地下工程课件第8章-3 山岭隧道的矿山法施工.ppt

1、 山岭隧道的矿山法施工骆建军隧道中心313联系方式：13611303609 2山岭隧道施工的特点山岭隧道施工的特点山岭隧道施工的特点山岭隧道施工的特点1、充分认识工程地质条件水文地质条件的重要性；、充分认识工程地质条件水文地质条件的重要性；2、狭长建筑物，有时需要增辟工作面；、狭长建筑物，有时需要增辟工作面；3、地下施工环境较差，必须采取有效措施加以改善。、地下施工环境较差，必须采取有效措施加以改善。4、隧道大多穿越崇山峻岭，运输不便、隧道大多穿越崇山峻岭，运输不便。5、隧道埋设于地下，一旦建成就难以更改。、隧道埋设于地下，一旦建成就难以更改。3隧道施工及设计的两大理论及其发展过程隧道施工及设

2、计的两大理论及其发展过程隧道施工及设计的两大理论及其发展过程隧道施工及设计的两大理论及其发展过程1、隧道施工的核心问题：隧道施工的核心问题：开挖：如何开挖才能有利于洞室稳定和便于支护。开挖：如何开挖才能有利于洞室稳定和便于支护。支护：如何支护才能保证洞室稳定和便于开挖。支护：如何支护才能保证洞室稳定和便于开挖。隧道施工的两大理论：隧道施工的两大理论：松弛荷载理论（松弛荷载理论（20年代）：稳定的岩体有自稳能力，不产生荷载，年代）：稳定的岩体有自稳能力，不产生荷载，不稳定岩体则可能坍塌，需要支护，支护的荷载为围岩的松弛荷不稳定岩体则可能坍塌，需要支护，支护的荷载为围岩的松弛荷载；该理论代表人物：

3、泰沙基，普氏。载；该理论代表人物：泰沙基，普氏。岩承理论（岩承理论（50年代）：围岩稳定是岩体自身有承载能力，不稳定年代）：围岩稳定是岩体自身有承载能力，不稳定围岩丧失稳定是有一个过程的，如果这个过程中提供必要的限制，围岩丧失稳定是有一个过程的，如果这个过程中提供必要的限制，则围岩仍然稳定。则围岩仍然稳定。第一节 山岭隧道施工传统矿山法传统矿山法 传统的隧道施工方法是随挖随用钢材或木传统的隧道施工方法是随挖随用钢材或木材支护，然后，从上到下，或从下到上砌筑刚性衬材支护，然后，从上到下，或从下到上砌筑刚性衬砌，不进行施工量测。这也和当时的机械设备、建砌，不进行施工量测。这也和当时的机械设备、建筑

4、材料、技术水平相一致的。筑材料、技术水平相一致的。第一节 山岭隧道施工新奥法新奥法（NATM）New Austria Tunneling Method二十世纪六十年代以来，人们对开挖隧道过程中所出现的围二十世纪六十年代以来，人们对开挖隧道过程中所出现的围岩变形、松弛、崩塌等现象有了更深入的认识，为提出新的、岩变形、松弛、崩塌等现象有了更深入的认识，为提出新的、经济的隧道施工方法创造了前提。经济的隧道施工方法创造了前提。1963年，由奥地利学者年，由奥地利学者L.v.腊腊布兹维奇教授（布兹维奇教授（L.v.Rabcewicz）命名为）命名为“新奥地利隧道施工法新奥地利隧道施工法（New Aust

5、ria Tunneling Methord）”，简称，简称“新奥法新奥法（NTAM）”正式出台。正式出台。新奥法（新奥法（NATM）是由传统的矿山法发）是由传统的矿山法发展起来的，传统的矿山法施工是把地层压力视作外力荷载，而展起来的，传统的矿山法施工是把地层压力视作外力荷载，而新奥法是把围岩和支护结构作为一个统一的受力体系来考虑，新奥法是把围岩和支护结构作为一个统一的受力体系来考虑，围岩既是荷载的来源，又是支护结构体系的一部分，围岩和支围岩既是荷载的来源，又是支护结构体系的一部分，围岩和支护结构相互作用。护结构相互作用。第一节 山岭隧道施工新奥法以控制爆破或机械开挖为主要掘进手段，以新奥法以控

