QC在提高隧洞光面爆破施工质量中的应用

1、扳QC在提高隧傲洞按光面爆破施工瓣质量中的应用胺摘要：癌本文搬针斑对碍青荣城际铁路跋东珠岩稗隧洞的具体地八质特征八, 鞍通过对其片岩傲岩的光面爆破柏技术进行分析稗研究，啊发现其残孔率袄是制约爆破效伴果的主要原因版，作者对其进斑行研究后阿制定出一整套芭切实有效工程碍实施方案，取拜得了良好的爆靶破效果皑，可碍为以后此类地把质特征的隧洞盎开挖提供技术佰参考。熬关键词：矮隧洞傲 班光面爆破哀 拌片奥岩鞍 一、 前言挨光面爆破的破半岩机理是一个摆十分复杂的问八题，目前仍在芭探索之中。尽伴管在理论上还按不甚成熟，但捌在定性分析方岸面已有共识。凹一般认为，炸把药起爆时爆炸班气体膨胀做功翱所起的办主导耙作用。

2、光面爆隘破是癌靠不同位置的半炸药延时不同埃启爆，掏槽眼翱和辅助眼先于哀周边眼启爆，稗掏槽眼有一定白外插角，将中蔼间部分岩石提稗前掏出，造就岸临空面，最后疤周边眼同时起按爆，各炮眼的胺冲击波向其四昂周作径向传播柏，相邻炮眼的皑冲击相遇，则盎产生应力波的半叠加，并产生熬切向拉力，拉霸力的最大值发岸生在相邻炮眼笆中心连线的中唉点，当岩体的百极限抗拉强度癌小于此拉力时挨，岩体便被拉绊裂，在炮眼中叭心连线上形成叭裂缝，随后，案爆炸气的膨胀翱合裂缝进一步芭扩展，形成平佰整的爆裂面。办本文针对案东珠岩板隧洞的具体地挨质特征，并结笆合工程实践，盎针对中厚层砂奥岩的爆破技术靶进行研究，分邦析影响爆破的挨具体因素

3、，并笆制定出一整套耙切实有效的施敖工工艺，大大吧提高的爆破效俺率，也取得了扳良好的爆破效皑果，为工程的哀保质保量奠定败了坚实的基础奥。办二、氨 袄工程概况哎东珠岩隧道位熬于山东省烟台叭市境内东珠岩笆村北500m巴处。属侵蚀丘傲陵地貌，地形阿起伏不大，冲皑沟不发育，基奥岩大部分裸露蔼，山中植被茂爸盛。隧道海拔佰高度一般为4办0-100m鞍，最大埋深为班65.6m。熬隧道进口里程吧为右改DK1癌98+347伴；隧道出口里吧程为改右DK白199+00邦5,全长65碍8m。挨 癌本隧道设计标扒准高，沉降控蔼制要求严，施稗工环境复杂施哀工展开困难；隘隧道地质差，柏、级围岩佰占隧道累计长败度的57.4傲%

4、，且存在断暗层、浅埋、，搬施工中存在坍耙塌、冒顶、掉背块施工风险和搬工期风险。暗本隧道按新奥芭法设计与施工哎，暗挖隧道采绊用复合衬砌，岸暗挖段全长案605米，案其中级围岩吧280m，版级围岩200瓣m，级围岩班125捌m，其中白V级围岩采用扳弧形导坑预留坝核心土法开挖伴，IV级围岩坝采用台阶法，癌III级围岩盎采用全断面法暗，永久支护的吧平整度要求较吧高，因此隧洞唉开挖质量控制疤意义重大，对按成本控制和质案量控制至关重胺要。靶三、巴爆破技术设计案3.1施工工敖艺及方法伴3.1.1钻把爆设计原则叭爆破设计遵守版以下原则：炮皑孔布置便于提扳高机械钻孔效拜率；提高炸药矮能量利用率，叭以降低炸药用翱量

5、；减少对围叭岩的扰动，采肮用光面爆破，邦控制好开挖轮扳廓，提高钻爆暗效果；在保证俺安全前提下，案尽可能提高掘熬进速度。邦3.1.2参耙数选择败根据洞内围岩把情况，拟选择把的爆破技术参鞍数为：疤炮眼深度：胺级围岩3.3啊m，级围岩阿1.8m，搬级围岩0.8绊m；炮孔直径罢：40mm办；炸药类型：岸普通销氨炸药把、乳化炸药；扒雷管间隔：非胺电毫秒雷管间阿隔大于30m邦s。安3.1.3爆芭破方案设计半1）爆破器材邦选用癌开挖断面无渗翱水时采用3邦2普通岩石销哎氨炸药，有渗翱水断面采用熬32乳化炸药俺。采用塑料导氨爆管非毫秒雷矮管起爆,毫秒班雷管采用15伴个段位的等差阿毫秒雷管引爆拔。2）装药结构败周

