挖，尽快封闭对围岩施加约束。分部开挖施工过程中应加强对临时支护的保护。5）隧道开挖误差控制：中线5cm；高程5cm。6）洞内开挖土石方的弃置，应符合设计要求和环境保护、水土保持的有关规定，不得影响既有建筑物的安全，并应采取挡护措施防止弃碴流失对自然环境造成不良影响。7）不良地质地段（断层、岩溶、浅埋富水等）隧道开挖应根据实际情况采取先预报、管超前、短进尺、控爆破、早支护、快封闭、勤量测的施工方法。8）隧道弃碴不得随意在桥涵、构造物附近堆放，以免影响桥涵结构受力或破坏。5.2.3爆破设计1） 一般规定（1）隧道开挖应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具和爆炸材料等进

9、行钻爆设计。钻爆设计应根据爆破效果调整爆破参数。（2）钻爆设计的内容应包括炮眼（掏槽眼、辅助眼、周边眼）的布置、深度、斜率和数目，爆破器材、装药量和装药结构，起爆方法和爆破顺序，钻眼机具和钻眼要求等。钻爆设计图应包括炮眼布置图、周边眼装药结构图、钻爆参数表、主要技术经济指标及必要的说明。（3）凿孔应根据工程规模、工期和施工质量要求选用凿岩设备，有条件时优先采用凿岩台车，以提高凿孔精度（包括炮眼的开孔位置、角度、深度）。（4）掏槽炮眼可采用直眼掏槽或斜眼掏槽。2）炮眼布置应符合下列规定：（1）周边眼根据围岩情况合理布置，保证开挖断面符合设计要求。（2）辅助炮眼交错均匀布置在周边眼与掏槽眼之间，力

10、求爆破出的石块度适合装碴的需要。（3）周边炮眼与辅助炮眼的眼底应在同一垂直面上，掏槽炮眼应加深1020cm。3）爆破参数选择（1）岩石隧道的爆破作业，应采用光面爆破或预裂爆破。光面爆破和预裂爆破参数应通过试验确定。当无试验条件时，有关参数可参照下表选用。光面爆破参数岩石类别周边眼间距E（cm）周边眼抵抗线W（cm）相对距离E/W装药集中度q（kg/m）硬岩557060800.71.00.300.35较硬岩456560800.71.00.200.30软质岩355045600.50.80.070.12预裂爆破参数岩石类别周边眼间距E（cm）至内排崩落眼间距（cm）装药集中度q（kg/m）硬岩405

11、0400.300.40较硬岩4045400.200.25软质岩3540350.070.12注： 表37、38所列参数适用于炮眼深度1.04.0m，炮眼直径4050mm，药卷直径2025mm。 当断面较小或围岩软弱、破碎或对曲线、折线开挖成形要求较高时，周边眼间距E应取较小值。 周边眼抵抗线W值在一般情况下均应大于周边眼间距E值。软岩在取较小E值时，W值应适当增大。 E/W：软岩取小值，硬岩及断面小时取大值。 表列装药集中度q为2号岩石硝铵炸药，选用其他类型炸药时，应修正。（2）隧道爆破应根据地质、水文条件选择适当的炸药品种和型号；宜采用导爆管毫秒雷管起爆，光面爆破宜选用低密度、低爆速、低猛度或

12、高爆力的炸药。常用炸药、雷管参见公路工程隧道工程施工技术指南。（3）常用的周边眼装药结构有小直径连续装药、间隔装药、导爆索装药和空气柱状装药。一般情况下宜选用小直径连续装药或间隔装药结构；当岩石很软时，可采用导爆索装药结构；当眼深不大于2m时，可采用空气柱状装药结构。4）工艺控制（1）级深埋段和级围岩段上、下半断面采用台阶法光面爆破开挖，严格控制装药量及按照光面爆破设计施工，减少炮轰波对围岩的扰动，达到保护围岩的目的。（2）周边眼采用25mm小直径药卷不耦合装药方式，其余炮眼采用连续装药，富水地段采用乳化防水炸药，掏槽眼采用复式楔形掏槽。爆破材料采用115段非电毫秒雷管和塑料导爆管起爆，周边眼

