水底隧道鉆爆法施工快速掘進技術

針對某連拱隧道鉆爆法施工過程中常出現(xiàn)超欠挖現(xiàn)象,提出了施工控制措施,同時分析了爆破振動對連拱隧道中隔墻和支護結構的影響,指出施工中應采取的減震手段,最后對連拱隧道中隔墻施工過程中應注意的問題進行了探討。

伴隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,公路橋梁技術也得到了很大的提升.隧道掘進鉆爆技術對隧道施工有著重大的意義,就當前我國的隧道掘進鉆爆技術現(xiàn)狀來看,也在一定程度上取得了卓越的成果,也很大程度上改善了隧道爆破的安全狀況.本文就隧道掘進鉆爆施工方式展開分析,通過水壓爆破等典型的工程試驗,總結了隧道掘進鉆爆發(fā).

爆破是隧道工程中的關鍵環(huán)節(jié)之一，關系著整個隧道的工程質量。在進行隧道施工中，為保證施工質量，盡量減少對圍巖的擾動是十分重要的，因此隧道周邊的光面爆破是隧道爆破的一個關鍵點。在隧道爆破中中采用鉆爆施工法，能有效提高隧道的施工效率，提高爆破循環(huán)進尺，降低爆破成本，并提高的隧道工作的質量和安全系數(shù)，保障隧道運營安全。

鐵路隧道施工安全現(xiàn)場會資料 鐵路隧道鉆爆法 施工工序及作業(yè)指南 二○○七年二月 前言 目前，我國客運專線鐵路建設已全面啟動，據(jù)不完全統(tǒng)計已開工的石太、武廣、 鄭西、武合、合寧、甬臺溫、溫福、福廈、廣深港、廣珠等10條客運專線共設計有 隧道514座，隧道總長704公里，隧道穿越區(qū)地質條件極為復雜，這在我國鐵路隧道 修建史上是空前的，由于客運專線隧道大多采用雙線單洞，開挖斷面大，再加上客運 專線對隧道工程的質量、安全工作狀態(tài)及使用壽命等要求也越來越高，都需要施工單 位認真對待。 以往鐵路隧道施工的經(jīng)驗教訓表明，鐵路隧道病害出現(xiàn)的原因不僅是對地質認識 不完全到位，也存在施工中標準落實不嚴、措施不力的現(xiàn)象。客運專線施工中實施了 “客運專線鐵路隧道工程施工質量驗收暫行標準”（鐵建設[2005]160號），但如何落 實、執(zhí)行好這些標準，是迫切需要解決的問題。正鑒于此，我

隧道鉆爆法是隧道開挖工程中使用最廣泛、技術最成熟、應用環(huán)境最普遍、較為經(jīng)濟適用的隧道開挖方法，其中，隧道超欠挖工作又是必須進行的工作內(nèi)容之一。本文對隧道鉆爆法施工過程中的超挖工作的控制意義和控制措施進行了分析和討論。

鉆爆法作為隧道工程的一種主要施工方法,其爆破質量的好壞不僅對整個隧道的施工效率和經(jīng)濟效益有重大影響,還影響到隧道的圍巖和初期支護以及隧道周圍的建筑物的安全。本論文以炎睦高速公路沔渡隧道工程為背景,主要結合現(xiàn)場施工簡要的對沔渡隧道鉆爆施工工藝進行簡述。

隧道鉆爆法施工中的超挖是不可避免的,超挖不但增加施工成本,同時也影響隧道施工的質量、進度及安全。大梁子隧道在鉆爆施工中采用光面爆破,嚴格組織過程施工,在隧道超挖控制上取得了較好的效果。對隧道施工中超挖帶來的影響進行了分析,結合大梁子隧道的施工情況,探討了控制超挖的措施。

為了得到高海拔公路隧道在鉆爆法施工過程中,掌子面附近通風環(huán)境情況,依托雀兒山隧道工程,結合《公路隧道施工技術規(guī)范》,對鉆爆法施工中掌子面不同工序情況下的溫濕度、氧氣及有害氣體含量進行了現(xiàn)場測試,并進行了分析。,針對超出規(guī)范要求的指標,提出了相應的改進措施,為同類使用鉆爆法施工的高海拔隧道提供了通風設計依據(jù)。

通過對隧道鉆爆法施工中各工序的分析，建立進度模型，通過進度模型找出能夠影響施工進度的變量參數(shù)，進而對變量參數(shù)實施有效控制，從而實現(xiàn)對工程進度的量化管理。

襄渝二線新大成小間距隧道,采用分步鉆爆開挖法,使用中空直眼掏槽技術,充分利用毫秒雷管起爆間隔時間,采取加強防護、嚴格監(jiān)控量測、選擇合理的爆破參數(shù)等措施,使新線隧道順利穿越小間距風險區(qū),確保了既有鐵路隧道安全運營。

