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1、瀑布沟水电站地下厂房开挖方法与钻爆参数设计摘要本文针对大型地下厂房开挖过程中广泛采用的钻爆法施工作业，阐述了地下厂房开挖的方法和钻爆施工的关键技术。并结合四川大渡河瀑布沟水电站地下厂房实际情况，选取了其中两个典型开挖层主厂房顶拱层（主厂房层）和主厂房层进行了钻爆参数和起爆网络的设计。这两个开挖层运用到了钻爆施工的各种基本方法，包括有全断面开挖爆破、轮廓控制爆破、梯段爆破及特殊部位开挖（岩锚吊车梁岩台开挖）。文中详细介绍了地下厂房的各种开挖方法，施工方式、基本的分层原则，分析了影响分层的各种因素。在地下厂房开挖时要考虑施工通道条件、厂房的结构特点、施工机械性能、相邻洞室及相关构筑物的施工需要来合
2、理设置分层，安全经济高效的完成地下厂房施工。文中针对地下洞室的钻爆施工方法进行详细的介绍，并重点阐述了全断面开挖、轮廓控制爆破开挖、深孔梯段爆破开挖、宽孔距小抵抗线微差挤压爆破的设计原则和爆破参数的确定方法。并结合实际工程的爆破参数与爆破网路的设计，阐述地下工程爆破的施工工艺。根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具和爆破器材等进行爆破设计，合理确定炮眼布置、数目、深度、角度、装药量和装药结构、起爆方法、起爆顺序、循环作业等，以便应用工程实践。关键词：地下厂房 爆破 参数 施工 Abstract During the paper, detailed instruction
3、is done on every kind of excavation method, the ways of construction and the basic principles of dividing the layers. Also, analysis is made on possible factors which are likely to affect the layers arrangement. When the excavation of the underground workshop is in progress, factors such as the cond
4、ition of ventilation to the outside, the characteristics of the workshop, the function of the machines used in construction, neighboring chambers and tunnels and related structures should be all taken into consideration to lead an economic and effective job which will surely guarantee the safety of
5、the construction of the underground workshop. In this paper, with reference to diversified methods of drilling and excavation, emphasis has been laid on the part of introducing the designing principles and how to fix the parameters of the explosion on such methods as follows: all section excavation,
6、 contour-controlled excavation, explosive excavation, deep holed excavation and the bread spacing and short shore dimension blasting Relating to the actual situation of the project, elaborations are done on the skills of the construction. Afterwards, based on the geology condition, the section of th
7、e excavation, method of excavation, the circulation range of the tunnel boring advances, the design of the drilling machines and the equipment used for explosion, the design of the whole explosion arrangement has been done to rationally identify the confirm porthole depth，angle, powder charge amount
8、, powder charge structure, detonating method, detonating order, circulation homework, etc. In order to apply to the practice of the project. Key words: underground project design of explosive parameter construction目录第一章 钻爆设计理论11.1 钻爆法隧洞开挖施工程序11.2 钻爆法开挖施工特点与要求11.3 地下工程开挖方法21.3.1 全断面开挖方法及特点21.3.2 断面分部
9、开挖法及其特点21.4 地下厂房开挖方法31.4.1 地下厂房分层考虑因素31.4.2 地下厂房典型分层方案的确定41.5 布孔61.5.1 炮孔类别61.5.2 炮孔布置原则71.6 全断面开挖钻爆参数设计81.7轮廓边线控制爆破设计91.7.1 预裂爆破参数设计101.7.2光面爆破参数设计111.8 深孔梯段爆破参数设计111.9宽孔距小抵抗线微差挤压爆破设计131.10 爆破控制及安全措施141.10.1 爆破控制141.10.2安全措施15第二章 瀑布沟地下厂房概况162.1 工程概况172.2 施工特性182.3 主厂房基本资料分析及主要技术问题192.3.1 工程地质条件192.
