隧道开挖技术实例

中水路桥梁忠高速二分部技术、质量、安全交底工程名称梁忠高速公路LZ2合同段交底项目明月山隧道出口左洞洞挖施工交底日期年月日交底编号201306R004一、交底内容明月山隧道出口左洞洞挖施工方案及质量、安全、环保控制。隧道洞挖施工方案设计详见设计图纸SV147第16页，隧道开挖结合其它支护设计图纸要求同时进行，下述内容与设计图纸不符之处，以设计图纸为准，未尽事宜，按照规范执行。二、工程概况梁平至忠县高速公路位于重庆市东部，在重庆市规划的“三环十射三连线”，“二连线”的一段。是重庆公路网的重要组成路段，对经济建设具有十分重要的意义，工程区内地层岩性为侏罗系和三叠系砂岩、泥岩、灰岩等，土体主要为冲、洪积、残、坡积的一般粘性土和碎石土、卵石土及砾石土。本标段正线长17975KM，隧道1座（明月山隧道）551915M，占全线总长3686。隧道地质条件复杂，施工安全风险高，是全线重点控制性工程。不良地质有浅埋偏压、滑坡、顺向坡、岩溶、煤矿采空区等高风险源。21隧道围岩情况根据详勘，隧道区穿越的明月峡背斜地层连续，区内及邻近未见断层通过，整体区域稳定。经对隧道区分布的不良地质现象及隧道进出口段开挖形成的仰坡、堑坡进行工程处理后，适宜采用隧道通过。隧道洞身段围岩以、级围岩为主，具体围岩分级与分布见表21、22。表21明月山隧道左线围岩级别划分表起讫桩号长度（M）围岩级别BQVPKM/SKVRCMPAK1K2K3BQZK11475ZK1152146246492802970621383（页岩）02002028649ZK11521ZK11629108261492802970681383（页岩）02002030149ZK11629ZK11787158261492802970681383（页岩）02002030149ZK11787ZK1185265236592642790581253（页岩）02002027259ZK11852ZK1188937290293333350643013（灰岩）03002034029ZK11889ZK119647521040278299067884（页岩）02004028402ZK11964ZK12073109275092783040691753（页岩）02002031509ZK12073ZK1250343025902288318069884（页岩）01002028902ZK12503ZK1259188335203160683840（砂岩）0202037520ZK12591ZK126091822558265059945（页岩）0202026585ZK12609ZK12784175277172873180692489（砂岩）0402033717ZK12784ZK128536924585297279067945（页岩）0202028585ZK12853ZK13011158299673223230702489（砂岩）0202033967ZK13011ZK1316515421112285292061945（页岩）0202027112ZK13165ZK13495330330442663270723348（砂岩）0202037044ZK13495ZK135323721421059557（页岩）0202025421ZK13532ZK13656124327940713348（砂岩）0202036794ZK13656ZK136792321421059557（页岩）0202025421ZK13679ZK14176497259792613160611243（页岩）020027979ZK14176ZK1423458277792790611843（泥灰岩）020029779ZK14234ZK1439815517727205440（盐溶角砾岩）020402370ZK14398ZK146662773200653610（灰岩）02020360ZK14666ZK1496129520744240244054748（膏岩）0202024744ZK14961ZK1523327230583043230593610（灰岩）020203458ZK15233ZK1540317030583043230593610（灰岩）020203458ZK15403ZK1549390194526805340（盐溶角砾岩）040202345ZK15493ZK1586637334000653610（灰岩）02020360ZK15866ZK1594680154526805340（盐溶角砾岩）0404023450ZK15946ZK1603387252793313400591843（泥灰岩）0202029279ZK16033ZK16293260252292830621243（页岩）0102028229ZK16293ZK163132021421059557（页岩）0202025421ZK16313ZK1638572327940713348（砂岩）0202036794ZK16385ZK164112621421059557（页岩）0202025421ZK16411ZK16572161310442963250723348（砂岩）0204037044ZK16572ZK166588622585287316067945（页岩）0204028585ZK16658ZK16849191297172873180692489（砂岩）0202033717ZK16849ZK169247522402281294067884（页岩）0204028402ZK16924ZK169684420902276289061884（页岩）020402690222不良地质现象根据详勘，隧址区主要不良地质为岩溶、煤层、瓦斯、采空区以及膏岩腐蚀性。