钻爆法施工作业指导书-secret.doc

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钻爆法开挖作业指导书
1.准备作业
1.1劳力组织
根据各隧道的长度、工程特点、工期要求、制定的开挖施工方案，按照高度专业化、机械化作业的原则配备开挖施工队伍，调遣有丰富施工经验的专业队伍承担隧道工程的开挖施工任务，组成机械化作业流程，实行弹性编制，按24小时三班制安排施工。
劳力组织
工种
人数（人）
备注
主管工程师
1
总体负责三座隧道的技术工作
技术人员
5
青石关2人、八盘峡1# 1人、八盘峡2# 2人
测量人员
10
青石关4人、八盘峡1# 2人、八盘峡2# 4人
施工队长
4
青石关2人、八盘峡1# 1人、八盘峡2# 1人
爆破员
9
青石关4人、八盘峡1# 1人、八盘峡2# 4人
安全员
9
青石关4人、八盘峡1# 1人、八盘峡2# 4人
看守员
4
炸药库
开挖工
150
青石关60人、八盘峡1#15人、八盘峡2# 75人
汽车司机
50
青石关20人、八盘峡1#10人、八盘峡2# 20人
特种机械司机
22
青石关8人、八盘峡1#4人、八盘峡2# 10人
电工
5
青石关2人、八盘峡1#1人、八盘峡2# 2人
杂工
50
青石关20人、八盘峡1#10人、八盘峡2# 20人
1.2机具设备
为确保工期和质量，根据本标段隧道工程开挖内容和特点，配置性能良好、配套完善、数量充足的隧道开挖施工机械设备。
机具设备
机具设备
数量
备注
全站仪
1
三座隧道的控制测量
水准仪
5
青石关2台、八盘峡1# 1台、八盘峡2# 2台
电子经纬仪
5
青石关2台、八盘峡1# 1台、八盘峡2# 2台
电动空压机
22（20m3）
青石关8台、八盘峡1# 4台、八盘峡2# 10台
内燃空压机
5（20m3）
青石关2台、八盘峡1# 1台、八盘峡2# 2台
挖机
5
青石关2台、八盘峡1# 1台、八盘峡2# 2台
装载机
5
青石关2台、八盘峡1# 1台、八盘峡2# 2台
自卸汽车
24
青石关10辆、八盘峡1# 4辆、八盘峡2# 10辆
开挖台车
5
青石关2台、八盘峡1# 1台、八盘峡2# 2台
发电机
5
青石关2台、八盘峡1# 1台、八盘峡2# 2台
汽腿式凿岩机
110
青石关45台、八盘峡1# 15台、八盘峡2#50台
1.3施工安全及劳动保护
1.3.1施工安全
1.3.1.1 调查了解清楚工地周围安全情况。
1.3.1.2按照现场实际情况，对所提供的爆破体的技术资料及图纸进行校核，包括几何尺寸、地质、岩石类别，如有与设计不符，应在原图纸上注明。
1.3.1.3了解爆破区周围的居民情况，会同当地的公安部门和居委会做好安民告示，消除居民对爆破存在
的紧张心理，并做好爆破时危重病人转移的安排。同时，对爆破时可能出现的问题作出充分的估计，提前防范，妥善安排，避免不应有的损失和造成不良影响。
1.3.1.4研究确定装药和爆破的警戒范围及人员。
1.3.1.5研究确定合理的拆除爆破施工设计及施工方案。
1.3.2 劳动保护。
1.3.2.1 发给防毒面具、手套。
1.3.2.2 爆破人员应佩戴安全帽。
1.3.2.3隧道安全设施施工
本工程施工用电通过变压器接入，油库和雷管、炸药库设在远离施工区的地方，为确保施工安全，本工程配备的主要安全设施有防触电设施、防火设施和防雷击设施、地质超前预报。
