巴达高速BD34标(隧道工程)钻爆设计方案
垫层,取;
,取 ;
d、炮孔间距:根据经验公式
e、炮孔排距:根据经验公式,取
;
f、每孔装药量:(单位耗药量,取)
;
j、装药长度L1:L1=Q/q1 q1—每m 药包的重量,查表q1=0.75kg/m
则L1=0.56/0.75=0.75m 堵塞长度L2: L2=H-L1=0.75m。
(4)起爆网络
预裂爆破孔采用10孔一段,单响药量控制在50kg以内。
为便于网络联结及减少爆破后冲作用对坡面的影响,以及控制抛石、飞石,排数控制在10排,最大一段起爆药量不大于200kg,逐渐递减至邻近设计边坡缓冲孔爆破时,不大于100kg。采用梅花形布孔排间微差起爆方式,采用非电毫秒延期,导爆索传爆,电雷管引爆方式联接。对于段数过多,可能出现“串段”或“重段”现象,采用孔外延期接力传爆,保证最大段装药量控制在200kg范围内。
爆破时严格按照先起爆预裂孔,再起爆主爆孔,最后起爆缓冲孔的起爆顺序,严格控制药量,爆破后的地表缝宽不大于1cm,预裂面不平整度不大于15cm,孔壁表层不产生严重的爆破裂隙。
导爆管非电雷管段数195195319537111111953711119537111195371111953711119537111195371111537191预裂孔缓冲孔537111主爆孔拉槽孔主爆孔缓冲孔预裂孔导爆索711171
爆破网络连接示意图6 浙江大地交通工程有限公司
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(5)装药结构设计
主爆孔采用乳化炸药连续耦合装药结构,预裂孔采用间隔不耦合装药结构,不耦合系数2.0。
药卷直径Φ25连续装药导爆索3.0~4.0m>2m
主爆孔装药布置结构示意图
底药300g
直径Φ25间隔0.2m装药单节装药150g 0.4m0.2m0.2m导爆索1.5~2m
预裂孔装药布置结构示意图
(6)爆破安全技术
爆破产生的飞石及空气冲击波对周围环境会产生危害。故采取有效措施控制爆破的震动效应是施工重点解决的问题。根据实际情况,采用控制单响药量和边坡预裂技术来减少爆破震动效应(根据经验边坡预裂爆破可将震动效应减少40%)。
最大单响药量控制计算: Q安全 ≤R3(Vb/k)(3/a)
式中Q安全——安全单响控制药量kg
R——爆源中心至保护物的距离,现场距离大于50米,按50米计算
Vb——保护物的临界震动速度,本段附近居民房屋为一般砖房,Vb取值2cm/s a——场地系数,取值为2.0 k——场地系数取值200
2、洞身段钻爆设计
根据设计要求和地质情况,本标段内隧道主要有Ⅳ、Ⅴ级围岩,根本地质情况设计Ⅳ、V围岩采用台阶法或环形预留核心土开挖法开挖,。针对不同开挖方法和不同围岩情况,本钻爆设计主要针对台阶法进行钻爆设计和布孔装药爆破。
Ⅴ级围岩施工采用预留核心土超短台阶法开挖施工,先支护后开挖,机械配合人工开挖,
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个别地方石方开挖用小炮松动,机械出渣。
“早预报、管超前、严注浆、弱爆破、短进尺、强支护、勤量测、快封闭、紧衬砌”的原则,认真做到稳扎稳打,步步为营。
施工顺序见《Ⅴ级围岩施工顺序图》
V级围岩开挖及支护图开挖及支护顺序1、上台阶1-1开挖及支护开挖2、上台阶核心土1-2开挖3、马口2-1开挖及支护4、下台阶核心土开挖
1)、施工方法
上部弧形导坑及边墙导坑以人工风镐或隧道挖掘机开挖为主,辅以弱爆破,开挖后及时采取支护措施。上弧导坑出渣由隧道挖装机扒至下半断面后,装入自卸车运走,上断面扒渣用人工配合,核心土开挖采用控制爆破,核心开挖后立即施作仰拱,衬砌采用全断面液压衬砌台车,砼输送车配砼输送泵灌注。
