CN108286920A

CN108286920A - 一种隧道爆破和开挖的实施方法

Info

Publication number: CN108286920A
Application number: CN201810093058.3A
Authority: CN
Inventors: 邓国庆; 刘继鹏; 汤贵海; 刘小东; 庞前凤; 倪振利; 徐小燕; 杨学鹏; 张军; 支文龙; 支雪松; 许青松; 郭恒
Original assignee: First Engineering Co Ltd of China Railway 22nd Bureau Group Co Ltd; China Railway 22nd Bureau Group Co Ltd
Current assignee: China Railway 22nd Bureau Group Co Ltd; China Railway 21st Bureau Group Co Ltd; China Railway 22nd Bureau Group Urban Rail Engineering Co., Ltd.
Priority date: 2018-01-31
Filing date: 2018-01-31
Publication date: 2018-07-17
Anticipated expiration: 2038-01-31
Also published as: CN108286920B

Abstract

本发明提供了一种隧道爆破和开挖的实施方法。包括：对暗挖隧道采用全断面开挖或台阶法开挖；根据地质围岩情况、施工工序和投入钻孔设备的类型，对Ⅲ级围岩采用台阶法开挖或者全断面开挖法；对Ⅳ围岩采用上下两台阶分部开挖，上部台阶先开挖，达到一定安全距离后，下部台阶跟进爆破开挖；对Ⅴ级围岩分为上、中、下三台阶临时仰拱开挖。本发明提供的隧道爆破和开挖的实施方法通过轮廓光面爆破、先进的掏槽减振技术来控制隧道周边围岩的稳定性及成型性；通过控制每次爆破规模和每个循环的爆破进尺，利用微差控制爆破技术，控制同段最大药量，最后达到控制爆破震动的目的。

Description

一种隧道爆破和开挖的实施方法

技术领域

本发明涉及隧道爆破技术领域，尤其涉及一种隧道爆破和开挖的实施方法。

背景技术

南塘山隧道工程位于广州市白云区，进口位于钟落潭镇光明村，出口位于钟落潭镇白土村，地貌属于丘陵区域，植被覆盖茂密。

南塘山隧道进口里程为右DK67+029.00，出口里程为右DK68+890.00，全长1861m，双线隧道，隧道最大埋深约119.5m，隧道进口至右DK67+259.6367位于1600m半径的左偏曲线上，右DK67+259.6367至右DK67+738.8479位于直线段，右DK67+738.8479至出口位于2500m半径的左偏曲线上；隧道进口至右DK68+700位于6‰上坡，右DK68+700至出口位于2.6‰下坡。

本项目爆破施工作业分为隧道进口和隧道出口两个。隧道出口位于白云区白土村，洞口位于白土村南面果林内，自广陈中路与X53乡道交叉口往东南约400米。隧道出口洞口周边均为树林，北面距离白土村居民房最近距离约300m，房屋结构为砖混结构，其余三面无需防护的建筑物。隧道进口洞口南侧距离光明村居民房最近距离约180m，房屋结构为砖混结构，其余三面无需防护的建筑物。隧道所穿越山体上部无结构物存在。

工程地质

⑴地层岩性

隧道区地层主要为：第四系上更新统破积层(Q3dl)粉质黏土，第四系残积(Qei)砂质黏性土，下伏震旦系(Z)花岗片麻岩。

隧道洞身地层：右DK67+029～右DK67+184段洞顶及边墙地层为砂质黏性土，全风化花岗片麻岩，基底为全风化花岗片麻岩，强风化片麻岩；右右DK67+184～右DK67+214段洞顶，边墙地层及基底为弱风化花岗片麻岩，局部强风化花岗片麻岩；右DK67+214～右DK67+754段洞顶、边墙及基底地层为弱风化花岗片麻岩；右DK67+754～右DK67+880段洞顶、边墙及基底为弱风化花岗片麻岩，物探结果为波速异常段：右DK67+880～右DK68+290段洞顶、边墙及基底为弱风化花岗片麻岩；右DK68+290～右DK68+380段洞顶、边墙及基底为弱风化花岗片麻岩；右DK68+380～右DK68+814段洞顶、边墙及基底为弱风化花岗片麻岩；右DK68+814～右DK68+849段洞顶、边墙及基底为弱风化花岗片麻岩；右DK68+849～右DK68+890洞顶及边墙地层为强风化花岗片麻岩，基底为强风化花岗片麻岩，弱风化花岗片麻岩。