6、制爆破或机械开挖为主要掘进手段，以锚杆、喷射混凝土为主要支护方法，理论、量测和锚杆、喷射混凝土为主要支护方法，理论、量测和经验相结合的一种施工方法。是指导隧道设计和施经验相结合的一种施工方法。是指导隧道设计和施工的原则和理论体系。工的原则和理论体系。新奥法施工的新奥法施工的基本思想基本思想是：充分利用围岩的自承能是：充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束作用，采用锚杆和喷射混凝力和开挖面的空间约束作用，采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，及时对围岩进行加固，约束围土为主要支护手段，及时对围岩进行加固，约束围岩的松弛和变形，并通过对围岩和支护结构的监控、岩的松弛和变形，并通过对围岩和支护结构的

7、监控、量测来指导地下工程的设计与施工。量测来指导地下工程的设计与施工。7新奥法的基本原则：新奥法的基本原则：(1)少少扰扰动动：减减少少扰扰动动次次数数、强强度度、范范围围和和持持续续时时间间（钻钻爆爆法法施施工工时时严严格格进进行行控控制制爆爆破破、尽尽量量用用大大断断面面开开挖挖、短短进进尺尺、支护紧跟而缩短围岩应力松弛时间）；支护紧跟而缩短围岩应力松弛时间）；(2)早早喷喷锚锚：使使围围岩岩不不致致因因过过度度变变形形而而失失效效，变变形形适适度度发发展，充分发挥围岩自承能力；展，充分发挥围岩自承能力；(3)勤勤量量测测：评评价价围围岩岩稳稳定定状状态态，判判断断其其动动态态发发展展趋趋

8、势势，及时调整开挖及支护；及时调整开挖及支护；(4)紧紧封封闭闭：喷喷锚锚封封闭闭，避避免免岩岩石石长长时时间间暴暴露露而而强强度度衰衰减减，阻止围岩过度变形。阻止围岩过度变形。8施工程序：施工程序：9开挖作业开挖作业1 1、开挖方法、开挖方法 基基本本原原则则：在在保保证证围围岩岩稳稳定定前前提提下下，选选择择恰恰当当开开挖挖方方式式，尽量提高掘进速度。尽量提高掘进速度。按开挖隧道断面分类：全断面法，台阶法和分部开挖法。按开挖隧道断面分类：全断面法，台阶法和分部开挖法。即即：以以安安全全为为前前提提，综综合合考考虑虑工工程程地地质质及及水水文文地地质质条条件件、围岩类别、埋置深度、断面大小、

9、施工机械、经济、工期等。围岩类别、埋置深度、断面大小、施工机械、经济、工期等。当当隧隧道道施施工工对对周周围围环环境境产产生生不不利利影影响响时时，环环境境条条件件业业作作为为选选择择施施工工方方法法的的因因素素之之一一。如如：城城市市地地铁铁对对地地表表沉沉降降要要求求严严格格控制；地下水流失对居民用水产生影响时。控制；地下水流失对居民用水产生影响时。10具体工法具体工法新奥法施工，按其开挖断面的大小及位置，新奥法施工，按其开挖断面的大小及位置，可分为：可分为：全断面法全断面法台阶法台阶法分部开挖法分部开挖法 12全断面法全断面法按照隧道设计轮廓线一次爆破成型的施工方法叫全断面法。按照隧道设

10、计轮廓线一次爆破成型的施工方法叫全断面法。它的施工顺序是：它的施工顺序是：钻眼钻眼装药装药爆破开挖出整个隧道断面爆破开挖出整个隧道断面排除危石，安设拱部排除危石，安设拱部锚杆和喷第一层混凝土锚杆和喷第一层混凝土装碴运出洞外装碴运出洞外安设边墙锚杆和喷射安设边墙锚杆和喷射混凝土混凝土必要时可喷拱部第二层混凝土和隧道底部混凝土必要时可喷拱部第二层混凝土和隧道底部混凝土开开始下一轮循环始下一轮循环在初次支护变形稳定后灌注内层衬砌。在初次支护变形稳定后灌注内层衬砌。适用条件：适用条件：级围岩；单、双线隧道；级围岩；单、双线隧道；13优点：工序少，相互干扰少，便于组织施工和管理；作业空优点：工序少，相互