研究目的:海底隧道施工安全風險大,如果施工措施不當,可能導致災難性后果,甚至威脅工程建設的成敗。結合膠州灣海底隧道建設開展鉆爆法施工關鍵技術研究,確保隧道施工安全。研究結論:采用理論分析、數(shù)值模擬、現(xiàn)場試驗、監(jiān)控量測、超前地質預報等手段,對海底隧道施工風險管理、斷層破碎帶施工、淺埋交匯大跨及小凈距洞室施工、交叉群洞施工、鉆爆法快速施工等關鍵技術進行了深入研究。構建了施工風險管理信息系統(tǒng),開發(fā)了雙通道注漿器和破碎巖體(斷層破碎帶)無止?jié){墻快速帷幕注漿新工藝,優(yōu)化了平面交匯洞室及立體交叉群洞施工方法,總結形成了鉆爆法快速施工成套技術,推動了我國海域隧道施工技術進步。

隨著社會的不斷發(fā)展,人類的不斷進步,現(xiàn)在人類對于生活的要求也是越來越高,越來越精,眾所周知,在改革開放以后,我國為了發(fā)展,在公路的建設上相當重視,公路關系著我國運輸業(yè)的發(fā)展,運輸業(yè)能夠在很大程度上促進我國的發(fā)展,所以現(xiàn)在人類對于公路的要求也是變得越來越高.很多公路的建設會受到山的影響,如公路的建設饒山的話,那么在經(jīng)濟上會帶來很大的損失,所以現(xiàn)在施工人員就想到了隧道的開發(fā).本文針對公路隧道開發(fā)存在的粉塵問題,提出建議與意見.

為了解決鎮(zhèn)江市五鳳口觀音山隧道施工過程中遇到的明暗挖隧道轉換結構的受力問題、鉆爆法施工過程中大跨雙連拱隧道中隔墻的動力響應問題、主洞初支鋼架連接問題,采用數(shù)值模擬的方法對其進行研究,計算分析了轉換結構的靜力響應及中隔墻的動力響應,結果表明:1)明暗挖隧道之間采用墻型結構過渡,可以有效保證結構體系安全,避免變截面實施難度；2)中隔墻附近剪力桿的彎矩與剪力值最大,在施工中應當特別注意保證其施工質量；3)爆破荷載下,中隔墻測點的位移和加速度時程曲線在0值附近波動,經(jīng)歷4個變化階段并隨時間的推移其幅值逐漸衰減；4)最大主應力的波動變化總是由較大值瞬間衰減至0附近,兩側主洞均開挖位置的動力響應最大,僅開挖一側主洞的位置次之,兩側主洞均未開挖位置的動力響應最小；5)取消中隔墻預埋鋼板并調整為高強膨脹螺栓連接可以滿足強度和便于施工2方面的要求。所得結論指出了大跨雙連拱隧道在鉆爆法施工過程中的關鍵控制點,可為國內(nèi)外類似工程提供參考。

在隧道施工中通過對水平巖層圍巖壓力進行實測,總結水平巖層隧道的圍巖壓力特點。依據(jù)水平巖層隧道圍巖力學特性和初期支護作用原理,有針對性地調整初期支護參數(shù),現(xiàn)場實施后通過監(jiān)控量測對圍巖和支護穩(wěn)定性進行檢驗。依據(jù)地下水和破碎帶對水平巖層的影響,總結破碎帶地段水平巖層隧道施工技術措施,達到了快速、安全、經(jīng)濟施工,對類似工程有一定的借鑒和參考價值。

影響隧道鉆爆法施工的風險因素比較多,為了能夠對其風險程度作出較為客觀的評價,針對當前隧道鉆爆法施工風險因素仍存在許多不確定性與模糊性的特點,提出模糊層次分析方法以解決評價指標難以量化問題。通過對隧道鉆爆法施工風險指標產(chǎn)生原因比較識別,主要從施工風險、固有風險、管理風險三個方面構建風險評價指標體系,包括11個二級評價指標。兼顧主客觀因素,其中采用層次分析法確定各評價指標相對權重并構建梯形隸屬函數(shù),計算風險指標對各等級風險水平的隸屬度。結合泉水溝尾礦庫排洪隧道工程實例,通過計算評價指標權重向量和分析模糊綜合評判結果,給出了該工程較為準確、合理的隧道鉆爆法施工風險等級,驗證了所建方法的合理性與可行性。

洞隧開挖施工主要有鉆爆法、全斷面掘進機法、沉管法、淺埋暗挖法等方法。鉆爆法涵蓋傳統(tǒng)的礦山法和 新奧法，顧名思義，就是采用鉆眼爆破進行開挖。全斷面掘進機法包括tbm掘進機及盾構掘進機，tbm適 用于硬巖地層，盾構適用于土質圍巖，尤其適用于軟土、流沙、淤泥等特殊地層。沉管法則用來修建水底 隧道、城市市政隧道等。淺埋暗挖法主要用來修建埋深很淺的山嶺隧道或城市地鐵隧道。本文將圍繞鉆爆 法和全斷面掘進機法兩種主要掘進工法及其成套設備應用展開探討。 1、鉆爆法掘進模式及其成套設備應用 鉆爆法是傳統(tǒng)的隧洞施工工法，通過在巖體上鉆鑿出一定孔徑和深度的炮眼，并裝上炸藥進行爆破， 從而達到開挖的目的。 其施工工藝過程如下：定位鉆孔→裝填引爆炸藥→排除危石，安設拱部錨桿和噴第一層混凝土→裝碴 運碴→安裝邊墻錨桿和噴混凝土→噴射拱部第二層混凝土和隧洞底部混凝土→下一輪循環(huán)→在初次支護穩(wěn) 定后，進行二次襯砌。

