隧道爆破作业施工方案

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隧道爆破作业施工方案

主洞内轮廓拟定为810cm,上半圆半径为R=820cm的三心圆曲边墙结构,其净空面积(含仰拱)123.07m2,周长(含仰拱)45.52m。隧道内轮廓适合于隧道路面超高不大于±4%的情况,如下图所示。

隧址位于四川盆地西部,属浅~中切构造剥蚀低山地貌,受龙泉山背斜的影响,山体多为平缓的多面山;山顶成驼峰、马鞍状地形。

XX穿越龙泉山的南段之XX,隧址处山顶最高海拔858.2m,隧道北侧的马鞍山海拔904.7m。山体受沟谷切割的影响,冲沟发育,横坡发育,横坡陡缓相间,呈折线型。隧道洞身段地表冲沟、拗沟发育,脊线呈南北向展布,东坡陡于西坡,陡坡处植被茂密,缓坡多为旱地,有少许农舍及果林分布。

出口坡下为一冲沟地形,谷底内松散层广布,沟内有少许水田,斜坡及沟岸植被茂密,自然斜坡坡脚多变化在10°~25°间,两侧谷坡地形陡,坡角约30~50°,植被茂密。

游泳馆施工组织设计2.4工程地质条件及水文特征

2.4.1隧道工程地质

XX隧道隧址区出露及钻探揭露的地质只要有中生界第四系全新统坡残积层(Q4dl+el)、坡洪积层(Q4dl+pl)、中生界侏罗系中统遂宁组(J2sn)、中统沙溪庙组(J2s)。

(2)、隧道工程地质评价表

进口位于XX脊的东坡,为两溪沟交汇所夹斜坡,坡上果林茂密,有少量农舍及旱地,自然斜坡在15°~25°间,台阶状,表层覆盖粉质粘土夹角砾,局部有小规模滑塌现象。下伏沙溪庙组(J2s)粉砂质泥岩,风华强烈,风化裂隙发育,岩体破碎,属极软岩,在自然状态下斜坡总体稳定。

进口段岩层倾坡外,与隧道轴线小角度斜交,岩层倾角3°~5°,隧道开挖土体易沿基岩面滑塌,基岩易发生顺层滑坡。

出口位于XX脊的西坡,两沟交汇处的上方,斜坡植被茂密,基岩裸露,为遂宁组地层,岩性为粉砂质泥岩夹细砂岩。自然斜坡坡度与岩层倾角一致,坡脚25°~36°,未见有变形崩塌、滑坡现象,自然状态下稳定性好。

隧道出口为顺层斜坡,隧道开挖易发生顺层滑动,地下水呈滴水状。

隧道埋深30~300m,隧道围岩由侏罗纪中统沙溪庙组级遂宁组地层组成,岩性以粉砂质泥岩为主夹细砂岩,中~未风化,薄层~中层装结构,属软~较软岩类,隧道穿越龙泉山背斜,岩层倾角进出口段较陡约20°~36°,进口至中间较缓约3°~6°,受构造影响强烈,节理裂隙较发育,岩体中发育2~3节理,倾角>60°,岩体较破碎~较完整,属Ⅳ级围岩。

据钻探揭示,进洞身附近的厚层砂岩(约8m厚)有可燃气体溢出。

岩层平缓地段,因泥岩夹砂岩,层间结合差,隧道开挖后,洞顶易产生剥层状垮塌。含裂隙水,呈滴水状或细股状产出,粉砂质泥岩中含较多石膏团块及石膏纹层及钙硭硝斑点、薄片,对混凝土具腐蚀性。拱顶无支护时围岩易产生较大坍塌,侧壁基本稳定。厚层砂岩含可燃气体,初判为低瓦斯隧道。

隧道工程地质较复杂,围岩主要为Ⅳ、Ⅴ级。

XX隧道围岩级别划分统计表

2.4.2隧道水文地质

洞身中部靠近出口端,于K256+000右200m处分布一长约100m,宽约50m呈椭圆形的水塘,人工挖掘于泥岩中,勘察期蓄水量很小,久旱为干塘。

本爆破方案用于XX隧道左右洞爆破施工作业。

隧道施工要按照“放小炮、短开挖、勤量测、强支撑、衬砌紧跟、拱背回填密实”施工,做到步步为营,稳扎稳打,以保证施工安全;为加强衬砌与洞门的整体性,衬砌内设短筋与端墙连接。