11、干扰少，便于组织施工和管理；作业空间大，间大，速度快，速度快，便于组织大型机械化施工。便于组织大型机械化施工。缺点：缺点：围岩稳定性低，且需较强的开挖、出碴、支护能力；围岩稳定性低，且需较强的开挖、出碴、支护能力；爆破效果好，震动次数少，利于围岩稳定，但每次爆破强度爆破效果好，震动次数少，利于围岩稳定，但每次爆破强度大。大。要求：摸清前方地质情况；机械务求配套；加强通风；定期要求：摸清前方地质情况；机械务求配套；加强通风；定期对人员培训。对人员培训。14台阶法台阶法将开挖断面分成上、下两部分进行开挖；将开挖断面分成上、下两部分进行开挖；适用条件：适用条件：级级级围岩级围岩台阶法上下台阶法上下台

12、阶法弧形导坑开挖留核心土法弧形导坑开挖留核心土法16 （a a）长长台台阶阶法法。上上台台阶阶一一般般50m50m以以上上或或大大于于5 5倍倍洞洞径径，上上下步可采用同类机械平行作业。下步可采用同类机械平行作业。优优缺缺点点：干干扰扰少少、机机械械配配套套、通通风风和和测测量量工工作作简简单单、可可进进行单工序作业，但要求围岩稳定性较好。行单工序作业，但要求围岩稳定性较好。（b b）短台阶法。上台阶长度小于）短台阶法。上台阶长度小于5 5倍大于倍大于1 11.51.5洞径。洞径。优优缺缺点点：可可缩缩短短仰仰拱拱封封闭闭时时间间，利利于于开开挖挖面面稳稳定定，但但上上下下台阶作业干扰较大。台

13、阶作业干扰较大。（c c）超超短短台台阶阶法法。上上台台阶阶长长度度仅仅3 35m5m，适适用用于于机机械械化化程程度不高的地段。度不高的地段。优优缺缺点点：断断面面闭闭合合较较快快，利利于于开开挖挖面面稳稳定定，但但上上下下台台阶阶作作业干扰很大。业干扰很大。施工中究竟应采用何种台阶法，要根据以下两个条件来决定：施工中究竟应采用何种台阶法，要根据以下两个条件来决定：（1 1）初初次次支支护护形形成成闭闭合合断断面面的的时时间间要要求求，围围岩岩越越差差，闭闭合合时时间间要求越短；要求越短；（2 2）上断面施工所用的开挖、支护、出碴等机械设备，施工场）上断面施工所用的开挖、支护、出碴等机械设备

14、，施工场地大小的要求。地大小的要求。软弱围岩以前者为主软弱围岩以前者为主,围岩条件较好时仅考虑后者。围岩条件较好时仅考虑后者。18分部开挖法分部开挖法(a)环形开挖留核心土法19CDCD法法CRDCRD法法20 优缺点：每个坑道跨度减小，利于稳定，易于局部支护，优缺点：每个坑道跨度减小，利于稳定，易于局部支护，但扰动次数多；导坑超前利于地质调查，但导坑面小，速度慢。但扰动次数多；导坑超前利于地质调查，但导坑面小，速度慢。双侧壁导坑法双侧壁导坑法超前支护111236-16-26-354栈桥仰拱衬砌7 挖掘装载隧道掘进机挖掘装载隧道掘进机Cut and load machine 29第四节第四节第

15、四节第四节 施工辅助措施施工辅助措施施工辅助措施施工辅助措施预加固和预支护的应用条件；预加固和预支护的应用条件；发挥的作用；发挥的作用；超前锚杆、插板、小导管等超前锚杆、插板、小导管等预支护预支护;管棚；管棚；超前小导管注浆超前小导管注浆介于预支护和预加固之间介于预支护和预加固之间;开挖工作面及围岩预注浆开挖工作面及围岩预注浆预加固预加固.30软弱围岩掌子面容易坍方，如下图示。软弱围岩掌子面容易坍方，如下图示。施工辅助措施施工辅助措施超超前前锚锚杆杆：沿沿开开挖挖轮轮廓廓线线以以稍稍大大的的外外插插角角向向前前方方安安装装锚锚杆杆。一一般般采采用用 22的的螺螺纹纹钢钢筋筋，长长度度一一般般3