13、采用低爆速（3000-3200m/s）、低密度（0.85-1.05g/cm3）、高爆力、传爆性好的小直径2号岩石硝铵炸药（25mm直径），富水地段采用乳化炸药，炮泥堵塞，导爆管复式网路联接，各部一次起爆。光面爆破受多种因素影响，包括围岩强度、整体性、节理、层理等地质因素，爆破参数进行现场设计动态调整。同一类围岩经试爆取得的技术参数，做为初步依据，每一循环爆破作业都要根据上一循环爆破效果，以及本循环围岩特征进行适当调整，选择一组最佳技术参数。上一循环是下一循环的预设计和试爆破。光面爆破工艺流程见下图光面爆流程图测定围岩参数爆破参数预设计试爆破调整爆破参数不理想确定爆破参数结合围岩具体特征调整参数

14、钻爆作业爆破效果评判（3）施工顺序：测量放样标出孔位钻孔装药连线起爆。（4）钻爆作业整个钻孔过程，可分为准备、定位、开口、拔杆、移位五步。准备：开工前准备工作做到“四查”，即：查风动凿岩机水管路连接部位是否牢固；查钻头钻杆等配件是否齐全；查易耗材料、器材是否有充分的备用量。定位：利用自制钻爆台车在掌子面画出各炮孔位置及中线和高程十字线，确定钻孔范围，并明确钻孔先后次序。开口：风动凿岩机开口时缓慢推进，并特别注意钻杆方向与隧道中线的夹角是否符合设计外插角。拔杆：在整体性较好的石质中缓慢拔出钻杆；如遇破碎岩石卡钻时，应慢慢来回推进，使之拔出；如拔杆困难，在靠近该钻位重新钻眼，使之拔出。移位钻孔：钻

15、好一个炮孔进行下一炮孔钻进时，要做到“准、顺、平、齐”。准：按周边孔参数要求，孔位要选准；顺：侧墙孔孔口要顺开挖轮廓线布置，使孔底均位于开挖允许的超欠范围内；平：各炮眼相互平行（孔口和孔底距相等）；齐：孔底要落在同一平面上，爆出的断面要整齐，便于下一循环作业。（5）按各断面炮孔爆破设计装药量装药联线，塑料导爆管起爆网络联接采用复式联接网路。炮孔孔口采用炮泥堵塞。（6）根据公路隧道施工经验，围岩光面爆破周边眼间距宜控制在4560cm、底板眼间距控制在5060cm之间、抵抗线控制在60cm左右；上台阶内圈眼间距为7090cm，每环间距控制在75100cm之间，中、下台阶内圈眼间距可根据出碴能力灵活

16、控制，一般为110130cm之间，每层之间为70110cm。（7）、级围岩台阶法施工典型断面爆破设计、装药结构见下图：V级围岩正台阶法施工典型断面爆破设计图、级围岩正台阶法施工典型断面爆破设计图、装药结构图。级围岩正台阶法施工典型断面爆破设计图V级围岩正台阶法施工典型断面爆破设计图 V级围岩周边孔装药结构图 V级围岩周边孔装药结构图 V级围岩正台阶法爆破参数表序号上、中下台阶炮眼分类炮眼数（个）雷管段数（段）炮眼长度（m）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上台阶掏槽眼6113.50.5253.152631.45.50.8254.9536528.51.2757

17、.654辅助眼871.650.75651591.650.7511.256内圈眼19101.640.611.47周边眼42111.61+1.50.312.68底板眼17121.760.915.39合计11972.310中台阶掘进眼1521.640.69111541.640.69121561.640.6913周边眼2081.61+1.50.3614底 眼17101.750.7512.7515合计8245.7516下台阶掘进眼1511.640.6917931.640.65.4181251.640.67.219周边眼1071.61+1.50.3320底 眼2091.750.751521合计6639.6

18、22总 计267157.65级围岩正台阶爆破主要经济技术指标序号项 目单 位数 量1开挖断面积m2149.62预计每循环进尺m1.53每循环爆破石方m3224.44炮眼总数个2675炸药用量Kg157.656比钻眼数个/m21.787比装药量Kg/m30.78预计炮眼利用率%946.劳动组织 6.1劳动力组织方式：采用架子队组织模式。 6.2 施工人员应结合试验段确定的施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置。每个作业工工地人员配置表负责人1人技术主管1人专职安全员1人工班长35指挥卸出渣卸土人员34技术、质量、测量46钻爆工1015机械工810普工10157.设备机具配置 隧道开挖机械

