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1、隧道、地下工程鉆爆法施工隧道、地下工程鉆爆法施工 中國工程院院士中國工程院院士王夢(mèng)恕王夢(mèng)恕 爆破工程是一門理論與實(shí)踐爆破工程是一門理論與實(shí)踐必須結(jié)合的學(xué)科。必須結(jié)合的學(xué)科。在鐵路、公路、地鐵及地下在鐵路、公路、地鐵及地下工程建設(shè)中，爆破是每日每時(shí)都工程建設(shè)中，爆破是每日每時(shí)都要進(jìn)行的首當(dāng)其中的重要工序。要進(jìn)行的首當(dāng)其中的重要工序。爆破類型有：爆破類型有：1、大邊坡光面爆破、大邊坡光面爆破 2、沉管法水中爆破、沉管法水中爆破 3、海底隧道水下爆破、海底隧道水下爆破大斷面硬巖隧道宜采用小導(dǎo)洞超大斷面硬巖隧道宜采用小導(dǎo)洞超前爆破，可減震前爆破，可減震30%，也可采用，也可采用小小TBM超前，鉆爆法擴(kuò)

2、大。超前，鉆爆法擴(kuò)大。隧道及路塹邊坡采用光面爆破，隧道及路塹邊坡采用光面爆破，不準(zhǔn)預(yù)裂爆破。不準(zhǔn)預(yù)裂爆破。導(dǎo)洞超前全斷面示意圖（單位：導(dǎo)洞超前全斷面示意圖（單位：cmcm）4、1000多公里多公里/年隧年隧道洞室控制爆破道洞室控制爆破 5、地下油庫無（微）裂、地下油庫無（微）裂縫爆破縫爆破 6、建筑物地上、地下近距、建筑物地上、地下近距離爆破；離爆破；7、露天定向大爆破；、露天定向大爆破；8、拆除爆破；、拆除爆破；9、用硬巖掘進(jìn)機(jī)和復(fù)合式盾構(gòu)取代鉆爆、用硬巖掘進(jìn)機(jī)和復(fù)合式盾構(gòu)取代鉆爆法。法。爆破型式多種多樣，爆破機(jī)械、爆破器爆破型式多種多樣，爆破機(jī)械、爆破器材、測(cè)試手段越來越多、越來越嚴(yán)。材、

3、測(cè)試手段越來越多、越來越嚴(yán)。一、鉆爆法施工必須遵守的四項(xiàng)原則一、鉆爆法施工必須遵守的四項(xiàng)原則1、光面爆破、光面爆破2、噴錨支護(hù)、噴錨支護(hù)3、信息化施工監(jiān)控量測(cè)與信息反饋、信息化施工監(jiān)控量測(cè)與信息反饋4、動(dòng)態(tài)管理：做到及時(shí)支護(hù)、及時(shí)量、動(dòng)態(tài)管理：做到及時(shí)支護(hù)、及時(shí)量測(cè)、及時(shí)反饋、及時(shí)修正。測(cè)、及時(shí)反饋、及時(shí)修正。二、鉆爆法施工必備的條件1、機(jī)械設(shè)備必須配套形成作業(yè)、機(jī)械設(shè)備必須配套形成作業(yè)線，隧道的安全、優(yōu)質(zhì)、快速施工線，隧道的安全、優(yōu)質(zhì)、快速施工的關(guān)鍵在于機(jī)械設(shè)備的投入，投入的關(guān)鍵在于機(jī)械設(shè)備的投入，投入量起碼是工程造價(jià)的量起碼是工程造價(jià)的25%左右，機(jī)左右，機(jī)械投入量所產(chǎn)生的產(chǎn)值一般為械投入