1、岩溶三叠系下统嘉陵江组（T1J）、中统雷口坡组（T2L）以可溶性的薄中厚层状灰岩、盐溶角砾岩及白云岩为主，分布于明月峡背斜轴部形成的岩溶槽谷段。明月峡背斜向北东侧倾伏，可溶性碳酸盐岩类地层逐渐从地表消失趋向隐伏；区内分布的可溶性碳酸盐岩类由北东至南西由窄变宽的特点，出露宽度与背斜发育的槽谷宽度基本一致。碳酸盐可溶岩类的出露及分布与地质构造展布方向一致，其出露的宽窄与背斜枢纽的起伏及槽谷的切割深度相关。根据初勘物探、详勘物探和钻孔，围岩破碎带或岩溶发育区见表23。表22地表物探剖面测量成果一览表里程（M）高程（M）深度（M）异常性质备注K15240K15420460一410200250岩体破碎带位于隧道下方ZK15160ZK15280250300350400岩体破碎带位于隧道下方ZK15170ZK152555605804060岩溶发育区域隧道穿越岩溶发育区域底部ZK15680ZK15720M400380245265岩溶发育区域（充水或泥）位于隧道下方ZK14380ZK14420578448200340岩体破碎带隧道穿越破碎带ZK14550ZK14590426448221247岩溶发育区域位于隧道下方ZK15220ZK1543058848656158岩体破碎带隧道穿越破碎带ZK15370ZK1543058554156100岩溶发育区域隧道穿越岩溶发育区域ZK15980ZK1612056847820110岩溶发育区域隧道穿越岩溶发育区域隧道在穿越明月峡背斜（ZK14216ZK16100，K14225K16100）可溶岩段，受T1J4岩溶角砾岩和背斜核部构造的影响，岩溶发育，可能产生冒顶和突水、突泥，应加强超前预测预报地质工作，预防产生岩溶突水，采取以堵为主的防治方案。尤其是隧道在ZK15170ZK15255、K15171K15256，段分布的岩溶发育区分布高程560580M，位于隧道的顶部，距隧道洞顶距离120680M，对隧道有较大的影响，进行隧道开挖易产生冒顶及突水突泥。隧道在ZK15220ZK15430、K15221K15431段，位于斜轴部位，岩体受到的下压上拉，顶部形成张性裂隙，岩体破碎，裂隙发育，见宽度01015M的溶蚀裂隙，有黄色粘土充填，隧道穿越轴部破碎带，进行隧道开挖易产生冒顶及突水突泥。隧道在ZK15980ZK16120，K15981K16121段钻孔均揭露存在的溶洞，内有粘土、碎石土充填，揭露的溶洞距离隧道设计路面标高以下8311829M，对隧道的路面有较大的影响，易产生岩溶水的涌突。2、煤层煤炭主要分布于明月峡背斜两翼的侏罗系上统珍珠冲组、三叠系上统须家河组一、三、五段地层中，其中对隧道开挖有存在影响的煤层见表24。隧道穿越区分布的煤层虽然多，但煤层的分布不均，煤层名称也不统一，煤层厚度变化较大，具极不稳定的特点。各煤层受构造的影响，背斜两翼倾角变化较大，北西翼煤层倾角较平缓2530；南东翼煤层倾角陡，一般为6373，局部达80以上。表23隧道穿越煤层情况一览表煤层名称分布里程桩号所在地层煤层描述与隧道关系及影响K21ZK12591ZK12609K12593K12611T1ZK21煤层分为两层煤；煤层厚035078M,分为两层，其间夹120M的矸石层。隧道穿越，影响较大K7ZK13011ZK13165K13025K13161T3XJ5K7煤层厚025027M隧道穿越，影响较大K5、K6ZK13495ZK13532K13493K13534T3XJ3K5、K6煤层厚030041M，煤层倾角30隧道穿越，影响较大K1ZK13656ZK13679K13657K13680ZK16293ZK16313K16297K16312T3XJ1K1煤层（俗称臭炭）为全区可采煤层。煤层结构简单，不含夹矸。煤层厚度较稳定，煤层厚030045M。隧道穿越，影响较大K10、K15ZK16385ZK16411K16387K16410T3XJ3K10煤层（俗称三连子）煤层结构简单，不含夹矸。煤层厚度不稳定，煤层厚008045M。K15煤层（俗称二连子）煤层结构简单，不含夹矸。煤层厚度不稳定，煤层厚010051M。隧道穿越，影响较大K20ZK16572ZK16658K16576K16657T3XJ5K20煤层（俗称头连子）煤层结构结简单，不含夹矸。煤层厚度不稳定，煤层厚015035M。局部煤层薄化不可采，不可采区走向长1465KM，薄化区内煤一般小于020M而无开采利用价值。可采区内煤层一般厚030M。隧道穿越，影响较大3、煤层采空区隧道区范围内分布规模较大且对隧道有较大影响的煤矿主要有重庆市邵新煤化有限公司邵新煤矿、梁平县铜桥煤矿、沙子沟煤矿及分布凌乱的煤窑。煤层采空区与隧道关系见表25。