6、边眼装药采昂用25小直笆径光爆药卷间摆隔装药，导爆疤索连接，导爆挨索用竹片和电翱工胶布与炸药凹卷绑在一起。绊其它眼采用不氨耦合连续装药肮结构，所有炮耙孔均堵塞不小肮于200mm啊的炮泥。3）爆破方案坝根据围岩情况按，选择采用直岸眼掏槽或斜眼按掏槽形式，掏罢槽孔单眼装药柏系数为85阿；其眼口间距百误差不得大于靶5cm，眼底白间距误差不得扮大于5cm。扮辅助眼均匀布暗置在周边眼与岸掏槽眼之间，哀单眼装药系数扮为75；其隘行距、排距误扳差均不得大于跋5cm。周边埃眼眼口间距误按差不得大于5啊cm，眼底不傲得超出开挖断埃面轮廓线3凹5cm/m；扳其爆破参数如搬下表：八表1 光面爆拔破参数表奥岩石拔种类

7、爸饱和单轴抗压坝极限强度Rb皑(Mpa)背装药不偶合系拜数哀D扮周边眼间距E绊(cm)搬周边眼最小抵凹抗线V（cm背）啊相对距离扮E/V盎周边眼装药颁集中度q(k颁g/m)版硬岩笆60矮1.25盎5570熬7085蔼0.8耙0.300按.35凹中硬白3060矮1.50拔4560盎6075唉0.8耙0.200挨.30挨软岩澳30吧2.00俺3050暗4060昂0.5拌0.070摆.15氨其起爆顺序为扒：掏槽眼掏槽眼掏槽眼掏槽眼疤 傲 芭 搬 案 炸药用量埃炸药总用药量埃按下式计算：板Q=qV（熬其中，V=S拔L）摆式中：Q总绊用药量；蔼q单位用药斑量；扮V开挖体积昂；矮S坑道断面唉面积；罢L掘进

8、深度碍，即进尺。炮眼数目：把根据经验公式伴，炮眼数目按埃下式计算：蔼N=qS/摆癌式中：N炮隘眼数目；碍q单位用药稗量；爸S坑道断面熬面积；癌炮眼装药叭系数；扮每米药卷坝装药量；炮眼深度：颁由围岩地质条柏件及计划每班颁进度决定，炮坝眼深度按下式唉计算：俺L=每班进度癌计划/炮眼利板用率邦按经验数据，挨掏槽眼应加深颁20cm。癌3.1.4 板光爆质量标准安1）主要检查熬断面尺寸是否碍符合设计要求搬。同时对开挖翱面地质与设计澳进行素描和核巴对。超挖值应敖符合表2的规半定；熬表2：隧道允案许超挖值（c摆m）八围岩级别瓣开挖部位澳-级围岩半级围岩昂拱部吧线性超挖扮15伴10稗最大超挖疤25吧15班边墙

9、线性开挖癌10皑仰拱、隧底安线性超挖巴10颁最大超挖啊25碍注：表所列参把数适用于炮眼扒深度不大于3氨.0m,炮眼啊直径40-5奥0mm，药卷暗直径20-2瓣5mm。暗2）、开挖轮暗廓圆顺，开挖按面平整；肮3）、爆破进矮尺达到设计要爸求，爆出的石败块块度满足装白渣要求,两次瓣爆破形成的接班茬错台，采用肮凿岩机钻眼时懊，不应大于1俺5cm；案4）、炮眼痕蔼迹保存率：硬按岩80%，班中硬岩60搬%，并在开挖般轮廓面上均匀啊分布；拌5）、两次爆颁破的衔接台阶笆尺寸不大于1捌5cm；百6）、根据岩熬层节理裂隙发拔育、岩性软硬罢情况以及爆破俺后石渣的块度柏和爆破实际效把果，及时修正瓣眼距、用药量盎，特别

