秦岭终南山特长公路隧道钻爆法快速施工技术探讨
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摘要
论文结合秦岭终南山公路隧道的施工，进行了钻爆法快速施工技术的探讨。
论文重点阐述了通过缩短测量划线、钻眼、装药爆破、通风排烟、装碴运输作业时间，达到快速施工组织设计优化的目的，说明了采用钻爆法施工充分利用隧道空间，合理配备人力、机械，隧道开挖施工进度得到提高的可行性。
在施工网络计划的优化过程中，就关键工序光面爆破进行了优化设计。根据光面爆破的基本原理，从最小抵抗线、爆眼密集系数、不耦合系数、线装药密度、爆破进尺等几个方面确定秦岭终南山隧道光面爆破主要参数的选取，分析了该隧道钻爆设计在隧道施工中的运用取得的成效，提高了施工进度，同时也保证了施工质量。
为实现快速施工，该隧道采用大型机械装碴、运输，这些机械单位时间内产生有毒、有害气体增多，通风较为困难。这又为如何保障施工环境提出了新的课题。本文就大型施工机械作业的条件下，论证了该隧道的通风特点，提出了保障施工环境的通风方案与通风控制标准，经过比较确定了施工通风方式，并进行了施工通风设计，经过对通风效果检测，达到了预期的标准，为快速施工提供了良好的施工环境。
论文还就如何将地质灾害的不利影响控制在最小程度进行了探讨。秦岭终南山隧道不良地质主要是岩爆、断层、洞口堆积体，论文简要介绍了岩爆的分类、岩爆的特征、岩爆的形成条件与影响因素，重点介绍了岩爆的综合防治措施。同时结合断层的超前预报，准确的预报断层的位置，为断层带施工方法的变换提供了准确的时机，得以顺利通过断层。为保证施工过程中围岩与初期支护的稳定性，进行了施工监控量测设计，确定监控量测的项目、现场监控量测的方法、量测数据的处理、围岩稳定性判断及控制围岩失稳的对策。其效果是保证了快速施工。
A new rapid procedure for drilling explosion construction is put forward and its application in Qin-Ling Zhongnanshan highway tunnel project is discussed in this thesis.
Optimum design for construction management by limiting the period of survey, drilling, loading and exploding, ventilating and transporting is intensively studied and the applicability of boosting the speed of construction by well organization of space, manpower and machine is fully illustrated.
Optimization of smooth blasting procedure, the most important one for network plan, is discussed. The controlling parameters for smooth blasting in Qin-ling Zhongnanshan tunnel project are optimized according to the fundamental principle of smooth blasting, considering the minimal resistance, coefficient of embrasure density, coefficient of non-coupling, density of dynamite and rate of exploding. The efficiency of this method has been analyzed and justified by the high speed and good quality of the project.
Large-scale machines employed in the construction to load and transport rocks also increase poisonous gases produced per hour. So the ventilation of the tunnel itself becomes a new problem. Characters of ventilation in this situation are studied and ventilation plans and standards are put forward. These measurements, combined with reasonable ventilation design, provide a good construction environment for the project.
The ways to minimize the negative effects caused by geology disasters such as rock-bursting, faults, pile solid at opening are
discussed in the paper. The formation, classification, treatment and influence factors of rock burst are introduced. And the measurements for prevention and cure are offered at the same time. Exact forecast of fault discussed in the paper offers the proper time for shifting of working methods and ensures the successful pass through faults. In order to assure the stability of surrounding rock and initial supports, construction monitor procedure is designed. The method for field survey, data processing, rock stability censoring and unstable rock controlling are also provided in the thesis to ensure the efficiency of the construction.