表25采空区与隧道关系及影响一栏表采空区名称分布位置开采情况线路设计标高（M）煤矿开采方式相对关系及影响ZK12591ZK12609K12593K12611ZK13011ZK13165K13025K13161ZK13495ZK13532K13493K12534邵新煤矿采空区K13656ZK13679K13657K13680K5煤层标高565M以上部分已采空；现开采395565M；计划两年后开采235M395M煤。K21煤层标高395M520M段已采空；现开采235M395M煤，计划两年后开采2350M煤。546558平硐明斜井开拓，暗斜井布置方式，采用走向长壁开采，全部陷落法管理顶板穿越采空区，影响较大ZK13011ZK13165K13025K13161ZK13495ZK13532K13493K13534铜桥煤矿采空区K13656ZK13679K13657K13680开采矿界标高为592535M，南北长2925M，以开采上山煤为主，该煤矿上部已基本采空550558矿井采用前进式、走向长臂式采煤法，采用手镐落煤，无永久保安煤柱，采用自然顶部塌落回填的回采方式穿越采空区，影响较大ZK16385ZK16411K16387K16410沙子沟煤矿采空区ZK16572ZK16658K16576K16565煤矿早年已封闭，其535M的沿脉运输巷与隧道交叉；495M巷道位于设计路面标高以下3034M532526以开采上山煤为主穿越采空区，影响较大备注煤层采空区地下空间分布复杂，搜集资料有限，施工中存在诸多不确定性，施工过程中应着重加强超前地质预报隧道范围分布的采空区对隧道的主要影响为穿越煤层采空区段时岩体的完整性差，采空区内的集水及有毒有害气体对隧道施工的影响。4、石膏根据详勘，石膏主要分布于背斜轴部分布的三叠系下统嘉陵江组四段的地层中，具体分布范围左线ZK14666ZK14961，右线K14682K14983。石膏为弱透水层，在隧道中不存在干湿和冻融交替作用，判定为类环境，石膏对砼具有强腐蚀（对应腐蚀作用等级为D级），对钢筋混凝土结构中钢筋有微腐蚀性，对钢结构有微腐蚀。隧道施工中穿越石膏层建议对隧道衬砌层采用抗硫酸盐水泥，并需作抗溶出型腐蚀处理措施。熟石膏水化重结晶过程产生体积增大，具中强膨胀性，对隧道的衬砌具有较大的危害。23隧道断面参数隧道设计拱高705M，上半圆半径为545M的三心圆曲边墙结构，其净空面积（含仰拱）6428M2，周长（含仰拱）3117M。根据不同围岩衬砌厚度不同，开挖断面尺寸不相同，其中级围岩开挖全断面面积为8293，级围岩开挖全断面面积为95983，级围岩开挖全断面面积为997，、级围岩对应开挖断面尺寸详见图231、232、233图231级围岩开挖断面轮廓图232级围岩开挖断面轮廓图233级围岩开挖断面轮廓24周边环境隧道进口处于山林沟谷之中，经现场调查，周围200M范围内无任何建筑物、高压线、国防光缆、天然气管道，不任何需要保护物。隧道出口200M范围内只有右前方有一砖房，距离隧道口约160M，明挖段爆破时需要采取防护措施，其余200M范围内房屋均已拆除，洞口附近无高压线、国防光缆、天然气管道等需要保护对象。三、施工设计方案31工作面布置每个掘进工作面在施工时各工序之间，在施工条件许可的情况下，本着加快施工进度，减少施工干扰，确保施工安全和按计划进度施工的原则进行工作面的布置。1）划分若干个作业面，能满足工程总进度的要求；2）隧道在掘进期间，应随时根据地质条件采取合理的施工方法，对于全断面、上下台阶法及导坑法掘进要充分利用工作面空间进行作业点的合理布置；3）每个掘进工作面根据不同的施工方法，各工序之间或同一工序在满足施工安全的前提下可划分成多个作业点进行平行作业；4）确保各工作面的施工安全。32爆破施工方法概述根据本标段沿线地形、地质情况，以及所处的地理位置和周边环境，结合具体情况考虑，隧洞地质条件较差，结合设计建议开挖方案，明月山隧道级围岩采用全断面或上下台阶法开挖，级和级围岩根据实际地质情况，洞身埋深段先行洞采用环形导坑法，后续洞采用单侧壁导坑法施工，洞口浅埋段先行洞和后续洞均采用单侧壁导坑法。隧道开挖采用松动爆破和光面弱爆破技术，分多个断面立体交叉施工；同时边开挖边支护，确保安全无事故。对于地质条件较差的地段或区域以机械施工为主，局部用风镐破除，难度较大的，小范围采用控制松动爆破法施工。洞口采用管棚法辅助进洞。根据围岩类别及开挖部位不同，采用不同的炸药单耗，对于软岩采取松动爆破技术，炸药单耗控制在03513KG/M3之间，爆破施工中根据实施爆破效果进行调整。特别是在隧道施工过程中，须根据掘进过程中岩石的类型、走向、地质结构、地下水、施工进度等各种因素来制定具体的施工方案，针对同一条隧道不是固定不变的。当掘进过程中遇到地质构造或其它特殊的地质结构时，根据具体情况将及时制定相应的施工方法，编制详细合理的施工方案。33施工工艺流程隧道爆破施工主要施工工艺流程如下施工准备校核中腰线、标定眼位钻孔装药联线警戒爆破通风排尘清理危岩活石临时支护清碴下一个工序。本工程在爆破施工过程中，钻眼、爆破是施工的重点工序，它直接影响施工质量和安全；施工中影响安全的重要因素是爆破和支护。针对以上各个工序，在施工中应采取相应的管理和技术措施，精心组织施工，确保整个隧道工程的施工质量、安全和工期达到预期目标。