19、配置分为两大部分，即隧道开挖和隧道钻爆机械。隧道开挖机械隧道钻爆机械序号型号数量序号型号数量1挖掘机121空压机352装载机232风钻15203自卸汽车61038.质量控制及检验8.1质量控制 8.1.1 隧道开挖质量控制1）采用激光导向仪配合测量人员准确放样，根据围岩情况合理调整钻爆参数，采用每一开挖循环一分析，及时调整钻爆参数,对出现超欠挖部位在下一循环进行修补，达到设计要求标准。2）开挖前，采用地质超前预测预报对前方围岩进行超前探测，分析围岩的各种物理化学性能指标，以确定合理的施工方案。3）开挖时根据工程地质条件以及开挖方法，采用合理的开挖机具，严格管制欠挖，并根据围岩级别，确定合理的循

20、环进尺过长，造成围岩失稳。同时按照设计要求及时施作永久性支护体系和临时支撑体系。在上一循环支护达到一定强度后，再进行下一循环的开挖。4）双线隧道属大断面隧道开挖，施工严格控制进尺，每次开挖一榀钢架间距并尽快施作初期支护。做到“管超前、短开挖、强支护、勤量测、早封闭”。5）开挖后按照设计要求加强围岩变形量测监控，根据量测反馈数据及时调整开挖方案，防止围岩坍塌。8.1.2 钻爆作业施工质量控制钻爆作业必须按照钻爆设计进行钻眼、装药、网路接线和起爆。并加强装药和起爆联网的监控和检查，严格执行钻爆设计，经检查合格后方可起爆。1)钻眼作业应符合下列规定：(1) 炮眼的深度和斜率应符合钻爆设计。掏槽眼眼口

21、间距误差不大于3cm，眼底间距误差不得大于5cm；辅助眼眼口排距、行距误差均不得大于5cm；周边眼眼口位置误差不得大于3cm，眼底不得超出开挖断面轮廓线35cm/m（深眼取大值，浅眼取小值）。(2) 当采用凿岩机钻眼时，掏槽眼眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5cm；辅助眼眼口排距、行距误差均不得大于10cm；周边眼眼口位置误差不得大于5cm，眼底不得超出开挖断面轮廓线15cm。 (3) 当开挖面凹凸较大时，应按实际情况调整炮眼深度，使周边眼和辅助眼眼底在同一垂直面上。(4) 钻眼完毕，按炮眼布置图进行检查并做好记录，对不符合要求的炮眼应重钻，经检查合格后方可装药。(5) 当采用凿岩机钻孔，当

22、凿孔高度超过2.0m，都应配备与开挖断面相适应的作业台架进行凿孔，钻孔作业应定人定岗，尤其是左右侧周边眼司钻不宜变动。（6）所有装药的炮眼应采用炮泥堵塞，炮泥宜采用炮泥机制作的粘土炮泥，堵塞前应事先将炮泥制成比炮孔直径稍小一点的炮泥条备用，堵塞长度应通过计算确定；浅孔应将余孔全部堵塞。不得采用炸药的包装材料等代替炮泥堵塞。（7）爆破作业时，所有人员应撤至不受有害气体、振动及飞石伤害的安全地点。安全地点至爆破工作面的距离，在独头坑道内不应小于200m，当采用全断面开挖时，应根据爆破方法与装药量计算确定安全距离。8.1.3 光面爆破质量控制1）周边眼间距与抵抗线的相对距离要合理，通常减小周边眼间距

23、和抵抗线，爆破后轮廓成形好。2）周边眼装药集中度太大易造成超挖，而太小易造成欠挖。装药结构应均匀分布，眼底可相对加强一些。软岩周边眼装药宜采用导爆索或导爆索束。3）周边轮廓线和炮眼的放样宜采用隧道激光断面仪或其他类似的仪器，尽量减少人工操作。周边轮廓线的放样误差应不大于2cm。4）减少周边眼开眼误差，硬岩开眼位置在轮廓线上，软岩可向内偏510cm。5）应减小外插角的误差，一般小于3m时外插角的斜率宜为0.05，大于3m时外插角的斜率宜为0.050.03；外插角的方向应与该点轮廓线的法线方向一致。8.2 质量检验8.2.1 开挖质量检验1）采用台阶法、三台阶法开挖，由于开挖步骤比较多，工序较复杂