⑵隧道围岩分级及岩土施工工程分级

⑶地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期分区为Ⅰ区。

2.3.2水文地质条件

⑴地表水

线位右DK68+353.36左侧有一泉眼，泉眼高程约为90m，隧道洞底高程50.8m，泉眼距隧道较近，存在一定水力联系，施工时做好防水堵渗工作。

⑵地下水

地下水主要为第四系孔隙水和基岩裂隙水，主要受大气降水补给，通过蒸发及地下径流等形式排泄，隧道涌水量见表2-3。

地下水对结构具有酸性侵蚀环境作用等级为H1。

特殊土

花岗片麻岩的全风化、强风化岩和残积土：天然状态下物理力学性质较好，但水理性质差，遇水易崩解软化，承载力降低，主要分布在隧道进口位置。爆破施工时要注意做好防护。

因此，迫切需要提供一种上述南塘山隧道的安全、有效的爆破方案。

发明内容

本发明的实施例为了克服现有技术的问题，提供了一种隧道爆破和开挖的实施方法。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

一种隧道爆破和开挖的实施方法，包括：

对暗挖隧道采用全断面开挖或台阶法开挖；

根据地质围岩情况、施工工序和投入钻孔设备的类型，对Ⅲ级围岩采用台阶法开挖或者全断面开挖法；对Ⅳ围岩采用上下两台阶分部开挖，上部台阶先开挖，达到一定安全距离后，下部台阶跟进爆破开挖；对Ⅴ级围岩分为上、中、下三台阶临时仰拱开挖。

进一步地，所述台阶法开挖的施工工序如下：

1：上台阶开挖；

2：上台阶初期支护；

3：下台阶开挖；

4：下台阶初期支护；

5：仰拱开挖；

6：仰拱浇筑；

7：仰拱填充；

8：拱墙混凝土。

进一步地，所述全断面开挖的施工工序如下：

1、全断面开挖；

2、初期支护；

3、仰拱开挖；

4、仰拱浇筑；

5、仰拱填充混凝土；

6、Ⅳ-拱墙混凝土。

进一步地，所述对Ⅳ围岩采用上下两台阶分部开挖，包括：

上台阶光面爆破采用复合楔形掏槽，周边眼采用不耦合装药，估算炮眼数量(个)：N＝ks/(ηγ)＝1.3×59.32/(0.75×0.78)＝131个。

N—炮眼数量(个)；

k—单位炸药消耗量，取值1.3；(kg/m3)

γ—炸药的线装药密度，取值0.78；(kg/m)