四、爆破设计与施工41简述本工程在爆破施工过程中，其关键过程主要是与爆破作业有关的技术方案设计和相应的各作业工序。主要包括爆破设计和与之相关的爆破安全、施工作业以及爆破后的临时支护。在本方案的设计中主要是关于与爆破相关的技术参数和施工设计。在开始爆破施工初期，先针对相应的岩性和结构，用爆破设计方案中对应的爆破方式进行爆破试验，使得待爆破的岩石得到松动，且岩壁不受或少受破坏；试验时，对爆破效果进行分析，在此基础上调整设计参数，完善设计方案，及时进行总结。42爆破技术参数设计概述隧道爆破的效果和质量在很大程度上决定于钻眼爆破参数的选择。除掏槽方式及其参数外，主要的钻眼爆破参数还有单位炸药消耗量、炮眼深度、炮眼直径、装药直径、炮眼数目等。合理地选择这些爆破参数时，不仅要考虑掘进的条件岩石地质和断面条件等，而且还要考虑到这些参数的相互关系及对爆破效果和质量的影响如炮眼利用率、岩石破碎块度等。421单位炸药消耗量单位炸药消耗量不仅影响岩石破碎块度、岩块飞散距离和爆堆形状，而且影响炮眼利用率、断面轮廓质量及围岩的稳定性等。合理确定单位炸药消耗量决定于多种因素，其中主要包括炸药性质密度、爆力、猛度、可塑性、岩石性质、断面、装药直径和炮眼直径、炮眼深度等。因此，要精确计算单位炸药消耗量Q是很困难的。本工程设计中所选取的单位炸药消耗量参见后面第相关章节的爆破设计部分，以供施工初期参考。随着以后隧道中不同岩性的爆破试验和经验总结，其所得出的Q值还需在实践中作些调整。422炮眼直径炮眼直径大小直接影响钻眼效率、全断面炮眼数目、炸药的单耗、爆破岩石的块度与岩壁的平整度。在隧道内掘进施工中主要考虑断面大小、炸药性能和钻眼速度来确定炮眼直径；在明挖段的爆破开挖还要考虑周边建筑物的安全问题。炮眼直径的大小和药卷直径，决定了爆破参数中的不耦合系数K炮孔直径D/装药直径D；要使炸药在孔内爆炸而孔壁不产生“压碎”破坏，必须选择合理不耦合系数，一般不耦合系数1130。以32MM药卷为例，不耦合系数取13，则爆孔直径为D153248MM。明月山隧道洞身开挖采取YT28风钻，配42MM的钻头，进行隧道断面内的各爆破炮孔、临时支护锚杆孔、一般系统锚杆孔。遇到特殊地质段，需要使用特殊药卷的，将根据不同的爆破药卷直径所需的钻眼直径选择钻头大小。423炮眼深度从钻眼爆破综合工作的角度说，炮眼深度在各爆破参数中居重要地位。因为，它不仅影响每一个掘进循环中各工序的工作量、完成的时间和掘进速度，而且影响爆破效果和材料消耗。在本工程中，将针对不同围岩类型、开挖方法、爆破环境来调整炮眼深度，其炮眼深度范围在12M35M之间选取。在具体的爆破施工中，将根据岩性和前几次的爆破效果，在后面设计的爆破参数基础上可适当加深或减小炮眼深度同时须调整孔距、装药量等其它的爆破参数，以提高爆破质量及施工效率。424炮眼数目炮眼数目的多少，直接影响凿岩工作量和爆破效果。孔数过少，大块增多，井壁轮廓不平整甚至出现爆不开的情形；孔数过多，将使凿岩工作量增加。炮眼数目的选定主要同爆破断面、岩石性质及炸药性能等因素有关。确定炮眼数目的基本原则是在保证爆破效果的前提下，尽可能地减少炮孔数目。425炮眼利用率炮眼利用率是合理选择钻眼爆破参数的一个重要准则。通常用爆破全断面的炮眼利用率来进行定义和计算，即全断面炮眼利用率每循环的工作面进度/炮眼深度。试验表明，单位炸药消耗量、装药直径、炮眼数目、装药系数和炮眼深度等参数对炮眼利用率的大小产生影响。隧道掘进的较优炮眼利用率为085095。在本方案设计中，对于隧道爆破施工考虑到隧道断面较大，炮眼利用率在0809之间，计算时取09。426炮眼布置1、炮眼布置要求对于隧道爆破，除合理选择掏槽方式和爆破参数外，为保证安全，提高爆破效率和质量，还需合理布置工作面上的炮眼。其合理的炮眼布置应能保证1）有较高的炮眼利用率。2）先爆炸的炮眼不会破坏后爆炸的炮眼，或影响其内装药爆轰的稳定性。3）爆破块度均匀，大块率少。4）爆破后断面和轮廓符合设计要求，壁面平整并能保持隧道围岩本身的强度和稳定性。2、炮眼布置的方法和原则1）工作面上各类炮眼布置是“抓两头、带中间”。即首先选择适当的掏槽方式和掏槽位置，其次是布置好周边眼，最后根据断面大小布置辅助眼和底眼。2）掏槽眼的位置会影响岩石的抛掷距离和破碎块度，通常布置在断面的中央，并考虑到辅助眼的布置较为均匀。3）周边眼即最外轮廓线附近的边眼，一般布置在断面轮廓线上。但实际施工中，要看岩石的性质，如若岩石较硬可靠近或在轮廓线上布置，且向外有一定的偏角，使爆破后的周边超过设计轮廓线100MM左右；如岩石较松软可远离轮廓线100200MM左右，使爆破后的周边不出现欠挖或超挖过多。4）为保证井壁周边不受或少受破坏，爆破时按光面爆破要求，各炮眼要保持相同的间距进行钻孔，眼底落在同一平面上。5）布置好周边眼和掏槽眼后，再布置辅助眼。辅助眼是以槽腔为自由面而层层布置的，均匀地分布在被爆岩体上，并根据断面大小和形状调整好最小抵抗线和邻近系数。43隧道开挖爆破设计本工程的隧道开挖由于受地质条件多变等因素的影响，施工中将随时对施工方法进行合理的调整。本设计中将分别就级围岩和级、级围岩分别采取全断面或台阶法、环形导坑法和单侧壁导坑法进行爆破参数的设计。