4、量所產(chǎn)生的產(chǎn)值一般為510倍機(jī)械的投入造價(jià)倍機(jī)械的投入造價(jià)。2、工地試驗(yàn)室必須建立，對(duì)所、工地試驗(yàn)室必須建立，對(duì)所用的材料砂、石、水泥、添加劑、用的材料砂、石、水泥、添加劑、鋼材、防水卷材、爆破器材、各鋼材、防水卷材、爆破器材、各類油質(zhì)、混凝土級(jí)配等必須進(jìn)行類油質(zhì)、混凝土級(jí)配等必須進(jìn)行檢測(cè)，決不允許不合規(guī)格的材料檢測(cè)，決不允許不合規(guī)格的材料用在工地上。用在工地上。3、施工管理必須做到三嚴(yán)：嚴(yán)、施工管理必須做到三嚴(yán)：嚴(yán)格工藝、嚴(yán)格紀(jì)律、嚴(yán)格管理。格工藝、嚴(yán)格紀(jì)律、嚴(yán)格管理。三、鉆爆法施工組織設(shè)計(jì)主要內(nèi)容三、鉆爆法施工組織設(shè)計(jì)主要內(nèi)容1、工程概況：突出水文地質(zhì)、斷層、巖層交、工程概況：突出水文地質(zhì)

5、、斷層、巖層交界面界面2、工程數(shù)量表、工程數(shù)量表3、工程特點(diǎn)和難點(diǎn)、工程特點(diǎn)和難點(diǎn)4、施工區(qū)段劃分及施工場(chǎng)地布置、施工區(qū)段劃分及施工場(chǎng)地布置5、施工進(jìn)度、工期、網(wǎng)絡(luò)進(jìn)度圖、施工進(jìn)度、工期、網(wǎng)絡(luò)進(jìn)度圖6、施工機(jī)具配置表、材料供應(yīng)表、組織機(jī)構(gòu)、施工機(jī)具配置表、材料供應(yīng)表、組織機(jī)構(gòu)及勞力計(jì)劃及勞力計(jì)劃7、不同區(qū)段施工方法及技術(shù)要求、不同區(qū)段施工方法及技術(shù)要求8、安全、質(zhì)量、環(huán)境、進(jìn)度保障體系、安全、質(zhì)量、環(huán)境、進(jìn)度保障體系四、復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)四、復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、復(fù)合式襯砌是地下工程中唯一符合巖土、復(fù)合式襯砌是地下工程中唯一符合巖土受力特點(diǎn)，可以做到不漏不滲，不開裂的最好受力特點(diǎn)，可以做到不漏

6、不滲，不開裂的最好襯砌。襯砌。2、復(fù)合式襯砌由一次支護(hù)和二次模筑襯砌、復(fù)合式襯砌由一次支護(hù)和二次模筑襯砌組成，兩層之間設(shè)防水隔離層。組成，兩層之間設(shè)防水隔離層。3、一次支護(hù)主要由噴射混凝土、鋼筋網(wǎng)、一次支護(hù)主要由噴射混凝土、鋼筋網(wǎng)、鋼拱架（工字鋼、網(wǎng)構(gòu)鋼拱架）錨桿組成，一鋼拱架（工字鋼、網(wǎng)構(gòu)鋼拱架）錨桿組成，一次支護(hù)承受全部地層荷載，二次模筑襯砌是承次支護(hù)承受全部地層荷載，二次模筑襯砌是承受流變荷載和安全儲(chǔ)備，其厚度基本不隨地層受流變荷載和安全儲(chǔ)備，其厚度基本不隨地層的變化而改變。如鐵路隧道一般都是的變化而改變。如鐵路隧道一般都是30厘米厚。厘米厚。4、及時(shí)進(jìn)行初噴是改善圍巖受力的重、及時(shí)進(jìn)行

7、初噴是改善圍巖受力的重要措施，然后復(fù)噴。要措施，然后復(fù)噴。5、從安全出發(fā)，必須先噴后錨。、從安全出發(fā)，必須先噴后錨。6、及時(shí)噴錨是防止巖爆的重要手段、及時(shí)噴錨是防止巖爆的重要手段7、噴射混凝土工藝有潮噴和濕噴兩種，、噴射混凝土工藝有潮噴和濕噴兩種，各有各的適用范圍。各有各的適用范圍。8、防水塑料板（、防水塑料板（LDPE）是起防水是起防水和防裂作用，兩層之間剪力必須等于零。和防裂作用，兩層之間剪力必須等于零。防水板鋪設(shè)到邊墻，采用無釘鋪設(shè)。先鋪防水板鋪設(shè)到邊墻，采用無釘鋪設(shè)。先鋪無紡布，用熱焊機(jī)將塑料板粘結(jié)在無釘?shù)臒o紡布，用熱焊機(jī)將塑料板粘結(jié)在無釘?shù)乃芰蠅|圈上。塑料墊圈上。五、隧道開挖方法的選