s—开挖断面面积(m2)；

η—炮眼装药系数，取值0.75；

下台阶光面爆破，周边眼和辅助眼装药结构同上台阶，估算炮眼数量(个)：设计为N＝ks/(ηγ)＝(1.3×29.27)/(0.75×0.78)＝65个；

隧底爆破

进尺按照3米设计，周边眼和辅助眼装药结构同上台阶，估算炮眼数量(个)：N＝ks/(ηγ)＝(1.3×15.09)/(0.75×0.78)＝33个。

进一步地，所述三台阶临时仰拱开挖的施工工序如下：

1、利用上一循环架立钢架施作隧道超前支护；

2、上台阶开挖；

3、上台阶初期支护及上台阶临时仰拱(每两榀施作一榀)；

4、中台阶开挖；

5、中部两侧初期支护；

6、下台阶开挖；

7、下台阶两侧初期支护；

8、仰拱开挖；

9、仰拱初期支护；

10、仰拱浇筑；

11、仰拱填充混凝土；

12、拱墙混凝土。

进一步地，所述对Ⅲ级围岩采用全断面开挖法，包括：

采用光面爆破，掏槽眼形式为复合楔形掏槽，周边眼采用不耦合装药，炮眼数量(个)：设计为N＝ks/(ηγ)＝1.3×88.59/(0.75×0.78)＝196个；

N—炮眼数量(个)；

k—单位炸药消耗量，取值1.3；(kg/m³)；

γ—炸药的线装药密度，取值0.78；(kg/m)；

s—开挖断面面积(m²)；

η—炮眼装药系数，取值0.75；

隧底爆破，周边眼和辅助眼装药结构同光面爆破，炮眼数量(个)：N＝ks/(ηγ)＝(1.3×9.53)/(0.75×0.78)＝21个。

进一步地，V级围岩上台阶开挖每循环进尺1榀钢架间距,边墙每循环开挖支护进尺为2榀钢架间距。

进一步地，所述的方法还包括：

洞身开挖进尺及步距符合以下要求：

1、上台阶每循环开挖支护进尺不应大于2榀钢架间距，V级地段上台阶每循环开挖支护进尺不应大于1榀钢架间距。

2、边墙每循环开挖支护进尺不得大于2榀钢架间距。

3、仰拱开挖前必须完成钢架锁脚锚杆，每循环进尺不得大于3m。

4、IV级、V级围岩隧道开挖后初期支护应及时施作并封闭成环，围岩封闭位置距离掌子面不得大于35m。

5、IV级围岩衬砌封闭断面距离掌子面距离不大于90m，V级围岩不大于70m，III级围岩不大于120m。

6、⑹光面爆破隧道一次开挖进尺不大于3.5m。

由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的隧道爆破和开挖的实施方法通过轮廓光面爆破、先进的掏槽减振技术来控制隧道周边围岩的稳定性及成型性；通过控制每次爆破规模和每个循环的爆破进尺，利用微差控制爆破技术，控制同段最大药量，最后达到控制爆破震动的目的。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种Ⅲ级围岩炮孔的掏槽眼水平布置图；

图2为本发明实施例提供的一种上台阶炮眼布置图；

图3为本发明实施例提供的一种下台阶炮眼布置图；

图4为本发明实施例提供的一种隧底炮眼布置图。

图5为本发明实施例提供的一种Ⅲ级围岩掏槽眼水平布置图；

图6为本发明实施例提供的一种Ⅲ级围岩全断面炮眼布置图；

图7为本发明实施例提供的一种Ⅲ级围岩隧底炮眼布置图；

图8为本发明实施例提供的一种IV级围岩掏槽眼布置图；

图9为本发明实施例提供的一种Ⅳ上台阶炮眼布置图；

图10为本发明实施例提供的一种Ⅳ下台阶炮眼布置图；

图11为本发明实施例提供的一种隧底炮眼布置图；

图12为本发明实施例提供的一种连续装药结构示意图；

图13为本发明实施例提供的一种间隔装药结构示意图；

图14为本发明实施例提供的一种开挖台架设计示意图；

图15为本发明实施例提供的一种短台阶法工序横断面和纵断面示意图；

图16为本发明实施例提供的一种全断面法工序横断面和纵断面示意图；

图17为本发明实施例提供的一种全断面开挖工序纵断面示意图；

图18为本发明实施例提供的一种台阶法施工工序横断面和纵断面示意图；

图19为本发明实施例提供的一种三台阶临时仰拱法工序横断面和纵断面示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。

本发明实施例提供的一种隧道爆破和开挖的实施方法。爆破方案参数选择如下：

暗挖隧道采用全断面法或台阶法开挖，根据地质围岩情况、施工工序的特点和目投入钻孔设备的类型，拟对Ⅲ级围岩采用台阶法开挖，围岩条件允许并经审批也可采用全断面开挖法，Ⅳ围岩部分分为上下两台阶分部开挖，上部台阶先开挖，达到一定安全距离后，下部台阶跟进爆破开挖。Ⅴ级围岩考虑为强风化岩，多为机械配合弱爆破开挖，分为上、中、下三台阶临时仰拱开挖。

钻孔设备选用YT-28凿岩机，炮眼直径40～42mm，上台阶采用楔形掏槽法，周边轮廓采用光面爆破，孔内采用2～15段毫秒导爆管雷管，孔外用毫秒导爆管雷管簇联后用击发针起爆。