16、5m，环环向向间间距距0.31m，外外插插角角1030，搭搭接接长长度度为为超超前前长长度的度的40%60%。管管 棚棚：长长 度度 大大 于于 10m，一一 般般 1045m，管管 径径70180mm，孔孔径径比比管管径径大大20mm30mm，环环向向间间距距0.20.8m，外外插插角角12，搭搭接接长长度度不不小小于于1.5m，钢钢拱架采用工字钢或格栅钢架。拱架采用工字钢或格栅钢架。超超前前小小导导管管注注浆浆：小小导导管管一一般般布布置置在在隧隧道道拱拱部部，超超前前小小导导管管注注浆浆支支护护的的目目的的是是改改变变地地层层力力学学参参数数，提提高高地地层层承承载载能能力力。若若小小导

17、导管管前前端端焊焊一一个个简简易易钻钻头头，则则可可钻钻孔孔，插插管管一一次次完完成成，称称自自进进式式锚锚杆杆。直直径径32mm40mm，长，长36m，钻孔倾角，钻孔倾角15。小小导导管注管注浆浆例例注浆锚杆注浆锚杆 某区间隧道采用超前小导管注浆加固地层某区间隧道采用超前小导管注浆加固地层 管棚的配置和形状管棚的配置和形状 一般说，多采用图一般说，多采用图3所示的形状。所示的形状。图图3 管棚的配置和形状管棚的配置和形状某地铁隧道拱部正在采用大管棚加固地层 39超前深孔帷幕注浆超前深孔帷幕注浆注浆孔：注浆孔：可用冲击式钻机或旋转式钻机钻孔；可用冲击式钻机或旋转式钻机钻孔；注注浆浆管管：采采用

18、用带带孔孔眼眼的的焊焊接接钢钢管管或或无无缝缝钢钢管管，孔孔眼眼段段长长度度根据注浆范围定；根据注浆范围定；注注浆浆顺顺序序：先先上上方方后后下下方方，先先内内圈圈后后外外圈圈，先先无无水水孔孔后后有有水孔，先上游后下游。水孔，先上游后下游。中管棚43掌子面正面喷混凝土掌子面正面喷混凝土喷喷射射310cm左左右右的的混混凝凝土土，覆覆盖盖掌掌子子面面，来来防防止止掌掌子子面面松松弛弛，提提高高掌掌子子面面的的自自稳稳性性。喷喷混混凝凝土土不不是是作作为为轴轴力力构构件件发发挥挥作作用的，是防止剥离的。常常与正面锚杆同时使用。用的，是防止剥离的。常常与正面锚杆同时使用。44施工中可能发生的问题及

19、对策施工中可能发生的问题及对策施工中可能发生的问题及对策施工中可能发生的问题及对策主要为初期支护及主要为初期支护及开挖过程，问题及开挖过程，问题及对策如表。对策如表。根据监控量测结果根据监控量测结果和发生的现象及时和发生的现象及时采取措施。采取措施。45施工中可能发生的问题及对策施工中可能发生的问题及对策施工中可能发生的问题及对策施工中可能发生的问题及对策48(1)愉怀铁路最长隧道，全长愉怀铁路最长隧道，全长11.068km；(2)穿越高压富水的毛坝向斜、桐麻岭背斜段，穿越高压富水的毛坝向斜、桐麻岭背斜段，预估正常涌预估正常涌水量为水量为9.8万万m3/d，最大为，最大为14.5万万m3/d，

20、最大静水压，最大静水压4.6MPa；(3)揭露了揭露了5个深埋充填型溶洞，多次发生突水和伤亡事故，个深埋充填型溶洞，多次发生突水和伤亡事故，施工难度极大施工难度极大毛坝向斜冷水河桐麻岭背斜1#2#3#4#5#五、工程案例五、工程案例工程概况工程概况49 岩溶突水的水力特征岩溶突水的水力特征 (1)(1)突发性突发性 揭示的岩溶突水瞬时发生，揭示的岩溶突水瞬时发生，3#3#溶洞正洞超前下导坑施工时，溶洞正洞超前下导坑施工时，掌子面突发爆喷型突泥，瞬间，硬塑软塑状粘土塞满掌子面突发爆喷型突泥，瞬间，硬塑软塑状粘土塞满244m244m长的长的下导坑空间，涌泥量下导坑空间，涌泥量4200m4200m3

