水工隧洞Ⅳ类围岩拱架段爆破开挖超挖控制.pdf
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1、云南水力发电YUNNAN WATER POWER92第 39 卷第 8 期0 引言在水工隧洞 IV 类围岩有拱架段施工中,由于IV 类围岩岩性较差,为确保施工安全,在地下洞室开挖过程中,应根据需要适时采取有效的支护措施,保证施工过程中的安全1。现场要求钢拱架支护紧跟掌子面,钢拱架距离掌子面最大距离2030 cm,此时如继续按照开挖轮廓线进行开挖,钢拱架对周边孔造孔角度有影响。为保证隧道开挖质量,控制超挖以降低施工成本,从施工方法和施工管理等方面入手,通过优化施工工艺、落实管控措施以有效降低超挖,对控制工程施工成本有很大帮助。1 工程简介新疆某输水工程主洞总长为 18.2 km,其中 TBM 施
2、工段长 15.632 km、钻爆法施工段长2.568 km。钻爆法施工主要以类围岩为主,类围岩洞段开挖断面为弧底城门洞形,断面为6.74 m6.69 m(宽 高)。一次支护为工字钢钢拱架(I14、榀距 0.8 1.5 m、一般为 1.2 m)、水工隧洞 IV 类围岩拱架段爆破开挖超挖控制张金祥(中国水利水电第十四工程局有限公司,云南 昆明 650041)摘要:爆破开挖是水工隧洞开挖中最常见的开挖方法之一,由于隧洞开挖围岩岩性的不确定性,通常围岩岩性较差时,需要采用钢拱架、锚网喷联合支护。为确保施工安全,钢拱架支护要求紧跟掌子面,由于钢拱架的影响,隧洞开挖时,周边孔钻孔角度与隧洞轴线形成夹角,隧
3、洞成型开挖超挖控制难度增大,易造成孔底部位超挖增大。控制隧洞开挖成型质量、减少超挖对工程成本控制有着重要意义。如何减少孔底超挖,成为工程亟待解决的问题。关键词:水工隧洞;IV 类围岩;拱架段;超挖;成本控制中图分类号:TV554+.1文献标识码:B文章编号:1006-3951(2023)08-0092-04DOI:10.3969/j.issn.1006-3951.2023.08.020Overbreak Control During Blasting Excavation of Class IV Surrounding Rock Arch Section of Hydraulic Tunnel
4、ZHANG Jin-xiang(POWERCHINA SINOHYDRO ENGINEERING BUREAU 14 CO.,LTD.,Kunming 650041,China)Abstract:Blasting excavation is one of the most common excavation methods in hydraulic tunnel excavation.Due to the uncertainty of the lithology of the surrounding rock during tunnel excavation,it is usually nec
5、essary to use a combination of steel arch and anchor mesh spray support when the lithology of the surrounding rock is poor.To ensure construction safety,steel arch support is required to closely follow the working face.Due to the influence of steel arches,during tunnel excavation,the drilling angle
6、of the surrounding holes forms an angle with the tunnel axis,making it more difficult to control the overbreak during tunnel formation and excavation,which can easily lead to an increase in overbreak at the bottom of the hole.Controlling the quality of tunnel excavation and reducing overbreak is of
7、great significance for engineering cost control.How to reduce overbreak at the bottom of the hole has become an urgent problem to be solved in engineering.Key words:hydraulic tunnel;Class IV surrounding rock;arch segment;overbreak;cost control收稿日期:2023-06-01作者简介:张金祥(1994-),男,新疆五家渠人,工程师,主要从事水利水电工程施工质
8、量管理。*张金祥 水工隧洞IV类围岩拱架段爆破开挖超挖控制93系统普通砂浆锚杆(C22、L=3 m)、边顶拱范围挂8 mm200 mm200 mm 钢筋网、喷 C30 混凝土、厚 15 cm。2 施工技术方案2.1 开挖施工方案在隧洞开挖爆破施工中,采用周边轮廓控制爆破能使隧洞的围岩受到的爆破破坏和振动大为减轻,并能使隧洞岩璧表面平整改善围岩支护结构的受力状况,有利于围岩稳定2。因此本工程开挖采用光面爆破技术。类围岩无水洞段采用钻架台车全断面开挖,循环排炮进尺 1 2 m,开挖过程中根据现场围岩条件进行调整;有水洞段采用分台阶开挖,循环排炮进尺 1 2 m;支护施工紧跟开挖进行,开挖一循环、支
9、护一循环。2.1.1 爆破参数对于类围岩,岩体呈风化,根据新编爆破工程实用技术大全3及以往隧洞开挖爆破经验参数,取周边孔距为 50 cm,最小抵抗线为50 cm(与前一排起爆孔距离),孔深 200 cm,堵塞长度 70 cm,线装药密度 0.12 kg/m,单孔装药量为 0.34 kg,装药采用间隔装药。类围岩底孔孔距为 50 cm,最小抵抗线为60 cm(与前一排起爆孔距离),孔深 200 cm,堵塞长度 70 cm,线装药密度 0.12 kg/m,单孔装药量为 0.34 kg。爆破设计参数见表 1,表 2。表 1 出口钻爆法施工段 IV 类围岩开挖爆破设计参数表部位炮孔名称钻孔参数装药参数
10、雷管段别孔径/mm孔深/cm孔距/cm 最小抵抗线/cm孔数/cm药径/mm装药长度/cm堵塞长度/cm线密度/(g/m)单孔药量/kg段装药量/kg上层掏槽孔MS1423002020135240601.921.92MS3423002020632240601.9211.52崩落孔MS54228057578322101301.29.6MS742280787817322101301.220.4MS942280797923322101301.227.6周边孔MS104228050504232210701200.3414.28小计9485.32表 2 爆破设计主要技术参数表部位开挖断面/m2钻孔个数/
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