24、，因此必须合理安排工序，才能保证施工规范、有序进行，从而保证施工进度。2）施工时，每开挖一步均及时施作喷锚支护、安设钢架。各部分开挖时，钢架设计加工与开挖轮廓吻合，支护尽量圆顺，从而减小应力集中。3）每一分部的开挖高度，台阶长度要根据设备、地质等情况适当调整。4）施工中特别注意施工用水和隧道渗水的排放。由于工序多，施工用水和隧道渗水容易在边墙处汇集，浸泡拱脚基础， 使其变软，从而造成初期支护和围岩的整体下沉。5）台阶法开挖，将隧道断面分成二或三部，从而“减小”开挖断面，减小隧道断面效应，同时减小爆破对围岩的扰动，因此在施工中爆破必须注意药量控制，不能影响围岩的稳定造成很大破坏，同时注意加强初期

25、的支护质量，确保其支撑强度，从而保证使用本工艺施工成功。8.2.2 爆破质量检验1）爆破后围岩的稳定情况应符合：硬岩无剥落；中硬岩基本无剥落；软弱围岩无大的剥落或坍塌。2）检查并记录超欠挖情况，并应符合要求。3）开挖轮廓圆顺，开挖面平整。4）爆破进尺达到设计要求，爆出的石块度满足装碴要求。5）炮眼痕迹保存率应符合规定并在开挖轮廓面上均匀分布。对地质条件好的隧道，光面爆破炮眼残留率要求硬岩达到80以上、中硬岩达到60以上。6）两次爆破的衔接台阶尺寸应符合规定。7）当在浅埋、软岩、邻近有建筑物等特殊情况地段爆破时，应采用仪器检测围岩爆破扰动范围和垂直振速，并采取措施控制爆破对围岩的扰动程度。8）爆

26、破作业实施前应进行爆破震动监测、噪声监测、空气污染和粉尘监测。爆破振动监测的对象有：(1) 对洞口附近的建筑物和构筑物的振动。(2) 对浅埋隧道地表的建筑物和构筑物的振动。(3) 对相邻隧道或地下构筑物的振动。(4) 每一新的爆破设计实施时对新喷混凝土、刚脱模的二次衬砌混凝土的振动等。9.安全及环保要求9.1 安全要求 9.1.1施工区域设置警示标准，严禁非工作人员出入。9.1.2如果洞内有害气体超标，施工人员禁止入洞。9.1.3爆破作业时，要有专人指挥。所有人员撤至不受有害气体、振动及飞石伤害的安全地点。9.1.4对软弱破碎，不稳定围岩实施多钻眼，少装药，短进尺，多循环，强支护，早封闭的原则

27、，以减少对围岩的扰动。9.1.5开挖成型后要及时进行初喷混凝土封闭开挖面，防止围岩风化。初期支护和临时支护要及时施作，控制围岩的初期变形量，提高隧道围岩的自稳能力。9.1.6严格按照机械设备的操作规程合理使用施工机械。对各种机械设备要定期进行检查，保证机械设备在正常状况下工作。9.1.7规范施工用电管理。要做到“一机、一闸、一保护”，进洞电缆都要采用绝缘电缆线架空进洞。9.1.8要保证工作区的照明亮度满足施工规范要求。9.1.9隧道内加强通风，在有粉尘的作业环境中作业，除洒水和通风外，作业人员还必须配备劳保防护用品。9.2.环保水保措施9.2.1加强设备养护，减少设备漏油施工机械的废油废水，采用隔油池等有效措施加以处理，不得超标排放。9.2.2弃土场要先挡护后弃碴，防止泥沙冲刷污染农田、河流。9.2.3洞内外施工场地修筑临时排水设施保证排水畅通。工地废水排放前先经沉淀池沉淀，并采取必要的净化措施处理达标后方可排放。有害物质定点存放并按照有关规定处理。9.2.4洞内爆破后要进行洒水除尘或采取必要的设备除尘，严格控制洞内空气中微小颗粒的含量符合有关规定要求。9.2.5运输可能产生粉尘的车辆配备挡板及棚布，防止粉尘飞扬，减少对生产人员和当地居民造成危害，必要时对运输道路进行洒水。