CN105737701A - 一种大断面矩形隧洞爆破施工方法 - Google Patents

一种大断面矩形隧洞爆破施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种大断面矩形隧洞爆破施工方法，包括如下步骤：自下而上分层开挖，先中间小断面开挖，后向两侧扩大开挖，最后形成矩形隧洞整体断面轮廓；根据大断面矩形隧洞尺寸，确定分层与分部断面的位置和断面大小，一般将隧洞分为三层，依次爆破底层和中层的中部、底层两侧、顶层中部、中层两侧、顶层两侧。本发明采用自下而上三层六步爆破施工方法，自下而上分层扩大开挖，形成“拱形”受力结构，形成岩体自稳结构，可以减少支护与支撑措施；多个部位采取分层布置炮孔的爆破方法，在重力作用下，减少爆破时炸药使用量，节约成本；爆破后的石碴位于洞底，有利于洞内石碴清运，机械清除石碴，提高工作效率、降低工人劳动强度，加快工程进度。

Description

一种大断面矩形隧洞爆破施工方法
技术领域：
本发明涉及隧洞爆破技术领域，尤其涉及一种大断面矩形隧洞爆破施工方法。
背景技术：
隧洞多设计为圆形、圆拱直墙形、马蹄形、卵形等，矩形隧洞不常见，特别是大断面矩形隧洞极少。对于大断面矩形隧洞缺少相应的施工方法和施工经验，如何保证大断面矩形隧洞开挖期间的洞室的稳定和安全至关重要，这就需要有安全可靠的施工方法。
发明内容：
为了弥补现有技术问题，本发明的目的是提供一种大断面矩形隧洞爆破施工方法，隧洞开挖期间岩体受力条件较好，有利于洞室的稳定，可以减少爆破时炸药使用量，节约成本，而且有利于洞内石碴清运，可充分使用大型挖运机械清除石碴，提高工作效率、降低工人劳动强度，加快工程进度。
本发明的技术方案如下：
大断面矩形隧洞爆破施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）、自下而上分层开挖，先中间小断面开挖，后向两侧扩大开挖，最后形成矩形隧洞整体断面轮廓；
2）、设计分层断面，根据大断面矩形隧洞尺寸，确定分层与分部断面的位置和断面大小，一般将隧洞分为三层，底层中部为部位1，部位1两侧为部位3；中层中部为部位2，部位2两侧为部位5；顶层中部为部位4，部位4两侧为部位6；
3）、第一步施工，开挖部位1，采用光面爆破方法，布置掏槽孔、辅助孔、光面孔，经爆破后形成一个小型矩形断面洞室；
4）、第二步施工，开挖部位2，采用分层爆破方法，自下而上分层布置炮孔，爆破后的石碴落入隧洞底部，使用挖运机械清除石碴；
5）、第三步施工，开挖部位3，采用分层爆破方法，左侧洞室采用自右向左分层布置炮孔，右侧洞室采用自左向右分层布置炮孔，爆破后的石碴位于隧洞底部，使用挖运机械清除石碴；
6）、第四步施工，开挖部位4，采用分层爆破方法，自下而上分层布置炮孔，爆破后的石碴落入隧洞底部，使用挖运机械清除石碴；
7）、第五步施工，开挖部位5，采用分层爆破方法，自下而上分层布置炮孔，爆破后的石碴落入隧洞底部，使用挖运机械清除石碴；
8）、第六步施工，开挖部位6，采用分层爆破方法，自下而上分层布置炮孔，爆破后的石碴落入隧洞底部，使用挖运机械清除石碴。
所述的大断面矩形隧洞爆破施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）、自下而上分层开挖，先中间小断面开挖，后向两侧扩大开挖，最后形成矩形隧洞整体断面轮廓；
2）、设计分层断面，根据大断面矩形隧洞尺寸，确定分层与分部断面的位置和断面大小，一般将隧洞分为三层，底层中部为部位1，部位1两侧为部位3；中层中部为部位2，部位2两侧为部位5；顶层中部为部位4，部位4两侧为部位6；
3）、第一步施工，开挖部位1，采用光面爆破方法，布置掏槽孔、辅助孔、光面孔，经爆破后形成一个小型矩形断面洞室；
4）、第二步施工，开挖部位2，采用分层爆破方法，自下而上分层布置炮孔，爆破后的石碴落入隧洞底部，使用挖运机械清除石碴；
5）、第三步施工，开挖部位3，采用分层爆破方法，左侧洞室采用自右向左分层布置炮孔，右侧洞室采用自左向右分层布置炮孔，爆破后的石碴位于隧洞底部，使用挖运机械清除石碴，为保证洞室侧壁的稳定，该步爆破后及时在侧壁采取锚杆和喷敷混凝土支护措施；
6）、第四步施工，开挖部位4，采用分层爆破方法，自下而上分层布置炮孔，爆破后的石碴落入隧洞底部，使用挖运机械清除石碴，为保证洞室顶部的稳定，该步爆破后及时在顶部采取锚杆和喷敷混凝土支护措施；
