铁路客运专线隧道爆破方案.doc
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1、目 录1 编制依据- 1 -1.1 编制依据- 1 -1.2 编制的原则- 1 -2 工程概况- 2 -2.1工程概况- 2 -2.2 地质概况- 2 -2.3主要技术标准- 6 -2.4建设相关单位- 6 -2.5 工程特点、重难点分析及对策- 7 -3. 施工计划- 7 -4.施工工艺技术- 8 -4.1 作用原理- 8 -4.2 施工准备- 9 -(1) 电力- 9 -(2)通信- 9 -(3)生产生活用水- 9 -(4)火工品库建设- 9 -4.3 技术要求- 10 -4.4 隧道光面爆破设计- 12 -4.5 光面爆破施工工艺- 19 -4.7 隧道光面爆破质量检验标准- 22 -4
2、.8隧道监控量测- 23 -5安全保证措施- 26 -5.1隧道施工安全措施- 26 -5.2爆破作业安全保证措施爆破安全措施- 27 -5.3爆破工程管理员、爆破技术人员与爆破员应具备的条件及职责:- 30 5.4爆炸物品的保管、使用制度:- 31 -5.5应急救援预案- 31 -6 其他技术保证措施- 35 -6.1质量管理组织机构及体系- 35 -6.2质量保证措施- 36 -6.3季节性施工保障措施- 37 -7劳动力计划- 38 -1 编制依据1.1 编制依据(1)新建宝鸡至兰州铁路客运专线(陕西段)站前工程BLZQ-2标施工总价承包合同、补疑、答疑文件,BLZQ-2标施工设计图纸、
3、工程量清单;(2)西兰铁路客运专线陕西有限责任公司编制的“新建宝鸡至兰州铁路客运专线(陕西段)站前工程指导性施工组织设计”;(3)铁路隧道钻爆法施工工序及作业指南(TZ231-2007);(4)铁路隧道钻爆法施工技术要点手册;(5)爆破安全规程(GB6722-2011);(6)铁路隧道工程施工安全技术规程(TB10304-2009);(7)现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等调查资料;(8)我集团公司以往积累的施工经验,拥有的技术装备力量、机械设备状况、管理水平、工法及科技成果。(9)根据ISO9001质量标准、ISO14001环境管理和OHSAS18001职
4、业健康安全标准建立的中铁四局质量、环境和职业健康管理体系。1.2 编制的原则(1)积极响应招标文件中的安全、质量、工期、环保、文明施工、架子队建设等方面的规定,严格遵守铁路建设工程施工合同条件、合同协议条款及补充协议内容,充分结合投标阶段现场调查资料。(2)坚持“预防为主,安全第一”的指导思想,结合本工程特点,制定积极有效的安全管理、技术、组织措施,确保人身安全和工程安全。(3)合理确定爆破的各项参数,保证爆破安全。(4)经济上合理,在保证爆破效果的前提下,尽可能做到投资少,开挖工程量少,工程进度快,爆破成本低。(5)必须保证围岩稳定;必须保证周围环境的安全。(6)在保证爆破效果的前提下,尽量
5、方便施工。2 工程概况2.1工程概况太宁隧道位于陕西省宝鸡市渭滨区境内,起始里程为DK655+448,终点里程为DK661+347,全长5899m。进口位于高家镇太宁沟解甲滩村委会对面陡坡;出口位于晁峪乡晁峪沟内段家磨村东南方向约300m处半山坡。进出口交通均较便利,进口有太宁沟村村通水泥公路通过,连接姜谭路通往310国道;出口有晁峪沟村村通水泥路通过,通往310国道。表2.11 太宁隧道围岩分级表序号里程范围长度(m)围岩分级工程地质特征1DK655+448DK655+48032隧道进口段,F1、F2断层破碎带,节理裂隙很发育,岩体破碎。2DK655+480DK655+51030F1及F2断