通过轮廓光面爆破、先进的掏槽减振技术来控制隧道周边围岩的稳定性及成型性；通过控制每次爆破规模和每个循环的爆破进尺，利用微差控制爆破技术，控制同段最大药量，最后达到控制爆破震动的目的。

爆破参数的确定

根据以往工程施工经验，本发明采用楔形掏槽法，炮孔采用中心掏槽眼、扩槽眼、辅助眼、周边眼相结合的布孔方式，利用多段别毫秒雷管来实现微差光面爆破。施工中结合围岩的稳固程度和断面大小，采取全断面或者台阶爆破法分别进行爆破，具体钻爆参数可根据试爆效果，并结合现场的实际情况进行适当调整。

Ⅲ级围岩上下台阶法开挖

⑴上台阶光面爆破采用复合楔形掏槽，周边眼采用不耦合装药。上台阶断面面积：59.32㎡，进尺按3m设计。

依据《现代爆破技术》及《铁路隧道钻爆法施工工序及作业指南》估算炮眼数量(个)：N＝ks/(ηγ)＝1.3×59.32/(0.75×0.78)＝131个。

N—炮眼数量(个)；

k—单位炸药消耗量，取值1.3；(kg/m3)

γ—炸药的线装药密度，取值0.78；(kg/m)

s—开挖断面面积(m2)；

η—炮眼装药系数，取值0.75。

光爆参数表

⑵下台阶光面爆破

进尺按照3米设计，周边眼和辅助眼装药结构同上台阶。下台阶断面面积：29.27m²。

估算炮眼数量(个)：设计为N＝ks/(ηγ)＝(1.3×29.27)/(0.75×0.78)＝65个。

光爆参数表

⑶隧底爆破

进尺按照3米设计，周边眼和辅助眼装药结构同上台阶。隧底断面面积：15.09m²。

估算炮眼数量(个)：N＝ks/(ηγ)＝(1.3×15.09)/(0.75×0.78)＝33个。

根据既有经验布置炮眼，Ⅲ级围岩炮眼数量及药量参数见下表：

Ⅲ级围岩台阶法炮眼布置及药量参数

Ⅲ级围岩炮孔的掏槽眼水平布置图如图1所示，上台阶炮眼布置图如图2所示，下台阶炮眼布置图如图3所示，隧底炮眼布置图如图4所示。

Ⅲ级围岩全断面法开挖

⑴采用光面爆破，掏槽眼形式为复合楔形掏槽，周边眼采用不耦合装药。Ⅲ级围岩断面面积(不包含随底)：88.59m²。进尺按3m设计。

炮眼数量(个)：设计为N＝ks/(ηγ)＝1.3×88.59/(0.75×0.78)＝196个，实际为187个。

N—炮眼数量(个)；

k—单位炸药消耗量，取值1.3；(kg/m³)；

γ—炸药的线装药密度，取值0.78；(kg/m)；

s—开挖断面面积(m²)；

η—炮眼装药系数，取值0.75。

光爆参数表

⑵隧底爆破

进尺按照3米设计，周边眼和辅助眼装药结构同上。隧底断面面积：9.53m²。

炮眼数量(个)：设计为N＝ks/(ηγ)＝(1.3×9.53)/(0.75×0.78)＝21个，实际为24个。公式内符号表示含义同上。

Ⅲ级围岩炮眼数量及药量参数见下表：

Ⅲ级围岩炮眼布置及药量参数

Ⅲ级围岩炮孔布置图如下所示：Ⅲ级围岩掏槽眼水平布置图如图5所示，Ⅲ级围岩全断面炮眼布置图如图6所示，Ⅲ级围岩隧底炮眼布置图如图7所示。

Ⅳ级围岩台阶法开挖

⑴上台阶光面爆破

上台阶光面爆破，采用楔形掏槽，周边眼采用不耦合装药，装药结构见周边眼采用装药结构图和辅助眼装药结构图。上台阶断面面积：62.5m²,开挖进尺设计2.4m。

依据《现代爆破技术》及《铁路隧道钻爆法施工工序及作业指南》估算炮眼数量(个)：N＝ks/(ηγ)＝(1.25×62.5)/(0.75×0.78)＝133。公式内符号表示含义同上。

