摘要： 长水机场至杨林经济技术开发区道路工程中的八家村隧道是大断面、围岩自稳能力差，运用三台阶七步开挖法和光面爆破技术" />
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大断面隧道分部开挖的爆破技术
2014年5期目录
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　　摘要： 长水机场至杨林经济技术开发区道路工程中的八家村隧道是大断面、围岩自稳能力差，运用三台阶七步开挖法和光面爆破技术，对爆破参数、炮孔布置和装药结构等进行优化设计，取得了良好的爆破效果。该方法操作简单、安全方便和经济效益好，可为今后类似的隧道掘进提供一定的参考价值。 中国论文网 /7/view-4901339.htm　　关键词： 大断面；自稳能力；三台阶七步开挖法；光面爆破技术 　　中图分类号：U455.4 文献标识码：A 文章编号：（5-02 　　1 工程概况 　　八家村隧道全长231m，起于K2+168止于K2+399，隧道按照客货共线双线隧道设计，进口施工区段为浅埋地段，最大的埋深达到30m，最小的埋深仅有8m，隧道开挖断面形状如图1所示。地表的施工环境复杂，距隧道口东北方向200m处是320国道，车流量大，距隧道口西南方向180m处是杨林鑫地园艺场，隧道四周有密集的居民房屋。隧道穿过的岩石多为IV、V级围岩，主要由泥岩和砂岩组成，自稳能力较差。 　　2 地形地貌 　　隧道穿过嵩明县著名的风景区长虫山，地表海拔为m，高差达到195m，所处的地形起伏比较大，自然横坡为9°～40°，部分地形比较陡峭。由于隧道埋深小，考虑爆破作业震动对既有隧道的影响，保证既有隧道投入使用后的安全，决定在隧道进口25m内（即K2+168至K2+193）运用破碎锤进行掘进，剩余的采用控制爆破方法进行掘进。 　　3 爆破施工技术 　　隧道的岩层属IV、V级岩石，围岩软弱自稳能力较差，受到震动容易坍塌，施工难度较大。结合隧道的工程地质条件、场地条件、结构埋深和工期等因素，根据铁路隧道施工的规定，为保证施工时和投入使用时的安全，掘进方法拟选用三台七步开挖法，一边掘进一边进行支护，隧道的周边孔则使用光面爆破技术开挖隧道轮廓[1-3]。 　　3.1 设计原则 　　①控制爆破的有害效应。降低爆破震动的幅度，最大限度的减少冲击波对围岩的震动作用，保证周围居民房屋的安全；控制飞石的距离，保护周围的建筑物和苗圃等。 　　②在爆破效果不受影响的条件下，最大可能的减少炸药单耗量，提高掘进进度，缩短工期，获得最大的工程效益[4]。 　　3.2 爆破掘进的顺序及方法 隧道掘进顺序如图2所示。为了保证上台阶不塌方，运用传统的预留核心土的方法，整个掘进面运用三台阶七步开挖法。台阶的高度分别为340cm、320cm和340cm。 　　3.3 选取爆破参数 　　①孔径d。钻孔设备使用YT-28型钻机，钻机的钻头直径38mm，炮孔直径42mm。 　　②炮孔深度L。若炮孔太深，周围岩石对炸药的夹制作用比较明显，影响爆破效果[5]，因此炮孔深度不能太大，在能使周边岩石处于稳定的条件下，应最大限度的增加循环进尺。根据施工要求，循环进尺为0.8m时，炮孔深度为1m。 　　③掏槽方式及参数。