4、隧道穿越中、微风化岩层时爆破开挖方案（1）工程概况隧道拱顶穿越的主要是全风化岩层和残积土层，底板基本上是中风化和微风化岩层，洞身主要穿越残积土层、强风化岩层，部分地段穿越中、微风化岩层。对于部分穿越中、微风化岩层的地段，拟采用减震控制爆破技术爆破开挖。若遇有限制爆破的地段，还将采用悬臂式隧道掘进机开挖中、微风化岩层。（2）施工方案穿越中、微风化岩层地段的开挖方法考虑到台阶法有利于爆破分区的微差减震，决定采用微台阶法（即三步开挖法）。初期支护同步进行，二次衬砌先做仰拱，再衬砌边墙拱部。（3）施工工艺流程如下 减震控制爆破开挖隧道施工程序减震控制爆破开挖隧道施工程序图图 ：清理好掌子面放出格栅拱架定位线安装格栅拱架超前小导管施工准确画出开挖轮廓线和周边炮眼打眼放炮洒 水找 顶初喷 5cm 厚混凝土锚杆及钢筋网施工安装格栅钢拱架出 碴二次喷射混凝土稳定、安全性检查二次衬砌观察量测施工时根据周边环境、不同房屋结构、不同的爆心距离、不同的开挖断面确定不同的钻爆设计参数。（4）爆破安全振动速度V值的确定根据类似工程的经验及爆破安全规程的要求，一般砖房的质点爆破振动速度控制在 2cm/s。钢筋混凝土框架房屋的质点爆破振动速度控制在 5cm/s。此值应根据房屋基础形式、结构类型在施工前进一步调查确定，并在前期施工中监测爆破过程中的质点振动速度。（5）一字形大孔掏槽为改善爆破效果、降低爆破震动关键在于掏槽孔爆破后能否为其它炮孔的爆破创造出足够的第二自由面。为此掏槽孔的药量通常都大于其他炮孔之装药量。拟采用一字形大孔掏槽，它比楔形掏槽效果好，楔形掏槽因断面小施工困难。采用钻孔直径 100mm 大钻头在掌子面中部自上而下一字形排列，中心间距 200mm，钻 3 个大孔，深度 0.6m，然后在 3 个钻好的大孔中插入一根直径 90mm 圆木棍，再在相邻的二孔之间钻 100mm 直径孔。钻孔完成后由五个大孔形成一个宽 100mm高达 500mm 之空槽。掏槽孔和其他炮孔则以此开口槽为中心布置，这一开口槽为其它炮孔爆破提供了一个很好的第二自由面。（6）拱部周边减振孔为提高光面爆破效果，沿周边设置减震孔直径 100mm，间距600mm 和沿周边设置光爆孔交错布置，采用预留光爆层实施光面爆破。边墙（二、三台阶）因上台阶已开挖完成提供了爆破自由面，且爆破中心距也相应增大，故根据实际情况可沿边墙外侧部位布置光爆孔，不设置周边减震孔。（7）炮眼布置上台阶沿中空眼两边对称布置扩掏槽眼、辅助眼和周边眼、辅助眼间距 7080cm，周边眼间距 60cm。中、下台阶沿开挖轮廓布置光爆孔，中间部分安排向上布置，间距 80cm，孔深上台阶 0.5m，中、下台阶 1.0m。炮眼布置详见 减震控制爆破炮眼布置减震控制爆破炮眼布置图图 。钻爆参数详见 减震控制爆破上、中、下台减震控制爆破上、中、下台阶钻阶钻爆参数表爆参数表 。减震控制爆破上台减震控制爆破上台阶钻阶钻爆参数（孔深爆参数（孔深 0.5m） ）爆孔名爆孔名孔孔 深深数量数量单单孔孔装装 药药量量 （ （g） ）起爆起爆 顺顺序序段装段装 药药量量 （ （kg） ）备备注注中空掏槽孔0.65不装药扩掏孔0.5417510.7辅助眼0.5517530.875辅助眼0.5417550.7周边减振孔0.512不装药周边眼0.51310571.365底板眼0.5817591.41、炮眼取34 个；2、每循环爆破开挖量 6m3；3、单位面积炮眼个数2.83 个/m2；4、单位体积装药量0.84kg/m3。