隧洞工程主要施工方法
1.1、洞身开挖
工序简要:测量放线→超前支护(Ⅴ类围岩)→钻孔→装药→爆破→通风→找顶→初喷砼→出碴运输→初期支护→下一循环。
1.1.1、隧洞开挖作业循环
隧洞围岩全断面开挖作业循环时间详见表《全断面开挖作业循环时间表》。
全断面开挖作业循环时间表
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
备注
工序名称作业时间(min)
测量放线30
台车就位20
钻孔200
装药40
爆破、排烟20
清理撬挖30
初喷砼60
出碴200
径向锚杆、系统支护120
合计720
一个循环时间总计720min,每循环进尺Ⅴ类围岩为3.5m、Ⅴ类围岩为3.0m、Ⅴ类围岩为2.6m,按每天2个循环计算并考虑长期效率,每个作业面月进尺Ⅴ类围岩为200m、Ⅴ类围岩约165m、Ⅴ类围岩约125m。Ⅴ类围岩平均每日1个循环,每个作业面月进尺60~70m。
1.1.2、爆破设计
(1)爆破设计方案编制的依据
A根据规范中有关要求和设计图纸给定的围岩条件和结构尺寸。规定统一采取与围岩条件相适应的钻爆法施工。
B引用标准和规程规范:
①《水利水电工程施工地质规程》(DL/T5109-1999);
②《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》(DL/T5099-1999);
③《爆破安全规程》(GB6722-86);
④《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》(SL47-94);
⑤《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001);
⑥《水利水电工程爆破施工技术规范》(DL/T5135-2001)。
C本爆破设计采用工程类比法,重点参照其它引水隧洞中的爆破成果,进行适当调整,以适应开挖断面的需要。
D为高质量的控制超欠挖,施工时采用YT-28型风钻钻孔,2#岩石硝铵和乳化炸药爆破,非电毫秒雷管及导爆索起爆。实际开挖中为便于出渣和排水,将采用上、下断面法进行钻爆施工;钻爆设计参数经比选确定,并经现场试验测试,不断修正。
(2)爆破施工方案设计A上断面开挖爆破设计
①炸药用量计算:
根据经验,按照下式计算每循环炸药量:
每循环爆破总装药量Q=K·L·S
Q—每循环爆破总装药量(kg)
K—爆破单位体积岩石平均耗量(kg/m3),根据爆破经验,该岩石按不同类别取值分加为为1.2,1.1,1.05
S—开挖断面面积(m2)
L—爆破进尺=3.0、2.6m
则:QⅤ=1.2×3.0×25.92=62.21kg
QⅤ=1.1×2.6×25.92=74.13kg
②炸药品种选择
炸药选用2#硝铵炸药,有水段采用乳化炸药。炮眼直径选择采用TY-28型风钻钻孔,成孔直径42mm,炮眼数目N应能装入所需适量炸药,按照各炮眼及对应装药系数装药。
③炮眼数目及布置
配炸药量的原则,计算炮眼数目N值:
α—各炮眼的装药系数,本设计掏槽眼取0.55,辅助眼取0.45,周边眼取0.4
β—药卷单位长度质量,周边眼采用二号岩石小药卷,该值=0.39,其他眼采用二号岩石硝铵炸药,该值=0.96
q—单孔平均装药量=αβL
q掏槽=0.55×0.96×3=1.584kg
q周边=0.40×0.39×3=0.468kg
q辅助=0.45×0.96×3=1.296kg
④微差间隔时段的计算
微差间隔时间是微差成败的关键,时间过短、过长将严重影响爆破效果。
Δt=KW
式中:Δt——最佳微差时间(ms)
W——最小抵抗线(m)
K——由岩石特性决定的系数(即每米抵抗线移动需要的时间ms/m)。对软岩K=6。最佳间隔应为岩石自振周期T值的1/2,即△t=1/2T。本设计