談隧洞石方開挖施工技術

王 鵬 宋 麗

(陜西水利水電工程集團有限公司，陜西 渭南 714000)

談隧洞石方開挖施工技術

王 鵬 宋 麗

(陜西水利水電工程集團有限公司，陜西 渭南 714000)

結合亭口水庫反調節(jié)蓄水工程隧洞石方開挖的工程實例，對隧洞石方開挖的施工技術進行了研究，闡述了鉆孔爆破參數的選取、鉆孔、裝藥爆破等技術措施，并提出了相應的質量控制要點，旨在能為同類工程提供參考借鑒。

隧洞，石方開挖，鉆孔，爆破

1 工程概況

亭口水庫反調節(jié)蓄水工程，位于長武縣亭口鎮(zhèn)以南約1.0 km的中塬溝口、亭口水庫右岸，與亭口水庫鄰谷。壩址距長武縣城18 km，泄洪建筑物由泄洪洞、放水塔及工作橋組成，均布置在大壩的右岸，泄洪洞進口高程為883.0 m。本文論述了亭口水庫反調節(jié)蓄水工程隧洞石方開挖施工技術。

2 施工方案

施工時兩區(qū)同時施工，一區(qū)首先進行工作橋基礎邊坡的開挖施工，完成后開始進口段引水明渠及放水塔基礎的開挖，基礎開挖至泄洪洞進口底板高程883.0 m后不再繼續(xù)向下開挖,立即進入進口段洞身施工，為減少塔和洞身結合部施工時穿插作業(yè)和爆破造成的干擾，進口段進尺達50 m后，進口段洞身開挖工作停止，轉入放水塔施工,剩余洞身施工項目由二區(qū)獨立從出口向進口方向段依次施工。

2.1 施工測量

1)基本導線。在洞口加密光電測距導線作為測量的基本控制，高程貫通誤差為±2.5 cm，橫向貫通誤差為±5 cm，貫通中誤差為±10 cm。

2)施工導線。施工導線每50 m布一個點，與基本導線統(tǒng)一考慮，彎道段可適當加密。

洞內水準標石與基本導線點標石合一，采用四等水準。

隧洞進出口石方明挖采用鉆爆法分階進行爆破。棄渣直接人工翻渣順坡溜下，坡腳裝載機裝，10 t自卸車運至棄料場。

2.2 施工流程

修筑施工便道→風水電安裝→測量放樣→工作面清理→預裂爆破→臺階爆破→石料挖運→收尾整理。

2.3 施工方法

隧洞石方開挖施工方法示意圖見圖1。

石方洞挖工藝流程圖見圖2。

1)上半洞開挖方法。鉆孔爆破有關參數。此次按照經驗公式對相關爆破參數予以估算，施工進入工地后進行地質勘察，進一步確認地質情況，對泥質板巖段和鈣質板巖段分別結合爆破試驗情況進行計算調整。

相關參數表見表1。

表1 鉆孔爆破相關參數表(上半洞開挖)

洞身鉆孔布置圖見圖3。

2)鉆孔。梯段爆破以手風鉆造孔為主，鉆孔孔徑35～40，裝藥直徑不大于30 mm。

鉆孔前準確畫出開挖線，點出掏槽眼和周邊眼的位置，鉆孔采用YT-27型風動鑿巖機，鉆孔深度2.5 m，每個工作面配5臺～6臺風鉆同時作業(yè)。

3)裝藥爆破。裝藥前先用高壓風清孔，檢查孔是否堵塞或者塌孔，造孔合格后，人工裝藥，單耗藥量為1.5 kg/m3左右。掏槽孔采用φ32 mm硝銨藥卷，單孔裝藥量為1.5 kg～2.0 kg；輔助孔也采用φ32 mm硝銨藥卷，單孔裝藥量為1.5 kg～2.0 kg；光爆孔采用φ25 mm光爆藥卷，線裝藥密度Δ=250 g/m。

4)通風除塵。在洞口架設一臺5.5 kW軸流通風機，接直徑200的風管。爆破前向工作面送風，爆破后立即向外吸風，風管管口保持與掌子面相距30 m左右，爆破時對其進行覆蓋保護。為阻止煙塵在洞內擴散，在距爆破面30 m處設置兩道鉆有φ2 mm小孔(孔距3 cm)的2寸鍍鋅管二道水幕隔塵帶，水幕間距0.5 m，利用噴出的水霧攔塵。

5)危石排除。當空氣滿足要求后用鋼釬進行洞內危石排除工作，安全員檢查安全后，進行爆破石渣裝運。

6)裝渣出渣。爆破后的巖石及時運出隧洞，卸至堆渣場，防止隧道阻塞，保證下一掘進隧道的順利進行，出渣包括裝渣和運渣兩個工序，裝運渣約占循環(huán)總時間的30%～50%，占勞動消耗的40%，因此裝渣出渣成為控制隧洞開挖進度的關鍵。

a.裝渣：根據工程實際選用ZL40裝載機配合5 t自卸汽車進行裝渣。b.運渣：5 t自卸翻斗車直接拉運到棄渣場。c.運渣注意事項：拉運過程洞內做好排煙工作。裝、運渣要有專人跟班作業(yè)，隨時檢查調換車輛，并做好裝渣，卸渣安全工作。