Ⅳ级围岩采用短台阶法开挖,光面爆破施工,机辅以人工清捡。先开挖上部,掏槽采用大空眼直眼掏槽进行爆破作业,初期支护紧跟,然后开挖下部和施作下部初期支护,最后形成封闭环。台阶长度可根据施工及围岩的实际情况采取10~15m,每循环进尺控制在1.0~2m。
隧道仰拱工作面距离下台阶开挖面距离≤20m,二次衬砌紧跟仰拱施工。
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IV级围岩施工开挖及支护图开挖及支护顺序1、上台阶开挖及支护开挖2、下台阶开挖及支护
2)、开挖技术要求
开挖施工按短进尺、弱爆破、强支护的原则进行,抓好钻眼爆破和装渣运输两大环节。根据现场试验结果确定实际施工参数用于指导施工,当围岩变化较大或炮痕保存率、炮眼利用率、装药量、残眼深度、抛渣距离、块度等方面不能满足要求,按规定再次进行试验和调整参数,并加强运输协调与组织。
a.直线段用激光导向仪、曲线段用全站仪准确画出周边轮廓线及布眼误差不超过5cm,炮眼位置的精度直接影响隧道开挖效果,特别是周边眼的放样精度,更直接影响超欠挖值,施工时严格按照隧道设计轮廓和钻爆设计图测定并在开挖工作面上画出炮眼位置。
b.打眼精度的高低也是控制超欠挖重要因素,打眼精度包括开眼位置,炮眼垂直度、孔平面和周边眼外插角等,施工时钻眼做到准确、平顺、整齐。钻眼、清孔:安排技术熟练的操作人员操作,严格设计要求和具体情况、确定的设备进行施工。装药前,用炮钩和高压风将孔内石屑刮出清净。
c.装药质量直接影响爆破效果和超欠挖量,按照炮眼布置设计图确定的装药量自上而下分片分组进行,雷管对号安设,要定人、定位、定段别,不得乱装药。所有炮眼要求炮泥堵塞。
d.装药、联网完成后要认真检查,确认无误后方可起爆。
e.联接起爆网络:按照设计联网操作,起爆网络为复式网络,充分保证起爆的可靠性和准确性。导爆管不能打结,各炮眼雷管联接次数相同,导爆索的联接方向准确、连接点必须牢固,引爆雷管用黑胶布包扎在离-簇导爆管自由端10cm处,连好后,专职兼炮员检查验收。
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f.做好安全工作,非点炮人员撤离到安全区后方可引爆。有瞎炮,要专门处理。及时检查光爆效果,分析原因,调整爆破设计。
3)、开挖方法
对于不同围岩采用不同的开挖方法,同时根据围岩情况确定循环进尺:V级围岩循环进尺为0.6m~1m,Ⅳ级围岩循环进尺1m~2m。钻爆时炮眼利用率85%,掏槽形式采用三中空直眼和V形掏槽。炸药选用2号乳化炸药,药卷直径为Ф25和Ф32药卷,周边眼采用不偶合间隔装药,采用光面爆破。引爆方式采用非电毫秒雷管。爆破参数以循环进尺1.0m进行设计,爆破设计如下:
A、最小抵抗线W:
W=(7~20)d,式中d—炮孔直径=50mm,取W=0.4m B、炮眼数量:
标准直径的炮眼:(炮眼直径50mm,药包直径25mm) N=qs/ar
式中:N—炮眼数目(个)
q—单位炸药消耗量(kg/m3),本隧取0.9kg/m3 s—开挖断面面积(m),本隧为100m a—爆破振动衰减指数 r—炸药的线装药密度(kg/m)
根据设计图纸计算开挖断面尺寸S=100m2
查经验数据已知:a=0.60 r=0.75kg/m q=0.9kg/m3 N=0.9×100/(0.6×0.55)≈273(个)
拱部采用光面爆破,周边眼间距取40㎝,掏槽眼采用12 个。
C、掏槽眼深度:取b=50cm a=25cm α=70°(b为炮孔排距,a为炮孔间距,α为炮孔倾角)
L=1.0/sin70°≈1.12m
D、每一循环装药量:Q=qv=qSLη=0.9×100×1×0.95=85.5kg q-爆破1m3岩石炸药的消耗量 L-计划循环进尺 S-开挖面积
η-炮眼利用率,一般为0.8~0.95, η=取0.95
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