6、层影响带,地质构造发育,节理裂隙发育,岩体较破碎。3DK656+000DK656+600600受侵入接触带、F3断层破碎带影响,地质构造发育,节理裂隙发育,岩体较破碎。4DK657+760DK657+81050节理密集带JM1,节理裂隙发育,岩体较破碎。5DK658+650DK658+72070节理密集带JM2,节理裂隙发育,裂隙间充填石英条带及方解石条带,岩体较破碎。6DK658+870DK658+90030F4断层破碎带,节理裂隙很发育,糜棱岩化发育,见压碎岩及断层泥,岩体破碎。7DK659+130DK659+20070节理密集带JM3,节理裂隙发育,岩体较破碎。8DK659+400DK6
7、59+580180F5断层影响带,节理密集带JM4影响带,地质构造发育,节理裂隙发育,岩体较破碎。9DK660+250DK660+34090节理密集带JM5,节理裂隙发育,岩体较破碎。10DK661+220DK661+347127隧道出口段,坡残积物,全风化强风化花岗岩地层,节理裂隙很发育,岩体破碎。2.2 地质概况2.2.1 地层岩性该隧道通过区域地层条件较复杂,第四系、燕山期、下元古界地层均有出露,现按时代由新到老详述如下:(1)第四系黏质黄土(Qeol3):浅黄色-褐黄色,主要分布于隧道顶部,厚度约520m,土质均匀,垂直节理发育,具有大孔隙,含虫孔,硬塑坚硬,II 级普通土,0150k
8、Pa,具有级非自重湿陷性,湿陷土层厚度约512m,隧道洞身及洞口均未涉及到该地层。碎石土(Qdl4):黄褐色-灰黄色,主要分布于隧道、进出口斜坡地段,厚度约48m,土质不均,含少量粗角砾。碎石成分主要为石英片岩、花岗岩,稍密,级硬土,0450kPa。(2)燕山期主要分布于隧道中段至出口(DK656+425DK661+347)之间,与隧道进口端宽坪群石英片岩呈侵入接触关系,该套地层内零星可见宽坪群石英片岩俘虏体存在。花岗岩(5):肉红色-灰黑色,细、中、粗粒花岗结构,矿物成分主要为钾长石,石英,云母,局部含有角闪石等,偶见石英岩呈条带状出现。表层为强全风化,局部风化成土状,风化层厚度约515m,
9、级硬土IV 级软石,0800kPa;弱风化花岗岩,V 级次坚硬石,01200kPa。(3)下元古界宽坪群(Pt1)主要分布于隧道进口至DK656+425 附近,与燕山期花岗岩呈侵入接触关系。岩性为石英片岩夹大理岩(PScMbt1)。片岩多为黑云母石英片岩及绢云绿泥石石英片岩,灰黑色灰白色,细粒隐晶质结构,片状构造,岩层为薄层中厚层状,产状不稳定,一般N70E/16N,主要矿物含有石英,长石,岩质坚硬。受花岗岩侵入影响,岩体较破碎,完整性较差,表层为强风化,风化层厚510m,级软石,0600800kPa;弱风化片岩夹大理岩,级次坚石,01000kPa。大理岩呈厚层状夹于片岩层中,变晶结构,块状构
10、造,主要矿物以方解石、白云石为主,岩质坚硬,岩层为薄层状,具有轻微溶蚀现象。2.2.2 地层构造该隧道位于位西秦岭北麓中低山区。坪头晁峪断层在隧道北侧距离隧道约2km处,对线路影响较小。定测阶段通过地表工程地质测绘及勘探发现在新线路位置发育一段燕山期花岗岩四期侵入变质岩接触带;六条断层破碎带;五条节理密集带,分述如下:(1)花岗岩侵入变质岩接触带洞身相交里程DK656+330DK656+530段,隧道穿越燕山期花岗岩与下元古界宽坪群石英片岩侵入接触带,地质调绘及钻探成果表明,该接触带附近产状不规则,侵入岩与变质岩在地表交错出现(部分变质岩以捕掳体形式出现),影响范围较宽。带内岩体受挤压及热力变