论文重点阐述了通过缩短测量划线、钻眼、装药爆破、通风排烟、装碴运输作业时间，达到快速施工组织设计优化的目的，说明了采用钻爆法施工充分利用隧道空间，合理配备人力、机械，隧道开挖施工进度得到提高的可行性。
在施工网络计划的优化过程中，就关键工序光面爆破进行了优化设计。根据光面爆破的基本原理，从最小抵抗线、爆眼密集系数、不耦合系数、线装药密度、爆破进尺等几个方面确定秦岭终南山隧道光面爆破主要参数的选取，分析了该隧道钻爆设计在隧道施工中的运用取得的成效，提高了施工进度，同时也保证了施工质量。
为实现快速施工，该隧道采用大型机械装碴、运输，这些机械单位时间内产生有毒、有害气体增多，通风较为困难。这又为如何保障施工环境提出了新的课题。本文就大型施工机械作业的条件下，论证了该隧道的通风特点，提出了保障施工环境的通风方案与通风控制标准，经过比较确定了施工通风方式，并进行了施工通风设计，经过对通风效果检测，达到了预期的标准，为快速施工提供了良好的施工环境。
论文还就如何将地质灾害的不利影响控制在最小程度进行了探讨。秦岭终南山隧道不良地质主要是岩爆、断层、洞口堆积体，论文简要介绍了岩爆的分类、岩爆的特征、岩爆的形成条件与影响因素，重点介绍了岩爆的综合防治措施。同时结合断层的超前预报，准确的预报断层的位置，为断层带施工方法的变换提供了准确的时机，得以顺利通过断层。为保证施工过程中围岩与初期支护的稳定性，进行了施工监控量测设计，确定监控量测的项目、现场监控量测的方法、量测数据的处理、围岩稳定性判断及控制围岩失稳的对策。其效果是保证了快速施工。
A new rapid procedure for drilling explosion construction is put forward and its application in Qin-Ling Zhongnanshan highway tunnel project is discussed in this thesis.
Optimum design for construction management by limiting the period of survey, drilling, loading and exploding, ventilating and transporting is intensively studied and the applicability of boosting the speed of construction by well organization of space, manpower and machine is fully illustrated.
Optimization of smooth blasting procedure, the most important one for network plan, is discussed. The controlling parameters for smooth blasting in Qin-ling Zhongnanshan tunnel project are optimized according to the fundamental principle of smooth blasting, considering the minimal resistance, coefficient of embrasure density, coefficient of non-coupling, density of dynamite and rate of exploding. The efficiency of this method has been analyzed and justified by the high speed and good quality of the project.
Large-scale machines employed in the construction to load and transport rocks also increase poisonous gases produced per hour. So the ventilation of the tunnel itself becomes a new problem. Characters of ventilation in this situation are studied and ventilation plans and standards are put forward. These measurements, combined with reasonable ventilation design, provide a good construction environment for the project.
The ways to minimize the negative effects caused by geology disasters such as rock-bursting, faults, pile solid at opening are
discussed in the paper. The formation, classification, treatment and influence factors of rock burst are introduced. And the measurements for prevention and cure are offered at the same time. Exact forecast of fault discussed in the paper offers the proper time for shifting of working methods and ensures the successful pass through faults. In order to assure the stability of surrounding rock and initial supports, construction monitor procedure is designed. The method for field survey, data processing, rock stability censoring and unstable rock controlling are also provided in the thesis to ensure the efficiency of the construction.