21、 3。(2)(2)高压性高压性 圆梁山隧道岩溶预估静水压力高达圆梁山隧道岩溶预估静水压力高达4.6MPa,2#4.6MPa,2#溶洞突水后进溶洞突水后进行水压测试为行水压测试为2.73MPa2.73MPa；施工中均出现了射水、涌泥、喷沙现象；施工中均出现了射水、涌泥、喷沙现象；将钻孔中钻杆冲出将钻孔中钻杆冲出8m8m。(3)(3)富水性富水性 预估正常涌水量为预估正常涌水量为9.89.8万万m m3 3/d/d，最大涌水量为，最大涌水量为14.514.5万万 m m3 3/d/d。5#5#溶洞施工时，突发大规模涌水突泥，最大涌水量溶洞施工时，突发大规模涌水突泥，最大涌水量2 2万万m m3 3

22、/h/h。涌。涌水涌泥持续水涌泥持续2828分钟后渐小。分钟后渐小。50溶溶 洞洞1 1#2 2#3 3#4 4#5 5#涌水涌砂频数（次）涌水涌砂频数（次）7 717174 45 59 9最大涌水量（最大涌水量（m m3 3/h/h）40040069000690003000300020002000200000200000涌砂涌泥总量（涌砂涌泥总量（m m3 3）4040101271012764006400550055002590025900平均涌砂涌泥量（平均涌砂涌泥量（m m3 3/次）次）6 6596596160016001100110028782878现场岩溶突水事故统计表现场岩溶突水

23、事故统计表51 圆梁山隧道现场突水涌泥情况圆梁山隧道现场突水涌泥情况 2002 2002年年1111月月1010日，日，2#2#溶洞溶洞DK354+440DK354+440处突然发生涌水涌砂，处突然发生涌水涌砂，最大涌水量最大涌水量69000m3/h69000m3/h。2#2#溶洞溶洞523#3#溶洞溶洞 2002 2002年年9 9月月1010日，日，3 3#溶洞正洞超前下导坑施工到溶洞正洞超前下导坑施工到DK354+879DK354+879处时，掌子面突发爆喷型突泥，瞬间，硬塑软塑状粘土塞满处时，掌子面突发爆喷型突泥，瞬间，硬塑软塑状粘土塞满244m244m长的下导坑空间，涌泥量长的下导坑

24、空间，涌泥量4200m4200m3 3 。535#溶洞溶洞4#溶洞溶洞4#4#溶洞是由多个小岩溶溶隙组成溶洞是由多个小岩溶溶隙组成的溶隙群段，该溶洞开挖施工后，的溶隙群段，该溶洞开挖施工后，受降雨影响，多次发生大规模涌受降雨影响，多次发生大规模涌水涌泥。水涌泥。20012001年年7 7月月1414日，隧道突发大规模涌水日，隧道突发大规模涌水突泥，最大涌水量突泥，最大涌水量2 2万万m3/hm3/h。涌水涌泥。涌水涌泥持续持续2828分钟后渐小，涌泥量分钟后渐小，涌泥量1.51.5万万m3m3。随后进行超前探孔时，由探孔中再次随后进行超前探孔时，由探孔中再次发生突水喷泥，喷射距离达发生突水喷泥

25、，喷射距离达40m40m。542 2、钻眼爆破掘进、钻眼爆破掘进 （1 1）钻眼机具）钻眼机具 钻头：钻头：直径：一般有直径：一般有38mm38mm，40mm40mm，42mm42mm，45mm45mm，48mm48mm。形式：有一字形，十字形，形式：有一字形，十字形，形，柱齿形。形，柱齿形。55 风动凿岩机：风动凿岩机：风动凿岩机优缺点：结构简单，操作方便，使用安全，但风动凿岩机优缺点：结构简单，操作方便，使用安全，但压缩空气供应设备复杂，凿岩速度比液压凿岩机低。压缩空气供应设备复杂，凿岩速度比液压凿岩机低。56 液压凿岩机：液压凿岩机：液液压压的的优优缺缺点点：动动力力消消耗耗少少，凿凿岩

