亭口水库洞身段专项爆破设计

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1、洞身段专项爆破设计方案编制: 审核: 审批: 工程项目部二O一O年六月四日洞身开挖专项爆破设计一 .工程概况1.1工程概况泄洪排沙洞布置于右岸，靠近大坝坝肩位置，主要功能为水库运行期泄洪、排沙，施工期兼顾导流度汛。洞轴线在平面上与坝轴线成90°夹角。泄洪排沙洞总长340m，泄洪洞进口采用压力孔口，进口放水塔为矩形塔体，进口底板高程856.0m，塔内设7.0×7.8m平板检修闸门和7.0×7.0m弧形工作闸门各一道，下接明流洞身，洞身断面为园拱直墙型，尺寸7.5×10.5m（宽×高），纵坡坡比1/100，洞身衬砌厚度0.6m1.0m，出口采用挑流

2、方式消能，泄入下游河床。进口渐变段桩号0+000.000+020.00m，长度20m，纵坡坡比1/100，由7.0m×8.5m矩形断面渐变至7.5m×10.565m园拱直墙型断面；顶拱及侧墙喷C20混凝土，厚度0.15m；底板衬砌采用C40高强防冲耐磨混凝土，侧墙及顶拱衬砌采用C25W6F150混凝土，厚度1.0m；环向采用紫铜止水带与橡胶止水带两道止水。洞身段桩号0+020.000+260.00m，长度240m，园拱直墙型断面，断面尺寸7.5m×10.565m，桩号0+020.000+240.00m段纵坡坡比1/100，0+240.000+260.00m段纵坡坡

3、比5/100。顶拱和侧墙拱脚3m范围内布设25砂浆锚杆，长度4.5m，深入基岩4.2m，间排距1.5m，错开布置；出口类围岩段及洞身岩石破碎段在锚杆上挂6150×150钢筋网，局部适时增加刚拱架支护；洞身段顶拱及侧墙喷C20混凝土，厚度0.15m；底板衬砌采用C40高强防冲耐磨混凝土，侧墙及顶拱衬砌采用C25W6F150混凝土，其中桩号0+020.000+220.00m段洞身衬砌厚度0.6m，桩号0+220.000+240.00m段洞身衬砌厚度0.8m，桩号0+240.000+260.00m段洞身衬砌厚度1.0m；环向采用橡胶止水带止水。1.2工程地质泄洪排沙洞洞身0+000.000

4、+206.6m，上覆土层厚度20.053.5m，上覆基岩厚度18.023.0m，洞室围岩为洛河组（K12）微风化砾岩及砂岩，岩层近水平，裂隙不发育，岩体完整，洞室围岩为局部稳定性差的类。泄洪排沙洞洞身0+206.60+249.8m，上覆土层厚度034.0m，上覆基岩厚度8.414.7m，洞室围岩为洛河组（K12）弱微风化砾岩及砂岩，岩层近水平，裂隙较发育，岩体完整性差，洞室围岩为不稳定的类。1.3主要工程量洞身段工程量见表1-1。表1-1 泄洪排沙洞洞身段主要工程量序号项目名称单位工程量备 注1石方洞挖m3288482C25砼m344393洞内喷C20砼（0.15m厚）m276774C40高强

5、防冲耐磨砼m319355钢筋制安t510625砂浆锚杆（L=4.5m）根180076钢筋网t258回填灌浆m230399固结灌浆（孔深5.0m）m423010沥青刨花板m233311排水孔（孔深3.0m）m223212橡胶止水带m1035二. 施工布置2.1供风系统进口供风站布设在泄洪排沙洞进口左侧附近，安装1台13 m3/min电动空压机和2台12m3/min柴油空压机，总供风量为37m3/min，主要供应进口方向洞内开挖、支护施工用风，采用110mm钢管作为主供风钢管，采用50mm黑胶管引至各用风工作面。出口供风站布设在变压器附近960m平台上，安装2台20 m3/min电动空压机，总供风

6、量为40 m3/min，主要供应出口洞内开挖、支护施工用风，采用110mm钢管作为主供风钢管，采用50mm黑胶管引至各用风工作面。2.2供水系统在排沙洞进出口之间960高程平台建一座高位蓄水池，容量为150m3，采用砖结构，内壁用防水砂浆抹面。用140米扬程离心泵将水从河里抽到蓄水池。主要供泄洪排沙洞出口开挖喷锚支护用水，放水塔施工、泄洪排沙洞洞室开挖、砼衬砌、喷锚支护、回填灌浆、固结灌浆等。2.3供电系统由630KVA主变压器低压侧接电，枝形出路分别架设线路供至泄洪洞进、出口喷电柜。洞内架设220V铝芯胶皮线（三相四线）260m，掌子面照明采用36v安全电压线路，灯具采用防爆灯具，每30米设