小 计34+17（空）5.04中台中台阶阶(孔深孔深 1.0m)爆孔名爆孔名孔孔 深深数数 量量单单孔孔 装装药药量量 （ （g） ）起爆起爆 顺顺序序段装段装 药药量量 （ （kg） ）备备注注掘进孔1.0740012.8掘进孔1.0740032.8底板孔1.0740052.8周边孔1.0825072.0小 计 2910.41、每循环爆破开挖量 12.9m32、单位面积炮眼个数 2.24 个/m23、单位体积装药量0.81kg/m3下台下台阶阶(孔深孔深 1.0m)爆孔名爆孔名孔孔 深深数数 量量单单孔孔 装装药药量量 （ （g） ）起爆起爆 顺顺序序段装段装 药药量量 （ （kg） ）备备注注掘进孔1.0645012.7掘进孔1.0545032.25底板孔1.0545052.25周边孔1.0835072.8小 计 24101、每循环爆破开挖量 12.6m32、单位面积炮眼个数 1.9 个/m23、单位体积装药量0.79kg/m3（8）爆破安全的检算根据 M.A 萨道夫斯基经验公式：V=K（Q-3/R）计算式中 K 为与爆破点地质条件有关的系数，取 130 为衰减指数，取 1.5R 为爆心到计算点的距离，取 10 米。当质点爆破振动速度 V 控制在 5cm/s 以内时，计算出微差起爆时最大段炸药量 Q=1.48kg。爆破安全关键在于上台阶开挖控制，在爆心距建筑物距离 10m 以内，必须控制其掘进进尺 0.5m，每段最大延时装药量不得超过1.48kg。必要时采取再分段延时措施降低段别药量至 1kg。（9）爆破器材雷管采用 115 段非电毫秒雷管,隔段使用。炸药采用 2 号岩石硝铵炸药，规格为 32200 和 25400 两种，有水时采用乳化炸药，周边眼采用 25 药卷，其余采用 32 药卷。（10）爆破网路爆破网路上台阶沿中空眼同心圆法顺序起爆，中、下台阶自上而下安排顺序起爆。孔内微差，孔外采用复式簇并联网路连接。（11）爆破施工在施工中要根据光面爆破设计结合现场地质变化及周围环境情况进行爆破试验，不断修正爆破参数，实行定人、定岗、定标准的岗位责任制达到最优爆破效果。钻眼钻眼前，放出开挖断面中线，水平和断面轮廓线，并根据爆破设计标出周边眼位置，经检查符合设计要求后方可钻眼。钻眼时，中空眼、减振孔、掏槽眼、周边眼按设计的深度角度施工，误差控制在规范允许范围内。钻眼完毕，按炮眼布置图进行检查，并做好记录，对不符合要求的炮眼重钻，经检查合格后方可装药爆破。装药及堵塞周边眼采用 25mm 的小直径药卷间隔装药方式，其余采用35mm 的药卷连续装药，密集堵塞方法。雷管采用 115 段非电毫秒雷管隔段使用；爆破为了最大限度地利用围岩本身具有的支护能力，必须采用少扰动围岩的开挖方法。应严格按图纸控制开挖断面，不应欠挖、拱墙脚以上 1m 内断面，严禁欠挖。爆破后派专人负责清邦找顶，并立即对开挖面和未衬砌地段进行检查，如发现险情或隐患，应采取措施及时处理。隧道开挖轮廓应按设计预留变形量。（12）掘进质量控制在隧道开挖中，支护必须紧跟，支护结构距开挖面的距离为1.0m。隧道开挖循环进尺，上半断面为 0.5m，中、下断面为 1.0m。由于采用微台阶法施工，故在拱部初期支护结构基本稳定方可进行中、下台阶的施工。并符合下列规定：A边墙落底开挖时，不得使上部结构同时悬空。B拱边墙挖至设计高程后，立即进行初期支护施工。C隧道中线贯通误差控制在平面位置30mm，高程20mm 以内。在隧道施工时，作好围岩的监控量测，并对地质描述作好记录，必要时进行超前地质勘探，根据监测结果指导施工，确保施工安全。在施工中按设计尺寸控制开挖断面，不得欠挖，并根据地质情况调整好钻爆参数，以取得较好的爆破效果。