某隧道光面爆破技术

PAGEPAGE6某隧道光面爆破技术1工程概况某隧道进口位于福建省长乐市玉田乡白马王村,于福清市作坊占坝村附近出洞,隧道全长5735m。隧区属低山剥蚀地貌,海拔40～530米,相对高差约50～400米。山脊及山顶呈缓坡状起伏绵延,沟谷地带坡陡沟深。本隧按250km/h客运专线双线隧道设计。某隧道分布地层主要为全新统,中生代燕山期侵入岩,侏罗系上统南园组三段,侏罗系上统南园组二段,侏罗系上统南园组一段地层。隧区位于新华夏构造体系-长乐～芴石断褶带-西埔～作坊区间。隧道范围内发育三条断层。某隧道是福厦客运专线的重点控制性工程，确保快速施工是某隧道主要任务之一。在隧道施工中，开挖进尺一直是隧道施工的关键，它直接影响隧道工程的各项技术和经济指标。因此在某隧道中大量运用光面爆破2超挖对隧道工程施工的影响分析目前国内常用的隧道开挖方法有钻爆法、新奥法等。由于钻爆法适用范围广、不受隧道断面尺寸和形状的限制，对各类围岩均能适用．当地质条件变化时，各种参数和施工工艺可随之变化，施工设备的组装和工地之间的转移方便。重复利用率高，因此在工程实践中应用相当广泛。隧道规范中对不同类别围岩的允许超挖值做了不同的规定。在实际作业时，由于种种原因，超挖值很难控制在规范规定的范围内。隧道超挖将给工程施工带来一系列的问题。首先，增加施工成本，如超挖必然需要消耗炸药，增加炸药费用；超挖的岩渣需要运出洞外渣场。增加装运费用；超挖造成开挖断面不平整，给铺设防水板带来困难，使防水板松驰皱褶。增加防水板用量：超挖部分需要用同级砼回填,增加二衬费用。其次,超挖容易引起隧道施工质量问题。超挖造成隧道断面周边轮廓不圆顺,凹凸不平。在棱角突变处易产生应力集中；由于断面凹凸不平、棱角突出容易刺破防水板。使防水层失效，造成渗漏。因此，在实际隧道开挖施丁作业中。控制超挖量，将隧道超挖量降到最低，对提高隧道施工质量、降低工程造价。具有非常重要的意义。3光面爆破光面爆破采用分区起爆，起爆顺序为：掏槽眼一辅助眼一周边眼。辅助眼应由里向外逐层起爆，为使光面爆破有较好的效果。应使辅助眼爆破后，尽可能接近开挖轮廓形状，使光爆层厚度尽量一致，并注意不要使光爆落下的石渣堵死周边眼的临空面，影响周边眼的光爆效果。3.1光面爆破理论隧道光面爆破采取微差控制爆破技术。为控制超挖，周边采用光面爆破方法。隧道光面爆破要求周边眼爆破既能将岩石爆落下来，又能形成规整的轮廓，尽可能保留半孔痕迹。减小爆破对围岩的扰动，减少超挖量。装药集中度(q)、最小抵抗线(w)直接影响周边岩石的爆落效果；规整轮廓主要与炮眼间距(E)、炮眼密集系数(m—E/W)和最小抵抗线有关(w)；半孔率主要与不耦合系数(D=d炮眼/d炸药)有关。因此，影响隧道光面爆破效果的主要参数应是：炮眼间距(E)、炮眼密集系数(m)、装药集中度(q)、最小抵抗线(w)、不耦合系数(D)。而它们之间又是相互联系的，只有这些参数整体上处在某一正确的范围内，才能达到理想的光爆效果。(1)理论计算。隧道爆破炮孔钻孔时由外侧向中间分别为周边孔、辅助孔和掏槽孔。