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护、早封闭、勤量测、紧衬砌;
主洞施工工法:洞口加强地段和Ⅴ级围岩地段采用双侧壁导坑法开挖,Ⅳ级围岩地段采用四步中隔壁法开挖,Ⅲ级围岩地段采用两步中隔壁法开挖,Ⅱ级围岩可采用全断面开挖;
5、爆破方案设计
5.1拟建隧道基本参数
本隧道全长 503m,左右洞呈连拱布置,左洞全长 503m,右洞全长 503m,为双洞连拱隧道。隧道进口位于平面曲线范围内,曲线半径为 R =5200m。隧道纵坡坡率/坡长:0.31/318, -1.059/185。隧道进口设计桩号:右洞为 YK7+437,左洞为 ZK7+437;进口设计高程:右洞为 13.432m,左洞为 13.432m。隧道出口设计桩号:右洞为 YK7+940,左洞为 ZK7+940;出口设计高程:右洞为 12.459m,左洞为 12.459m。
拟建隧道左洞进口仰坡洞顶覆盖层厚度 9.142 米,右洞进口仰坡洞顶覆盖层厚度 5.235 米,左洞出口仰坡洞顶覆盖层厚度 5.476 米,右洞出口仰坡洞顶覆盖层厚度 5.136 米。
拟建长安隧道设计为连拱隧道,采用三层复合式曲中墙,中墙总厚度为 2.4 米,其中中部中隔墙最小厚度为 1.3 米。洞室支护结构按新奥法原理进行设计,采用复合衬砌,以锚杆、湿喷混凝土(钢筋挂网)、钢拱架等为初期支护,大管棚、超前注浆小导管、超前锚杆等为施工辅助措施,充分发挥围岩的自承能力,在监控量测信息的指导下施作初期支护和模筑二次衬砌。
拟建长安隧道围岩概况表
参数 实际断面S2 中导洞S3 桩号范围 K7+585~K7+720 K7+800~K7+840 Ⅱ级围岩 104m 25.7m 22Ⅲ级围岩 106.9m 25.7m 22Ⅳ级围岩 133.8m 35.6m 22Ⅴ级围岩 143.9m 35.6m K7+437~K7+515 22K7+531~K7+585 K7+515~K7+531 K7+720~K7+746 K7+720~K7+775 K7+775~K7+800 K7+840~K7+880 K7+880~K7+900 K7+880~K7+940 方量 17527m 334727m 330623m 344629m 37
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5.2隧道中导洞参数设计
拟建长安隧道中导洞设计如下图所示:
5.2.1Ⅱ、Ⅲ级围岩中导洞爆破设计 5.2.1.1炮眼布置
周边眼:周边眼是指沿边缘轮廓线布设的炮眼。周边炮眼间距a=0.5~0.8m,光爆层厚度E=0.6m~0.7m,根据岩石性质不同做适当调整,炮眼深度为2.5m,孔底向轮廓线外倾斜5cm。
掏槽眼1:用掏槽眼来先掏出开挖面上的一部分岩石,增加临空面,改善其它炮眼爆破条件,中导洞采用直孔掏槽。以2对对称的垂直炮眼集中炸出一个空间。掏槽眼炮孔垂直深度取2.7m,,孔口距为1.0m,掏槽眼从隧洞底线上方1.0m处向上布,掏槽眼排距离0.5m,炮眼数量为4个。
掏槽眼2(实属辅助眼):掏槽眼用以扩大掏槽的体积,为其他辅助眼爆破创造良好的自由面,在掏槽眼水平线外侧0.25m处布孔,垂直于工作面;孔深2.6m,炮眼数量4个。
辅助眼:掏槽眼与周边眼布置后,交错均匀地布置在周边眼与扩槽眼之间,并垂直于开挖面。辅助炮眼间距为0.7~0.85m,排距b=0.7~0.9m,炮眼深度为2.5m。
底眼:为开挖部分底部炮眼,底眼还起到抛渣作用,布置在底板开挖边线上,间距70 cm,孔底向轮廓线外倾斜5cm,炮眼深度为2.6m。 5.2.1.2Ⅱ、Ⅲ级围岩中导洞爆破设计
1、Ⅱ、Ⅲ级围岩中导洞采用全断面挖法, 2、中导洞面积S中=25.7m,
3、预计单循环进尺L进=1.1~2.2m ,炮眼深度取L=1.2~2.5m;
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4、直径φ=38--42mm;
5、炸药单耗:据隧道工程施工经验及有关资料,Ⅱ、Ⅲ级围岩掘进炸药单耗为0.9~1.2kg/m。
6、工作面炮眼数量:用图解法确定炮眼数量为82个(见附图:Ⅱ、Ⅲ级围岩中导洞炮眼布置图)
7、单个炮孔装药量分配
掏槽眼:Q孔1= L×a×P/M =2.7×0.9×0.15/0.2=1.8kg/孔 扩槽眼:Q孔2=L×a×P/M =2.6×0.8×0.15/0.2=1.6kg/孔 辅助眼:Q孔3=L×a×P/M =2.5×0.6×0.15/0.2=1.1kg/孔
周边眼:Q孔=q线×L=0.20×2.5=0.5kg/孔(周边眼线装药密度:Q线=0.20kg/m) 底 眼:Q孔1= L×a×P/M =2.6×0.80×0.15/0.2=1.6kg/孔 参数汇总表
Ⅱ、Ⅲ级围岩中导洞全断面钻爆参数汇总表(S中=25.7m)