26、岩速速度度快快，适适应应性性高高，环环境保护好，但结构复杂，造价高，重量大，多用于台车上。境保护好，但结构复杂，造价高，重量大，多用于台车上。57 凿岩台车：凿岩台车：多台凿岩机安装在一个专门的移动设备上，可同时作业，多台凿岩机安装在一个专门的移动设备上，可同时作业，集中控制，主要有三种形式：轨道走行式，轮胎走行式，履带集中控制，主要有三种形式：轨道走行式，轮胎走行式，履带走行式。走行式。58 （2 2）爆破材料）爆破材料 炸药：炸药：炸药的主要性能为：炸药的主要性能为：(a)(a)敏敏感感度度（感感度度）：炸炸药药爆爆炸炸对对外外能能的的需需要要程程度度，包包括括：热感度、火焰感度、机械感度

27、、爆轰感度；热感度、火焰感度、机械感度、爆轰感度；(b)(b)爆爆速速：爆爆轰轰波波在在炸炸药药内内部部的的传传播播速速度度，一一般般密密度度越越大大，爆速越大；爆速越大；(c)(c)爆力：炸药爆炸时对周围介质作功的能力；爆力：炸药爆炸时对周围介质作功的能力；(d)(d)猛度：炸药爆炸后对与之接触固体的局部破坏能力；猛度：炸药爆炸后对与之接触固体的局部破坏能力；(e)(e)殉殉爆爆距距离离：一一个个药药包包爆爆炸炸后后，能能引引起起与与之之不不相相接接触触的的邻邻近近药药包包爆爆炸炸的的最最大大距距离离；被被动动药药包包殉殉爆爆主主要要是是主主动动药药包包爆爆炸炸后后的的冲冲击击波波引引起起。

28、在在设设计计装装药药结结构构时时很很有有用用，采采用用柱柱面面状状间间隔隔装药，但药卷间距不得大于殉爆距离。装药，但药卷间距不得大于殉爆距离。59 工程中常用的炸药：工程中常用的炸药：(a)(a)铵铵梯梯炸炸药药：无无瓦瓦斯斯隧隧道道中中使使用用，简简称称岩岩石石炸炸药药，其其中中2 2号号岩岩石石炸炸药药最最常常用用；有有瓦瓦斯斯隧隧道道中中使使用用，为为煤煤矿矿炸炸药药，在在岩岩石炸药中加食盐消焰。石炸药中加食盐消焰。(b)(b)水水胶胶炸炸药药：抗抗水水性性强强，常常用用于于水水下下爆爆破破，含含水水量量大大，爆温低，安全。爆温低，安全。(c)(c)乳乳化化炸炸药药：硝硝酸酸铵铵，硝硝酸

29、酸钠钠水水溶溶液液与与碳碳质质燃燃料料通通过过乳乳化作用，形成乳脂状混合炸药。化作用，形成乳脂状混合炸药。(d)(d)硝硝化化甘甘油油炸炸药药：抗抗水水性性强强，密密度度大大，爆爆炸炸威威力力大大，适适用于有水和坚硬岩石爆破，但敏感度高，安全性差，价格贵。用于有水和坚硬岩石爆破，但敏感度高，安全性差，价格贵。隧道工程常用的炸药直径隧道工程常用的炸药直径2240mm，长，长165500mm。60 （3 3）起爆材料）起爆材料 导火索与火雷管导火索与火雷管 导导火火索索是是用用来来传传递递火火焰焰给给火火雷雷管管，并并使使火火雷雷管管在在火火焰焰作作用用下下爆爆炸炸的的传传爆爆材材料料之之一一；火