431级围岩上下台阶开挖法爆破设计上下台阶爆破时，可分两种情况一是上下两部分断面全断面一次起爆；另一种是上下两部分断面分次单独钻眼分次单独起爆，不允许一次钻眼分次起爆，以上部分断面超前下断面510M的间距为宜。结合本工程实际特点，明月山隧道级围岩爆破将开挖断面分为上下两部分，各自单独钻孔装药，单独起爆，上下断面之间拉来一定距离，形成上台阶的施工平台，即上下台阶开挖法，爆破孔位布置图见图41，掏槽方式采用直孔掏槽，爆破参数见表41、42，详细设计见附图图41级围岩上下台阶开挖爆破示意图表41级围岩上下台阶开挖爆破参数表1钻孔参数装药参数部位炮孔名称雷管段别孔径MM孔深CM孔距CM最小抵抗线CMK值孔数药径MM装药长度CM堵塞长度CM单孔药量KG线密度KG/M段药量KGMS1423501322906029129掏槽孔MS342350502563229060291174MS3423308545704322706020858MS54233077772322706020854MS742330756493227060208518MS9423309199113227060208522MS114233088100153227060208530崩落孔MS134233086100193227060208538底孔MS15423307080163227060208532周边孔MS154233050601238252904002501095上台阶上台阶合计1211818MS14233090114133227060207426崩落孔MS3423309096113113227060207422周边孔MS5423305053681221252904005017105下台阶下台阶合计45585合计1662404表42级围岩上下台阶开挖爆破参数表2开挖断面钻孔总数爆破方量总装药量炸药单耗炮孔利用率预期进尺部位个MKGKG/MM上台阶552412116572181811090003下台阶276945830758507090003炮孔内使用非电导爆管雷管制作起爆药包，所有起爆雷管在孔外并联绑扎在激发雷管上进行起爆。432级围岩环形导坑开挖法爆破设计4、环形导坑法该方法适用于分离式隧道洞身深埋段，、级围岩施工。1）施工步骤先开挖上部导坑成环形，并进行初期支护，再分部开挖剩余部分的施工方法。其施工步骤如下图所示。（8）（13）139（4）（10）571（2）（14）（）（0）（14）（13）（6）（12）139571197531（12）（10）（8）（13）（14）（14）（6）（4）（14）（14）（2）197（6）（4）（2）5317531（4）（10）（10）（10）（8）（9）（6）（6）3751（2）（2）（7）（6）5543154133（5）31（2）（4）11（3）（2）1环形开挖留核心土法施工工序示意图2）工顺序说明1上弧形导坑开挖；（2）拱部初期支护；3预留核心土开挖；4下台阶中部开挖；5下台阶侧壁部开挖；（6）仰拱超前浇筑；（7）全断面二次衬砌。3）施工要点（1）环形开挖留核心土法，将开挖断面分为上、中、下及底部四个部分逐级掘进施工，核心土面积不小于整个断面面积的50。上部宜超前中部35M，中部超前下部35M，下部超前底部10M左右。为方便机械作业，上部开挖高度控制在45M左右，中部台阶高度也控制在45M左右，下部台阶控制在35M左右。（2）核心土与下台阶开挖要在上台阶支护完成后、喷射混凝土强度达到设计强度的70后进行。为防止上台阶初期支护下沉、变形，其底部宜加设槽钢托梁，托梁与钢架连为一体，钢架底部要按设计要求设置锁脚锚杆，并与纵向槽钢焊接，锚杆布设俯角宜为45（3）每一台阶开挖完成后，及时喷射4CM厚混凝土对围岩进行封闭，设立型钢钢架及锁脚锚杆，分层复喷混凝土到设计厚度，必要时各台阶设临时仰拱加强支护，完成一个开挖循环。（4）对土质的隧道要以核心土为基础设立3根临时钢架竖撑以支撑拱顶和拱腰，核心土要根据围岩量测结果适当滞后开挖。433单侧壁导坑法开挖爆破设计1、普通地段明月山隧道一般地段级围岩设计主要采用单侧壁导坑法施工，根据实际开挖地质及设计钢架间距的不同，一般情况按照每循环2榀钢架选择不同的单循环进尺，对应选择不同的爆破方式。一般地段围岩稳定性较强，设计钢架间距为80CM，单循环计划进尺16M，采用单侧壁导坑法开挖时爆破孔位布置图见图44，掏槽方式采用斜孔掏槽，爆破参数见表49、410，详细设计见附图图44级围岩单侧壁导坑法开挖爆破示意图（一般地段）表49级围岩单侧壁导坑法开挖爆破参数表1钻孔参数装药参数部位炮孔名称雷管段别孔径MM孔深CM孔距CM最小抵抗线CMK值孔数药径MM装药长度CM堵塞长度CM单孔药量KG段药量KG空422103掏槽孔14221040306321506009543421907070103213060065655421906570153213060065975崩落孔642190656593213060065585周边孔74219046650726251405002565底孔8421906565113213060065715一区合计8041214219075758321306005434219075758321306005454219070709321306005457421907070732130600535崩落孔842190757523213060