1.3.2.3.1防触电设施施工
在变压器周围2m外用铁丝网设围挡，并在明显位置设置醒目的“当心有电”等字样的禁示牌。围挡用φ15的圆木埋入地下，圆木长2m，间距2m，埋入地下的深度不少于50cm，铁丝网自行编制，以40cm一道紧捆在圆木上，做好的围挡经常进行检查，如有损坏，及时维修。
1.3.2.3.2防火设施施工
雷管、炸药库、油库和各洞口的施工区均配有效灭火器4台，防火砂5m3，灭火铲3把，水桶4个，放在明显易取的位置上，设立醒目的标志。防火砂周围用砖砌30cm高的围栏，以防砂摊铺。
洞内机电洞室、料库等处均设置有效的灭火器5个，施工管理人员熟悉消防器材的位置和使用方法。各种器材定期检查补充和更换，不得挪做它用。
雷管、炸药库和油库周围2m外设铁丝网围栏，具体施工同变压器围栏施工，在围栏边设“严禁烟火”的标牌，标牌用80×50cm的木牌做成，钉在2m高的木桩上，木桩打入地下至少30cm。
在雷管、炸药库和油库附近设水池，容积8m3，水池用砖砌筑，内用沙浆抹面，加盖板，外接水管，以备急用。
1.3.2.3.3防雷击设施施工
架空高压线时架设GJ-35避雷线，在变电所安装Y5W-42/134氧化锌避雷器3组，避雷设施设立独立的接地装置，其接地电阻不宜超过10欧，避雷针及其接地装置与道路或出入口的距离不小于3m。35kv变电所的3～10kv配电装置，在每组母线和每路架空进线上装设阀型避雷器1组，其他3～10kv配电装置，在任一回路进线上装设阀型或管型避雷器1组。所有的接地装置、防雷装置定期进行检查和测量接地电阻值，不符合要求时及时处理。
雷管、炸药库安装一次和二次防雷装置；油库设一次防雷装置。一次防雷装置承受器的断面不小于100mm2，冲击接地电阻不大于10欧姆。安装一次防雷装置前对其金属导电部分刷防锈、防腐漆。二次防雷接地极板要接成闭合回路，极板埋入深度不小于0.8m，距基础0.5～1m，与避雷针极板距离不小于3m，冲击接地电阻不大于5欧姆；避雷针与周围建筑物的距离大于3m，每个避雷针设单独的接地极板。避雷针与所保护的库房内所有金属物体绝缘。雷管、炸药库和油库内所有金属物体，要全部接地，其冲击接地电阻值不大于5欧姆；雷雨季前，必须对防雷保护装置进行一次全面检查，发现问题及时处理。
1.3.2.3.4超前地质预报
本标段隧道地质情况较复杂，部分地段岩体破碎，裂隙水发育，在施工中建立超前地质预测预报系统，加强超前地质预报工作。通过地质分析法、综合物探方法和水平钻孔方法等手段结合，探测或预测开挖工作面前方工程地质和水文地质情况、掌子面围岩的变化情况，并作出较准确的推断，为完善设计、确定合理施工方案提供地质依据。
在隧道的施工中，项目经理部设立专门的超前地质预报组织机构、抽调具有丰富施工经验的地质工程师、配备TSP203地质超前预报仪、HSP水平声波反射仪、地质雷达、红外探水仪、超前水平地质钻机、数码相机、数码摄像机等先进仪器以组成完善的超前地质预测预报体系，全面实施本标段隧道的超
前地质预测预报工作。
详见《超前地质预报施工流程框图》

超前预报方案拟定
预报地质分析

与设计对比
上报设计院
开挖
地质对比
制定措施
资料整理、经验积累
现场地质资料的调查
地质资料研究
超前钻孔
TSP
-203
地质
预报
系统
地质雷达
负视速度法
否

是

超前地质预报施工流程框图
1.3.2.4预防塌方技术措施
