新红岩隧道施工方案(终稿1) - 图文

图2 中硬岩控制爆破施工方法示意图

（2）即有线扩挖段

对于具有一定埋深的即有线扩挖段，则可直接利用原有隧道进行扩挖施工。对于埋深大的地段可进行全断面扩挖，对于埋深浅的地段则可分区分块扩挖，以减少爆破规模，控制爆破震动。

3.2.3 优缺点及适用范围

优点：施工速度快、劳动强度低，工度衔接好、工艺成熟，炸药单耗低。 缺点：爆破震动不易控制，不能确保每次爆破均能将震速控制在2cm/s以下。适用范围：用于埋深大于17m地段的Ⅳ级及以上围岩。

3.3 非爆破法+控制爆破开挖法

3.3.1 施工方案

根据经验，当埋深小于17m时，需要采用非爆破的方法才能保证地表建筑物的安全。但考虑到施工速度及经验，在埋深小于17m时可采用台阶法施工，即可对上台阶采用非爆破法开挖，而对下台阶则采用控制爆破的方式进行施工。

由于掏槽爆破所引起的爆破震动量最大，其对相距较近（小于17m）地表建筑物基础的影响亦最大，经试验掏槽采用爆破法施工，其爆破振速多在2cm/s以上，不能满足设计预控爆破振速2cm/s的要求。因此需要对埋深小于17m的地段采用非爆方法进行开挖。但又考虑到覆岩厚度已达17m，若全断面采用非爆破开挖法则进度相对较慢。根据类似经验，可对上台阶采用非爆法开挖，循环进尺0.5m；下台阶采用控制爆破, 循环进尺1.5m，上、下台阶拉开距离5-6m。下台阶的大部分爆破地震动波均可被上台阶所阻隔，这种方法在有利于控制爆破震动的同时亦

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00 @ 有利于施工支护的及时施做，能确保施工安全。

在施工中可将上台阶断面设置较小，以减轻非爆开挖的强度及时间。 3.3.2 优缺点及适用范围

优点：爆破震动能够控制，能确保每次爆破均能将震速控制在2cm/s以下 缺点：施工速度不快、劳动强度较高，工度衔不好，施工效率低。 适用范围：用于埋深小于17m以下地段的Ⅳ、Ⅴ级围岩。

3.4 比选结论

对前面的及非爆破法、非爆破法+钻爆法、钻爆法三种施工方案进行对比分析，从经济技术性比较分析各施工方案的有缺点，对比分析如下表14所示。

表14 各施工方案优缺点对比分析

施工方法 液压冲击锤 静态破碎法 非爆破法 单臂掘进机、铣挖机 优点 1）震动量小、施工技术成熟、机械易修理 2) 开挖成的隧道超挖很小，表面平顺； 1）不用爆破，地表无震感， 2）地表房屋不用拆迁； 3）适用于软、中硬岩石。 缺点 1) 不适用中硬岩； 2）施工进度极缓慢，无法保证工期总体要求； 3）不适用于较长距离隧道开挖使用； 1）施工进度慢； 2）需要有二个临空面及需要液压冲击锤配合。 3）不适用于较长距离隧道开挖使用； 1）需要二次运输：碴石不能直接装汽车，需要1）较适用于低硬度的岩石（围通过配备“第二次运输机”，方可以实现铣、掘、岩强度在10MPa左右）。 装、运流水线作业。 2）对围岩扰动小、低振动、2）开挖下部及边角修整时间长，边角部位易形低噪声。 成超欠挖。 3）作业粉尘控制不好。 4）施工速度慢 1）不用爆破，地表无震感， 取芯2）隧道成型好 1）钻眼多、孔眼浅，一次循环进尺短、施工进钻、3）适用于小断面中硬岩石 度慢； 劈裂4）与其它方法配套使用效果2）人工劳动强度大。 机法 较好 1）采用非爆破法为爆破法开创临空面，不需要掏槽爆破，从而能降低爆破震动（震动可1）工序间衔接不顺利； 控）； 2）施工效率不高； 2）非爆破法开挖的空间能阻3）施工速度略快。 隔地震波向上传播； 3）爆破法能加快施工速度 非爆破+爆破法 21

钻爆法 1）可采用分埋深实施不同控制爆破方案，能加快施工速爆破施工对地表建筑物及居民有一定的影响，爆度； 破震动不可控或可控性较差； 2）工序衔接好，施工效率高； 3）施工进度能够得到保证； 4）施工成本能够得到控制； 3.4.1 按里程段建议的总体施工方案

结合新红岩特点（1700多米的绕线段、且绕线段地表埋深达到了30m以上、2000多米的既有线扩挖）及目前我国隧道开挖技术的发展（控制爆破技术及非爆破开挖技术的发展），新红岩隧道总体施工方案如下：