30、火雷雷管管为为最最简简单单的的一一种种雷雷管管，为为即即发发式。式。61 电雷管电雷管 电电雷雷管管是是在在火火雷雷管管中中加加设设电电发发火火装装置置而而成成的的。可可分分为为即即发发式和迟发式。式和迟发式。62迟迟发发雷雷管管按按延延期期时时间间差差可可分分为为：秒秒迟迟发发和和毫毫秒秒迟迟发发系系列列。国国产产秒秒迟迟发发雷雷管管共共分分为为7段段，段段数数越越大大延延期期越越长长，最最长长延延期期时时间间为为(7.0+1.0)s；国国产产毫毫秒秒迟迟发发雷雷管管有有五五个个系系列列：第第一一、五五系系列列为为高高精精度度系系列列，第第二二系系列列为为工工程程中中最最常常用用系系列列，第

31、第三三、四四系系列列延延期时间为期时间为100ms和和300ms，段别有，段别有9、15、20段。段。导爆管与非电雷管导爆管与非电雷管塑塑料料导导爆爆管管是是用用来来传传递递微微弱弱爆爆轰轰给给非非电电雷雷管管，使使之之爆爆炸炸的的传传爆爆材材料料之之一一，外外径径2.95mm，内内径径1.4mm，内内壁壁涂涂一一层层高高能能炸炸药药，在在冲冲击击波波作作用用下下可可沿沿管管道道方方向向连连续续稳稳定定爆爆轰轰，从从而而起起爆爆非非电雷管，弱爆轰在管内传播速度为电雷管，弱爆轰在管内传播速度为1600m/s2000m/s。优点：抗电、抗火、抗冲击性能好。优点：抗电、抗火、抗冲击性能好。塑塑料料导

32、导爆爆管管的的发发爆爆：可可用用8号号火火雷雷管管、导导爆爆索索、激激发发枪枪、专专用激发器发爆。用激发器发爆。6364 （4 4）爆破方法）爆破方法 石质隧道爆破机理：石质隧道爆破机理：岩石隧道钻眼爆破应满足条件：岩石隧道钻眼爆破应满足条件：(a)(a)开挖轮廓成型规则，岩面平整，超欠挖量符合规定；开挖轮廓成型规则，岩面平整，超欠挖量符合规定；(b)(b)爆破对围岩的扰动破坏小，以保证围岩稳定；爆破对围岩的扰动破坏小，以保证围岩稳定；(c)(c)爆爆破破后后石石碴碴块块度度适适中中，符符合合装装碴碴作作业业要要求求；钻钻眼眼工工作作量小，炸药、爆材消耗小；量小，炸药、爆材消耗小；(d)(d)

33、防止对周围设备的破坏，减少对环境尤其是水的污染。防止对周围设备的破坏，减少对环境尤其是水的污染。6566爆破参数爆破参数:(a)炸药用量：炸药用量：Q=kLS式式中中：k为为炸炸药药单单耗耗kg/m3，L为为掘掘进进长长m，S为为面面积积m2，k=0.72.5kg/m3。(b)炮炮眼眼直直径径D：不不偶偶合合系系数数=D/，应应控控制制在在1.11.4之之间间，对掏槽眼及辅助眼应用较小值，对周边眼应用较大值。对掏槽眼及辅助眼应用较小值，对周边眼应用较大值。(c)炮眼数目炮眼数目N：式式中中：装装药药系系数数，为为药药卷卷总总长长度度与与炮炮眼眼长长度度比比值值；-药药卷卷单位长度质量单位长度质

34、量kg/m；q单孔平均装药量，单孔平均装药量，q=L。67(a)掏掏槽槽眼眼布布置置：作作用用是是先先在在开开挖挖面面上上掏掏出出一一个个小小型型槽槽口口，以形成临空面。掏槽形式有斜眼掏槽和直眼掏槽。以形成临空面。掏槽形式有斜眼掏槽和直眼掏槽。斜斜眼眼掏掏槽槽：锥锥形形、楔楔形形、爬爬眼眼。斜斜眼眼掏掏槽槽优优缺缺点点：可可按按岩岩层层情情况况选选择择掏掏槽槽方方式式和和角角度度，易易把把石石碴碴抛抛出出，掏掏槽槽眼眼个个数数少少，但施工不便；但施工不便；炮眼布置炮眼布置:三种炮眼：掏槽眼，辅助眼，周边眼。三种炮眼：掏槽眼，辅助眼，周边眼。6869直直眼眼掏掏槽槽：大大直直径径中中空空孔孔、双