7）、第五步施工，开挖部位5，采用分层爆破方法，自下而上分层布置炮孔，爆破后的石碴落入隧洞底部，使用挖运机械清除石碴，为保证洞室侧壁的稳定，该步爆破后及时在侧壁采取锚杆和喷敷混凝土支护措施；
8）、第六步施工，开挖部位6，采用分层爆破方法，自下而上分层布置炮孔，爆破后的石碴落入隧洞底部，使用挖运机械清除石碴，为保证洞室侧壁的稳定，该步爆破后及时在洞室顶部和侧壁采取锚杆和喷敷混凝土支护措施。
本发明的优点是：
1、本发明采用自下而上三层六步爆破施工方法，自下而上分层扩大开挖，形成“拱形”受力结构，形成岩体自稳结构，可以大量减少支护与支撑措施；
2、本发明自下而上开挖，各个部位采取自下而上分层布置炮孔的爆破方法，在重力作用下，可以减少爆破时炸药使用量，节约成本；
3、本发明爆破后的石碴全部位于洞底，有利于洞内石碴清运，可充分使用大型挖运机械清除石碴，提高工作效率、降低工人劳动强度，加快工程进度。
附图说明：
图1为本发明的爆破方法施工示意图。
具体实施方式：
参见附图：
大断面矩形隧洞爆破施工方法，包括如下步骤：
1）、自下而上分层开挖，先中间小断面开挖，后向两侧扩大开挖，最后形成矩形隧洞整体断面轮廓；
2）、设计分层断面，根据大断面矩形隧洞尺寸，确定分层与分部断面的位置和断面大小，一般将隧洞分为三层，底层中部为部位1，部位1两侧为部位3；中层中部为部位2，部位2两侧为部位5；顶层中部为部位4，部位4两侧为部位6；
3）、第一步施工，开挖部位1，采用光面爆破方法，布置掏槽孔、辅助孔、光面孔，经爆破后形成一个小型矩形断面洞室；
4）、第二步施工，开挖部位2，采用分层爆破方法，自下而上分层布置炮孔，爆破后的石碴落入隧洞底部，使用挖运机械清除石碴；
5）、第三步施工，开挖部位3，采用分层爆破方法，左侧洞室采用自右向左分层布置炮孔，右侧洞室采用自左向右分层布置炮孔，爆破后的石碴位于隧洞底部，使用挖运机械清除石碴；
6）、第四步施工，开挖部位4，采用分层爆破方法，自下而上分层布置炮孔，爆破后的石碴落入隧洞底部，使用挖运机械清除石碴；
7）、第五步施工，开挖部位5，采用分层爆破方法，自下而上分层布置炮孔，爆破后的石碴落入隧洞底部，使用挖运机械清除石碴；
8）、第六步施工，开挖部位6，采用分层爆破方法，自下而上分层布置炮孔，爆破后的石碴落入隧洞底部，使用挖运机械清除石碴。
大断面矩形隧洞爆破施工方法，包括如下步骤：
1）、自下而上分层开挖，先中间小断面开挖，后向两侧扩大开挖，最后形成矩形隧洞整体断面轮廓；
2）、设计分层断面，根据大断面矩形隧洞尺寸，确定分层与分部断面的位置和断面大小，一般将隧洞分为三层，底层中部为部位1，部位1两侧为部位3；中层中部为部位2，部位2两侧为部位5；顶层中部为部位4，部位4两侧为部位6；
3）、第一步施工，开挖部位1，采用光面爆破方法，布置掏槽孔、辅助孔、光面孔，经爆破后形成一个小型矩形断面洞室；
4）、第二步施工，开挖部位2，采用分层爆破方法，自下而上分层布置炮孔，爆破后的石碴落入隧洞底部，使用挖运机械清除石碴；
5）、第三步施工，开挖部位3，采用分层爆破方法，左侧洞室采用自右向左分层布置炮孔，右侧洞室采用自左向右分层布置炮孔，爆破后的石碴位于隧洞底部，使用挖运机械清除石碴，为保证洞室侧壁的稳定，该步爆破后及时在侧壁采取锚杆和喷敷混凝土支护措施；
6）、第四步施工，开挖部位4，采用分层爆破方法，自下而上分层布置炮孔，爆破后的石碴落入隧洞底部，使用挖运机械清除石碴，为保证洞室顶部的稳定，该步爆破后及时在顶部采取锚杆和喷敷混凝土支护措施；
7）、第五步施工，开挖部位5，采用分层爆破方法，自下而上分层布置炮孔，爆破后的石碴落入隧洞底部，使用挖运机械清除石碴，为保证洞室侧壁的稳定，该步爆破后及时在侧壁采取锚杆和喷敷混凝土支护措施；
8）、第六步施工，开挖部位6，采用分层爆破方法，自下而上分层布置炮孔，爆破后的石碴落入隧洞底部，使用挖运机械清除石碴，为保证洞室侧壁的稳定，该步爆破后及时在洞室顶部和侧壁采取锚杆和喷敷混凝土支护措施。
实际爆破施工过程中经验证：
1、本发明利用岩体的自稳能力，不需要或仅少量使用临时支护与支撑设施；
2、本发明采用三层六步爆破施工方法，可以减少单孔装药量，同时减少了爆破振动波对洞室周边围岩的影响，有利于形成隧洞的外形轮廓尺寸，提高开挖施工质量。经测算，爆破单孔装药量下降5%。
3、本发明清除爆破后石碴不需要花费大量的工作时间，使用大型挖运机械清除石碴可以显著缩短石碴清除时间，加快隧洞开挖进度。经测算，使用大型挖运机械清除一次爆破后的石碴不超过一小时。

