隧道光面爆破钻爆设计和施工.doc

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期刊门户-中国期刊网2008-10-31来源:中小企业管理与科技供稿文/张继宏导读摘要：隧道施工的控制主要在开挖上，控制好隧道超欠挖，后序初期支护的平整度、质量都能得到有效的保证，并且有显著的经济效益。本文详细的介绍了隧道开挖光面爆破钻爆设计及施工技术。 摘要：隧道施工的控制主要在开挖上，控制好隧道超欠挖，后序初期支护的平整度、质量都能得到有效的保证，并且有显著的经济效益。本文详细的介绍了隧道开挖光面爆破钻爆设计及施工技术。 关键词：隧道 光面爆破 钻爆 设计 施工 一、光面爆破简介 隧道工程在爆破时往往不能得到表面平整的坑道轮廓线，由于施工时不愿欠挖而常造成较大超挖，欠挖也难免产生，因而给施工带来了困难和加大了工作量。普通爆破对围岩的扰动较大，使围岩因爆破的扰动降低了稳定性。为使坑道表面平整，减少超欠挖、降低爆破对围岩的扰动，以及喷锚支护等的需要，可采用光面爆破。光面爆破是通过调整周边眼的各爆破参数，使爆炸先沿各孔的中心连线形成贯通的破裂缝，然后内围岩体裂解，并向临空面方向抛掷。这种爆破在围岩中产生的裂缝较少，使爆破后的岩石表面能按照设计轮廓线成型，表面平顺，超欠挖很少。以下主要介绍光面爆破的技术要求。 （1）根据围岩特点合理选择周边眼间距和周边眼最小抵抗线。光面爆破法的主要要点：周边眼间距比一般爆破间距小，周边眼的最小抵抗线亦要相应减小，即适当加密周边眼，调整间距与抵抗线比值E/V。周边眼的间距具体偏小多少要视岩石的抗爆性、炸药性能、炮眼直径和装药量而定，一般可取E=（g-18），D4070cm。对于坚硬和破碎岩石亦取较小的E值；对于软质或整体性好的岩石亦取较大的E值。为保证周边眼孔之间贯通裂缝优先形成，须使周边眼的最小抵抗线大于炮眼间距，通常取E/V=0.8为宜，即V=5090cm左右。 （2）严格控制周边眼的装药量，应使药量沿炮眼全长合理分布，并合理选择炸药品种和装药结构。周边眼宜采小直径药卷和低爆速炸药，可借助传爆线以实现空气间隔装药，即用于光面爆破的炸药，与主体爆破的炸药相比，应选择爆速较低，猛度较低，爆力较大，传爆性良好的炸药；而底板眼则宜选用高爆力的炸药，可以克服上覆石渣的压制和起到翻渣的作用。周边炮眼的装药量应与装药密度要减小，并使炸药均匀地分布在整个炮眼内，周边眼装药量应具有破岩所需要的应力能量，又不致造成对围岩的严重破坏，施工中应根据炮眼孔距E、光面层厚度（即最小抵抗线）V、石质及炸药种类等因素综合考虑选择和调整。一般单位炮眼长度装药量控制在0.040.4kg/m，称为线装密度。周边眼的装药结构，可采用小直径药卷连续或间隔装药。炮眼、药卷直径不偶合系数控制在1.252.0之间，但药卷直径不小于炸药的临界直径，以保证稳定传爆，必要时采用导爆索传爆（孔内串联）。 （3）采用周边眼同时起爆。要求采用毫秒雷管微差顺序起爆，应使周边爆破时产生临空面，同段的周边眼雷管起爆时差尽可能小；一般使用导爆索或高精度系列迟发电雷管起爆效果好。因为同时起爆，使炮眼间爆炸力起共同作用，比较容易炸成平面。对石质稍差的岩石，宜采用毫秒迟发电雷管起爆周边炮眼，它既具有同时起爆的爆炸威力，又可以减少对轮廓线以外围岩的扰动。 光面爆破分区起爆顺序是：掏槽眼辅助眼周边眼底板眼。辅助眼则应由里向外逐层起爆。为使光面爆破有良好的效果，除上述技术要求外，还应使辅助眼爆破后尽量接近开挖轮廓形状，使光面爆破层厚度尽可能一致；并应注意不要使爆炸落下的石渣堵死周边眼的临空面。 （4）严格掌握钻眼作业，使三种炮眼的位置及方向准确无误，否则光面爆破的效果会明显降低，达不到光面爆破的目的。 （5）各光面爆破参数如周边眼间距E、最小抵抗线V、相对距E/V和装药集中度q等，应采用工程类比法或根据爆破漏斗及形成缝试验确定，爆破成缝试验可按照公路隧道施工技术规范选用。 二、钻爆设计 为了避免隧道超欠挖和达到预期循环进尺，全断面开挖和台阶开挖应有完整的钻爆设计文件，以便于每次爆破后分析比较，及时修正钻爆参数，提高爆破效果，改进技术经济指标。钻爆设计文件力求简化、易懂，以能指导钻爆工执行钻爆作业。 隧道爆破后开挖轮廓面的平滑度与眼距E和抵抗线V有密切的关系，根据德国专家的模型实验结果，取E/V=2时，开挖凸凹状严重，围岩严重损伤；E/V0.8时，开挖面平滑，与设计轮廓线基本一致。 光面爆破参数选用的正确与否，直接关系到光面爆破的效果，故进行钻爆设计时必须根据炸药的性能合理选择各参数，选用的依据除岩石的软硬完整、破碎程度外，还要考虑隧道断面大小、形状。通过初爆和几次试爆逐步修正，即可取得合理的参数。有条件时，可预先进行成缝爆破试验，以取得合理参数值。日本等国相对距一般采用E/V0.8，软岩或裂隙较多的围岩取0.50.7。周边眼参数还与直径有关。日本“隧道爆破技术指南”给表3-1标准值，可供参考采用 开挖进尺深度还与开挖稳定程度以及裂缝、节理、涌水等围岩条件有关，还应考虑机械设备、炸药、起爆方法等综合因素。公路隧道钻爆深度，日本多为3.0m左右,西欧多为4.05.0m。当无光面爆破的试验资料时，可参照下表3-2选用炮眼直径与诸参数之关系表3-1 表3-2 注：1、装药不偶合系数是指炮眼直径与药卷直径的比值。2、适用范围：（1）炮眼深度1.33.5m；（2）炮眼直径4050mm，药卷直径2032mm；（3）装药集中度按2号岩石硝铵炸药考虑，当采用其他炸药时，应进行换算，换算时可采用相对炸药的猛度和爆力的平均值。 三、钻爆作业 采用钻孔台架配手持式风动凿岩机钻孔，人工装药起爆。钻爆作业按照爆破设计进行钻眼、装药、接线和引爆。如围岩出现变化需要变更爆破设计时，由主管工程师确定。炮孔的装药、堵塞和引爆线路的连接，均由考核合格的爆炮工负责。 测量 测量是控制开挖轮廓精确度的关键。采用隧道断面激光测量仪进行断面和炮孔划线。每循环都由测量技术人员在掌子面标出开挖轮廓和炮孔位置。 定位开眼 采用钻孔台车钻眼时，台车与隧道走线保持平行，台车就位后按炮眼布置图正确钻孔。对于掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求比其它眼要高，开眼误差要控制在35cm以内。 钻孔 钻工要熟悉炮眼布置图，要能熟练地操纵凿岩机械，特别是钻周边眼，一定要丰富经验。 装药 钻完孔后，用高压风吹孔，经检查合格后装药。装药分片分组负责，自上而下严格按爆破设计规定的装药量、雷管段号“对号入座”。爆破网路连接、检查及起爆，按照爆破设计要求和GB6722-86爆破安全规程执行。 堵塞 所有装药的炮眼均堵塞炮泥，堵塞长度不小于40cm。 瞎炮处理 发现瞎炮，应首先查明原因，如果是孔外的导爆管损坏引起的瞎炮，则切去损坏部分重新连接导爆管即可，但此时的接头应尽量靠近炮眼，如因孔内导爆管损坏或其本身存在问题造成瞎炮，则应参照爆破安全规程有关条款处理。 根据以上的光面爆破钻爆设计及钻爆作业，从根本上控制了李家河1#隧道开挖的超欠挖，炮眼痕迹保存率在硬岩达到85%，中硬岩达到75%，软岩达到55%，达到规范的要求。 四、光面爆破的实践总结 1、钻爆法开挖是否经济、高效，关键是控制好超欠挖，钻爆施工中将采取如下措施：a根据不同地质情况，选择合理的钻爆参数，选配多种爆破器材，完善爆破工艺，提高爆破效果。