隧道施工预防塌方首先要做好地质预报工作，掌握地质情况，选择安全、合理的施工方法和制定可靠的保证措施。在施工过程中要做到以下几点：
先排水：在施工前和施工中都要采取相应的防排水措施，施工时随工作面的向前推进应挖好排水沟。反坡掘进时，还应准备足够的抽水设备。坑壁或坑底有水流出时，应凿眼安置套管集中引排，使其不漫流。
短开挖：控制每循环进尺，使各部开挖工序间的距离尽量缩短，以减少围岩暴露时间。
弱爆破：破碎岩层尽量用风镐等人工开挖，必须爆破时，要用浅眼、密眼，并严格控制用药量。
快、强支护：每步开挖后要及时进行初期支护并封闭成环，针对围岩变形情况，调整支护参数确保支护结构有足够的强度。
快衬砌：衬砌工作须紧跟开挖工作面进行，力求衬砌尽快成环。
勤检查、勤量测：加密监控量测频率，发现围岩变形或异状，立即采取有效措施及时处理隐患。
1.3.2.4.1塌方的处理技术措施

塌方的情况千变万化，必须根据地质情况、塌方的部位和大小、围岩稳定情况等等，确定有效的塌方处理方法，并立即组织实施，晚治不如早治，凑合整治不如彻底整治。
1.3.2.4.2防止塌方扩大
塌方发生后，首先要采取有效的抢险措施，防止塌方范围继续扩大。在塌方范围内顶部与侧壁的危石及大裂缝处，要抢先进行清除或锚固。加强原有支护，对塌方范围前后原有的支护进行加固，以防止塌方扩大。在塌方范围内架设支撑或喷射砼，必要时加设锚杆。对塌方两端尽快作好局部衬砌，以保证塌方不扩大。
1.3.2.4.3处理塌方
如塌方体积较小，且塌方范围内已进行喷锚或已架设好较为牢固的构件支撑时，可由两端或一端先上后下地逐步清除塌碴，随挖随喷射砼，随架设临时构件支撑支顶。
如塌方体较大，或地表已下沉，或因塌体堵塞无法进入塌方范围进行支护时，则可注浆加固塌体，然后用“穿”的办法在塌体内进行开挖、衬砌。在处理塌方的同时，要加强排水作业，以减少水对塌方的影响。
1.3.2.4.4塌方的支护
塌方稳定以后要立即着手进行支护，以确保安全。一般情况下，锚喷支护要比架设支撑的方法更快、更安全、更省料。
锚喷支护要由外向里、自上而下逐段清理塌下来的石块，先喷一层砂浆，再分层喷砼，每层5cm，在喷1～2层砼以后立即打锚杆，挂网喷射砼。在稳住了塌方体以后，即可清除塌方，进行模筑衬砌和衬砌后回填。
用支撑构件处理塌方时，可以根据塌方洞体的情况采用人字架支撑、排架支撑、井箍支撑等形式将塌方体支住。支撑构件必须有足够的强度、抗剪强度，支撑之间一定要连接紧密，不能走动和变形，支撑杆件和岩体之间一定要用填塞木塞紧，以免塌方继续扩大。
2.基本作业：
2.1 操作过程
1、测量防样;2、钻眼；3、装药及堵塞；4、起爆网络的连接；5、出渣；6、排除危石。
2.2 操作规程
2.2.1 不得随意变动钻眼的设计位置，遇有设计与实际情况不符合时，应同设计人员研究处理。
2.2.2 为了防止测量或设计中可能出现的偏差，在边眼时应校核最小抵抗线和构件的实际尺寸，避免因二者偏差过大而出现碎块飞扬或碎块度不均匀的现象。
2.2.3 在钻眼的过程中，要随时掌握其方向及深度，使之严格符合设计要求，炮眼钻好后，应将眼内粉尘吸净。并将孔口封堵以防杂物或碎块掉入眼内。
2.2.4钻眼作业完成后，对炮眼应逐个检查验收，如与设计差异较大，影响爆破效果或危及安全时，应重新钻眼；差异不大时，应根据实际情况调整药量。
2.2.5钻孔和装药作业不得同时进行。
2.2.6装药及堵塞。