Claims (2)

1.一种大断面矩形隧洞爆破施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）、自下而上分层开挖，先中间小断面开挖，后向两侧扩大开挖，最后形成矩形隧洞整体断面轮廓；
2）、设计分层断面，根据大断面矩形隧洞尺寸，确定分层与分部断面的位置和断面大小，一般将隧洞分为三层，底层中部为部位1，部位1两侧为部位3；中层中部为部位2，部位2两侧为部位5；顶层中部为部位4，部位4两侧为部位6；
3）、第一步施工，开挖部位1，采用光面爆破方法，布置掏槽孔、辅助孔、光面孔，经爆破后形成一个小型矩形断面洞室；
4）、第二步施工，开挖部位2，采用分层爆破方法，自下而上分层布置炮孔，爆破后的石碴落入隧洞底部，使用挖运机械清除石碴；
5）、第三步施工，开挖部位3，采用分层爆破方法，左侧洞室采用自右向左分层布置炮孔，右侧洞室采用自左向右分层布置炮孔，爆破后的石碴位于隧洞底部，使用挖运机械清除石碴；
6）、第四步施工，开挖部位4，采用分层爆破方法，自下而上分层布置炮孔，爆破后的石碴落入隧洞底部，使用挖运机械清除石碴；
7）、第五步施工，开挖部位5，采用分层爆破方法，自下而上分层布置炮孔，爆破后的石碴落入隧洞底部，使用挖运机械清除石碴；
8）、第六步施工，开挖部位6，采用分层爆破方法，自下而上分层布置炮孔，爆破后的石碴落入隧洞底部，使用挖运机械清除石碴。
2.根据权利要求1所述的大断面矩形隧洞爆破施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）、自下而上分层开挖，先中间小断面开挖，后向两侧扩大开挖，最后形成矩形隧洞整体断面轮廓；
2）、设计分层断面，根据大断面矩形隧洞尺寸，确定分层与分部断面的位置和断面大小，一般将隧洞分为三层，底层中部为部位1，部位1两侧为部位3；中层中部为部位2，部位2两侧为部位5；顶层中部为部位4，部位4两侧为部位6；
3）、第一步施工，开挖部位1，采用光面爆破方法，布置掏槽孔、辅助孔、光面孔，经爆破后形成一个小型矩形断面洞室；
4）、第二步施工，开挖部位2，采用分层爆破方法，自下而上分层布置炮孔，爆破后的石碴落入隧洞底部，使用挖运机械清除石碴；
5）、第三步施工，开挖部位3，采用分层爆破方法，左侧洞室采用自右向左分层布置炮孔，右侧洞室采用自左向右分层布置炮孔，爆破后的石碴位于隧洞底部，使用挖运机械清除石碴，为保证洞室侧壁的稳定，该步爆破后及时在侧壁采取锚杆和喷敷混凝土支护措施；
6）、第四步施工，开挖部位4，采用分层爆破方法，自下而上分层布置炮孔，爆破后的石碴落入隧洞底部，使用挖运机械清除石碴，为保证洞室顶部的稳定，该步爆破后及时在顶部采取锚杆和喷敷混凝土支护措施；
7）、第五步施工，开挖部位5，采用分层爆破方法，自下而上分层布置炮孔，爆破后的石碴落入隧洞底部，使用挖运机械清除石碴，为保证洞室侧壁的稳定，该步爆破后及时在侧壁采取锚杆和喷敷混凝土支护措施；
8）、第六步施工，开挖部位6，采用分层爆破方法，自下而上分层布置炮孔，爆破后的石碴落入隧洞底部，使用挖运机械清除石碴，为保证洞室侧壁的稳定，该步爆破后及时在洞室顶部和侧壁采取锚杆和喷敷混凝土支护措施。
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