051周边孔9421905065077202514050012二区合计5419三区掏槽孔空42210314221040306321506009543421907070332130600618542190657093213060065474219070722032130600612崩落孔8421906565632130600636周边孔94219046650713725140500274底孔11421906565832130600432合计923881421907575832130600432342190757583213060043254219070708321306004327421907070732130600428崩落孔8421907575232130600408周边孔94219050650771525140500115四区合计48147表410级围岩单侧壁导坑法开挖爆破参数表2开挖断面钻孔总数爆破方量总装药量炸药单耗炮孔利用率预期进尺部位个MKGKG/MM一区28078047719411508690017二区2015434171905690017三区32792555938807090017四区1883483201114704690017全断面9972741694911365067172、小净距及加强段级围岩洞口小净距地段采用单侧壁导坑法开挖法施工时，爆破方式与级围岩普通段单侧壁导坑法开挖法相同，爆破参数参照普通段级围岩单侧壁导坑法开挖爆破参数进行爆破试验，然后根据爆破效果进行调整参数，开挖过程中，下一循环根据上一循环爆破效果进行调整。级围岩洞口小净距地段围岩稳定性较弱，设计钢架间距为50CM，单循环计划进尺1M，采用单侧壁导坑法开挖时爆破孔位布置图见图44，掏槽方式采用斜孔掏槽，爆破参数见表411、412，详细设计见附图表411级围岩单侧壁导坑法开挖爆破参数表1钻孔参数装药参数部位炮孔名称雷管段别孔径MM孔深CM孔距CM最小抵抗线CMK值孔数药径MM装药长度CM堵塞长度CM单孔药量KG段药量KG空421453一区掏槽孔142125403063265600742342125707010326560044542125657015326560046崩落孔642125656593265600436周边孔7421254665078262575500126底孔8421256565113265600444合计802481421257575832656002523421257575832656002525421257070932656002522574212570707326560025175崩落孔8421257575232656002505周边孔942125506507720257550012二区合计54105空421253掏槽孔142125403063265600636342125707033265600309542125657093265600327742125707220326560036崩落孔842125656563265600318周边孔9421254665071372575500137底孔1142125656583265600324三区合计9221114212575758326560025234212575758326560025254212570708326560025274212570707326560025175崩落孔8421257575232656002505周边孔9421255065077152575500115四区合计48975表412级围岩单侧壁导坑法开挖爆破参数表2开挖断面钻孔总数爆破方量总装药量炸药单耗炮孔利用率预期进尺部位个MKGKG/MM一区2807803087724808090011二区20154221110504790011三区32792359721105990011四区1883482071397504790011全断面99727410967661506011434瓦斯地段开挖爆破设计明月山隧道穿越煤层及采空区，根据设计资料显示，属于低瓦斯隧道，隧道施工过程中，隧道内安装瓦斯监测设备，监测有无瓦斯及瓦斯浓度，煤层及采空区在开挖前先按照设计要求进行超前钻孔，对掌子面前方瓦斯情况进行探测，在整个施工过程，必须对工作面的瓦斯情况进行监测。1、瓦斯段爆破注意事项1）雷管使用安全普通地段的爆破用雷管主要使用第一毫秒系列，对于监测有瓦斯地段，爆破施工时，总延期时间必须控制在130MS以内；在工作面爆破时最后一段延期时间不得超过130MS。（1）雷管必须使用第二毫秒系列雷管，即煤矿许用毫秒延期电雷管系列。第二毫秒系列雷管只有5个段位，最大延时为100MS，（2）严格执行“一炮三检”和“三人连锁”放炮制度；（3）煤矿许用毫秒电雷管严禁跳段使用；（4）毫秒雷管使用前要测量导通电阻，并计清段数；（5）工作面应一次装药一次起爆，不得一次装药分次起爆；（6）相邻两炮眼的距离不得小于40CM。