光爆参数表

⑵下台阶光面爆破

下台阶断面面积：30.55m²，开挖进尺2.4m。

炮眼数量(个)：设计为N＝ks/(ηγ)＝(1.25×30.55)/(0.75×0.78)＝65个。公式内符号表示含义同上。

⑶隧底爆破

隧底断面面积：15.94m²，开挖进尺3m。

炮眼数量(个)：设计为N＝ks/(ηγ)＝(1.25×15.94)/(0.75×0.78)＝34个。公式内符号表示含义同上。

Ⅳ级围岩炮眼数量及药量参数见下表：

Ⅳ级围岩炮眼布置及药量参数

Ⅳ级围岩炮孔布置图如下所示：IV级围岩掏槽眼布置图如图8所示，Ⅳ上台阶炮眼布置图如图9所示，Ⅳ下台阶炮眼布置图如图10所示，隧底炮眼布置图如图11所示。

仰拱开挖前必须完成钢架锁脚锚杆，仰拱开挖每循环进尺不得大于3m。隧道开挖后初期支护应及时施作并封闭成环Ⅳ、Ⅴ围岩封闭位置距掌子面不得大于35m。

装药与堵塞

装药

选用Φ32mm乳化炸药，孔底连续柱状装药，起爆药包置于装药段中下部，周边眼光面爆破或预裂爆破选用Φ25mm小药卷乳化炸药(专门订购)，采用不耦合装药，将小药卷用竹片绑扎以保证药包间距，提高不耦合系数，以期达到最佳光爆效果，药包间用导爆索串联。装药结构如下图(装药结构示意图)。连续装药结构示意图如图12所示，间隔装药结构示意图如图13所示。

堵塞

炮孔装药后剩余孔段全部用炮泥堵塞，堵塞长度见爆破参数表，堵塞材料为粘性土，用木制炮棍压实。

爆破网路及起爆方法

爆破网路

隧道掘进爆破网路孔内采用毫秒导爆管雷管→孔外同段毫秒导爆管雷管双发簇联(每簇10～18根)→导爆管雷管起爆；隧道爆破网路采用孔内毫秒导爆管雷管(周边孔加导爆索并联)→孔外同段毫秒导爆管雷管双发簇联(每簇10～18根)→导爆管雷管起爆。

起爆方法

警戒完毕后，爆破员在距爆破面300m以外的避炮点进行起爆。爆后要有足够的等待时间(至少不得小于15分钟)，确认炮烟充分稀释，工作面具备安全条件后，爆破班长才能进入工作面检查。

爆破通风

每个洞口配置两台75KW轴流式通风机，爆破完毕以后，隧道采用压入式通风排出炮烟，经检测空气质量合格后方可进入掌子面，确认爆破安全，首先检查有无瞎炮，若发现瞎炮应立即通知原装药工进行处理，瞎炮处理完成后进行找帮找顶，方可进行出碴工作。

安全距离核算

地震效应计算

爆区周围有需保护的各种不同的建筑物，不同建筑物的安全允许质点振动速度也不相同，为了保证各种建筑物的安全，必须限制最大一段装药量Qmax，控制爆破振动。

根据《爆破安全规程》(GB6722—2014)规定，地下浅孔爆破时，当f＞50HZ时，各结构物安全允许质点振动速度取值如下：土窑洞、土坯房、毛石房屋0.9～1.5cm/s；一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物2.5～3.0cm/s；钢筋混凝土结构房屋4.2～5.0cm/s。