通过分析类似工程实例，根据循环进尺决定楔形掏槽的级数的原则：当循环进尺在0.7m与2.0m之间时，一般采用单楔形掏槽方式[6]。本工程掏槽孔布置采用单级楔形陶槽方式，结合工程经验及相关计算取：孔口距a=95cm，孔底距a1=40cm，排距b=85cm，掏槽角=70°。 　　④周边孔参数。根据周边孔的计算公式，间距E=（8-12）d=33.6～50.4cm；抵抗线W=（1-1.5）E=33.6～75.6cm；装药系数：0.04～0.19kg/m。由以上计算公式，周边空的间距E取40cm，抵抗线W取60cm。 　　⑤掘进孔参数。通过查表及相关工程数据，掘进孔的间距一般是周边孔的2倍左右，抵抗线是间距的0.7倍左右[7]，取间距E=80～100cm，排距b=80～90cm，钻孔时可以根据实际情况灵活调整数据。炮孔布置示意如图3所示。 　　⑥炸药单耗q。结合工程经验，隧道掘进的炸药单耗量一般是0.6～2.5kg/m3，八家村隧道穿过的岩石是IV、V级围岩，故q应取小值，取q=0.6kg/m3。 　　⑦装药总量Q和理论炮孔数量N。Q=qv=qSLη=0.6×115×1×0.8=55.2kg，N=Q/Q0=55.2/0.25=221个，其中S为隧道开挖断面面积，η为炮孔利用率。实际炮孔数量217个，实际炮孔数与理论炮孔数比较接近，实际装药量53.6kg，比理论装药量略少。 　　⑧装药结构。掘进孔根据表1中的数据进行装药，周边孔采用减弱装药，具体装药形式和装药量参见表1。 　　⑨起爆网路。采用一手抓的起爆方式，中间插2发电雷管起爆。 　　4 爆破效果 　　施工单位采纳了以上施工方案，得到了良好的爆破效果：运用三台阶七步法保证了作业人员的安全，加快了施工掘进进度，提前完成了工程项目，达到了较好的工程效益；周边空运用光面爆破技术，不仅很好的控制了隧道的轮廓，减少了超挖和欠挖的现象，缩短了预定工期，还降低了爆破震动对围岩的影响，提高了既有隧道投入使用后的安全性。 　　5 结语 　　①掏槽方式和参数。对于软岩隧道，选择合理的掏槽方式和参数至关重要。结合隧道的岩体特征，合理的掏槽方式和参数是取得良好爆破效果的前提。②灵活选择掘进方式。根据工程的需要，为了提高工程的安全系数，有时采用人工掘进的方式，有时采用爆破的方式进行开挖，总之根据需要因地制宜的选择掘进方式。③三台阶七步法。一边开挖一边支护，最大限度的减少了围岩的暴露时间；减少了一次爆破装药量，降低了爆破震动源强度[8]，提高了围岩的自稳能力。 　　参考文献： 　　[1]邵晓宁，张道振.光面爆破技术在新武家庄隧道掘进中的应用[J].铁道建筑，-56. 　　[2]王雪琴，张春钢.超大断面隧道分部开挖施工技术[J].铁道建筑，-60. 　　[3]韦猛，熊冰.控制爆破技术在路基施工中的应用[J].路基工程，2007（5）：116-117. 　　[4]翁春林，叶加冕.工程爆破[M].北京：冶金工业出版社，2006：99. 　　[5]庙延钢，王文忠，王成龙.工程爆破与安全[M].昆明：云南科技出版社，2005. 　　[6]张志毅，王中黔.爆破工程师手册[M].北京：人民交通出版社，2002. 　　[7]顾毅成.爆破工程施工与安全[M].北京：冶金工业出版社，2004. 　　[8]栾龙发，张智宇编.爆破工程与安全技术[M].北京：化学工业出版社，2011.