其中周边孔和辅助孔钻孔深度为3.5～4.0m，炮眼直径d炮眼一42mm；掏槽孔的钻孔深度为4.5～5.0m，超出周边孔和辅助孔的孔深50cm。掏槽眼眼口间距允许偏偏差5cm深度允许偏差55cm周边眼间距允许偏差55cm眼底深度允许偏偏差15cmm炮眼痕迹保存率率硬岩不小于80%中硬岩不小于660%(2)现场光面爆破试验效果分析。通过对先期爆破效果的观察和钻工钻孔质量、孔网参数的了解以及与钻工交流了解情况，认为主要是钻孔质量不高、孔网参数不当影响了爆破效果，决定从这两方面人手，通过试验手段不断提高光面爆破效果。通过与项目技术人员、爆破施工负责人的具体协商，影响光面爆破效果的因素有很多，主要有围岩地质条件、炸药特性、断面形状和大小、钻孔质量等。其中岩地质条件和钻孔质量是最主要的影响因素。3.2光面爆的施工组织(1)组织施工光爆施工光爆施工的顺序为：施工放样一精确布眼一钻眼一装药一连线一起爆。放样布眼、钻眼前．必须由测量技术人员用仪器测出掌子面的中线、水平。并用红油漆准确绘出开挖断面的中线和周边轮廓线．标出炮眼位置，误差不得超过5cm。钻眼时．钻工首先要熟悉炮眼布置图，熟练操作凿岩机械。特别是掏槽眼和周边眼时，要由技术熟练、经验丰富的钻工操作。隧道剖面图台车下面要有专人值班指挥。以确保周边眼有准确的外插角，尽可能使两茬炮交界处台阶小于15cm，并保证炮眼底在同一平面内。应采用反向装药结构。以提高炮眼利用率，减少盲炮，减少石渣块度，增大抛掷能力和降低炸药用量。掏槽眼和辅助眼应采用大直径药卷孔底连续装药．周边眼可采用小直径药卷或间隔装药(图1)。炮眼、药卷直径不偶合系数可控制在1.25～2.0之间。联结起爆网络，起爆网络采用非电塑料导爆系统，这是一种安全可靠、操作方便的新型起爆系统，特别适用于隧道爆破施工。(2)光爆中炸药的运用在隧道施工中会大量的运用民用炸药,雷管。因此装药是一个重要的环节。①装药结构及炮孔堵塞。隧道光面爆破光爆孔采用分段装药结构，事先由炮工将药卷间隔串联在导爆索上，并用胶带绑扎在一根有一定强度的竹片上，装药时炮工将绑有药卷的竹片放人每个周边孔内，应使竹片紧靠围岩外侧，而药卷则紧靠开挖岩石的内侧。为保证爆破效果及充分利用炸药能量作功，隧道爆破施工时炮孔应用炮泥进行堵塞，堵塞长度为炮孔的未装药部分。对炮孔进行堵塞有利于提高爆破质量、提高炸药利用率、降低单耗等效果。②起爆网络。隧道爆破网络采用“大把抓”起爆网络，即每个掏槽孔、辅助孔内装一发由非电导爆管雷管制作的起爆药包；原则上每个炮孔的导爆索上均捆绑一发非电导爆管雷管，在围岩条件好、能保证全部炮孔安全准爆的情况下可以将3～4个炮孔的导爆索联在一起由一发雷管引爆。隧道爆破采用微差控制爆破技术，控制最大单响药量，减小爆破振动对围岩的扰动，避免对周围房屋、结构造成破坏。(3)对光爆效果的检验光面爆破效果主要检查超、欠挖量,炮眼痕迹保存率和两茬炮错台情况三大指标，根据这三项指标的检查结果进行认真分析。并结合掌子面围岩变化情况，及时改变光面爆破参数，修正光爆设计，以达到最佳的光爆效果。同时，要注意不断收集和整理相关数据，为今后的光爆设计提供经验。4总结隧道爆破施工过程中光面爆破效果不理想、