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1、 技 术 交 底 书 工程名称西成客专XCZQ-5标段编 号交底项目隧道洞身开挖施工技术交底交底日期工程概况：新建西成铁路西安至江油段（陕西境内）站前工程XCZQ-5标段，正线全长31.81Km，桩号为DK152+500DK184+312.32。其中隧道工程30.47km：得利隧道我标段施工范围DK152+500DK158+830.5共计6330.5m；福仁山隧道DK159+625.95DK172+725.5全长13101.55m、1#斜井位于DK163+000处长度为1783.04m、出口横洞位于DK172+050处长度为373.2m、出口平导位于DK172+063-DK166+348处长度
2、为5715m；罗曲隧道DK172+977DK182+261全长9284m、1#斜井位于DK175+650处长度为1217.33m、2#斜井位于DK179+300处长度为612.88m；范家咀隧道DK182+556DK184+312.32全长1756.32m。适用范围：适用本标段所有隧道的洞身开挖施工。1、设计要求1.1开挖要求岩石隧道爆破开挖采用光面爆破，应先通过实验，选择合理的钻爆参数，必要时在施工过程中，根据现场的爆破效果，地质条件的变化和对你振动波的检测，不断调整钻爆参数，实现光面爆破；在爆破作业完成后，检查拱部有无易坍塌的块体，查明不良地质节理面与隧道开挖掌子面的几何关系，确保安全稳定
3、时在进行下一步工序作业。软岩或土质段隧道开挖宜采用机械开挖，把对围岩、支护及衬砌的扰动减小到最小程度。1.2技术要求1、一般要求（1）隧道开挖应控制循环进尺，最大不宜超过3.5m，仰拱开挖一次开挖长度不应大于1倍洞径。（2）隧道开挖后，应及时喷射混凝土封闭围岩，并及时完成初期支护。2、全断面法开挖应符合的要求（1）全断面法开挖时，应控制一次起爆的炸药量，减少爆破振动对围岩的影响。（2）长及特长隧道应采用大型施工机械，各种施工机械设备应合理配套，充分发挥机械设备的综合效率。3、台阶法开挖应符合的要求（1）采用台阶法开挖隧道时，应根据围岩条件合理确定台阶长度和高度。台阶长度不应过长，应控制在一倍洞
4、径以内。（2）台阶形成后，各台阶开挖、支护宜平行作业。（3）下台阶开挖，左右侧宜交错进行。（4）循环进尺应根据围岩地质条件和初期支护钢架间距合理确定。级围岩不宜超过2.0m,级围岩不宜超过1.5m，级不宜超过1.0m。2、工艺措施本隧道为大断面隧道，隧道洞身开挖采用钻爆法开挖。根据隧道围岩地质特点，不同级别围岩段采用不同的开挖方法。2.1全断面开挖1、适用范围：全断面开挖适用于本标段辅助坑道、级围岩，循环进尺宜控制在3.0-3.5m。辅助坑道、级围岩硬岩地层，在采取超前小导管、超前预注浆等辅助施工措施加固后，也可采用全断面法施工，但应根据具体围岩情况适当缩短开挖进尺。2、全断面开挖方法简介全断
5、面开挖法是指将整个隧道开挖断面一次钻孔、一次爆破成型、一次初期支护到位的隧道开挖方法。全断面开挖法有较大的作业空间，有利于采用大型配套机械化作业，提高施工速度，且工序少，施工操作比较简单，便于施工组织和管理，较分部开挖法减少了爆破震动次数。但由于开挖面较大，围岩相对稳定性降低，且每个循环工作量较大，每次深孔爆破引起的震动较大，因此要求具有较强的开挖、出渣能力和相应的支护能力。3、全断面开挖法施工工序全断面法施工工序示意图见图2.1.1图2.1.1 全断面法施工工序示意图1开挖； 初期支护； 全断面法施工工艺流程见图2.1.2施工准备开挖质量检查初期支护地质素描出渣运输装运机械就位找顶排险修正钻