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　　　　　　雪峰山隧道位于上海到瑞丽高速公路湖南邵阳至怀化路段之间，为双洞双车道隧道，全长7039米，是目前全国高速公路第三长隧道。贯通工期两年零一个月，贯通横向误差为零毫米(规范误差为300毫米)，高程误差仅7毫米(规范误差为70毫米)，实现了精确贯通，创造了特长隧道贯通误差世界最小的记录。工程总投资5亿人民币。施工单位为贵州省桥梁工程总公司第六工程处和中铁二十局集团二公司。建设队伍管理精细，创中国隧道施工史上罕见的“零死亡”记录。正式通车后，汽车穿越雪峰山的时间将由原来的一小时四十分钟缩短为七分钟。　　　　雪峰山隧道有四大作用　　作为邵怀高速公路中的关键控制工程，雪峰山隧道的建设更是直接影响了全线乃至整个上瑞国道主干线的建设，直接关系到邵阳与怀化，湖南与贵州、云南，东部与西部的经贸往来、经济合作及技术交流，意义非常重大。　　
首先雪峰山隧道将改变区域经济。湘中、湘西南地区土地肥沃，自然资源丰富，民俗风情浓郁，但长期以来，受地理条件和交通条件的制约，当地人民群众出行困难，与外界进行物资、文化交流极不方便，雪峰山犹如一条巨蟒，横卧在邵阳、怀化两市之间，阻碍交通，成为湖南东西部地区乃至国家东西部地区的交通瓶颈。　　修建邵怀高速公路，打通雪峰山瓶颈，对促进区域经济发展，实现全面建设小康社会的目标具有十分重要的作用。　　
第二是改善行车条件。目前邵阳至怀化的主要公路通道是Ｇ320国道和Ｓ222省道。其中国道所经过的雪峰山路段十分艰险。由于路险，加上气候影响大，每年封路时间比较长，封路期间，迫使车辆绕行Ｇ319国道，加大了车辆的运营成本。打通雪峰山隧道，能缩短盘山里程30公里，能改善通行条件，降低营运成本，提高运输效率。　　
第三是减少事故发生。跨越雪峰山路段的320国道，弯急坡陡，十分艰险，过往司机望而生畏。2003年9月，怀化市政府在芷江县举办“和平节”，上海市组团参加了活动，当上海车队（共8辆小车）路过雪峰山320国道时，有些青年司机吓得哭了起来，本来一个半小时的行程，他们走了两个多小时，回程时再也不敢过雪峰山，情愿由209国道绕道常德转长沙回上海。除了路险外，雪峰山气候特殊，雨多、雾多、雪多，冰冻时间长，严重影响行车安全。据统计，雪峰山路段平均每年出事故200多起，车毁人亡的事常有发生。　　
第四是保护生态环境。长期以来，雪峰山是动植物的王国，生态、植被良好，山清水秀，鸟语花香。由于320国道盘旋于山区，常年行车的尾气、噪音与公路维修保养，加之常有的交通事故抢险等，难免对其自然环境产生或多或少的破坏与污染。打通雪峰山隧道后，由于公路里程缩短了30公里，极大地减少了320国道的行车数量，汽车排放的尾气、噪音及公路维修保养、交通事故抢险等随之减少，山区生态环境将得到有效保护，有利于人与自然和谐发展。　　　　　　　　分类： |您所在位置： &
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页 勘察证书编号
030005-kj 雷震山隧道穿越 日
期：2010.12 目
录 TU 1 UT TU 工程概况UT ..............................................................4 TU 2 UT TU 设计依据UT ..............................................................5 TU 3 UT TU 设计总原则UT ............................................................5 TU4 UT TU 设计主要遵循的规范、标准UT ..............................................5 TU 5 UT TU 设计范围UT ..............................................................6 TU 6 UT TU
隧道位置的选择UT ........................................................6 TU 6.1 UT TU
隧道穿越轴线的选择原则UT ...........................................6 TU 6.2 UT TU
隧道洞口的选择原则UT ...............................................6 TU 6.3 UT TU
穿越位置的确定UT ...................................................6 TU 7 UT TU 自然地理条件UT ..........................................................7 TU 7.1 UT TU 地形地貌UT .........................................................7 TU 7.2 UT TU 气象UT .............................................................8 TU 7.3 UT TU 交通条件UT .........................................................8 TU 8 UT TU
区域地质UT ..............................................................8 TU 9 UT TU 水文地质条件UT ..........................................................9 TU 9.1 UT TU 地表水UT ...........................................................9 TU 9.2 UT TU 地下水UT ...........................................................9 TU 9.3
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