发布时间 : 星期三 文章新红岩隧道施工方案(终稿1) - 图文更新完毕开始阅读8a02de50f01dc281e53af0d8
小于0.02x105Pa。爆破噪声控制在120dB以下，复杂环境条件下，噪声由安全评估确定。可参考表10。
表10 环境噪声限值（等效声级，单位：dB） 时段 0类(康复疗养区) 1类（居民区） 2类（商业区） 3类（工业生产区） 4a（类交通公路两侧） 4类 4b类（铁路两侧） 昼间 50 55 60 65 70 70 夜间 40 45 50 55 55 69 声 境 功 能 区 由于在爆破产生的噪声、灰尘、飞石等灾害，常常引起居民的不满以至于阻碍施工，建议距离洞口20m不能进行爆破施工，如重庆的新桥隧道，由于爆破扰民，无法采用爆破施工。
综合以上分析，爆破对居民的影响主要是爆破噪声以及爆破冲击波超压。 所以，结合我国爆破安全规程，爆破冲击波超压小于0.02x105Pa，爆破噪声控制在55dB以下。
3 新红岩隧道总体施工方案比选
新红岩隧道（3796m）在下穿繁华的沙坪坝城区施工过程中，由于存在着大量的、距隧道拱顶较近地表建筑物，决定了隧道施工一个重要特点是需要控制隧道爆破施工对位于其上方地表建筑物的影响，需要采用控制爆破技术，减弱隧道爆破地震动量，防止因震动较大而对地表建筑物产生破坏性影响。
根据目前隧道减震爆破施工或非爆破开挖技术，可采用的施工方法有：非爆破法（静态破碎法、液压冲击锤法、单臂掘进机等）、控制爆破法、非爆破法+控制爆破法。
3.1 非爆破法
3.1.1 液压冲击锤法
先于掌子面开挖轮廓线周边钻孔（φ75）作为预切槽，再采用挖掘机携带的液压冲击锤（俗称“啄木鸟”）进行分部凿岩开挖。
（1）液压冲击锤的优缺点
优点：不需要在隧道掌子面上爆破开挖；在开挖下来的碴石中超尺寸的大岩
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块能够方便地用冲击锤将其打碎到所需的尺寸，出碴运输方便；在一般地质情况下，当横断面面积超过30㎡时，可以用这种方法很方便地进行全断面开挖；开挖成的隧道超挖很小，表面平顺。
缺点：由于亦存在着施工震动，该法亦不适用于超浅埋隧道；由于震动量大、机械磨损大，故亦不适用于长时间使用、由于施工速度慢，故亦不适用于长距离隧道开挖。
（2）适用范围及条件
液压冲击锤法最适用于有裂缝的和层理分明的地层。节理发育的和层理分明的以及层理和节理之间有软弱夹层的坚硬岩层是有利于使用液压冲击成功地进行隧道掘进的典型条件。在后一种条件下，开挖过程主要受控于岩块之间的结合强度，而且是有利于在液压冲击锤上使用凿式设备进行隧道开挖的条件。 3.1.2 静态破碎法
静态破碎法的破碎原理是利用装在炮眼中的静态破碎剂的水化反应，使晶体变形，产生体积膨胀，从而缓慢地和静静地将此膨胀压力施加给炮眼壁，由于受到炮眼壁的约束，这种膨胀压力转化为拉伸应力。对于脆性材料来说，它的抗拉强度大大小于它的抗压强度，所以材料在这种拉伸应力作用下，容易引起破碎。当岩石产生裂缝后，再用风镐解小、破除从而达到开挖目的。
静态破碎剂的破碎效果除了与破碎剂的性能、介质的强度和破碎条件有关以外，还取决于破裂参数和炮孔的排列。并与环境温度有关，可在施工时可根据环境温度和破裂需要等条件选用相应的静爆产品。
（1）静态破碎剂的优缺点
优点：使用\静力破碎剂\这种材料来进行爆破，有着众多的优势。安全、易管理，静态爆破剂为非爆炸危险品，无需办理常规炸药爆破所需要的各种许可证，操作不需要特殊工种，破碎剂与其它普通货物一样可以购买、运输、使用；是一种环保材料，使用中无声、无振动、无飞石、无毒气、无粉尘，是国际流行的环保产品；施工简单、易操作，用水搅拌后灌入钻孔中或浸泡湿润后塞入孔中捣实即可；破碎精确度高，设计适当的孔径、孔距、角度，能够达到“外科手术式”的破碎、分裂、切割岩石和混凝土；施工过程安全，不存在炸药爆破时产生的震动、空气冲击波、飞石、噪音、有毒气体和粉尘的危害；在不适于炸药爆破环境
