21-双线铁路隧道深孔爆破全断面工法..docVIP

双线铁路隧道深孔爆破全断面工法 (TLEJGF-92-24) 铁道部隧道工程局 铁路隧道施工如果仍然采用60年代以轻型机具为主的小型机械进行分部开挖、斗车运输，木支撑替换混凝土衬砌的施工方法，已不能适应隧道施工的高速优质和安全的要求，同时，也无法满足修建长大隧道的需要。 80年代建设的衡广复线，在铁道部的领导和支持下，针对坪乐段大瑶山隧道(全长14.295km)施工技术难题，开展了硬岩5m掏槽、光面爆破、预裂爆破、喷锚支护围岩监控量测及信息化设计等项试验研究，大型机械进洞开挖，二次衬砌灌注一次成形取得成功，大大改善了隧道施工作业环境，为安全快速施工、提高工程质量提供了技术保证，使该隧道成为我国隧道建设史上一个新旧施工技术的转折，开创了隧道施工采用新方法、新技术、新设备、新工艺的成功模式，施工中还制定了各项施工工艺操作细则及要求。这些科技成果先后通过铁道部技术鉴定，其综合配套技术获1989年铁道部科技进步特等奖。本工法是多项科技成果在大瑶山隧道施工应用的一部分。 一、工法特点 1.本工法采用5m深孔光面爆破、非电起爆、爆破振动监控量测、周边预裂光爆等一系列新技术，并通过优选爆破器材和选择合理爆破参数等，使炮眼利用率达95%以上，炮眼痕迹保存率达70%。 2.将监控量测技术、数据处理方法和信息反馈的判断准则技术用于施工，使施工管理用数据说话，保证了隧道施工的安全作业。 3.应用初始应力场及二次应力场的量测技术，超前15m声波探测光谱显微构造分析，结合洞内素描、赤平极投影技术，进行准确的地质预报，其准确率达80%左右。 4.采用喷锚支护复合衬砌结构，其外层用锚杆喷射混凝土初期支护，内层模注混凝土作二次衬砌，两层间设置塑料防水层。 5.大型机械化快速配套施工，成功地建立了凿岩装渣运输、混凝土喷锚支护和二次衬砌三条机械化作业线，开挖月进尺最高263m，平均月进尺187m，混凝土衬砌施工月进尺最高300m。 6.隧道长距离(2763m)独头无轨运输施工通风的成功，可减少一条平行导坑的工程。 7.控制精密测量技术，使14.295km隧道贯通误差精度横向17.3mm(限差±400mm，仅为限差的4.4%)，高程误差4.6mm(限差±50mm，仅为限差的9.2%)。 8.做到安全施工，死亡率为0.57人/km。 二、适用范围 1.本工法适用于用新奥法原理指导施工的各种地下通道及洞室。 2.深埋、铁路围岩Ⅲ~Ⅳ类，开挖断面80~130m2一次爆破成形的单、双线铁路隧道。 3.采用大断面深孔爆破机械化快速施工的公路隧道、水利隧洞和双线铁路隧道。 三、工艺原理 1.以岩体力学理论为基础，应用新奥法指导施工，充分发挥围岩的自承能力，运用控制爆破技术，及时进行喷锚初期支护，防止围岩松动，应用量测监控及时反馈，充分发挥围岩和初期支护的作用。 2.利用变位反分析法原理，进行复合衬砌的计算和设计。 3.利用围岩特性曲线，确定施工工序之间的合理施作时间。运用系统控制网络理论，进行机械化配套快速施工。 4.应用地质力学原理、浅层地震反射波原理、遥感原理探明地层，进行隧道地质超前预报。 5.应用概率论、数理统计理论及测量误差理论，合理处理边角数值，绘制误差椭圆对三角网及导线分析，将光电测距仪应用于洞内控制测量，并提出光电测距导线环平差新方法，大大提高测量精度。方便灵活，省事省时。 四、施工工艺 (一)工艺程序 1.爆破开挖作业程序见图1。 2.支护衬砌作业程序见图2。 (二)施工要点及注意事项 1.深孔掏槽技术 (1)隧道掘进深孔爆破主要取决于大直径深孔掏槽是否成功，本工法采用直眼掏槽，掏槽面积1100mm×1100mm，掏槽形式有： 单临空孔掏槽(如图3a)适用于3.0m以下浅孔爆破。 双临空孔掏槽(如图3b)适用于3.0~3.5m爆破效果最佳。 三临空孔掏槽(如图3c)适用于3.5~5.15m爆破。 (2)当临空孔直径为102mm、孔间距在70~150mm时掏槽抛掷效果最好。临空孔与装药炮眼间距为150~180mm(裂隙发育时采用250~300mm)。施工必须注意炮眼平行度，否则会影响掏槽效果。 (3)装药参数：使用大药卷(Ф42)一号抗水硝铵炸药或Ф40乳胶炸药集中装药，掏槽效果良好，参数如表1所示。 (4)掏槽炮眼起爆间隔时间：在5m深孔爆破中，掏槽孔起爆间隔50~75ms，采用的段数越多越好，让每一炮段都单独顺序起爆，槽腔逐渐扩大，一掏到底。 (5)掏槽位置：一般设在隧道中心线偏左或偏右位置。如图4所示。设在中心线上最理想，只是钻孔台车钻孔时，其左右两臂工作的界限位置在隧道的中心线上，掏槽位置设在隧道横断面中间，就需要两臂共同钻孔，操作困难，布眼不易准确。 2.全断面深孔预裂爆破。 Ⅳ~Ⅵ类围岩5m