6、爆参数通风排烟钻眼、装药、爆破钻爆设计台车（台架）就位布置炮眼测量与量测地质预报 图2.1.2 全断面法施工工艺流程图2.2台阶法1、适用范围：在、级围岩铁路客运双线隧道施工时采用台阶法，级围岩隧道在采用了有效的措施（如超前预注浆加固围岩）后亦可采用台阶法开挖。台阶长度必须根据隧道断面跨度、围岩地质条件、初期支护形成闭合断面的时间要求、上部施工所需空间大小等因素来确定，如围岩较差，台阶长度可缩短。2、台阶法开挖方法简介 台阶法开挖是先开挖上半断面，待开挖至一定长度后同时开挖下半断面，上、下半断面同时并进的施工工艺。上台阶开挖采用风动凿岩机钻眼，二级楔型掏槽；下台阶采用风动凿岩机钻眼，塑料导爆管
7、非电起爆系统，毫秒延时有序起爆，光面爆破。上台阶由挖掘机装碴，下台阶由3m3装载机或反铲装碴，20t自卸汽车运碴。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。隧道开挖后及时施作初期支护，下半断面开挖后仰拱（或铺底）紧跟。3、台阶法施工工序台阶法施工工序示意图见图2.2.1 图2.2.1 台阶法施工工序示意图1上台阶开挖； 上台阶初期支护； 2下台阶开挖； 下台阶初期支护； 3仰拱开挖；仰拱初期支护；仰拱填充混凝土；拱墙混凝土台阶法施工工艺流程见图2.2.2开始施工准备（含超前地质预报）上台阶爆破设计上台阶测量放线下台阶测量放线凿岩机、台架就位凿岩机、台架就位上台阶钻眼下台阶钻
8、眼上台阶装药下台阶装药爆破通风出渣开挖断面检查及爆破效果评价结束良差信息反馈图2.2.2 台阶法施工工艺流程图4、双线隧道类、类围岩台阶法爆破参数设计（1）爆破器材爆破器材选用乳胶炸药、塑料导爆管非电起爆系统、毫秒延时起爆。周边眼采用25mm小直径药卷间隔装药，装药结构用竹片绑扎，导爆管传爆，进行间隔装药，根据围岩情况，可对间隔距离和药量进行调整。其它炮眼采用32mm药卷连续装药。起爆材料采用1-15段的非电毫秒雷管起爆，电雷管引爆。网络联接掏槽采用孔内复式网络，其余孔采用单式网络，周边孔采用传爆线竹片，小直径间隔装药，孔外网采用复式网络联接。（2）钻爆设计参数要求光面爆破主要参数：最小抵抗线
9、、炮眼密集系数、不耦合系数、线装药密度、眼距和起爆时差、起爆顺序。光面爆破参数表岩石种类周边眼间距E(CM)周边眼最小抵抗线 W(CM)相对距E/W周边眼装药参数Q(KG/M)硬岩557060800.71.00.300.35中硬岩456550700.71.00.20.30软岩355045600.50.80.070.12最小抵抗线与炮眼密集系数光爆层厚度为周边眼（光爆眼）的最小抵抗线，光爆层厚度W与周边眼的间距有密切关系，可用两者比值（周边眼密集系数）K=/W，周边眼密集系数过大，爆破后可能在光爆眼间留下岩埂，造成欠挖，达不到光面爆破效果，反之则可能出现超挖。一般情况下周边眼密集系数小于1，可使