根据公式：R＝(K/V)^1/a Q^1/3

R—爆破区至被保护物距离，m；

V—质点峰值震动速度，本爆破设计临近房屋结构为砖混结构，取2.6cm/s；

Q—最大一段装药量，本爆破设计取值为55.86kg；

K—与爆破场地条件有关的系数，取K＝150；

α—与地质条件有关的衰减指数，取α＝1.6。

根据以上公式和参数计算的R＝48.2m。

本发明距离洞口最近为180m＞R＝48.2m，满足安全距离要求。

每次爆破前应详细调查爆破点周围的隐蔽工程，记录地面建筑物的情况，根据测震结果及时调整装药量，以保证周围建(构)筑物的安全。

洞身开挖施工方案

洞身开挖进尺及步距应符合以下要求：

⑴IV上台阶每循环开挖支护进尺不应大于2榀钢架间距，V级地段上台阶每循环开挖支护进尺不应大于1榀钢架间距。

⑵边墙每循环开挖支护进尺不得大于2榀钢架间距。

⑶仰拱开挖前必须完成钢架锁脚锚杆，每循环进尺不得大于3m。

⑷IV级、V级围岩隧道开挖后初期支护应及时施作并封闭成环，围岩封闭位置距离掌子面不得大于35m。

⑸IV级围岩衬砌封闭断面距离掌子面距离不大于90m，V级围岩不大于70m，III级围岩不大于120m。

⑹光面爆破隧道一次开挖进尺不宜大于3.5m。

在隧道贯通还剩100m时，进出口放炮要安排专人进行联系，在另一方掌子面人员、机械撤离工作面后方可放炮。隧道内合理安排装药时间，一侧开始装药时，另一侧掌子面不得装药，在先前装药断面放炮后另一侧掌子面再行装药放炮。

两开挖工作面相距小于40m时，应加强联系、统一指挥。

在隧道贯通还剩15m时，一端停止掌子面掘进，进行封闭掌子面施工，并加紧施工仰拱衬砌，隧道掘进改为单口掘进。在开挖过程中，要严格按下列要求控制施工进尺：当贯通距离在10～15m距离时，开挖进尺不得大于2.2m，当贯通距离在5～10m时，开挖进尺不得大于1.7m，当贯通距离在5m以内时，进尺控制在1m以内。