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条件下，更显其超众的优越性，最新药卷型破碎剂，适用环境温度范围更广(－5℃～40℃)，使用更方便，效力更大。
缺点：静态爆破也存在一定问题，比如施工成本较高，钻孔过多导致开挖进度不如传统爆破速度快，破碎效果受温度影响较大，开裂时间不宜控制等，因此该方法只有在特殊的施工环境下及个别有约束条件的工程中采用。
（2）适用范围及条件
静态破碎剂的适用范围不断扩大。从简单的岩石、钢筋混凝土破碎到水平隧道的开挖；从单一的小批量的使用，到大方量高密度的岩石松动破碎；从单一的手工操作到与挖掘机、装载机配合大幅度提高工效的“联合作业”施工等等。
静力破碎剂不仅可运用于城市中切割混凝土构件等相关的改造、在一些地区进行隧道开挖。还可作为一种新型的爆破能源，静力破碎剂为海港码头、地下工事的改造、甚至是在战场上实施的秘密爆破作业等，提供了一种崭新的手段。 3.1.3 单臂掘进机或铣挖机
尽管单臂掘进机是一种区别于传统的横向装备式铣挖机的纵向开挖式机械，但二者的使用原理基本上是相同的，二者均是采用机械硬齿切削岩石而达到掘进目的。
（1）单臂掘进机的优点及缺点 1）优点：
① 适用范围广。在低硬度的岩石（如风化岩、凝灰岩）中可达到20~40m3/h（随岩石的密度、破碎度不同而异），掘进效率与地层硬度和工作面自稳能力关系密切。
② 设备配套齐全、功能完善。
③ 对围岩扰动小，能很好的控制隧道变形及地表沉降。
③ 低振动、低噪声。可在有振动或噪声限制的地域（如居民区、医院等）有效地替代爆破施工，并能很好地保护环境。
④ 安全性。机械取代人工进行软岩或破碎岩层的隧道掘进，排除掌子面前方人工开挖的危险，从而可大大提高隧道施工的安全性。
2）缺点：
① 需要二次运输：EBZ160S型悬臂式纵轴掘进机属煤矿专用设备，原配皮
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带运输机出碴，高度较低，不能直接装汽车，需要通过配备“第二次运输机”，方可以实现铣、掘、装、运流水线作业。
② 开挖下部及边角修整时间长，边角部位易形成超欠挖。 （2）铣挖机的优点及缺点 1）优点：
① 铣挖机具有耐用的铣挖头轴承结构和耐磨刀头，可以大面积挖掘中硬及中硬以下的岩石；
② 减小了对围岩的扰动，避免由于爆破振动而造成的岩石强度降低，岩石结构松动，岩石结构局部破裂等不利情况；
③ 有利于保护岩体原有的自承能力，不易造成大面积变形及局部塌方； ④ 适应能力较强，可以挖掘任意形状和尺寸的断面：铣挖机具有不同的和可改变的铣挖头宽度，无须把铣挖机从挖掘机上拆下，便可把铣挖机作360度铣挖角度的调整，每步22.5度；
⑤ 可选择的铣挖机快速换装系统，可以在30秒种之内实现挖斗与铣挖机的更换，突破以开挖出碴支护的循环施工方式，实现连续作业。
⑥ 利用铣挖机开挖隧道便于控制超欠挖，实现隧道轮廓的精确成型，特别隧道局部欠挖处理、仰拱施工时，铣挖机更具有简便、经济、快速、精确的优点。
2）缺点
① 开挖时粉尘较大，喷雾对上部产生的粉尘控制效果不佳，对其他平行作业影响较大；
② 开挖下部及边角修整时间长,效率较低。
③ 装配式铣挖机大部分能量消耗在将岩石研磨成颗粒及碎块状,施工效率大打折扣。因此，主要适应于脆性岩石地层或岩石强度低、节理裂隙发育的地段施工。
（3）单臂掘进机与铣挖机适用条件
适用于Ⅳ、Ⅴ级围岩条件下的隧道开挖，对于硬岩或泥岩则不适用。 3.1.4 取芯钻切割配合劈裂机法
（1）施工方案
总体方案是：首先是采用取芯钻机沿开挖轮廓线和底部钻孔（孔径15cm，每
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