10、是周边拔眼的用药量。摆为了减小对引柏水隧洞周边围昂岩的挠动，保敖持隧洞围岩固办有的完整性、氨稳定性，有效把地维持围岩的奥自承能力，确瓣保施工安全，唉隧洞开挖采用艾光面爆破，非哎电网络起爆。芭光面爆破后隧白洞岩壁成形规按则，岩面较平阿整，岩壁上能唉保持80%以啊上的炮孔痕迹凹，超欠挖量能皑有效地控制在柏15cm以内板。矮在开挖爆破施矮工过程中，还靶应根据工程地拜质条件的变化皑，随时修正爆皑破参数，以取芭得最佳的爆破按效果。钻爆作鞍业必须严格按翱设计钻孔、装皑药、连线、起罢爆。光爆作业敖见爆破流程图袄1。 光爆参数确定及设计激光定向标出中线断面轮廓线布孔 炮眼位置钻 孔 装药起爆捌图1光面爆破百流

11、程图四、小组概况颁小组概况表袄 扳 按 岸 哎 俺表一奥小组名称巴中铁二十局集袄团第四工程有半限公司青荣城昂际铁路瓣隧道QC小组案成立时间绊2011年8鞍月1日芭小组类型扳现场型耙注册时间巴2011年8把月5日班重新注册时间斑2013年7按月01日懊活动时间肮2013年7肮月2013爸年10月般课题名称安提高隧道光面斑爆破施工质量班序号斑组员巴姓 名按性别笆年龄半职称(务)俺学历办接受TQC翱教育时间按1拌组 长奥史洪福办男矮32翱工程师笆本科罢70 h蔼2八副组长澳白江涛皑男碍39瓣助理工程师半大专啊70 h版3肮刘衍良稗男扮35巴工程师百大专跋70 h笆4摆赵 名靶男稗32熬工程师哎大专爸

12、70 h阿5俺组员板王学亮暗男熬26罢助 工袄本科案70 h罢6哎武 强艾男霸32隘工程师肮大专敖70 h蔼7坝索建波颁男把27按助理工程师坝大专霸70 h芭8唉张 亮搬男八26昂助理工程师扮大专俺60 h疤9靶屈海滨艾男靶27芭助理工程师笆本科安60 h俺10拌崔超巴男胺26把工班长靶本科霸60 h摆11佰杜兆燕伴女八32案试验员碍大专把60 h班表一 稗 翱 制表: 王埃学亮 搬 拜 时间: 2伴012年7月办01日五、课题选择办在对东珠岩隧熬洞按照上述的俺工艺爆破后，背对其残孔、平般整度、错台和白周边孔数进行伴仔细检查后发白现，光面爆破败质量控制中，肮主要出现的问艾题是经过统计啊爆破后的

13、“残哎孔率”，其残俺孔合格率仅达柏到了69%，阿不合格处主要皑体现在掏槽不氨完全、局部超背爆、局部欠挖岸和周边眼前端奥挂口等问题。扮图胺2 斑光面爆破捌质量问题排列翱柱状图伴实际施工中发安现，光面爆破斑效果不理想，挨出现欠挖补炮拌处理平均需要埃用时2小时，把出现超挖，需按用同级混凝土懊回填，费时又熬费料，初期支昂护平整度也难稗以保证，为了绊加快施工速度扳，提高施工质邦量、获得更大跋的经济效益，百提高光面爆破版质量是需要解傲决的主要问题懊。本文也将围艾绕此问题进行邦研究。根据现翱场的施工情况扳调查分析并结按合相关施工规叭范要求及以往啊类似工程类似扮围岩中的施工芭情况，残孔率挨合格率能达到肮95%

14、可满足佰后续施工要求佰。六、课题目标岸1.目标设定疤：提高光面爆啊破合格率，保瓣证初期支护平绊整度、加快施案工速度、提高氨经济效益暗2.目标可行肮性分析办经过现场试斑验和施工操作颁，我们有一整颁套值得借鉴和昂推广的光面爆哀破理论和技术芭参数。瓣 光面爆破奥合格率已经达办到69%，通伴过加强施工过芭程控制和施工班管理，光面爆扮破合格率完全罢能达到80%哀以上。半 本隧道设唉计为片岩与实隘际相符，片岩挨整体性良好，鞍裂隙走向有规靶律，有利于根绊据围岩调整爆胺破参数，提高俺光面爆破质量耙。摆施工工人经埃验丰富，大多百从事钻爆工作半10年以上，澳懂技术、肯学艾习。 = 5 * GB2 * MERGEF

15、ORMAT 唉搬小组成员知识翱结构合理，既拔有懂管理、懂哎专业肯钻研的按技术人员，又盎有操作熟练、百责任心强的现笆场操作人员。七、原因分析疤针对上述存在凹的问题对施工胺开挖完成洞段捌的开挖质量情傲况进行调查分拌析，分别从以翱下12个方面搬尽心分析：袄1技术人员没背有跟班作业；邦2技术交底不盎够；罢3操作培训不凹够；矮4施工经验不挨足，责任心不岸强；伴5炸药有拒爆斑现象；笆6雷管有拒爆霸现象；办7导爆索未使矮用；哀8周边眼装药颁结构不规范；安9周边眼眼距瓣不规范；鞍10周边眼角耙度不平直；般11掏槽眼布挨置形式不合理版；扮12地质条件捌复杂。八、要因确认鞍在综合论证后佰，发现班组作百业人员责任心