2.2.7装药现场严禁烟火。装药过程应设专人监督检查。
2.2.7.1装药人员应严格按爆破设计药量装药，用木质炮棍和准备好的炮泥堵塞。注意填塞质量，严禁使用铁钎装填。
2.2.7.2 起爆网络应由专人负责各区段和其间的爆破网络连接，并检查连接后的网络参数。
2.2.7.3 爆后安全检查及处理。
2.2.10 爆破碎石清除。
2.3操作工艺、工法
2.3.1钻爆作业
本标段隧道掘进爆破作业采用风枪钻孔，人工装药。为了保证开挖轮廓圆顺、准确，维护围岩自身
承载能力，减少对围岩的扰动，爆破采用分段微差起爆，周边眼用光面爆破技术。用φ40mm2#岩石硝铵炸药，有水地段则选用φ35mm防水的乳化炸药。周边眼采用φ25的小药卷，并采用导爆索绑小药卷不偶合装药的空气间隔不连续装药结构。隧道爆破采用塑料导爆管和毫秒雷管起爆系统。采用梅花型中空孔垂直掏槽。
钻爆作业按照爆破设计进行钻眼、装药、接线和引爆。如开挖光面爆破参数表条件出现变化需要变更设计时，由专业爆破工程师修改设计。钻眼前绘出开挖断面中线，水平线和断面轮廓线，并根据爆破设计标出炮眼位置，经检查符合设计要求后才可钻眼。
钻眼符合以下要求：按照炮眼布置图正确钻孔；掏槽眼眼口间距误差和眼底间距误差不大于5cm；辅助眼深度、角度按设计施工，眼口排距，行距误差均不得大于10cm；周边眼布置在设计断面轮廓线上，允许沿轮廓线调整，其误差不大于5cm，眼底不超出开挖面轮廓线10cm。内圈炮眼至周边眼的排距误差不大于5cm，炮眼深度超过2.5m时，内圈眼与周边眼以相同的斜率钻眼；当开挖面凸凹面较大时，按实际情况，调整炮眼深度，力求所有炮眼（除掏槽眼和底眼外）眼底在同一垂直面上；钻眼完毕，按炮眼布置图进行检查，并做好记录，有不符合要求的炮眼重钻，经检查合格后，才能装药起爆。
装药分片分组，严格按爆破参数表及炮孔布置图规定的单孔装药量、雷管段别“对号入座”。装药前将炮眼内泥浆、石粉吹洗干净。所有装药的炮眼均堵塞炮泥，周边眼的堵塞长度不宜小于30cm,连线要仔细，连完线后要检查有无漏连现象。光面爆破效果保证达到周边眼炮痕保留率80%（硬岩）和60%（中硬岩）以上，前后两排炮周边开挖轮廓错台小于10cm。
光面爆破施工顺序见《光面爆破施工工艺流程图》。
光面爆破施工工艺流程图
光面爆破设计
测量放线
台架就位
钻 孔
钻孔质量验收
装药与堵塞
连接起爆网络
起 爆
通 风
危石处理
清理钻孔
装药计算与结构
爆破材料准备
网路检查
设置警戒
炮泥制作
光爆效果与质量检查

2.3.2开挖及钻爆
2.3.2.1土质隧道洞身开挖
土质隧道洞身围岩级别均为Ⅴ级，VI级，岩性主要为砂质黄土、卵石土、黏质黄土、圆砾土等，围岩结构疏松，自稳能力差，开挖中易发生坍塌。
明洞段均采用明挖或部分明挖法施工；青石关隧道进口砂质黄土地段采用CRD法施工；其余隧道土质进出口部分均采用弧形导坑法施工，人工开挖，并严格控制每循环开挖进尺；洞身施工主要采用人工与机械开挖，必要时辅以弱爆破，为保证施工安全，开挖施工坚持“超前支护可靠、短进尺、早支护、衬砌紧跟、监测及时反馈修正”的原则施工。
2.3.2.2石质隧道洞身开挖
