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隧道施工开挖方法

一、隧道施工开挖一股规定

按新奥法施工时,应根据隧道工程地质、水文地质条件、机械设备等条

件,采用尽量少扰动围岩的开挖方法。

1．隧道施工开挖方法

开挖方法有:钻爆开挖法,机械开挖法,人工和机械混合开挖法等三种。

2.隧道施工开挖方法的选用

应根据隧道地质条件、环境情况、机械设备、安全要求等综合考虑进行

选用,并与支护衬砌施工相协调。

钻爆法——可用于各类岩层中,是隧道施工开挖中采用最普通的方法。

当用钻爆法开挖坑道时,应采用光面爆破,预裂爆破技术,能使开挖轮廓

线符合设计要求、超欠挖量少,并能减少对围岩的扰动破坏等。

机械开挖法———般适用于软弱破碎围岩,在全断面一次开挖法中宜采

用大型机械掘进，在分部开挖法中多选用小功率、小尺寸的小型挖掘机

或单壁掘进机,它具有耗能较少,灵活性大,生产效益较高等优点。

二、钻爆法开挖设计

采用钻爆法开挖坑道时,为了减少超挖和控制对围岩的扰动,应综合研

究地质情况、开挖断面大小、开挖进尺快慢。爆破器材性能、钻眼机具

和出渣能力等因素,在此基础上编制钻爆没计。

1.钻爆设计的内容

钻爆设计应包括:炮眼(掏槽眼、辅助眼、周边眼)的布置图、数目、深

度和角度、装药量和装药结构图、起爆方法和爆破顺序等。

2．爆破设计图

爆破设计图应包括:炮眼布置图、周边眼装药结构图、钻爆参数表、主

要技术经济指标及设计施工有关的必要文字说明。

3.开挖和爆破方法选用

根据隧道工程地质条件选用施工开挖方法及爆破方法:对硬质岩,采用

全断面一次开挖对,应采用光面爆破法;对软质岩,宜采用预裂爆破法;

对松软地层采用分部开挖时,宜采用预留光面层光面爆破法。

三、光面爆破的技术要求

(1)应根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小抵抗线；

(2)严格控制周边眼的装药量；并使药量沿炮眼全长均匀分布；

(3)周边眼宜采用小直径药卷和低爆速炸药。为满足装药结构要求,可借

助传爆线以实现空气间隔装药；

(4)采用毫秒微差顺序起爆,应使周边爆破时有最好的临空面。周边眼同

段的雷管起爆时间差应尽可能小；

(5)各光面爆破参数的选用:如周边眼间距(E)、最小抵抗线(y)、相对距

(E/V)和装药集中度(g)等,应采用工程类比或根据爆破漏斗及成缝试验,

选择光面爆破参数,关于爆破成缝试验可按《公路隧道施工技术规范》

附录B进行。在无条件试验时,可按表7-1选用光面爆破参数。

四、光面爆破器材选用

(1)光面爆破的爆破器材主要有:炸药、非电塑料导爆系统、毫秒雷管和

导爆索等;

(2)光面爆破的周边眼使用炸药的要求是:应选择低爆速、低密度、低猛

度、高爆力,小直径、传爆性能良好的炸药;

(3)光面爆破的周边眼使用的雷管选用要求是:应选择分段多,起爆同时

性好的毫秒雷管。

国产毫秒雷管有⒛个段,已研制成功的还有200和300毫秒等差递增雷

管。经试验毫秒雷管和毫秒等差递增雷管结合使用,能获得更节约炸药、

减少振动的效果。

隧道内采用非电塑料导爆系统是一种安全可靠、操作方便的新型起爆系

统。我国大瑶山遂道长14.3Km施工采用非电塑料导爆系统,没有发生过

因爆破而引起的伤亡事故。

第四节隧道开挖中的辅助施工措施

一、隧道开挖工作面辅助稳定措施

1.稳定开挖中辅助措施

隧道施工中常用稳定开挖工作面的辅助措施有:

(1)环形开挖留核心土挡护开挖面;

(2)喷射混凝土封闭开挖工作面;

(3)超前锚杆锚固前方围岩(超前支护);

(4)管棚超前支护前方围岩(包括短管棚、长管棚、插板);

(5)超前小导管注浆加固围岩和堵水;

(6)超前深孔围幕预注浆加固围岩和堵水;

(7)临时仰拱封底;

(8)隧道开挖工作面及围岩预注浆加固。

2.稳定开挖工作面辅助措施选用

前面所述的几种稳定隧道开挖工作面的辅助措施,应根据地质条件、涌

水状况、施工方法等进行选择应用,一般宜采用几种措施综合治理。

(1)在浅埋、严重偏压、岩溶流泥地段、砂土层、砂卵(砾)石层、自稳

性差的软弱破碎地层、断层破碎地带,以及大面积淋水或涌水地段进行

施工时,可采用辅助施工方法,对地层进行预加固、超前支护或止水。

(2)采用稳定开挖工作面辅助施工方法施工时,应遵守下列技术规定:

①应根据隧道工程地质及水文地质条件、施工队伍技术水平、机械设

备状况等,选用辅助施工方法,并做好相应的工序设计;

②应按采用的辅助施工方法,准各所需要的材料及机具,制订有关的安

全施工条例;

③隧道施工中应经常观察地形、地貌的变化及地质和地下水的变异情

况,预防