7、200W照明路灯。2.4施工排水泄洪洞出口工作面采用挖明渠自流的方式将水排至洞外，进口工作面采取设集水井用水泵抽排的方式将水抽至洞外。2.5泄洪洞洞内供风及排烟除尘在洞口安装SDDY-17A型通风机排烟，风筒沿着洞壁右侧上方起拱线附近位置布设。2.6洞内风、水、电布设，见泄洪洞内管线布置示意图2-1。三. 总体施工方案泄洪排沙洞施工总长度0.26公里，其中类围岩220m，类围岩40 m。根据施工现场的实际情况，本工程隧洞进口处和放水塔紧接，受放水塔施工影响，隧洞施工主要从出口工作面进行。在放水塔施工前，隧洞开挖先从进、出口两个工作面同时开始施工，在进口工作面全断面掘进至桩号0+050时，进口工

8、作面施工终止，给放水塔施工留出工作场地。隧道工程安排一个施工队，同时由隧道的两端按新奥法原理组织施工。根据围岩特点和开挖断面尺寸及现场施工条件，对开挖的方案进行了认真详细的分析比较后，隧洞开挖采用长台阶法施工，上、下半洞分层、光面爆破法施工，台阶长度20m，分层高度为上半洞8.2米，下半洞3.7米。类软弱围岩段施工始终坚持“管超前、弱爆破、短进尺、早封闭、勤量测、紧衬砌”的原则。采用YT28手风钻钻孔，全隧采用导管微差毫秒雷管光面爆破技术，周边孔光面爆破。支护紧随开挖循环进行，喷锚采用锚杆台架、机械手配合湿喷机作业。洞内用1.0 m3反铲集中渣料，3m3侧翻装载机装渣，20吨自卸汽车运碴弃至指

9、定的弃碴场。隧道通风采用大功率风机并联，大直径软管，长距离压入式通风。3.1 隧洞爆破设计方案根据招标文件提供的地质资料，洞身的围岩主要是、类围岩，类围岩开挖段长220m，类围岩开挖段长40m。因此，爆破设计分为类围岩洞挖、类围岩洞挖两种情况分别设计。3.1.1掏槽眼布置采用楔形掏槽方式。3.1.2辅助掏槽爆破孔的布置辅助掏槽爆破孔的作用是进一步扩大槽口体积和爆破量，并逐步接近开挖断面形状，为周边眼创造有利的爆破条件。辅助掏槽爆破孔的布置原则：取E/W=0.60.8，并采用孔底连续装药。3.1.3崩落爆破孔与底爆破孔的布置崩落爆破孔与底爆破孔沿辅助孔周边及平洞底部布置。崩落爆破孔由内向外逐层布

10、置，逐层起爆。3.1.4光面爆破周边眼布置周边光爆孔沿隧洞周边布置钻孔，钻孔倾角沿洞壁向外侧倾斜23。（便于下一循环钻孔布置与实施）。周边孔钻孔要求间距均匀符合规定值，外倾角相等，炮孔相互平行，深度一致。3.2 类围岩洞室开挖根据隧道围岩、设计断面和机械配备情况，综合分析施工中每道工序的先后顺序及所需时间，计划类围岩长台阶法施工，每循环进尺2.5m，每天2个循环，日开挖进尺5.0m。上、下台阶基本为平行作业，上台阶的碴转到下台阶，由下台阶出碴。上台阶开挖采用YT-28凿岩机钻眼，导爆管非电毫秒起爆系统，毫秒微差有序起爆。下半断面也采用YT-28凿岩机钻眼光面爆破。上台阶由挖掘机扒碴，下台阶用装

11、载机装碴，20t自卸车运碴。施工中合理调整工序，实行“钻爆、装碴、运输”机械化一条龙作业。隧道开挖后及时施作初期支护。3.2.1 类围岩开挖爆破设计类围岩开挖采用长台阶法，钻爆设计如下：本设计钻爆采用2号岩石乳化炸药（药卷直径32，重0.20Kg，炮眼直径42）、塑料导爆管非电起爆系统，毫秒微差有序起爆。隧道断面全面积100.27m2，其中上半洞开挖高度8.2m，断面面积现将其开挖钻爆设计设计分述如下：3.2.1.1类围岩上半洞开挖钻爆设计：1）单位岩体炸药消耗量14/66.90+0.8=1.01式中： q 单位岩体炸药消耗量（kg/m3）；S 断面面积（m2）（上半洞开挖高度8.2m，S=6