8、擇、硬巖首先用全斷面法開挖硬巖首先用全斷面法開挖、軟弱巖用正臺(tái)階法開挖軟弱巖用正臺(tái)階法開挖、斷層軟弱帶大斷面可用中隔斷層軟弱帶大斷面可用中隔壁法（壁法（CD）法、中隔壁交叉臨時(shí)仰法、中隔壁交叉臨時(shí)仰拱法（拱法（CRD法）、眼鏡工法等，法）、眼鏡工法等，半半斷面法禁止使用。斷面法禁止使用。4、穩(wěn)定工作面可用小導(dǎo)管超前注穩(wěn)定工作面可用小導(dǎo)管超前注漿法漿法 六、施工過程中的四條主作業(yè)線六、施工過程中的四條主作業(yè)線1、鉆孔爆破作業(yè)線、鉆孔爆破作業(yè)線光面爆破技術(shù)：應(yīng)重視四種眼的鉆爆，光面爆破技術(shù)：應(yīng)重視四種眼的鉆爆，其他掘進(jìn)眼隨意其他掘進(jìn)眼隨意（1）塑料導(dǎo)爆管非電起爆技術(shù)）塑料導(dǎo)爆管非電起爆技術(shù)（2）掏

9、槽眼爆破技術(shù)）掏槽眼爆破技術(shù)（3）周邊眼間隔裝藥技術(shù)）周邊眼間隔裝藥技術(shù)（4）內(nèi)圈眼爆破層厚度確定）內(nèi)圈眼爆破層厚度確定（5）底板眼鉆爆要點(diǎn)）底板眼鉆爆要點(diǎn)施工工序示意圖施工工序示意圖 、裝碴運(yùn)輸作業(yè)線：共有三種類型、裝碴運(yùn)輸作業(yè)線：共有三種類型 （1）有軌裝碴、有軌運(yùn)輸，適用小斷面軟弱地層隧道 （2）無軌裝碴、有軌運(yùn)輸，比上邊方式管理簡單 （3）無軌裝碴、無軌運(yùn)輸，適用大斷面硬地層 為不破壞地層，鋪底混凝土超前，是最影響進(jìn)度的工序。3、噴錨網(wǎng)支護(hù)作業(yè)線、噴錨網(wǎng)支護(hù)作業(yè)線（1）不找頂，及時(shí)在碴堆上初噴混凝土（潮噴）（2）復(fù)噴掛網(wǎng)打系統(tǒng)錨桿（3）必要時(shí)架設(shè)網(wǎng)構(gòu)鋼拱架 4、二次模筑襯砌作業(yè)線、二次模筑襯砌作業(yè)線（1）邊頂拱模板臺(tái)車，一般10m左右（2）塑料板鋪設(shè)架進(jìn)行防水板鋪設(shè)（3）量測(cè)數(shù)據(jù)已趨穩(wěn)定（4）先做抑拱邊墻基礎(chǔ)超前（5）高性能泵送混凝土，必須摻粉煤灰，防止堿骨料 5、三條輔助作業(yè)線、三條輔助作業(yè)線（1）通風(fēng)作業(yè)線、壓力式（2）排水、防水作業(yè)線（3）注漿作業(yè)線七、監(jiān)控量測(cè)與反饋（1）這是檢驗(yàn)開挖方法和支護(hù)強(qiáng)度、穩(wěn)定性的重要手段。（2）一般只進(jìn)行拱頂下沉及拱腳、墻中收斂 mm（4）做到信息化及時(shí)，以指導(dǎo)施工、設(shè)計(jì)，確保不塌方，不發(fā)生過大變形。謝謝大家！