11、质作用影响,节理裂隙很发育,岩体破碎,热变质现象明显,多见压碎岩,花岗岩体破碎、风化呈砂砾土状,片岩部分高岭土化。(2)断裂构造F1(逆断层):发育于片岩夹大理岩地层,断层走向为N41E,倾角60E,断层带宽度约15m,带内岩体节理裂隙极发育,部分石英脉充填,岩体破碎,并见断层角砾、压碎岩及断层泥。该断层在DK655+465DK655+480 段与线路呈49交角相交。F2(正断层):该断层发育于进口附近石英大理岩地层内,断层走向为N29W,倾角35S,上下盘错动明显,破碎带宽度20m,见断层泥、镜面及擦痕,影响宽度约23m。该断层在DK655+455DK655+475 段与线路呈61交角相交。
12、F3(逆断层):发育于石英大理岩地层,断层走向为N21W,倾角40S,破碎带宽度约30m,带内岩体节理裂隙发育,岩石破碎,见灰白色断层泥。该断层在DK656+050DK656+080 段与线路呈69交角相交。F4(性质不明断层):该断层发育于花岗岩体内,由钻孔DZK-03 揭露,断层产状与附近Jm3 节理密集带产状相近,走向N69E,倾角75N,断层带宽度约30m,影响带宽近20m,断层带物质主要为断层角砾、压碎岩及断层泥,糜棱岩化发育。该断层在DK658+875DK658+900 段与线路呈42交角相交。F5(逆断层):断层上下盘均为花岗岩,断层走向为N50E,倾角49S,断层带及影响宽度约
13、20m,断层带物质主要为断层角砾及断层泥,节理裂隙极发育。该断层在DK659+450DK659+470 段与线路呈41交角相交。F6(断层性质不明):进口附近半山坡,出露于大理岩地层,地表出露宽度47m,走向N45E,倾角及倾向不详,未与隧道相交。(3)节理节理密集带(Jm1):该节理密集带发育于花岗岩地层内,带内岩体在地表呈强全风化,节理裂隙发育,岩体破碎,节理多为张开-宽张节理,部分石英脉、方解石脉充填,密集带走向为N64E,倾角55N,宽度约25m。该节理密集带在DK657+785DK657+810 段与线路呈26交角相交。节理密集带(Jm2):该节理密集带发育于花岗岩地层内,带内岩体在
14、地表呈强全风化,节理裂隙发育,岩体破碎,张开-宽张节理发育,石英脉、方解石脉充填,方解石脉见溶蚀现象。密集带走向N52E,倾角80N,规模较大,宽度约70m。该节理密集带在DK658+650DK658+720 段与线路呈38交角相交。节理密集带(Jm3):该节理密集带发育于花岗岩地层内,带内岩体在地表呈强全风化,节理裂隙发育,岩体破碎,节理多为张开-宽张节理,石英脉、方解石脉充填,方解石脉见溶蚀现象,密集带走向为N69E,倾角75N,宽度约20m。该节理密集带在DK659+180DK659+200 段与线路呈21交角相交。节理密集带(Jm4):该节理密集带发育于花岗岩地层内,带内岩体在地表呈强
15、全风化,节理裂隙发育,岩体极破碎,张开-宽张节理发育,石英脉、方解石脉充填,密集带走向为N69E,倾角75S,宽度约25m。该节理密集带在DK659+525DK659+550 段与线路呈21交角相交。节理密集带(Jm5):该节理密集带发育于花岗岩地层内,强全风化,节理裂隙发育,岩体破碎,张开-宽张节理发育,节理间距510cm,石英脉、方解石脉充填,方解石脉见溶蚀现象,密集带走向为SN,倾角85E,宽度约90m。该节理密集带在DK660+250DK660+340 段与线路呈90交角相交。2.3主要技术标准(1)铁路等级:客运专线(2)正线数目:双线(3)速度目标值:250km/h(4)最小曲线半
16、径:4500m(5)正线线间距:4.6m(6)最大坡度:20,个别困难地段25(7)建筑限界:满足新建时速250公里客运专线的建筑限界2.4建设相关单位建设单位:西兰铁路客运专线陕西有限责任公司设计单位:中铁隧道勘测设计院有限公司图审单位:中铁第三勘察设计院集团有限公司监理单位:甘肃信达建设工程咨询有限公司宝兰客专监理站施工单位:中铁四局宝兰客专项目部监督单位:铁道部工程质量安全监督总站西安监督站2.5 工程特点、重难点分析及对策表2.61 工程重、难点及主要对策表序号工程重、难点拟采取的措施和对策1地质条件复杂(隧道穿越花岗岩与变质岩接触带、5条断层破碎带、5条节理密集带,甘峪水库下方)1、