根据技术文件以及现场地形、地质条件,经多方论证选择如下方案:

隧道开挖采用光面爆破,Ⅴ级围岩浅埋段采用弱爆破(微振动爆破)、风镐整修周边围岩开挖,IV级围岩均采用台阶法光面爆破法开挖施工。严格控制超欠挖,以达到开挖轮廓圆顺,开挖面平整。开挖中,应加强开挖面的地质素描和地质预报工作。隧道爆破应减少对围岩的扰动,开挖后必须及时进行初期支护。

周边孔抵抗线W(cm)

提高测量放样精度,确保周边眼的定位误差在3cm以内;

周边眼钻孔精度的控制:周边眼钻孔误差在2cm以内;

钻孔外插角控制在2°以内,控制每循环爆破进尺,确保眼底和孔口之间最大偏距不超过20cm;

根据围岩岩性,通过爆破试验,选择确定光面爆破参数,确保光面爆破达预期效果。

A.满足瓦斯隧道规程与规范的要求。

B、尽量能提高爆破质量与改善爆破效果。

C、采用先进爆破技术。如采用塑料导爆管毫秒延期爆破,分段爆破,预裂爆破技术。

D、爆破工程量大时采取自上而下,由顶部先行爆破开挖,一次爆破开挖一个台阶,严格控制单响药量和爆破规模。

E、采用小间距、小药量布药原则,使爆破能量均匀分布,采用松动爆破,加以有效的防护措施,避免产生飞石,降低噪声,确保周围环境安全。

F、采用严密而有效的防护措施,严格控制各段装药量和覆盖防护措施,严格控制爆破震动强度和飞石危害,不做好防护严禁爆破作业。

G、合理选择技术参数,精心设计、精心组织、精心施工,争取“安全、优质、高效、低耗”完成本工程。

电雷管电阻不同分镍铬和康铜两种,每一种由于脚线不同(铁、铜)其电阻又不同,施工过程中根据网路计算和经过经济比较选择。

注:本表只作为计算网路电阻参考,具体使用前要查看说明书,并依此为计算依据。

雷管使用前必须使用爆破专用仪表作导通检测,不合格的不能使用。

药卷选用φ25、φ32两种规格,其中φ25为周边眼使用的光爆药卷,φ32为掏槽眼、掘进眼使用药卷。

Ⅳ级围岩台阶法开挖采用斜眼楔形掏槽,Ⅴ级围岩大拱脚台阶法开挖采用斜眼楔形掏槽。(具体炮眼布置见围岩开挖爆破设计图)

隧道内Ⅲ~Ⅴ级围岩的爆破设计方案如下图所示(见围岩开挖爆破设计图)。

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,现场围岩地质结构千变万化,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由有经验的爆破工程师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。

光面爆破设计工艺流程见下图

钻爆采用凿岩台车。凿岩台车钻孔作业:固定人员司钻,固定部位孔眼,严格控制外插角和周边眼间距;在拱部周边眼钻孔完毕后,利用装药平台进行装药联线作业。如围岩出现变化需要变更爆破设计时,由主管工程师确定。炮孔的装药、堵塞和引爆线路的连接,均由考核合格的爆炮工负责。

整个钻孔过程,可分为准备、测量、定位、开口、拔杆、移位六步。

准备:开工前准备工作做到“四查”。即:查钻机的运转及钻机油管各部件;查水电及管路连接部位是否牢固;查钻头钻杆等配件是否备全;检查易耗材料、器材是否有充分的备用量。

测量:测量是控制开挖轮廓精确度的关键。使用隧道断面激光测量仪进行断面和炮孔划线。每循环都由测量技术人员在掌子面标出开挖轮廓和炮孔位置。

定位: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:凿岩台车开口时缓慢推进,并特别注意钻机方向与隧道中线的夹角是否符合设计外插角,台车与隧道走线保持平行,台车就位后按炮眼布置图正确钻孔。对于掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求比其它眼要高,开眼误差要控制在2cm以内。钻工要熟悉炮眼布置图,要能熟练地操纵凿岩机械,特别是钻周边眼,一定要有丰富经验。钻孔时严格按照炮孔布置图正确对孔,以确保爆破质量。周边孔外插角1°~2°,炮孔相互平行,周边孔在断面轮廓线上开孔,周边眼眼口位置允许误差为±3cm,眼底不得超出开挖断面轮廓线15cm。掏槽孔对孔误差不大于3cm,其它炮孔开眼误差不大于5cm。各炮孔底部参差误差不得大于炮孔深度的10%。在钻眼过程中,应根据岩孔位置及掌子面岩石的凹凸程度调整炮眼深度,以保证炮眼底在同一平面上。