2）炸药使用安全（1）低瓦斯段岩石开挖工作面必须使用安全等级不低于一级的煤矿许用炸药；（2）低瓦斯的煤层开挖工作面、半煤岩开挖掘进必须使用安全等级不低于二级的煤矿许用炸药；（3）煤与瓦斯突出的工作面必须使用安全等级不低于三级的煤矿许用含水炸药；（4）同一工作面不得使用不同品种的炸药；（5）煤矿许用炸药的安全等级及使用范围见表413表413煤矿许用炸药的安全等级及使用范围汇总表炸药名称安全等级使用范围2号煤矿铵锑炸药一级低瓦斯段岩石掘进2号抗水煤矿铵锑炸药一级低瓦斯段岩石掘进一级煤矿水胶炸药一级低瓦斯段岩石掘进3号煤矿铵锑炸药二级低瓦斯半煤岩段3号抗水煤矿铵锑炸药二级低瓦斯半煤岩段二级煤矿乳化炸药二级低瓦斯半煤岩段三级煤矿水胶炸药三级煤与瓦斯突出地段三级煤矿乳化炸药三级煤与瓦斯突出地段四级煤矿乳化炸药四级煤与瓦斯突出地段离子交换炸药五级煤与瓦斯突出地段五级煤矿食盐被筒炸药五级溜煤眼煤与瓦斯突出地段2、瓦斯段单侧壁导坑法开挖爆破设计明月山隧道穿越煤层及采空区地段采用三台阶法开挖困难时，采用单侧壁导坑法开挖，开挖方式与普通地段级围岩相同。瓦斯段采用单侧壁导坑法开挖时爆破孔位布置图见图46，掏槽方式采用斜孔掏槽，爆破参数见表416、417，详细设计见附图图46瓦斯段级围岩单侧壁导坑法开挖爆破示意图表414瓦斯段级围岩单侧壁导坑法开挖爆破参数表1钻孔参数装药参数部位炮孔名称雷管段别孔径MM孔深CM孔距CM最小抵抗线CMK值孔数药径MM装药长度CM堵塞长度CM单孔药量KG段药量KG空422103掏槽孔14221040306321506009542421907070103213060065653421906570153213060065975崩落孔442190656593213060065585周边孔442190466507126251405002565底孔5421906565113213060065715一区合计80411514219075758321306005424219075758321306005434219070709321306005454421907070732130600535崩落孔442190757523213060051周边孔5421905065077202514050012二区合计5419空422103掏槽孔14221040306321506009542421907070332130600618三区崩落孔2421906570932130600654342190707220321306006124421906565632130600636周边孔44219046650713725140500274底孔5421906565832130600432合计923881421907575832130600432242190757583213060043234219070708321306004324421907070732130600428崩落孔4421907575232130600408周边孔54219050650771525140500115四区合计48147表415瓦斯段级围岩单侧壁导坑法开挖爆破参数表2开挖断面钻孔总数爆破方量总装药量炸药单耗炮孔利用率预期进尺部位个MKGKG/MM一区28078047719411508690017二区2015434171905690017三区32792555938807090017四区1883483201114704690017全断面99727416949113650671744爆破施工技术措施1、测量明挖段及隧道起始点的位置必须在施工前由测量组标定原地面标高、方向、坡度等相关数据。对于明挖段以便控制爆破深度，隧道段以便控制施工中腰线。测量组应及时将测量的数据提供给工程部，以便指导施工。明挖段应由爆破技术人员及爆破员进行现场布孔，标明钻孔的深度、角度，将布孔资料提交给钻爆施工队，并现场交待清楚；隧道段应由测量组定期对指导施工的激光进行校准。2、爆破施工设计明挖段由技术人员根据现场实际情况确定爆破规模，选定合适参数，并参考前几次爆破结果进行优化设计，绘制布孔图和爆破参数表，经项目技术负责人审核后，提供给施工组。隧道在地质条件发生变化时应及时更改爆破施工设计。3、钻孔隧道施工钻孔使用手持式YT28凿岩机穿钻42MM的小孔，钻孔时必须采取湿式钻眼。一是有利于作业人员进行操作，二是对作业环境的要求所采取的综合防尘措施之一，保护作业人员的身体健康。4、验孔每次钻孔结束后应由工程部技术人员或专职验收人员对钻凿的炮孔进行检查验收，应检查炮孔位置、深度、角度等参数是否符合爆破设计，并填写相关记录。如不符，需报技术部现场技术工程师确定后再施工或修改施工。5、装药装药应按爆破设计装药量和装药结构进行，孔内使用非电导爆管雷管制作起爆药包。装药前必须仔细检查有无堵孔、卡孔现象，及时调整地质薄弱面和抵抗线发生变化的炮孔装药量。装药过程中经常检查装药部位的深度，防止炸药过装引起飞石或装不到位产生上下段隔爆。一旦发生过装，用木制的工具将多余的炸药掏出孔外或用高压水冲洗。通过前几次的试爆，确定了较为合理的爆破参数后，装药人员应严格按爆破说明书的设计要求进行装药。6、堵塞明挖段用钻孔产生的岩屑进行堵塞，防止小石子混入；隧道内使用黄泥进行堵塞。要注意堵塞质量及保护好雷管脚线，堵塞的动作要轻，防止损坏导爆管造成拒爆。确保堵塞长度和堵塞质量。多余的火工材料应及时退库。7、联网爆破员根据爆破设计要求联接起爆网络。为确保网络的正常传爆，明挖段4M以上的炮孔每个传爆节点均使用双发非电延期雷管进行传爆。