16、盎不强，导爆索办未使用，周边扮眼装药结构不班规范，周边眼罢角度不垂直是靶残孔合格率不拜高的主要原因矮（见表搬1稗）。巴表隘1 捌 斑 伴 氨 唉残孔合格率要哎因分析表敖序般 懊号叭末端因数哎确认方法癌要因确认挨结啊 芭论摆1艾技术人员没有稗跟班作业扮现场验证耙在隧洞钻爆过盎程中，技术人案员经常进行检摆查巡视。挨非要因啊2盎技术交底不够摆 拌调查、分析靶所有分项工程耙开工前，对施佰工均进行严格埃的技术交底、啊学习。白非要因袄3斑操作培训不够奥调查、分析扒掘进作业人员奥在上岗前，均懊经过严格培训艾并考试合格。摆非要因瓣4八施工经验不足蔼，责任心不强疤调查、分析吧施工作业人员搬责任心不强，版在凿岩、

17、眼过佰程中未严格按胺照要求执行。俺要百 阿因耙5氨炸药有拒爆现懊象背现场验证般爆破过程中，八炸药极小量拒扒爆现象，但对哎开挖质量影响熬不大。盎非要因拜6笆雷管有拒爆现澳象拜现场验证百爆破过程中，坝炸药有极少拒肮爆现象，对开岸挖质量影响不把大。捌非要因暗7拔导爆索未使用傲现场验证埃在爆破过程中靶，芭导爆索供应不捌及时笆，未使用导爆吧索。摆要笆 鞍因拌8唉周边眼装药结熬构不规范绊现场验证半施工过程中，翱作业人员未严稗格按照设计爆懊破结构进行装跋药。把要扮 办因熬9阿周边眼眼距不皑规范吧现场验证肮施工过程中，版作业班组人员吧未严格按照技耙术交底要求进蔼行凿孔。按非要因邦10阿周边眼角度不挨平直柏现场

18、验证叭施工过程中，版作业班组人员靶凿孔开口与终拌孔位置不平直捌。埃要班 霸因疤11柏掏槽眼布置形艾式不合理霸现场验证盎围岩硬度较大板时，掏槽眼布版置不合理存在爸掏槽不完全白要案 八因斑12矮地质条件复杂奥调差、分析半现场地质条件澳复杂多变捌非要因九、制订对策蔼针对上述残孔熬率合格率不高百的5个主要原唉因进行制定对疤策，尽可能避昂免人为造成原哎因，制定了一奥些列的实施方白案。笆9.1针对施扒工作业人员责凹任心不强背对施工技术人巴员进行质量意艾识教育，签定佰质量包保责任凹状，把质量责矮任落实到个人坝头上，从思想鞍上来提高大家坝的施工质量意般识，强化质量岸责任；每周组氨织班组人员学熬习，加强思想拌教

19、育；定人定澳位操作，每个版作业人员固定澳操作位置。岸9.2针对导办爆索未使用俺为大家讲解了俺施用与不使用邦导爆索的利弊般，使作业人员笆懂得使用导爆哀索的好处；在跋装药过程中，哎项目部工程部芭技术人员跟班哀作业，检查导袄爆索的施用情皑况，未按照要凹求使用导爆索案，不允许爆破翱作业。耙9.3周边眼鞍装药结构不规败范艾详细为施工作伴业人员讲解装扳药结构，使所哎有作业人员指稗导要怎么做，皑该怎么做；技俺术人员跟班作癌业，每次钻孔哀完成后，项目碍部技术人员对翱每个单孔的装碍药结构进行详伴细的检查，对班不合格的坚决邦整改，合格后伴方可进行下道斑工作；定期组叭织班组人员进瓣行学习，特别盎是因围岩条件安变化，装药结跋构进行改变时巴，组织全员进案行学习。败9.4周边眼爸角度不垂直艾详细的为技术瓣人员和班组作罢业人员讲解了暗在开挖过程中捌周边眼角度不碍垂直的带来的把严重影响后果把，并请作业班奥组有经验的老绊工人详细讲解碍了该如何控制爸周边眼角度的傲方法；考虑到柏作业班组操作瓣人员在现场施绊工时的责任心背问题，安