【铁路实务】陈士甲 教材精讲班教案 22-第5章-5.3-隧道钻爆法施工（一）

5.3隧道钻爆法施工5.3.1洞口工程施工1.边、仰坡开挖及防护（1）边、仰坡开挖前应完成截、排水工程。（2）洞口边仰坡工程应自上而下逐级开挖支护，及时完成洞边仰坡加固、防护及防排水工程。2.明洞（1）明洞宜采用明挖法施工。（2）明洞宜及早施作，明洞仰拱应安排在明洞拱墙衬砌施工前浇筑。隧道采用爆破开挖时，宜在洞身掘进适当距离后施作明洞；非爆破开挖时，宜先施作明洞，然后开挖隧道。（3）需要及时回填的明洞，内模板支架应在回填至拱脚位置且混凝土强度达到设计强度的70%后方可拆除。（4）明洞回填施工要求：①明洞回填应加强对防水层及排水系统的保护，不得损坏防水层及排水系统。②侧墙回填应对称进行，石质地层中岩壁与墙背空隙较小时用与墙身同级的混凝土回填；空隙较大时用片石混凝土回填密实。回填至与拱顶齐平后，再分层满铺填筑至设计高度。③拱顶回填应采用小型机械分层进行，分层厚度不大于0.3m，两侧回填土面的高差不得大于0.5m。夯填超过拱顶1.0m以上后方可采用大型机械回填。3.洞口段施工洞口段应根据地质条件、对地面建筑物的影响以及保障施工安全等因素选择施工方法，不宜采用全断面法开挖，采用台阶法时，严禁长台阶施工。长台阶法是将断面分成上半断面和下半断面两部分进行开挖，上、下断面相距较远，一般上台阶超前50m以上或大于5倍洞跨。（1）洞口段施工要求：①进洞前应按设计施作超前支护。②洞口段应加强初期支护，及时形成封闭结构，衬砌应尽早施作。③洞口段监控量测应适当增加量测频率。（2）隧道洞口段处于偏压时，开挖前应按设计要求先完成洞门结构及回填施工。4.洞门隧道洞门应及早完成，施工要求：（1）隧道洞门截、排水设施应与洞门工程同步施工，当洞门顶部水沟置于填土上时，填土应夯填密实，必要时应铺砌。（2）基底不得有虚渣、杂物、积水、软层，基底承载力应符合设计要求，超挖部分应采用同级混凝土与基础同步浇筑。（3）隧道洞门采用端墙式时，浇筑与回填应两侧对称进行，不得对衬砌产生偏压。斜切式洞门混凝土达到设计强度后，及时回填边、仰坡超挖部分，恢复自然地形坡面。5.3.2洞身工程施工一、钻爆法施工（一）钻爆设计钻爆设计的内容应包括炮眼（掏槽眼、辅助眼、周边眼、底板眼）的布置、深度、斜率和数量，爆破器材、装药量和装药结构，起爆方法和爆破顺序，钻眼机具和钻眼要求、主要技术指标及必要的说明等。岩石隧道光面爆破一次开挖进尺不宜大于3.5m,爆破参数应通过试验确定。一般四周炮眼称为周边眼，底部周边眼也可以称为底板眼。中间炮眼称为掏槽眼，其余炮眼称为辅助眼。光面爆破：掏槽眼→辅助眼→周边眼隧道爆破应根据地质、水文条件及环境保护要求选择适当的炸药品种和型号，掏槽眼宜选用高猛度的炸药，周边眼宜选用低密度、低爆速、低猛度或高爆力的炸药。低密度：平整低爆速：控制裂缝低猛度：减少冲击高爆力：在保证爆破效果的同时，减少对炮眼眼壁岩体的破坏。隧道允许超挖值应符合下表的要求。隧道应严格控制欠挖。岩石个别突出部分（每1㎡不大于0.1㎡）欠挖不应大于5cm。（二）钻爆法施工分类1.全断面法施工（1）定义：按设计断面一次基本开挖成型的施工方法。（2）一般适用于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级围岩，IV、V级围岩在采取有效的超前预加固措施稳定开挖工作面后，也可采用全断面法开挖。（3）全断面开挖施工要求①Ⅰ、Ⅱ级围岩开挖循环进尺不宜大于3.5m，III级围岩循环进尺不宜大于3.0m；②IV、V级围岩在采取有效的超前预加固措施稳定开挖工作面后，若采用全断面法开挖，循环进尺不得大于2m。2.台阶法施工：（1）台阶法分为二台阶法、三台阶法、三台阶预留核心土法等。（2）一般适用于Ⅲ级围岩，IV、V级围岩在采取必要的超前支护措施稳定开挖工作面后也可选用台阶法。单线隧道及围岩地质条件较好的双线隧道可采用二台阶法施工。隧道断面较高、单层台阶断面尺寸较大时可采用三台阶法施工；当地质条件较差时，为增加掌子面自稳能力，可采用三台阶预留核心土法开挖。三台阶法：三台阶预留核心土法：（3）台阶法施工要求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。台阶长度不宜过长，宜控制在一倍洞径以内。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：Ⅲ级围岩循环进尺不宜超过3.0m；IV级软弱围岩上台阶循环进尺不宜超过2榀钢架设