联网时孔与孔之间的导爆管、雷管脚线要保持一定的松紧度，防止拉脱或损坏导爆管造成拒爆。起爆网络经技术部工程师检查无误后，才能进行爆破警戒。8、防护在进口明挖段附近200M范围内无需保护对象。出口100M范围内的建筑物均在拆迁范围，施工前全部拆除，不受影响，也无高压线、光缆、天然气管道等需要保护对象，仅在出口右前方有一砖房（无人居住），距离洞口162M，爆破时须采取适当的防护措施首先在炮孔口压上沙袋，然后盖上竹笆或胶皮等加以防护，防止飞石损坏建筑。隧道段施工时，视施工作业点周边的实际情况，在拨门点和贯通点前20M范围内应采取相应的防护措施。9、警戒明挖段的爆破应在白天进行，为此应成立现场爆破指挥小组，由该施工段的工区副经理担任负责人，负责爆破事项的协调指挥。隧道内因为三班作业，各施工点应由施工班组的班组长为现场爆破负责人。爆破负责人爆破前应对各警戒点亲自布设。10、起爆爆破现场负责人在警戒工序结束，经确认警戒区内人员、设备均已撤离警戒区，警戒人员到岗做好安全警戒后，发出第二次警报并以倒计时数秒的方式发出“起爆”命令，爆破员操纵击发枪或起爆器点火起爆。11、通风排尘明挖段一般烟尘吹散很快，隧道内的粉尘及有毒有害气体浓度较大，需要15MIN左右的时间进行排尘，将爆破烟尘和有毒有害气体的浓度降至安全允许的范围内。如果在验炮时发现工作面的风筒脱节或损坏而不能使工作面的烟尘很快吹散时，验炮人员应首先对通风设施进行处理。12、爆后检查及危岩处理待爆破工作面烟尘和有毒有害气体的浓度降至安全范围内以后，参与验炮的人员再进行验炮工作。在隧道内验炮前应先确认顶板及岩帮是否有危岩活石，人员应站在安全地点检查或先行处理顶帮危岩，处理危岩应使用长柄工具或长钎找掉，等消除安全隐患后，作业人员方可进入工作面施工。当验炮人员确认爆区所有炮孔全部起爆，无爆破安全隐患后报告爆破现场指挥人员，发出第三次警报及解除警报信号，如发现盲炮应及时处理。13、盲炮的处理产生盲炮有几方面原因火工品不合格或变质失效；损坏起爆线路或起爆雷管与炸药脱离；起爆网路设计不合理等。爆破后经检查若有盲炮、瞎炮应及时采取措施进行处理，有关盲炮、瞎炮的处理措施见后面的“爆破安全技术措施”第3节部分。45穿越煤层地段施工措施451煤层及采空区分布本隧道穿越区分布的煤层分布不均，煤层名称也不统一，煤层厚度变化较大，具极不稳定的特点，具体分布情况见表418表418隧道穿越煤层及采空区情况一览表煤层名称分布里程桩号所在地层煤层描述K21ZK12591ZK12609K12593K12611T1ZK21煤层分为两层煤；煤层厚035078M,分为两层，其间夹120M的矸石层。K7ZK13011ZK13165K13025K13161T3XJ5K7煤层厚025027MK5、K6ZK13495ZK13532K13493K13534T3XJ3K5、K6煤层厚030041M，煤层倾角30K1ZK13656ZK13679K13657K13680ZK16293ZK16313K16297K16312T3XJ1K1煤层（俗称臭炭）为全区可采煤层。煤层结构简单，不含夹矸。煤层厚度较稳定，煤层厚030045M。K10、K15ZK16385ZK16411K16387K16410T3XJ3K10煤层（俗称三连子）煤层结构简单，不含夹矸。煤层厚度不稳定，煤层厚008045M。K15煤层（俗称二连子）煤层结构简单，不含夹矸。煤层厚度不稳定，煤层厚010051M。K20ZK16572ZK16658K16576K16657T3XJ5K20煤层（俗称头连子）煤层结构结简单，不含夹矸。煤层厚度不稳定，煤层厚015035M。局部煤层薄化不可采，不可采区走向长1465KM，薄化区内煤一般小于020M而无开采利用价值。可采区内煤层一般厚030M。452超前探孔探测在隧道开挖接近设计预计煤层时，进行超前探孔，标定煤层准确位置，掌握其赋存情况及瓦斯状况。1、接近煤层前，在距预测煤层位置1520M处掌子面打超前探孔1个，初探煤层位置；2、距离煤层10M位置处掌子面打3个超前探孔，并取芯；3、每个探孔穿透煤层并进入顶底板05M以上；4、探孔孔径80MM；5、取芯要求完整，进入煤层厚要求干钻取样；6、根据钻孔见煤、出煤点计算煤层厚度、倾角、走向及与隧道的关系，分析煤层顶底板岩性；7、收集钻孔施工过程中的瓦斯动力现象；453瓦斯排放经钻探和分析预测，当隧道穿煤层存在瓦斯突出危险时，应采取钻孔排放瓦斯以防止煤与瓦斯突出。1、钻孔排放位置设在距煤层垂直距离不小于3M的掌子面上，施钻时，各孔应穿透煤层，并进入顶底板不小于05M；2、煤层倾角小、煤层厚，一次钻孔过长、倾角较大时，可分段分部多次排放；3、瓦斯突出工作区，分台阶开挖，利用上部台阶排放下部台阶部分瓦斯；4、排放孔施工前加强排放工作面已开挖部分初期支护，防止出现坍塌；5、排放孔孔径108MM；6、排放孔施工过程中应注意观察各种异常情况及动力现象，当某孔施工中动力现象严重，可暂停该孔施工，待其他孔施工完后再补钻该孔；7、每钻完一个孔应检测该孔瓦斯浓度，以后每天进行两次，掌握排放效果和修正排放时间。8、钻孔过程中应加强工作面风流及回风道风流中瓦斯浓度检测，当排放工作面瓦斯浓度达到15时，应立即撤出人员，切断电源，加强通风。9、瓦斯排放完成，进行防突措施效果检查，