高速铁路隧道施工

价值 工 程
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目前 国内高速铁路 飞速发展 ，隧道比例大、断 面大、地质结构复杂 ；本文 以隧道施 工组 织与管理为根本 出发 点，从开挖爆破设计、施 工通风 、
高速铁路 隧道施 工
◎侯彦博
现代铁路隧道必须加 强施工管理 ，强化资源配置，坚决贯彻 即两掌子面未过竖井前的压入通风阶段 、掌子面过竖井后的通风 “ 短进尺、弱爆破、强支护、勤量测、早衬砌”的施工原则，统筹 阶段 ， 隧道贯通后 的通风阶段。 本文以有斜井的的无瓦斯隧道 （ 独 ６ ０ ０ ｍ）为例介绍施工通风。 安排、科学施工。高度重视爆破 方案 与施工通风方案设计、加强 头掘进 ２ 支护、进行地质分析 与监控量测工作 ，做好各项施工预案 ，正确 通风计算 ：依据规范及相关通风质量 的要求，对瓦斯 的绝对 涌 出量 （ 有瓦期涌出的隧道 ） 、同时作业的最大人数需要量、内燃 选 择施工方法，为安全、优质、快速施工创造条件。 作业所需要的风量、 爆破排烟需风量、 巷道回风量等进行计算 ， 五 作业人员与瓦斯涌出量及 优化爆破设计方案、 减小 围岩扰动 、 确保开挖质量 者取大。在采取无轨运输时 ，内燃设备＋ 针对不同围岩 的地质特性 ， 设计不同的爆破方案 ， 合理布置炮 回风要求三者取大即可满足要求。 内燃设备＋ 作业人员需要风量计算：洞内同时工作 的内燃设备 眼，严格控制炮眼间距与装药量 ，在减小围岩扰动 的同时，确保设 计轮廓尺寸，减小施工成本。隧道开挖施工爆破直接影响隧道的稳 是在上部装运与二次衬砌时需风量最大，因此主要设备为装载机 、 ６ ０ ０ ｍ，同时在洞内工作 定性 ， 爆破方案必须考虑最大限度减少对 围岩的扰动 ， 减 少应力集 运输车辆及砼运输车辆。由于独头最长仅 ２ １ ５ Ｋ ｍ／ ｈ） 、二次衬砌运输罐车考虑 １台， 中，有利于形成 自然拱 ，以最大限度保护周边岩体 的稳定性，发挥 的运输重车最多仅 ３台 （ 装载机 １ 台， 其功率累计为 ： ∑Ｎｌ ＝ ３ ｘ ２ ２ ５ ＋ ｌ ｘ １ ６ ２ ＋ １ ｘ １ ２ ５ － ９ ６ ２ （ Ｋ Ｗ ｏ 围岩的自身承载能力 ， 针对现场围岩岩性进行优化爆破设计 ，不断 同时工作的人员只有司机、二次衬砼的工人、其它人员 ，按 ３ ０人 调整爆破设计参数 ，制定相应 的爆破方案是隧道开挖控制的关键。 ＝ ３ ｘ ９ ６ ２ ＋ ３ ｘ ３ ０ ＝ ２ ９ ７ ６ ｍ￣ ／ ｍ ｉ ｎ 。 在钻爆设计 时要充分考虑爆破对地质条件 的影响 ：岩体层厚 考虑为保守计算 ，两者需要风量为 Ｑｌ 隧道施工规范规定每人、每 Ｋ Ｗ 均为 ３ Ｉ Ｉ １ ３ ／ ｍｉ ｎ 。 ） ＜０ ． ５ ｍ，节理裂隙极 为发育 的岩体 ， 爆破易引起垂直层理 方向的 （ 按允许 的回风速度计算风量 ： 《 铁路隧道施工规范》 规定按最 掉块或坍 方， 在易坍塌 之处均采用密钻眼， 少装药的爆破技术。破 低允许风速计算的需风量为 Ｑ ３ ＝ １ ２ ｏ ｘ ｏ ． ５ ｘ ６ ０ ＝ ３ ６ ０ ０ ｍ ／ ｍｉ ｎ 。 碎岩体 ，层破碎带的岩体破碎， 有时软硬 间隔， 处理不 当会引起严 计 算风速确定 ：通过计算比较 ，计算风量 ３ ６ ０ ０ ｍ ／ ｍｉ ｎ 。 