鐵道建筑 railwayengineeringseptember,2006 文章編號:10031995(2006)09004003 鉆爆法施工山嶺隧道資源配置探討 孫樹銘 (鐵道科學研究院科技信息研究所,北京100081) 摘要:結合兩個施工實例,闡明鉆爆法山嶺隧道施工資源配置和工期、成本之間的關系,工程成本最省原 則,資源配置的動態(tài)管理等,明確了資源配置應把握的幾個關系。 關鍵詞:鉆爆法山嶺隧道資源配置 中圖分類號:u4552文獻標識碼:b 隨著國家西部大開發(fā)戰(zhàn)略的深入,客運專線鐵路 即將全面上馬及高速公路的繼續(xù)加大投資,我國的山 嶺隧道工程將在較長一段時間占據(jù)相當份量的建筑市 場份額。 鑒于我國目前還處于社會主義初級階段,勞動力 相對便宜和科學技術不夠發(fā)達的這一特點,采用鉆爆 法施工將是近期及較長一段時間山嶺隧道

伴隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,公路橋梁技術也得到了很大的提升.隧道掘進鉆爆技術對隧道施工有著重大的意義,就當前我國的隧道掘進鉆爆技術現(xiàn)狀來看,也在一定程度上取得了卓越的成果,也很大程度上改善了隧道爆破的安全狀況.本文就隧道掘進鉆爆施工方式展開分析,通過水壓爆破等典型的工程試驗,總結了隧道掘進鉆爆發(fā).

以佛嶺長大公路隧道施工為依托,在大量現(xiàn)場測試和光面爆破試驗的基礎上,引入遺傳算法和支持向量回歸耦合算法,經(jīng)對現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)訓練,建立了山嶺隧道鉆爆施工參數(shù)、圍巖地質條件及爆破后隧道拱頂下沉與圍巖松動圈深度之間的非線性支持向量回歸智能模型.利用此模型,可以在給定圍巖地質條件和拱頂下沉量、松動圈深度等控制指標情況下,利用遺傳算法,搜索得到鉆爆施工參數(shù)的最優(yōu)解.經(jīng)佛嶺隧道任一斷面的實地應用,驗證了本文所提出的鉆爆施工參數(shù)控制優(yōu)化方法的正確性和可行性.該研究成果為佛嶺隧道鉆爆施工參數(shù)的選擇提供了科學依據(jù)與技術指導,也可為類似隧道工程的鉆爆參數(shù)控制優(yōu)化提供參考.

鉆爆法隧道工程施工是當前最常用的隧道施工方法，其機具配置的靈活性、不同地層的適應性，經(jīng)濟成本的優(yōu)越性，決定了當前及經(jīng)后一定時期內(nèi)該方法仍是我國隧道工程施工的主要方法之一。本文結合實例對隧道鉆爆法施工機具配置進行了分析研究，對類似工程具有一定的指導和借鑒作用。

筆者結合自身多年工作經(jīng)驗，從隧道爆破工作的特點出發(fā)，重點對鉆爆法在隧道爆破過程中的應用進行了介紹，并通過對炮眼的控制來對鉆爆施工過程中的幾點注意事項進行了說明，能夠為以后的隧道施工提供一定的數(shù)據(jù)支持。

鉆爆法開挖作業(yè)程序包括鉆孔、裝藥、爆破、通風、支護、裝碴、運輸?shù)裙ば颉?①鉆孔：要先設計炮孔方案，然后按設計的炮孔位置、方向和深度嚴格鉆孔。單線隧道 全斷面開挖，采用鉆孔臺車配備中型鑿巖機，鉆孔深度約為2.5～4.0米。雙線隧道全斷面開 挖采用大型鑿巖臺車配備重型鑿巖機，鉆孔深度可達5.0米。炮孔直徑約為4～5厘米。炮 孔分為掏槽孔（開辟臨空面）、掘進孔（保證進度）和周邊孔（控制輪廓）。 ②裝藥：在掘進孔、掏槽孔和周邊孔內(nèi)裝填炸藥。一般裝填硝胺炸藥，有時也用膠質炸 藥。裝填炸藥率約為炮眼長度的60％～80％，周邊孔的裝藥量要少些。為縮短裝藥時間,可 把硝胺炸藥制成長的管狀藥卷,以便填入炮眼；也可利用特制的裝藥機械把細粒狀藥粉射入 炮孔中。 ③爆破：19世紀上半期以前用明火起爆。1867年美國胡薩克鐵路隧道開始采用電力起 爆。此后，電力起爆逐漸推廣。