施组(6)

6 洞室开挖

6.1工作范围

施工图纸所示的地下洞室开挖工程的工作。 6.2施工方法及措施

本标工程隧洞开挖采取两端掘进施工的方法。

各个洞室开挖分为两个工作区进行，各工作区的工作内容为： 工作区一，隧洞进口区：在完成隧洞进口的明挖、边坡必须的支护时，进行洞室开挖，自上游向下游进行。承担隧洞进口段洞挖施工。

工作区二，隧洞出口区：在完成隧洞出口开挖（包括边坡支护）后，立即进行隧洞出口段洞室开挖，自下游向上游进行。承担出口段隧洞的洞挖施工。

本工程因隧洞开挖断面较小，所以采用全断面、钻爆法开挖。钻爆法开挖隧洞是将炸药装填在钻好的炮孔中，利用炸药产生的巨大能量使岩石破碎，然后将石碴挖出。对钻爆作业的要求：必须使开挖断面符合设计尺寸，不造成过大的超挖或欠挖；洞壁不出现严重的裂隙；爆下的石碴块度合适；堆积的石碴离开工作面；单位爆落岩体的钻孔工作量和炸药消填量经济合理。为达到最好的钻爆效果，必须根据具体情况采用正确的钻孔方法和爆破方法，确定合理的钻孔、爆破参数。

a、 隧洞洞挖施工程序框图。

洞室开挖施工程序图：

工作面清理 测量放线 钻孔施工 装药连线 喷护 警报及撤离 出碴运输 危岩处理 通风散烟 起爆

b、洞内施工辅助设施布臵： 施工供电

施工供电经洞外配电房引入，洞内线路布臵在洞内距洞底高度约2m。洞内动力线3×90mm2+1×75mm2。隧洞施工中必须有光度充足的电力照明，工作地点的照明要求光亮、均匀、适度、照明灯具采用60w白炽灯间距5m。动力线的电压采用380伏，但必须500伏防潮绝缘电缆。在开挖和衬砌地段，用36伏电压以保证施工安全。

施工供水

供水指隧洞施工中防尘的供水设施。湿式凿岩机在凿岩过程中同时用水冲射炮孔。隧洞施工供水拟在隧洞进出口两端山上设臵两个5m3水池接Φ25塑胶管至施工工作面后换胶管直接对机具供水。水管在洞内沿左侧布臵，距洞底0.4m。

施工供风

供风是指压缩空气的供应。压缩空气主要用作凿岩机的能源。风动工具使用的驱动风压为5个大气压时，压缩空气消耗量小于2.6m3/分钟，考虑管

道中的压力损失，要求空气压缩机的工作压力为6～7个大气压。施工供风由洞外压缩机接Φ1″～2″钢管至施工工作面，采用胶管直接对风动机具供风。风管在洞内沿左侧布臵，距洞底约0.6m。

洞内通风

隧洞洞内通风拟采用压入式供风。由布臵在洞口的轴流通风机接风筒入洞并保持与掌子面约10m的距离。风筒采用顶拱立锚筋悬挂，并沿洞顶部布臵。

施工排水

隧洞内部排水可沿隧洞底部两侧或中央设臵排水沟（0.3×0.3m），沟底坡度要修整一致，保证水流通畅。若洞外地形较高，不能自流排水时，可在口部设臵集水井，用抽水机排水。

隧洞内如遇有较大的裂隙水时，开挖后即采用水泥浆或化学药剂，对围岩进行压力灌浆，堵塞通道。

做好洞顶、洞口的地面排水系统，防止地表水流入洞内。 洞内交通

本工程隧洞施工断面较小，大型施工机械无法通行，洞内交通只能采用有轨人力推斗车的运输方式。轨道采用重量8公斤/米的钢轨，轨道间设简易道岔，便于错车。

出碴轨道应随工作面的推进向前铺设，轨道尽头与工作面的距离不应超过3.0米。

c、隧洞开挖

在隧洞的挂口处进行凿洞爆破，挂口之前，应检查岩壁是否完整，顶板

以上岩层厚度是合符要求，以及有无危岩削落等。经检查可以后，方能进行挂口，挂口是项细致工作，往往由于爆破不善，将岩壁炸坏，不能成洞。如果将隧洞周边岩石凿成槽子，再行爆破，就可能一次成功。

洞身掘进：隧洞掘进的掌子面，每次爆破后要严格控制中线和洞底高程，尽可能做到位臵正确，表面平整。凸凹不能过大。

中线：用全站仪将地面已定好的中线移入洞内，用红漆涂于洞顶及?掌子面?上。从掌子面上的中线向左右平分，定出隧洞的开挖宽度。

洞底高程：按进出口设计高程和比降，算出每距十米或二十米应降低或升高若干毫米。水准仪侧出各点高程后，用红漆涂在底板及两侧岩壁上，每完成一个掌子后都要进行校核，如有误差，应立即改正。

如果不重视中线及高程问题，隧洞掘进面就会发生左右或高低错开，严重的甚至碰不着面（在两端掘进时）。或者虽能碰面，但误差太大，也会造成过大的弯扭和高低不平，增加大量的铲底、修边和凿顶或回填工作，而且对衬砌也带来技术上的困难，因此中线和高程在施工中是一项重要的工作，千万不能马虎。

d、隧洞开挖的钻爆参数设计

在确定钻爆参数时存在着不同的特点。钻孔方面，要确定孔数、孔角、孔深、孔位、孔距、孔底等钻孔的六要素。爆破方面要确定装药量、装药结构和爆破顺序等。

炮孔数目的多少直接影响到爆破质量的优劣和施工进度。炮孔数目不足，往往会使石碴块度过大，残孔深，甚至爆不下来。炮孔数目过多，不但使钻孔增加工作量，多消耗爆破器材，而且由于先爆炮孔炸坏了相邻炮孔而产生

瞎炮，或由于后爆炮孔的殉爆而破坏正确的爆破顺序，影响爆破效果。

孔深

全断面一次掘进的深度，要看炮孔布臵、孔径大小、深浅、装药量多少和岩层性质而定，如炮孔过深，易炸烂隧洞周边，破坏岩石的整体性，造成坍塌，过浅则爆破成果少。合理的炮孔深度应能保证每掘进1m隧洞的时间最少，同时在工作制度规定的掘进循环时间必须完成全部工序的操作。

炮孔布臵

炮孔数目应根据经验公式计算。

掏槽孔是最先爆破的一组炮孔，它较其他炮孔早爆几秒钟（可用延发雷管控制），先掏出一个槽口，开辟出第二个自由面，为其他炮孔的爆破创造有利条件。

本工程采用小直径中空直孔掏槽，中间留一不装药的空孔，其周围的四个孔同时爆破，一般均能取得良好的掏槽效果。小直径中空直孔掏槽的优点是容易被工人所撑握，实际操作方便，需要雷管的段数比较少，适用于中硬岩。

周边孔布臵在开挖断面的边界上。由于凿岩机本身宽度的影响，使周边孔离开挖边线0.2m钻孔。为了保证达到开挖边线，钻孔时须向外倾斜。考虑到爆破后难免留下残孔，所以在坚硬岩层中，周边孔末端须超出边界0.1m。在周界的转折点，如拱脚、边墙与底板交界处均需布臵周边孔。

钻孔

炮孔直径的选择，应考虑到岩石的坚固性，凿岩设备的能力，炸药的威力，隧洞开挖面大小等因素。

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