重坍方 ， 除采用隧道减轻振动控制爆破技术外， 还应采取台阶法或 百米漏风量计算 ：加强管理可将百米漏风控制在 １ ％以内， 最 分部法开挖，并严格控制循环进尺在 ０ ． ５ ～ １ ． Ｏ ｍ 内。非均质岩体对 大独头距离约 ２ ６ ０ ０ ｍ，则漏风量 约 ２ ６ ％。 爆破作 用的影响十分明显 ，分部开挖时应将石质差的一侧先开挖 通 风机选型 与布置。送入 到最大通风位置的实际风量估算 ： 或掏槽 区设在该侧 ； 爆破参数应根据两种岩体的特性分另 ０ 采用 ； 为 ３ ６ ０ ０ ｘ（ １ ． ２ ６ ％） ＝ ２ ６ ６ ４ ｍ ／ ｍｉ ｎ 。 防止掉块， 坍塌， 开挖后及时支护。人字形节理发育成人字形，隧 到最大通风位置的实际风量仅为： 通风机选择 ：轴流风机选择 ：根据计算需要风量 ３ ６ ０ ０ ｍ ／ ｍｉ ｎ ，而 道拱部易出现坍塌， 爆破时应控制药量，加密炮眼。 计入漏风后实际风机的供风羹应该达到 ３ ６ ０ ０ ／ ０ ． ７ ４ ＝ ４ ８ ６ ４ ｍ ／ ｍｉ ｎ 。 般双 线隧道采用台阶法分次松动爆破开挖 ，宜采用楔形陶 ｘ ２ ２ ０ Ｋ Ｗ 风 机 或选 择 ２ 台 槽 ，在对称 的陶槽眼中间加一排预裂 空眼 ，先起爆预裂孔 ，预裂 根 据 这 一 通 风 量 要 求 ，可 选 择 ２ ｘ １ ３ ５ Ｋ Ｗ 风机 。前者供风量 可达到 ５ ０ ０ ０ ｍ￣ ／ ｍｉ ｎ ，后者 单台约 孔装药量少 ，可有效降低震速 ；爆破雷管跳段时差控制 ｌ Ｏ Ｏ ｍｓ 左 ２ ６ ０ ０ ～ ３ ０ ０ ０ ｍ ／ ｍｉ ｎ ，两 台合计 约 ５ ２ ０ ０ — ６ ０ ０ ０ ｍ ／ ｍｉ ｎ 射流 风机选 右 ，避免爆破地震叠加 ：为 了减 少上半断面掏槽爆破对拱部围岩 ２ 择 ：由于通 风量满足要求，但要满足回风巷速度 ，故在洞内适 当 的影响 ，拱部周边布置密空眼， 将上半断面掏槽区尽量放在底部 ， 位置布置射流风机 ，依靠其升压将洞内平均风速提高到 Ｏ ． ５ ｍ／ ｓ 的 减 小主掏槽眼之间的间距 ，同时对上半断面周边炮 眼采用密孔布 置 ，隔孔装药的技术措施 ，以减 轻爆破振动对围岩 的扰动。对下 要求。 由于边界条件复杂，计算比较 困难 ，依据经验单 口可选择 ～ ３台 ７ ５ ｋ ｗ 射流风机能满足要求 。 是否能满足要求可依据 实际通 半断面爆破 ，重视底板眼外插角、间距及装药量 的控制 ，将地板 ２ 风质量检测情况调整。 眼分成 ３ ￣ ４个段位起爆 ，减 小爆破效应对底板围岩的扰动 ，严格 通风管选择与管理。轴流风机选择风螺旋风管 ，管径不小于 控 制底板的超挖 ，边墙周边密空眼布置 ，可以靠改变炮眼的起爆 ． ８ ｍ， 拉链连接靠连接。设置专门班组进行通风管理负责通风机 、 顺序来提高侧边墙的爆破效果 ，达到设计轮廓与减小砼回填量。 １ 通风管安装 ，维护 ，以及通风方式变换 ，承担通风效果的责任。 爆破施工技术要点 ：对隧道现场光面爆破进行试验 ，根据 不
支护方案等方 面论述 了隧道施 工技 术 ，将施工各要素进行科 学、合理地安排， 在一定 的时间和 空间 内 有 组织、有计划、有秩 序地开展施工 ，有利 于指导隧道工程的施工管理。
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