引文
1．毛鹤琴．建设项目质量控制．地震出版社，1993年
2．张继春．控制爆破概论．西南交通大学出版社，1998年
3．铁道部第五工程局 朔黄铁路白茅尘隧道施工技术总结 2000年
4．西南交通大学地下工程教研室．山岭隧道施工技术的发展和变革．
5．关宝树．掘进机法概论．西南交通大学地下工程教研室，1998年11月
6．关宝树．隧道力学概论．西南交通大学出版社，1993年3月
7．李世煇．隧道围岩稳定系统分析．中国铁道出版社．1992年
8．赵伟．秦岭终南山特长公路隧道快速掘进施工．秦岭终南山公路隧道施工技术论文集
9．成坚．断层破碎带综合处治措施的研究．秦岭终南山公路隧道施工技术论文集
10．尹德华．长大公路隧道施工通风技术研究．秦岭终南山公路隧道施工技术论文集
11．中国铁路工程总公司西康铁路指挥部．秦岭特长隧道施工技术总结．2001年11月
12. DALE D. MEREDITH KAM W. WONG RONALD W. WOODHEAD ROBERT H. WORTMAN Design and planning of Engineering Systems．夏绍伟 王选民译 机械工业出版社，1985年8月
13．朱泽兵．重庆轻轨特大跨超浅埋扁平车站隧道关键技术研究．西南交通大学工程硕士研究生论文．2002年9月
14．铁道部第二勘测设计院主编．铁路隧道设计规范(TBJ3-96)．中国铁道出版社，1998年
15．铁道部第二工程局主编．铁路隧道施工规范(TBJ204-96)．中国铁道出版社，1998年
16．铁道部第二工程局主编．铁路隧道工程质量检验评定标准(TB10417-98)．中国铁道出版社，1998年
17．铁道部第五工程局主编．隧道开挖施工．1994年
18．铁道部第五工程局主编．隧道喷锚．1994年
19．铁道部专业设计院主编．铁路隧道喷锚构筑法技术规则(TBJ108-92)
20．唐泽民．喷锚支护施工工艺．铁科院西南研究所
21．江正荣 朱国梁．简明施工计算手册．中国建筑工业出版社，1995年
22．铁道部第二工程局主编．铁路工程施工技术手册 隧道上、下册，中国铁道出版社，1996年
23．杨劲 李世蓉．建设项目进度控制．地震出版社，1993年
24．肖中平．隧道及地下工程量测技术．西南交通大学地下工程教研室1998年11月
2．张继春．控制爆破概论．西南交通大学出版社，1998年
3．铁道部第五工程局 朔黄铁路白茅尘隧道施工技术总结 2000年
4．西南交通大学地下工程教研室．山岭隧道施工技术的发展和变革．
5．关宝树．掘进机法概论．西南交通大学地下工程教研室，1998年11月
6．关宝树．隧道力学概论．西南交通大学出版社，1993年3月
7．李世煇．隧道围岩稳定系统分析．中国铁道出版社．1992年
8．赵伟．秦岭终南山特长公路隧道快速掘进施工．秦岭终南山公路隧道施工技术论文集
9．成坚．断层破碎带综合处治措施的研究．秦岭终南山公路隧道施工技术论文集
10．尹德华．长大公路隧道施工通风技术研究．秦岭终南山公路隧道施工技术论文集
11．中国铁路工程总公司西康铁路指挥部．秦岭特长隧道施工技术总结．2001年11月
12. DALE D. MEREDITH KAM W. WONG RONALD W. WOODHEAD ROBERT H. WORTMAN Design and planning of Engineering Systems．夏绍伟 王选民译 机械工业出版社，1985年8月
13．朱泽兵．重庆轻轨特大跨超浅埋扁平车站隧道关键技术研究．西南交通大学工程硕士研究生论文．2002年9月
14．铁道部第二勘测设计院主编．铁路隧道设计规范(TBJ3-96)．中国铁道出版社，1998年
15．铁道部第二工程局主编．铁路隧道施工规范(TBJ204-96)．中国铁道出版社，1998年
16．铁道部第二工程局主编．铁路隧道工程质量检验评定标准(TB10417-98)．中国铁道出版社，1998年
17．铁道部第五工程局主编．隧道开挖施工．1994年
18．铁道部第五工程局主编．隧道喷锚．1994年
19．铁道部专业设计院主编．铁路隧道喷锚构筑法技术规则(TBJ108-92)
20．唐泽民．喷锚支护施工工艺．铁科院西南研究所
21．江正荣 朱国梁．简明施工计算手册．中国建筑工业出版社，1995年
22．铁道部第二工程局主编．铁路工程施工技术手册 隧道上、下册，中国铁道出版社，1996年
23．杨劲 李世蓉．建设项目进度控制．地震出版社，1993年
24．肖中平．隧道及地下工程量测技术．西南交通大学地下工程教研室1998年11月