（1）DK297+290(新红岩隧道进口、原小龙坎隧道进口)~DK297+700(扩挖结束绕行开始)，该段为既有小龙坎隧道扩挖，长约403m，地表有民房（隧道左右侧各30m范围，下同）约7栋，除位于DK297+493的小龙坎广场地基距隧道拱顶约7m外，其余的均在20m~25m之间。但在该里程段新红岩隧道需要近距下穿地铁车站及区间隧道。考虑到该复杂的地表及地下环境，并且该段为既有线扩挖，开挖岩石方量不大（应该小于50m2），故建议新红岩隧道进口扩挖段采用非爆破开挖，非爆破开挖方式首选取芯钻+劈裂机法，该法隧道扩挖成形好，劈裂时刻可控，特别是该法不会影响隧道前方绕行段施工运输，还可多工作面作业。次选方式为劈裂法+静态破碎剂法。并且该扩挖段只有403m，不为本隧道控制性工期的关键性施工线路。该扩挖段与后续的绕行段隧道工作面共用原有小龙坎隧道进口，由于扩挖段采用非爆破开挖，其不会影响后续的绕行段进口方向工作面的施工，并且可不拆迁地表建筑物进行施工。

（2）DK297+700（新红岩隧道绕行开始端）~DK298+728（原小龙坎隧道出口里程），该段长约1028m，为新红岩隧道绕行段的一部分，需要完全新建。该绕行段是因加大地表埋深而设，隧道距地表埋深基本上在30m以上，但距原即有线的密集的地表居民区的侧向距离不大，爆破对居民区的影响并不能完全消除。故建议对该段采用非爆破+爆破法开挖，即对上台阶进行取芯钻+劈裂机法开挖、下台阶水平 眼控制爆破开挖。该段由二个工作面相对施工，不见不散，进口方向工作面自DK297+700开始工作向出口方向掘进，通过非爆开挖的扩挖段进行施工运输，出口方向工作面由原小龙坎隧道出口施工横通道进入绕行未段开创，该横通道在里程DK298+728共开创二个方向的工作面，一个向绕行段的进口方向施工，一个向出口方向施工。该1028m的绕行段由二个工作面负责掘进，均约514m，

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由于开挖方量较大，距离相对较长，为新红岩隧道的关键性施工线路。如果单工作面按月均成洞30m/月计算（考虑扩挖段的运输线路干扰），且考虑原小龙坎隧道出口附近的民屋拆迁、横通道施工，则本段绕行段施工成洞共约18+8=26个月左右。由于采用了非爆破技术开挖了隔震的上台阶，并且埋深较大，故可只进行原小龙坎隧道出口附近地表建筑物拆迁，以空出施工场地即可，隧道施工完成后还可回迁，而对该绕行段拱顶上方建筑物可不拆迁或小部分拆迁施工。 （3）DK298+728（原小龙坎隧道出口里程）~DK299+115(绕行结束、原红岩隧道扩挖开始)，该段绕行长约387m，地表情况同前一绕行段，故仍采用非爆破+控制爆破开挖技术，上台阶非爆开挖、下台阶控制爆破开挖。第二绕行段可由一个工作面施工，该工作面由小龙坎隧道出口横通道开创，向出口方向掘进，结束于扩挖开始端。由于该绕行段距离较短，不为本新建隧道的关键性线路。同样，建议对该绕行段拱顶上方建筑物可不拆迁或小部分拆迁施工。

（4）DK299+115(绕行结束、原红岩隧道扩挖开始)~DK300+325(原红岩隧道明洞段开始)，访段为既有红岩隧道扩挖，长约1210m。进口方向工作面可由原红岩隧道向内前进约369m至绕行结束点开创，出口方向工作面可自原红岩隧道明洞段开始端破洞开创，原有明洞附近并无建筑物，场地开阔。该扩挖段隧道拱顶上方只有约10栋民屋，民屋基础距拱顶均在50m以上，采用普通的爆破扩挖技术即可控制地表震动。该段由二个方向工作面相对扩挖施工，负责施工长度约605m，由于开挖围岩方量较小，不需要非爆破施工，故施工速度应该快，不为新红岩隧道的关键性线路。建议对地表上方建筑物可不拆迁施工。

（5）DK300+325(原红岩隧道明洞段开始)~ DK300+565(原红岩隧道明洞段结束)，该段长约240m，为原红岩隧道明洞，该段地表上方无建筑物，该段可破原有明洞进行明挖法施工，少量围岩可采用控制爆破开挖。

（6）DK300+565(原红岩隧道明洞段结束点)~ DK300+851（原红岩隧道出口里程），该段为既有红岩隧道扩挖，长约286m，地表有民房约8栋，民屋基础距隧道拱顶距离基本上在5~20m之间。考虑到该段埋深较浅，为既有线扩挖，开挖岩石方量不大（应该小于50m2），故建议该里程段扩挖采用非爆破开挖，非爆破开挖方式首选取芯钻+劈裂机法，次选方式为劈裂法+静态破碎剂法。该扩挖段只有286m，可由二个工作面非爆破扩挖施工，不为本隧道控制性工期的关键性施工线路。

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