35、双临临空空孔孔、三三临临空空孔孔、单单临临空空孔孔。直直眼眼掏掏槽槽优优缺缺点点：可可用用多多机机同同时时钻钻眼眼，施施工工速速度度快快，石石碴碴抛抛掷掷距距离离短短，但但炮炮眼眼个个数数多多，炸炸药药单单耗耗大大，位位置置及及方方向向要要求求精精度度高高。中中空空眼眼的的作作用用：提提供供临临空空面面。经经验验：3.5m进进尺尺，双双空空孔孔最最优优；3.55.5m深深孔孔，三三空空孔孔最最好好；3m浅浅孔孔，单单空空孔孔较好。较好。7071(b)辅辅助助眼眼布布置置：作作用用是是进进一一步步扩扩大大槽槽口口；主主要要解解决决炮炮眼眼间间距距E和和最最小小抵抵抗抗线线W问问题题，一一般般取取

36、E/W=0.60.8，爆爆破破时时由由内内向外逐层布置，逐层起爆。向外逐层布置，逐层起爆。7273 (b)(b)预预裂裂爆爆破破：实实质质上上也也是是光光面面爆爆破破的的一一种种，爆爆破破原原理理同同光光面面爆爆破破，只只是是分分区区起起爆爆顺顺序序不不同同，起起爆爆顺顺序序是是周周边边眼眼掏掏槽槽眼眼辅辅助助眼眼底底板板眼眼；孔孔间间距距E E，预预留留内内圈圈岩岩层层厚厚，药药量量均均较较光光面面爆破小，但周边眼数量大。爆破小，但周边眼数量大。(6)装药结构装药结构指药卷在炮眼中的布置形式。指药卷在炮眼中的布置形式。(a)按方向分：按方向分：正正向向装装药药：起起爆爆药药卷卷放放在在眼眼口

37、口第第二二个个药药卷卷位位置置，聚聚能能穴穴向向眼底，用炮泥堵眼口；眼底，用炮泥堵眼口；反反向向装装药药：起起爆爆药药卷卷放放在在眼眼底底第第二二个个药药卷卷位位置置，聚聚能能穴穴向向眼口；眼口；74(b)按连续性分：按连续性分：连续装药：掏槽眼和辅助眼多用大直径药卷孔底连续装药；连续装药：掏槽眼和辅助眼多用大直径药卷孔底连续装药；间间隔隔装装药药：周周边边眼眼可可用用小小直直径径药药卷卷连连续续装装药药或或大大直直径径药药卷卷间间隔装药。隔装药。75(7)起爆顺序及时差起爆顺序及时差由由内内向向外外逐逐层层起起爆爆，起起爆爆顺顺序序可可用用迟迟发发雷雷管管的的不不同同延延时时来来实现；实现；

38、各各层层炮炮眼眼之之间间的的起起爆爆时时差差越越小小，爆爆破破效效果果越越好好，常常用用微微差差爆破为爆破为40200ms；同层炮眼必须同时起爆；同层炮眼必须同时起爆；延延期期时时间间可可由由孔孔内内控控制制，也也可可由由孔孔外外控控制制，孔孔内内延延时时用用的的较多。较多。76硬岩隧道的钻爆法开挖硬岩隧道的钻爆法开挖硬岩隧道的钻爆法开挖硬岩隧道的钻爆法开挖77 78思考题思考题思考题思考题 新奥法基本概念及施工原则；新奥法基本概念及施工原则；新奥法基本概念及施工原则；新奥法基本概念及施工原则；全断面法、台阶法、分部开挖法施工顺序；全断面法、台阶法、分部开挖法施工顺序；全断面法、台阶法、分部开挖法施工顺序；全断面法、台阶法、分部开挖法施工顺序；主要的施工辅助措施有哪些？主要的施工辅助措施有哪些？主要的施工辅助措施有哪些？主要的施工辅助措施有哪些？隧道施工的核心问题是什么？如何理解？隧道施工的核心问题是什么？如何理解？隧道施工的核心问题是什么？如何理解？隧道施工的核心问题是什么？如何理解？隧道施工中经常会出现哪些问题？如何处理？隧道施工中经常会出现哪些问题？如何处理？隧道施工中经常会出现哪些问题？如何处理？隧道施工中经常会出现哪些问题？如何处理？