台阶法

施工工序

台阶法施工工序横断面和纵断面示意图如图18所示。

图18示中各工序顺序如下：

⑴1—上台阶开挖；⑵I—上台阶初期支护；

⑶2—下台阶开挖；⑷Ⅱ—下台阶初期支护；

⑸3—仰拱开挖；⑹III—仰拱浇筑；

⑺IV-仰拱填充；⑻V-拱墙混凝土。

台阶开挖高度和长度

台阶法开挖高度详见下表。

洞身开挖台阶高度表

上台阶开挖台架设计

开挖台架设计图如图14所示。

短台阶法

短台阶法工序横断面和纵断面示意图如图15所示。

图15示中各工序顺序如下：

⑴I—利用上一循环架立钢架施作隧道超前支护；

⑵1—上台阶开挖；

⑶Ⅱ—上台阶初期支护；

⑷2—下台阶开挖；

⑸Ⅲ—下台阶两侧初期支护；

⑹3-仰拱开挖；

⑺Ⅳ-仰拱初期支护；

⑻Ⅴ-仰拱浇筑；

⑼VI-仰拱填充混凝土；

⑽VII-拱墙混凝土。

台阶开挖高度和长度

台阶开挖高度应结合初支钢架结构尺寸。

短台阶开挖高度详见下表。

洞身开挖台阶高度表

IV级围岩上台阶开挖每循环进尺2榀钢架间距，边墙每循环开挖支护进尺为2榀钢架间距。

4.3三台阶临时仰拱法

4.3.1施工工序

三台阶临时仰拱法工序横断面和纵断面示意图图19所示，图示中各工序顺序如下：

(1)I—利用上一循环架立钢架施作隧道超前支护；

(2)1—上台阶开挖；

(3)Ⅱ—上台阶初期支护及上台阶临时仰拱(每两榀施作一榀)；

(4)2—中台阶开挖；

(5)Ⅲ—中部两侧初期支护；

(6)3-下台阶开挖；

(7)Ⅳ-下台阶两侧初期支护；

(8)4-仰拱开挖；

(9)Ⅴ-仰拱初期支护；

(10)Ⅵ-仰拱浇筑；

(11)Ⅶ-仰拱填充混凝土；

(12)Ⅷ-拱墙混凝土。

台阶开挖高度和长度

南塘山隧道洞身开挖台阶高度表

V级围岩上台阶开挖每循环进尺1榀钢架间距,边墙每循环开挖支护进尺为2榀钢架间距。

全断面法

全断面法工序横断面和纵断面示意图如图16所示。全断面开挖工序纵断面示意图如图17所示。

全断面法施工工序如下：

⑴1-全断面开挖；

⑵I-初期支护；

⑶2-仰拱开挖；

⑷Ⅱ-仰拱浇筑；

⑸Ⅲ-仰拱填充混凝土；

⑹Ⅳ-拱墙混凝土。

综上所述，本发明实施例的反粘式防水板较传统EVA防水板具有如下的有益效果：

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的部件可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的部件可以合并为一个部件，也可以进一步拆分成多个子部件。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种隧道爆破和开挖的实施方法，其特征在于，包括：

对暗挖隧道采用全断面开挖或台阶法开挖；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述台阶法开挖的施工工序如下：

1：上台阶开挖；

2：上台阶初期支护；

3：下台阶开挖；

4：下台阶初期支护；

5：仰拱开挖；

6：仰拱浇筑；

7：仰拱填充；

8：拱墙混凝土。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述全断面开挖的施工工序如下：

1、全断面开挖；

2、初期支护；

3、仰拱开挖；

4、仰拱浇筑；

5、仰拱填充混凝土；

6、Ⅳ-拱墙混凝土。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对Ⅳ围岩采用上下两台阶分部开挖，包括：

上台阶光面爆破采用复合楔形掏槽，周边眼采用不耦合装药，估算炮眼数量(个)：N＝ks/(ηγ)＝1.3×59.32/(0.75×0.78)＝131个；

N—炮眼数量(个)；

k—单位炸药消耗量，取值1.3；(kg/m3)

γ—炸药的线装药密度，取值0.78；(kg/m)

s—开挖断面面积(m2)；

η—炮眼装药系数，取值0.75；

下台阶光面爆破，周边眼和辅助眼装药结构同上台阶，估算炮眼数量

(个)：设计为N＝ks/(ηγ)＝(1.3×29.27)/(0.75×0.78)＝65个；

隧底爆破

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述三台阶临时仰拱开挖的施工工序如下：

1、利用上一循环架立钢架施作隧道超前支护；

2、上台阶开挖；

3、上台阶初期支护及上台阶临时仰拱(每两榀施作一榀)；

4、中台阶开挖；

5、中部两侧初期支护；

6、下台阶开挖；

7、下台阶两侧初期支护；

8、仰拱开挖；

9、仰拱初期支护；

10、仰拱浇筑；

11、仰拱填充混凝土；

12、拱墙混凝土。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对Ⅲ级围岩采用全断面开挖法，包括：

N—炮眼数量(个)；

k—单位炸药消耗量，取值1.3；(kg/m³)；

γ—炸药的线装药密度，取值0.78；(kg/m)；

s—开挖断面面积(m²)；

η—炮眼装药系数，取值0.75；

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，V级围岩上台阶开挖每循环进尺1榀钢架间距,边墙每循环开挖支护进尺为2榀钢架间距。

8.根据权利要求1至7任一项所述的方法，其特征在于，所述的方法还包括：

洞身开挖进尺及步距符合以下要求：

1、上台阶每循环开挖支护进尺不应大于2榀钢架间距，V级地段上台阶每循环开挖支护进尺不应大于1榀钢架间距；

2、边墙每循环开挖支护进尺不得大于2榀钢架间距；

3、仰拱开挖前必须完成钢架锁脚锚杆，每循环进尺不得大于3m；

4、IV级、V级围岩隧道开挖后初期支护应及时施作并封闭成环，围岩封闭位置距离掌子面不得大于35m；

5、IV级围岩衬砌封闭断面距离掌子面距离不大于90m，V级围岩不大于70m，III级围岩不大于120m；

6、⑹光面爆破隧道一次开挖进尺不大于3.5m。