10、3.2 主要围岩参数的确定192.3.3 工程区域水文、气象条件及水文地质条件192.4 主要技术问题202.5 开挖方式202.6 施工机械222.7 爆破器材22第三章 主厂房顶拱层（主厂房层）开挖设计233.1 开挖方式233.2 中导洞开挖钻爆设计233.3 中部扩挖钻爆设计263.4 两侧扩挖钻爆设计28第四章 主厂房层开挖设计304.1 开挖方式304.2 中部拉槽钻爆设计304.3 保护层开挖钻爆设计344.4 岩锚吊车梁部位岩台开挖钻爆设计38参考文献40第一章：钻爆设计方法在进行水利水电工程施工时，通常都要进行大量的土石方开挖，爆破则是最常用的施工方法之一。传统水利水电工程爆
11、破，大多数已破碎地质岩体为主要措施进行大坝基础、船闸边坡、引水隧道和地下厂房等的开挖，较少考虑保护岩体和生态平衡，故水工建筑物的建造带来了事关工程安全稳定的一系列后续处理的问题，增加了工程投资。现代水利水电工程爆破，则重点突出了即优质、高效、快速爆破岩体，又安全、有效、合理的保护地质岩体与生态环境的技术，使爆破全过程纳入人与自然和谐相处的状态，符合水资源可持续利用和发展的方向。在现在的水利水电工程施工中，基于“新奥法”理论的钻孔爆破施工由于对岩层地质条件适应性强，开挖成本低得到了广泛的应用。地下工程的开挖掘进质量关系着整个工程的施工进度和经济效益，而开挖掘进质量与当地的地质条件、水文条件、开挖
12、施工方法和程序、钻爆参数设计、支护工程施工、现场施工组织、施工队伍水平等众多因素相关。其中，根据地质，水文条件选择合理的开挖施工方法程序与合理的钻爆参数是至关重要的。11钻爆法开挖施工程序钻爆法隧洞开挖施工工序包括:准备、布眼、钻孔、装药、填塞、爆破、通风、处理悬石、排碴。12钻爆法开挖施工特点与要求（1）由于涌水、空气潮湿、照明、通风、洞内气温和噪音等影响，钻孔爆作业条件差，加之它对支撑、出碴运输、喷锚等工作有较大影响，致使爆破作业面受到限制，爆破施工存在不安全因素;（2）爆破的临空面对爆破效果影响很大;（3）钻孔质量要求较高，爆破后的断面必须符合设计要求，超欠挖量不能过大;（4）由于地下工
13、程的造价高、维修不方便，因此施工过程中，应确保工程质量，尽量减少爆破作业对围岩的破坏，以确保围岩的完整。13地下工程开挖方法地下工程开挖按开挖顺序可分为全断面开挖法和断面分部开挖法。1.3.1全断面开挖法及其特点全断面开挖适用于坚固而不需要临时支撑的地层中(f810)或允许在出碴后及时进行临时支撑的稳定岩层中。它是在整个断面上一次钻孔爆破开挖成洞，待全洞贯通以后或掘进相当距离以后再进行衬砌或支护施工，并视围岩开挖后允许暴露时间和总的施工安排而定。这种掘进方式的优点是:工作场面大，可采用大型高效机械施工，施工进度快;采用大型机械时可以加大钻孔深度，提高爆破经济指针;施工组织比较简单，便于维持正常
14、的工作循环;通风条件好，运输布置方便，准备工作量和辅助工序少。其缺点为:预先必须做好地质勘探工作，有准确的地质资料;需采用大型钻孔机械和装碴运输设备;爆破后拱顶和边墙的清理比较困难。从目前凿岩台车工作范围（主要指高度、宽度）等性能考虑，一般、类围岩条件下，高度小于912m、宽度小于1315m的引水隧洞、导流洞、交通隧洞等水利水电工程地下工程均可采用全断面施工。1.3.2断面分部开挖法及其特点断面分部开挖适用于不太坚固的岩层(f7)，对开挖断面较大的平洞开挖，是一种常用的施工方法。这种掘进方法是将整个断面分成若干层或块，分层分块开挖，先掘进平洞断面的一部分，然后再扩大至设计断面。它有以下几个特点
15、:一是由于分层分块开挖，进行扩挖断面扩大时爆破自由面增多;二是可以提高爆破效果，减少装药量;三是通过导洞的开挖，能对围岩的工程地质和水文地质条件做进一步的了解，有利于开挖作业顺利进行。断面分部开挖法从开挖形态上通常分为台阶法和导洞开挖法。导洞法开挖按照导洞在设计断面中的相对位置，导洞法开挖又可分为下导洞、上导洞、中导洞、上下导洞几种形式。下导洞开挖一般适用于洞线较长、岩层坚硬(f46)、地下水较为严重、不需或只需简单临时支撑的情况；上导洞开挖一般适用于洞线较短、岩层较差(f1.5)、不设临时支撑、洞径较大(大于5 m)且有柱架式钻孔设备的情况；上下导洞开挖适用于岩层松软、破碎，地下水严重的情况，其中上导洞用来扩大，下导洞则用来出渣和排水，上下导洞用斜洞或直井连通。14地下厂房开挖程序地下厂房不仅具有跨度大、边墙高、交叉洞室多等特点，而且在施工过程中层次及工序繁多、技术要求高，这些都给地下厂房的开挖带来了很大的难度。在地下厂房施工过程中，确定合理的开挖程序和开挖方法，是保证厂房开挖工作安全、快速进行的关键；特别是厂房顶拱层的开挖，由于其跨度特别大，所以开挖方案选择的正确与否，直接关系到施工安全和