17、运用地质雷达、超前地质水平钻孔等先进技术设备,做好超前地质预报、地质分析工作,保证施工安全及人员的生命安全,作好隧道施工排水及通风工作。2、严格依照新奥法成洞原理,级围岩采用全断面法施工;、级围岩采用三台阶法施工;级围岩采用三台阶临时仰拱法及三台阶临时横撑法施工。3、隧道穿越特殊地质段落,严格按照设计支护形式组织施工,加强隧道超前地质预报和监控量测,确保支护稳定。2洞内排水困难1、编制专项排水设计方案;2、严格按照排水设计方案进行洞内排水设施安装布置,按方案备用排水设备;3、设置专门的排水班组,专人负责洞内水量监测和排水设备检查维修,确保排水设施完好。3沿线的环境保护、水土保持工作1、建立环境
18、保护体系,强化施工环保管理;2、实行环保工作责任制;3、加强环保、水保工作宣传,提高环保意识;4、建立完善的环境监测体系,制定环境监测计划;5、施工过程中做好路基、隧道弃碴场、桥梁钻孔桩施工等的水土保持措施和防止水资源枯竭措施;6、严格按宝鸡市相关要求做好生产、生活废水的处理和排放工作,避免污染当地水系。3. 施工计划太宁隧道施工进度指标如下:太宁隧道各作业面施工进度指标表项 目进度指标(m/月)备注级级级级级级围岩采用全断面法施工;级、级普通段围岩采用三台阶法施工;级过断层破碎带、软岩段、级围岩采用三台阶临时横撑法施工。 隧道进口端正洞开开挖支护1351206912039 隧道出口端正洞13
19、51206912039隧道正洞衬砌120贯通后53天完成隧道附属沟槽180衬砌完后15天完成从而确定各几点工期如下:开工时间为:2013年3月1日;竣工时间为2016年1月23日。各段施工工期安排见附件:太宁隧道进度计划表。4.施工工艺技术4.1 作用原理光面爆破的破岩机理是一个十分复杂的问题,目前仍在探索之中。尽管在理论上还不甚成熟,但在定性分析方面已有共识。一般认为,炸药起爆时,对岩体产生两种效应;二是爆炸气体膨胀做功所起的作用。光面爆破是周边眼同时起爆,各炮眼的冲击波向其四周作径向传播,相邻炮眼的冲击相遇,则产生应力波的叠加,并产生切向拉力,拉力的最大值发生在相邻炮眼中心连线的中点,当岩
20、体的极限抗拉强度小于此拉力时,岩体便被拉裂,在炮眼中心连线上形成裂缝,随后,爆炸气的膨胀合裂缝进一步扩展,形成平整的爆裂面。4.2 施工准备(1) 电力施工用电就近“T”接10KV贯通线,同时进、出口各配置1台300KW发电机作为备用电源。进口变压器设于线路DK655+420右侧100m处,配置1台800KVA变压器,进洞1.5km左右,增设1台400KVA箱式变压器至洞内。出口变压器设于线路DK661+340右侧20m处,配置1台800KVA变压器,进洞1km左右,增设1台500KVA箱式变压器(考虑凿岩台车用电)进洞。(2)通信隧道进、出口均有通信电缆经过,移动通信信号覆盖较好,对外联系采
21、用移动电话、引入程控电话及宽带网络,信息传输方便快捷。隧道内通信采取每洞口引入2路程控电话线(一路使用、一路备用)至掌子面逃生通道附近,专人负责程控电话线维护和检查工作,每班作业前进行洞内外试通话,确保洞内洞外联系不断。(3)生产生活用水隧道洞口紧邻河道,常年流水,经检验水质良好,符合生产用水要求。生产用水采取在洞口河道就近处砌筑水井,高扬程水泵抽水至高山水池。进口在线路DK655+500左侧,高于洞口60m处设置一座高山水池,水池容量60t,出口在线路里程DK661+300右侧,高于洞口30m处设置一座高山水池,水池容量100t。100mm高压水管进洞,法兰盘连接。为防止洞外供水管冬期受冻,
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