2.4 下半洞開挖方法

在上半洞貫通后，再進行下半洞開挖，進出口分別安排施工隊分兩班作業(yè)，每班12 h，完成一個循環(huán)施工，開挖進尺2 m～2.5 m。

1)鉆孔爆破有關參數。此次按照經驗公式對相關爆破參數予以估算，施工進入工地后進行地質勘察，進一步確認地質情況，對泥質板巖段和鈣質板巖段分別結合爆破試驗情況進行計算調整。相關參數及鉆孔布置如圖4所示。

相關參數表見表2。

表2 鉆孔爆破相關參數表(下半洞開挖)

其中鉆孔、爆破等方法與上半洞相同，鉆孔數量較上半洞多，適當增加鉆孔人員。由于下半洞較上半洞斷面大，出渣量大，適當增加運渣車輛。拉運過程洞內做好排煙工作，并做好裝渣，卸渣安全工作。

2)爆破循環(huán)作業(yè)表如表3所示。

3 施工質量安全及控制要點

1)鉆孔。鉆孔直接控制成形規(guī)格和爆破效率。

a.鉆孔孔位由測量定出的中線腰線及孔位輪廓線確定；

b.周邊孔在斷面輪廓線上開孔，應控制在規(guī)范之內，偏差不大于5 cm，其他炮孔偏差不得大于10 cm；

c.施工過程中，由專業(yè)人員對鉆孔的質量及孔網參數進行核查，如果發(fā)現不合格，立即返工，直至達到鉆孔設計要求為止。

2)爆破。

a.起爆箱設在避人或避車洞內，平常要上鎖，由電工保管。當開挖面聯系完畢及全部人員撤出后，由電工根據爆破總指揮命令合閘，起爆后斷路閘刀進行斷路。

b.爆破母線用單芯截面面積大于1.0 mm2的橡膠絕緣雙芯小電纜。母線設在施工電力照明線異側母線敷設要牢固整齊，并離開管路30 cm～50 cm。母線分成兩節(jié)，里面一節(jié)有一斷開處放于隱蔽處，并保持斷路狀態(tài)，只有當全部人員撤離后，再由炮工自里向外連此斷開接頭。

c.自打眼各自裝藥聯線由鉆工分區(qū)負責，鉆工聯線時手洗干凈，并切斷所有電源而改用探照燈或蓄電池礦燈。

d.爆破材料的運輸、儲存、加工、現場裝藥、起爆及瞎炮處理遵守有關規(guī)定。每批爆破材料使用前，必須進行有關的性能檢驗。

3)超欠挖控制。水工隧洞掘進不允許超欠挖，且設計要求徑向超挖值和開挖巖面起伏值均小于200 mm，平均100 mm。施工中常采用下列措施控制超欠挖：

a.建立嚴格的施工管理：從進洞前，制定嚴格的獎罰制度，在解決技術問題前提下，建立一套嚴格的施工管理制度，造成人人關心超欠挖，人人為控制超挖去努力。用經濟杠調動施工人員的主動性。

b.根據不同地質情況，選擇合理鉆爆參數，制定嚴格技術標準，選配各種爆破器材，完善爆破工藝，不斷提高爆破質量。

c.提高畫線、鉆眼精度，認真測畫中線高程，準確畫出開挖輪廓線，尤其是周邊眼的精度，是直接影響超欠挖的主要因素。

d.提高裝藥質量,防止雷管混裝。

e.斷面檢查及信息反饋：為及時了解開挖后斷面各點的超欠挖情況，分析超欠挖原因，配專職測量工檢查開挖斷面，及時修正爆破設計，減少誤差。

4 結語

在水利工程建設中，常常需要進行石方開挖，石方開挖常采用的方法為爆破開挖。在實際施工中經常根據開挖斷面大小，采取不同的開挖形式。本文根據馮家山水庫除險加固工程非常溢洪道改建隧洞石方開挖，淺談了隧洞石方開挖施工技術，僅以此文與大家探討此類工程石方開挖的施工技術。

[1] DL/T 5135—2013，水電水利工程爆破施工技術規(guī)范[S].

[2] GB 6722—2003，爆破安全規(guī)程[S].

[3] SL 47—94，水工建筑物地下開挖工程施工技術規(guī)范[S].

On tunnel rock excavation construction technique

Wang Peng Song Li

(ShannxiHydrologicalEngineeringGroupCo.,Ltd,Weinan714000,China)

Combining with the tunnel rock excavation at the engineering case of the counter regulation water-reserving project at Tingkou Reservoir, the paper researches the construction technique for the tunnel rock excavation, illustrates the selection for the drilling blasting parameter and drilling charge explosion, and points out respective quality control requirements, so as to provide some reference for similar projects.

tunnel, rock excavation, drilling, blasting

2015-02-08

王 鵬(1978- )，男，工程師； 宋 麗(1977- )，女，工程師

1009-6825(2015)11-0158-02

U455

A