本标段其余隧道洞身围岩主要分为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级，选择正确的开挖方法是保证施工质量与进度的关键。各隧道明洞段均采用明挖法或部分明挖法施工，洞身段施工除青石关隧道进口砂质黄土段采用CRD法施工外，其余Ⅳ、Ⅴ级围岩段均采用台阶法施工，Ⅲ级围岩段全断面法开挖，光面爆破。软弱围岩及其他不良地质地段，可根据实际情况，选择不同的超前加固措施和辅助施工方法。并在施工中坚持“超前支护可靠、初期支护紧跟、监控量测、及时反馈修正”的施工原则。
钻眼作业在每个循环中所占的时间较长，是影响进度的一个重要指标，而钻眼时间的长短主要取决于钻眼设备，为保证施工进度，隧道开挖以液压钻孔台车为主。
爆破的关键控制点是提高炮眼利用率、保证光面爆破效果、改善工作环境、缩短装药时间，为达到以上目的，施工中将根据本标段的围岩特性在进尺确定、炮眼布置、装药方法和工艺以及爆破方法等方面进行专题研究优化。
2.3.3钻爆方法
2.3.3.1中壁交叉（CRD）法
整个断面分为6块6部开挖，第一步挖左侧①②部，第二步挖右侧③④部，第三步滞后一段距离开挖左右侧下台阶⑤⑥部，纵向台阶长3～4m，左右分部错开5～7m。初期支护随开挖紧跟进行，及时封闭成环。见《中壁交叉（CRD）法施工工序横断面示意图》。
2.3.3.2弧形导坑留核心土法
上台阶先开挖弧形导坑，并及时进行初期支护，再开挖预留核心土部分，下半断面先开挖中间部分，预留边墙部位采用马口跳槽开挖，马口长度2～3m，仰拱浇筑及时紧跟。上下台阶距离10～15m。见《弧形导坑法施工工序横断面示意图》。
2.3.3.3台阶法
台阶法将整个隧道断面分为2部开挖，上台阶高度约7m左右，台阶长度30～50m，下台阶施工可分左右幅开挖，交替进行，以保证上台阶施工车辆通行。见《台阶法施工工序横断面示意图》。
2.3.3.4全断面法
全断面开挖法将整个断面一次性开挖，然后施作初期支护及二次衬砌。
2.3.4洞内管线总体布置
洞内布置管线主要有：动力线、照明线、高压水管、通风管、高压风管。洞内风、水管与电力线路分别布置在洞身两侧墙壁，施工排水管路考虑施工方便布置在两侧墙脚部位，施工通风管路悬吊于拱顶。
洞内管线布置详见《洞内管线布置示意图》。
2.3.5高压供水方案
洞内施工用水采用高位水池供水结合普通泵增压的方式。
施工用水采用打井取水或利用当地的自来水,用高扬程水泵抽水至隧道顶的高压水池，再用φ100钢管从高压水池分别引入隧道内，供洞内用高压水。
2.3.6隧道出碴运输
本标段所有隧道出碴均采用无轨运输方案，由挖掘机、侧卸式装载机，自卸汽车组成装运系统，设
专人指挥车辆通行，确保行车安全。
φ1.5m通风管
高压风管
供水管
照明线
动力线
1.5m
2m
洞内管线布置示意图

3.收尾作业
3.1 整理原始资料
3.2 开班后会，以单项作业标准来检验当天作业的情况，找出经验及不足。
3.2.3检验开挖原始断面,及时处理欠挖。
4.技术标准及要求
4.1 技术标准
4.1.1爆破施工的岩石可按其极限抗压强度Rb分为：软石、次坚石、坚石三类。软石Rb＝5～30Mpa，次坚石Rb＝30～60Mpa，坚石Rb＞60Mpa。
4.1.2开挖断面应以衬砌设计轮廓线为基准，考虑预留变形量、测量贯通误差和施工误差等因素适当放大。
4.2技术要求
4.2.1隧道开挖过程中，应加强开挖面的地质素描和地质预报工作。
4.2.2隧道开挖断面的中线、高程必须符合设计要求。
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