炮眼名称 炮眼数量(个) 炮眼深度m 每孔计算装药量(kg) 起爆段位顺序 小计装药量(kg) 共计装药量(kg) 炮眼总数(个)) 比耗药量(kg/m) 炮眼利用率要求 32
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掏槽1 掏槽2 辅助眼1 辅助眼2 辅助眼3 4 2.7 1.8 1 7.2 4 2.6 1.6 3 6.4 12 2.5 1.1 5 13.2 11 2.5 1.1 7 12.1 13 2.5 1.1 9 14.3 86.5kg 82个 1.3kg/m ≥90% 3周边眼 25 2.5 0.5 11 12.5 底 眼 13 2.6 1.6 13 20.8 以上钻、爆参数,施爆前应进行实地试爆,以进一步修正、确定。 5.2.2Ⅳ、Ⅴ级围岩中导洞爆破设计 5.2.2.1炮眼布置
周边眼:(光面爆破):周边眼是指沿边缘轮廓线布设的炮眼。周边眼间距a=0.4m~0.6m,光爆层厚度E=0.5m~0.8m,根据岩石性质不同做适当调整,孔底向轮廓线外倾斜5cm,线装
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药密度取0.15kg/m。
掏槽眼1:用掏槽眼来先掏出开挖面上的一部分岩石,增加临空面,改善其它炮眼爆破条件,中导洞采用直孔掏槽。以2对对称的垂直炮眼集中炸出一个空间。孔口距为0.5m,掏槽眼从隧洞底线上方1.0m处向上布,掏槽眼排距离0.5m,炮眼数量为4个,装药集中度取0.8。
掏槽眼2(实属辅助眼):掏槽眼用以扩大掏槽的体积,为其他辅助眼爆破创造良好的自由面,在掏槽眼水平线外侧0.25m处布孔,垂直于工作面,炮眼数量4个;装药集中度取0.7。
辅助眼:掏槽眼与周边眼布置后,交错均匀地布置在周边眼与扩槽眼之间,并垂直于开挖面。辅助炮眼间距为0.7~0.85m,排距b=0.7~0.9m。
底眼:为开挖部分底部炮眼,底眼还起到抛渣作用,布置在底板开挖边线上,间距70 cm,孔底向轮廓线外倾斜5cm,装药集中度取0.7。 5.2.2.1Ⅳ、Ⅴ级围岩中导洞参数 1、Ⅳ、Ⅴ级围岩中导洞开挖; 2、中导洞面积S上=35.6m;
3、预计单循环进尺L进=1.0~1.8m ,炮眼深度取L=1.2~2.0m,上下台阶最大深度2.0m.q全断面最大深度1.2m; 4、炮眼直径φ=38--42mm;
5、炸药单耗:据隧道工程施工经验及有关资料,Ⅳ、Ⅴ级围岩掘进炸药单耗为0.9~1.0kg/m。
6、工作面炮眼数量:用图解法确定上台阶炮眼数量为97个,全断面法炮眼数量82个;(见附图:Ⅳ、Ⅴ级围岩中导洞炮眼布置图)
上下台阶单个炮孔装药量分配:
掏槽眼:Q孔1= L×a×P/M =2.4×0.8×0.15/0.2=1.4kg/孔 扩槽眼:Q孔2=L×a×P/M =2.2×0.7×0.15/0.2=1.2kg/孔 辅助眼:Q孔3=L×a×P/M =2.0×0.5×0.15/0.2=0.8kg/孔 周边眼:Q孔=q线×L=0.15×2.0=0.3kg/孔 (周边眼线装药密度:Q线=0.15kg/m)
底 眼:Q孔1= L×a×P/M =2.2×0.70×0.15/0.2=1.2kg/孔
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上台阶参数汇总表
炮眼名称 炮眼数量(个) 炮眼深度m 每孔计算装药量(kg) 起爆段位顺序 小计装药量(kg) 共计装药量(kg) 炮眼总数(个)) 比耗药量(kg/m) 下台阶参数汇总表
炮眼名称 炮眼数量(个) 炮眼深度m 每孔计算装药量(kg) 起爆段位顺序 小计装药量(kg) 共计装药量(kg) 炮眼总数(个)) 比耗药量(kg/m) 全断面单个炮孔装药量分配:
掏槽眼:Q孔1= L×a×P/M =1.4×0.8×0.15/0.2=0.84kg/孔 扩槽眼:Q孔2=L×a×P/M =1.3×0.7×0.15/0.2=0.68kg/孔 辅助眼:Q孔3=L×a×P/M =1.2×0.5×0.15/0.2=0.45kg/孔 周边眼:Q孔=q线×L=0.15×1.2=0.18kg/孔 (周边眼线装药密度:Q线=0.15kg/m)
底 眼:Q孔1= L×a×P/M =1.3×0.70×0.15/0.2=0.68kg/孔
33掏槽1 掏槽2 辅助眼1 辅助眼2 4 2.4 1.4 1 5.6 4 2.2 1.2 3 4.8 16 2.0 0.8 5 12.8 11 2.0 0.8 7 8.8 52.4 70 1.3 周边眼 24 2.0 0.3 11 7.2 底 眼 11 2.0 1.2 13 13.2 辅助眼1 8 2.0 0.56 1 4.4 辅助眼2 8 2.0 0.56 3 4.4 22 27 0.7 底 眼 11 2.0 1.2 5 13.2 11