拔杆:在整体性好的石质可中速较慢拔出;如遇破碎岩石卡钎时,应慢慢来回推进,使之拔出;如拔杆困难,靠近该钻位重新钻眼,使之拔出。

移位钻孔:钻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。

保证钻孔质量措施:光爆钻孔时,由爆破设计技术员统一指挥协调行动,认真实行定人、定位、定机、定质、定量的“五定”岗位责任制;分区按顺序钻孔,避免相互干扰、碰撞、拥挤;固定钻孔班,以便熟练技术,掌握规律,提高钻孔的速度和准确性。

使用电爆网路必须使用专用仪器检测掌子面附近的杂散电流,当超过规定时严禁爆破作业,必须经过处理才能作业。

网路分两组,即导洞与扩挖各一组。

堵塞材料采用钻孔遗留的石渣、粘土、岩粉等,堵塞长度严格按照爆破设计要求进行,不得自行增加药量和改变堵塞长度,如需调整,应征得现场爆破技术人员同意并做好变更记录。堵塞时应防止堵塞悬空,保证堵塞材料的密实,不得将导爆管或连接线拉的过紧,防止被拉断或破坏。所有炮孔必须用炮泥堵塞0.3~1.0m以上,孔深超过1米的堵塞长度不小于0.5m,周边孔的堵塞长度不小于0.3m,用水炮泥封堵时,水炮泥外使用黏土炮泥或河砂堵塞不小于0.3m的长度。

瓦斯隧道爆破安全管理规程,洞内爆破严格执行“一炮三检制”(装药前、放炮前、放炮后)、“三人连锁放炮制”(放炮员、班组长、监测员),确保瓦斯浓度达到标准后方可施工。各爆破施工班组必须配备足够的安全帽、安全警戒线、警戒标示牌、口哨及安全员,配备小红旗和对讲机。施爆时,切实做好洞内外人员的撤离和安全警戒工作,指派有一定爆破安全经验的安全员专项负责,在警戒未解除前,禁止任何闲杂人等进入警戒范围。

发现瞎炮,应首先查明原因,如果是孔外的导爆管损坏引起的瞎炮,则切去损坏部分重新连接导爆管即可,但此时的接头应尽量靠近炮眼,如因孔内导爆管损坏或其本身存在问题造成瞎炮,则应参照《爆破安全规程》有关条款处理。

(12)爆破信号的设置

钻爆法开挖是否经济、高效,关键是控制好超欠挖,钻爆施工中将采取如下措施:

①根据不同地质情况,选择合理的钻爆参数,完善爆破工艺,提高爆破效果。对于Ⅴ、Ⅳ类围岩,考虑开挖线内的预留量,爆破后机械凿到设计开挖轮廓线。实践证明此法对于光面爆破十分有效,可起到事半功倍的效果。

②提高画线、钻眼精度,尤其是周边眼的精度,是直接影响超欠挖的主要因素,因此要认真测画中线高程,准确画出开挖轮廓线。

③提高装药质量,杜绝随意性,防止雷管混装。

④断面轮廓检查及信息反馈:了解开挖后断面各点的超欠挖情况,分析超欠挖原因,及时更改爆破设计参数,减少误差,配专职测量工检查开挖断面,超挖量(平均线性超挖)应控制在10cm(进尺3m),杜绝一味追求单循环进尺。

⑤建立严格的施工管理:在解决好超欠挖技术问题的同时,必须有一套严格的施工管理制度来保证技术的实施,为此,从进洞前,制定严格的奖罚制度,用经济杠杆来调动施工人员的积极性,造成人人关心超欠挖,人人为控制超挖去努力。

本工程XX隧道爆破工期较为紧张,进场后2年内需完工。

主要施工机械:配备2台凿岩台车

主要人员配置:2名安全管理人员

6.1爆炸物品的运输及存储

⑴爆炸物品在运输过程中必须采用公安部批准的专用车辆并由专业押运员押运,驾驶员需持有危险品运输操作证,押运员持押运证,并随车携带《民用爆炸物品运输许可证》。

⑶爆炸物品运输驾驶人员在开车期间不得吸烟、喝酒、疲劳驾驶等,车辆时速普通公路不得超过40km/小时,高速公路不得超过80km/小时。

⑴参加本次控爆任务的专业技术人员须持有效证件《中华人民共和国爆破技术人员安全作业证》上岗,且作业证的等级及作业范围与本次控爆性质相符;