10、反射拉伸波从最小抵抗线方向折回之前造成贯穿裂缝，隔断反射拉伸波向围岩传播的可能，减少围岩破坏。光爆层厚度与隧道断面大小有关，大断面隧道拱顶垮度大，光爆眼所受到的夹制作用小，岩体比较容易崩落，光爆层厚度可适当放大一些；小断面光爆眼受到的夹制作用大，其厚度宜小一些。不耦合系数不耦合系数用K、表示，指炮眼直径与药包直径之比，随着K、值的增大，爆炸冲击作用减弱，而爆炸气体准静态压力的作用时间得到延长，作用在炮眼壁岩石上的应力值下降。不耦合系数K、取值一般在1.53.0之间，此时可使炮眼壁岩石上受到的冲击压力（或产生的应力）不大于岩石的极限抗压强度，避免压碎圈的形成，从而留下半炮眼痕迹，同时，在炮眼连心
11、线上产生的切向拉应力大于岩石的抗拉强度，产生定向裂隙。根据不耦合系数的大小和所选用药卷直径，光面爆破装药结构通常有两种形式：环向空气间隔连续装药结构和轴向空气间隔装药结构。线装药密度在已确定光面爆破炮眼直径和选定不耦合系数K、值之后，即可计算出线装药密度（装药集中度）q。式中炸药密度，Kg/m3； d1药卷直径，m； q线装药密度，Kg/m；在采用环向不耦合连续装药结构时，因为K、=d2/d1，这里d2为炮眼直径，则由上式得如果采用炮眼内各药包间也保持一定间隙的装药结构，则q值的计算另当别论。臂如，当采用既有环向不耦合又有轴向空气间隔的装药结构时，应按当量药包或体积不耦合系数计算q值。当光爆眼
12、直径为3545mm时，一般将线装药密度取为0.10.3Kg/m，其中软岩为0.070.12 Kg/m，中硬岩为0.10.15 Kg/m，硬岩则为0.150.25 Kg/m。眼距光爆眼的间距比主爆眼小，它与炮眼直径、岩性和装药量等参数有关。眼距过大、难以爆出平整光面；眼距过小会增加凿岩费用，且产生大块。通常，合理的眼距可按炮眼直径选取式中眼距，m；起爆时差两相邻光爆炮眼因雷管会导致不能同时起爆，即存在起爆时差。这种时差在10ms内时，光爆眼间应力叠加明显，有利于贯通裂隙的形成，可视为光爆炮眼同时起爆，通过采用高精度雷管或导爆索来实现。周边眼装结构a、软岩周边眼装药结构一般采用两种形式：一种是较破
13、碎围岩采用空气间隔装药，导爆索传爆。导爆索作为炮眼装药时，按10g/m折算为2号岩石硝铵炸药。另一种是较完整的软弱岩层采用小直径光爆炸药连续装药。分别如下图所示：b、硬岩周边眼装药结构硬岩一般采用导爆索间隔装药，装药结构如下图： 除周边眼、中空眼外，其余掏槽、底眼、掘进眼的装药结构均为连续装药，只是装药长度不同。起爆顺序光面爆破掘进有两种方案：全断面一次掘进方案和预留光面层方案。前者常用多段毫秒电雷管或非电塑料导爆管起爆系统顺序起爆，多用于掘进小断面隧道；后者是分次爆破，采用超掘进小断面导洞，然后刷至全断面，多用于掘进大断面隧道。全断面一次掘进方案的炮眼起爆顺序为：掏槽眼辅助孔周边眼掏槽形式掏
14、槽眼的形式有三种：斜眼、直眼、直眼和斜眼的混合掏槽。根据隧道断面大小及工程地质特点，结合现场的钻眼机械设备，一般采用的掏槽方式为斜眼掏槽方式。（3）双线隧道类围岩台阶法开挖爆破孔布置见图2.4.2.5炮眼药量分配见表2.4.2.6。 表2.4.6双线级围岩台阶光面爆破炮眼药量分配表序号上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 药卷数（Kg/孔）合计药量(Kg)1上台阶掏槽眼212.5101.53.02233131.953.93253.5152.254.54辅助眼473.213.52.0258.151193.213.52.02522.275615113.213.52.02530.375717133.213.5