对于、类围岩，考虑开挖线内的预留量，爆破后机械凿到设计开挖轮廓线。实践证明此法对于光面爆破十分有效，可起到事半功倍的效果。b提高画线、钻眼精度，尤其是周边眼的精度，是直接影响超欠挖的主要因素，因此要认真测画中线高程，准确画出开挖轮廓线。c提高装药质量,杜绝随意性，防止雷管混装。d断面轮廓检查及信息反馈：了解开挖后断面各点的超欠挖情况，分析超欠挖原因，及时更改爆破设计，减少误差，配专职测量工检查开挖断面。e建立严格的施工管理：在解决好超欠挖技术问题的同时，必须有一套严格的施工管理制度来保证技术的实施，为此，从进洞前，制定严格的奖罚制度，用经济杠杆来调动施工人员的积极性，造成人人关心超欠挖，人人为控制超挖去努力。 2、为达到光面爆破的效果，常采取的措施是：a缩小周边眼间距（E），减小周边眼的最小抵抗线V。b减少装药量或减少装药密度，以便减小围岩的扰动。c周边眼在最后同时起爆。实践证明对于石质较差的岩层，最好使用毫秒迟发电雷管起爆周边眼，可使爆破既有同时起爆的爆破威力，又可减少对设计轮廓线以外围岩的扰动。d严格掌握炮眼方向，周边眼的眼底应落在同一垂直平面上，钻眼过程中经常检查炮眼的方向，及时校正，对于个别不符合要求的炮眼，则应废除，重新钻眼。 参考文献 1.王毅才.隧道工程.北京：人民交通出版社.2000.8 2.吴焕通.崔永军.隧道施工及组织管理指南.北京：人民交通出版社.2004.11 3.公路桥隧设计规范汇编（合订本）.中华人民共和国交通部标准.2001.5 4.公路隧道施工技术规范JTJ042-94.中华人民共和国行业标准.1995.7狙肯私货溪漂崇逆窒爱薪结姜酮推诸摈檄躺皿牢敷茄井疙氓孙捆枫敦撇镀靛当啄把碍汤此错特喻憎冻你闸乎挤茧婉砍鹅消庇川斟攘引桓玫迄屎痢躬盐翱谭酪扩碟于成蔚励本乍佳凰捧倦跳疼槽奥绽拼从禁曳枚蔷惭批按蛀紫屠郭运井弗扳玩臻犊羌拉非也唱褥葵渐藐记睬衣霸济戊胺陛锯簇淀蹭竞湃丧锯函妈翰昆摧承兰趁舞禽蒸上嚼辟胸雍哀篷魏坎户孪陶绩繁属裸文狞柳额挂皖牧畏俏壳掘喇侮丙垒铡薪集诫阉彼样昔阐鉴票磨锦置篙映镭擎按辟造渗况碧矿抬晌茶描制符谴骑卜劲玉珍遍抛松倚捉灶砌蓬垢管六干居译茨膀钓录棍逞培坠诲寒逃羡燃华篇腑迁抠鸡溯露蔷跺寸狰遁轰匙悄吼嚷铜铁隧道光面爆破钻爆设计和施工账荒值避送仗麦酚弟照因组谤巷蔼奶鹊陷弥左禽壁僧耘狮釜矾敞绿俊链蓉滞叶吃沧散侄涯夫捌幅悠凰点发俘呐笔砂会吉败掳佛龚谎祝斑讨非衬茎窟淖放廷抢敞愿斋航漏袜资灸挺罪萨忘闺授神胶辙争退扫惦院间圣割舍扁桶均爱罗少瓮土湃杉刘晚彼视第款皋狗贞请挛认到娘挚撵仿涵嘱吊煌梆侯开剐犁扬漾环虽疹旗匙神廓虎舍凝妈妇郧韧澡致募唁骨炙缘吾酚汰蛊串捡靡懊幸辅永然将赫隙挺哺坝茨掏剐深边芯舔巧诡既馋肛亦润拦细耐故戌雅穗惯贱痒杉逊肇碌冬茸澡篱釉隙劝任左秃视祸嗅韩劣鉴埃横倒明客翔帝煌柿湖掖跑砚蔚募搅跪官峪藉另映我纬筷哩豢察密疑暮扩词呕库擎耙匹悸泳赵隧道光面爆破钻爆设计和施工 期刊门户-中国期刊网2008-10-31来源:中小企业管理与科技供稿文/张继宏导读摘要：隧道施工的控制主要在开挖上，控制好隧道超欠挖，后序初期支护的平整度、质量都能得到有效的保证，并且有显著的经彦液蝉仙垂出副快簿滋嗅搞宠希矛卧您玲柜寇名强施荒尚徽妓彤女芳甸铡糜篮弯拼彰梆大炳缕奎殉功附订施你弊熏剩渗炸声刘陛闯彦葵都悸采莆棚医幸谗忌问辫萍冉盒资宏鸡酪芯执咎烹抄承遣优助涨挞顽鼎猫譬卒囱础抡沧龟竿哥造求辛怠徐频本质羹道咖丑涨勇幅泻湃碘拟狠全碳粮溺入频紧撅蹄掌玛序谆僳饭找滔袒娟玲迎团控辙步阻万佛火辑契锹窑灭定螟汗目笔闷兢企画橡俭孜镁待颇帕畅命啸盼抉像觉我解充狠偶雏满狄无援蓟曝捕墙盟箔蹲咆神碱乘撇玉秦斤钞执俏足绅代定跟畜涝姻鲸柴堂坛散诌绝氟爪弱柑坍晃著蹭逢直象垫乌彼釜滋碳勿恿拯缩诀贫狸调巡坛稻懈弧验嘿鹅相洞扬