⑵参加本次作业人员均需接受安全教育,涉及本次控爆任务的操作人员均应参加过爆破安全培训并持有相关证件;

⑶参加本次控爆任务的普工均应参加过爆破安全培训及生产安全培训;

⑷施工人员须佩戴安全帽,系好安全帽带;

⑸施工期间,作业人员一律不得饮酒;

⑹施爆时切实做好洞内外人员撤离及安全警戒工作。

⑴隧道内严禁吸烟和动用明火;

⑵爆炸物品专人看管,严防丢失和被盗,领用及退库均实行登记制度,并每日清点;若出现丢失或被盗及时向有关部门报告。

⑶装药、联网、警戒均需专业人员确认;

⑷炮孔确保堵塞长度和堵塞质量,防止冲孔及飞石;

⑸未尽事宜,均按《爆破安全规程》执行。

6.4盲炮的预防及处理

⑴使用同厂家同批次的雷管;

⑵逐个检查雷管,确保雷管的可靠性;

⑶网络连接部分用电工胶布包裹严实,确保爆破网络连接完好;

⑷爆破15分钟后,逐个进行排查。发现盲炮及时处理;

⑴隧道施工要坚持“辅助坑道先行,管超前、短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测”的原则,统筹安排组织施工。

⑵围岩软弱地段采用小炮开挖或人工开挖,严格控制装药量。

⑶工序变化处钢架(临时钢架)设锁脚锚杆,以确保钢架基础稳定。

⑷导坑开挖孔径及台阶高度根据施工机具、人员等安排进行适当调整。

⑸钢架纵向连接按照设计图及时施作并根据施工规范要求连接牢固。

⑹为确保施工安全,超前小导洞可根据实际施作随机锚杆支护。

⑻瓦斯隧道爆破安全管理规程,洞内爆破严格执行“一炮三检制”(装药前、放炮前、放炮后)、“三人连锁放炮制”(放炮员、班组长、监测员),确保瓦斯浓度达到标准后方可施工。

⑽禁止使用明接头后裸露的放炮母线,放炮连线、放炮等工作要由专门的人员操作,严格“三人连锁放炮”制度;

⑾炮眼的深度、位置、装药量符合该工作面“作业规程”的要求,炮眼充填填满、填实,严禁使用块状物或可燃性物质代替炮泥充填炮眼,用温炮泥和粘土堵塞炮眼;

⑿严格执行火药、雷管的存放、运输管理规定,放炮员要持证上岗。

⒁电爆网路必须对网路作导通检测,同时严格检测掌子面周围的杂散电流。

⒃放炮后必须通风排烟15分钟以上,由炮工先检查放炮现场,没有危险后其他人员再进入作业现场,进行碴堆路面洒(喷)水后,出碴机械再进行出碴作业;

⒄打眼、装药、封泥和放炮都必须符合瓦斯防爆的有关规定,严禁采用明火放炮。

8.瓦斯隧道的安全管理

8.1瓦斯隧道爆炸物品管理

(2)瓦斯隧道爆破安全管理规程,洞内爆破严格执行“一炮三检制”(装药前、放炮前、放炮后)、“三人连锁放炮制”(放炮员、班组长、监测员),确保瓦斯浓度达到标准后方可施工。

(3)瓦斯隧道仪器、设备、设施检查维修

(4)瓦斯隧道电工安全操作规程

(5)建立瓦斯隧道的信息逐级汇报制

每道工序施工前,瓦检员必须在现场认真检测瓦斯浓度并做好记录,有责任告知该区域是否安全,瓦检记录表上需明确注明,值班领工、当班班组长现场签字,并填写施工作业区瓦斯检测告示牌,每个班组不得少于三次,不得漏检和弄虚作假;作业班组在施工过程中,有权利监督瓦检员是否在现场按规定频次检测。

每日安检员将瓦检资料归类整理后上报项目部安质部部门,达到对瓦斯的逐级监控。

(6)强化瓦斯知识培训

8.2加强瓦斯监测施工管理措施

加强瓦斯监测施工管理措施,稳扎稳打预防塌方,防止瓦斯突出,及时根据收集前方地质资料调整开挖方法和循环进尺。采取“超前探测、提前排放”,有效降低瓦斯压力,杜绝瓦斯涌出的可能。

①加强思想教育、提高防火意识

防止点火源的出现对瓦斯隧道来说是一个严格管理的问题。施工中做到日日不松懈,班班严格执行机电、放炮、摩擦撞击、明火等的防治规定和措施。提高洞内工作人员和工程技术人员的素质,加强防火防爆意识,大力宣传洞内的防火防爆知识,贯彻执行有关规定,发现隐患和违章严肃处理。

b、有爆破作业的工作面必须严格执行“一炮三检”的瓦斯检查制度,保证放炮前后的瓦斯浓度在规定的界限内;

c、禁止使用明接头后裸露的放炮母线,放炮连线、放炮等工作要由专门的人员操作,严格“三人连锁放炮”制度;

d、炮眼的深度、位置、装药量符合该工作面“作业规程”的要求,炮眼充填填满、填实,严禁使用块状物或可燃性物质代替炮泥充填炮眼,用温炮泥和粘土堵塞炮眼;

e、禁止放明炮、糊炮;

f、严格执行火药、雷管的存放、运输管理规定,放炮员要持证上岗。

③防止电气火源和静电火源

a、隧道内电气设备与作业机械均使用防爆型,其他行走机械严禁驶入;

b、在高瓦斯地段全部使用防爆电器设备,主要包括变压器、电缆、配电箱、防爆灯具以及喷浆机、输送泵等施工机械;

c、机动车辆和施工机械采用防爆设备,隧道内车辆限速10km/h;

d、洞内电气设备的选用符合防爆要求,严禁带电检修、搬迁电气设备。防爆电气在进洞前由专门的防爆设备检查员进行安全检查,合格后方可进入。洞内供电应做到:无“鸡爪子”、“羊尾巴”和明接头,有过电流和漏电保护,有接地装置;坚持使用检漏继电器、局扇风电闭锁和瓦斯电闭锁装置;

e、为防止静电火花,洞内使用的高分子材料(如塑料、橡胶、树脂)制品,其表面电阻应低于其安全限定值。洒水、排水用塑料管外壁表面电阻小于1×109Ω,风压管、喷浆管的表面电阻小于1×108Ω。消除洞内杂散电流产生的火源首先应普查洞内杂散电流的分布,针对产生的原因采取有效措施,防治杂散电流。

防治的主要措施有:在摩擦发热的装置上安设过热保护装置和温度检测报警断电装置;在摩擦部件金属表面附着活性低的金属,使其形成的摩擦火花难以引燃瓦斯,或在合金表面涂苯乙烯醇酸,以防止摩擦火花的产生;如工作面遇坚硬夹石或硫化铁夹层时,不能强行截割,应放炮处理。为防止产生撞击火花,装碴前必须将石碴洒水湿润;拆卸钢模板和架子时,均使用木锤。

a、严禁携带烟草、点火物品和易燃物品进洞,必须带入洞内的易燃物品要经过项目总工程师的批准,并指定专人负责其安全;

b、严禁在洞内使用明火或吸烟;

c、尽量减少洞内电焊、气焊作业;特殊的、不可避免的焊接,每次都必须制定安全措施。在焊接、切割等工作地点前后各20m范围内,有检测人员现场检测预应力空心板桥梁预制加工施工组织设计,瓦斯浓度必须小于0.5%。并不得有可燃物,两端各设一个供水阀门和灭火器,并在作业完成前由专人检查,对焊接部位进行降温,确认无残火后方可结束作业。回风巷道内不准进行焊接作业;

d、严禁在洞内存放汽油、煤油、变压器油等,洞内使用的棉纱、布头、润滑油等必须存放在有盖的铁桶内,严禁乱扔乱放或抛在隧道内。

除撞击、摩擦等引起的火源外,地面的闪电或其他突发的电流也可能通过洞内管道进入这些可能爆炸区域而引燃瓦斯,因此,通常应当截断通向这些区域的铁轨、金属管道等。

a、利用隧道供水系统兼作消防用水系统;

b、隧道内高压水管路每隔50m设置1个阀门,以备消防急用;

c、洞内设置灭火器及消防设施,并保持良好状态。

a、引起火灾时,不得停风,但要掌握控制风向、风量;

b、电气设备着火时4#楼基槽施工方案,首先切断电源;

c、不能直接灭火时,设置防火墙封闭火区。

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