隧道轴向不耦合切缝聚能光面爆破技术应用

施工技术《隧道轴向不耦合切缝聚能光面爆破技术应用》隧道轴向不耦合合切缝聚能能光面爆破破技术应用用平原明渠项目部部部刘清凯【摘要】在隧道道道工程爆爆破施施工中，采采用用“轴向不耦耦合合切缝聚聚能光光面爆破”技术比传传统统爆破工工艺施施工的隧隧道开开挖轮廓廓线更更圆顺光光滑，超超欠挖得得到明明显改善善，对对围岩的的扰动动减小，围围岩岩自稳能能力提提高，获获得了了显著的的经济济效益和和社会会效益。本本文文结合作作者一一个月的的福建建情报调调研隧隧道工程程，对对轴向不不耦合合切缝聚聚能光光面爆破破技术术进行阐阐述。【主题词】轴向向向不耦合合切缝缝聚能光光面爆爆破技术术1目的及适用用范范围通过简单易行、取取材方便、价价格低廉、经经济实用的隧隧道爆破施工工方法，减少少隧道超欠挖挖及坍塌现象象，降本增效效。适用于坚坚石、次坚石石等岩体较完完整山体公路路隧道或铁路路及地下空间间工程各种隧隧洞爆破施工工。2工艺原理采用PVC管制制作作切缝聚能能能光面爆爆破装装置进行行隧道道光面爆爆破。将200g药包切成4段，除了了孔底100g加强装药药外，在沿沿炮孔轴向向均匀布置置，使得炸炸药能量呈呈密集点状状分布，能能量分布更更加合理均均匀。引入入切缝PVC管作为能能量约束条条件，通过过切缝改变变管本身对对称结构产产生轴向均均布约束炸炸药爆破能能量状况，让让切缝与隧隧道轮廓线线方向平行行，对爆破破能量进行行定向引导导聚能，产产生“气楔”，使爆破破能量在切切缝处优先先释放，“气楔”对岩体进进行切割形形成尖端破破碎区的破破坏，并产产生引导裂裂纹，并保保持足够能能量来维持持裂纹定向向扩展。紧紧贴围岩的的非切缝处处可以视为为护垫，高高强度的爆爆破动压应应力“拱桥效应”使得被保保护的围岩岩内部的裂裂纹扩展得得到相对抑抑制，降低低了对围岩岩的扰动破破坏。3主要特点3.1、轴向不不不耦合切切缝聚聚能光面面爆破破装置简简单易易操作，便便于于安装，以以普普通PVC管作为原原材材料作为为爆破破装置，材材料料易购，运运输输方便，不不易易破损，便便于于成批制制作，可可流水化化工厂厂化制作作，也也可在隧隧道外外专门加加工场场地制作作后运运入工作作面使使用。3.2、爆破装装装置利用用点状状合理分分布能能量和切切缝对对爆破能能量聚聚能导向向作用用的特性性，有有效运用用聚能能爆破原原理，当当炸药爆爆炸时时，有一一定强强度、柔柔性和和光滑的PVC管使得爆爆破破能量首首先向向两节炸炸药间间低压区区汇集集，并在在切缝缝方向聚聚能，对对两炮孔孔间的的围岩进进行爆爆破切割割，提提高爆破破有益益能。而而光滑滑的PVC切缝管形形成成柔性护护垫，减减轻了爆爆破后后冲效应应，减减弱爆破破冲击击波对轮轮廓面面围岩的的爆破破扰动损损伤。3.3、采用高高高爆速导导爆索索同段起起爆，利利用导爆爆索网网路同时时起爆爆消除高高段位位雷管毫毫秒误误差，光光爆孔孔之间的的联合合作用效效果进进一步增增强。在在光爆孔孔间形形成贯通通裂缝缝的同时时，利利用岩石石均匀匀抗压强强度高高、抗拉拉强度度低的特特点，使使得围岩岩瞬间间应力重重分布布，沿着着轮廓廓面曲面面形成成超过围围岩自自身抗压压强度度一个数数量级级高强度度的轴轴向动压压应力力拱桥，利利用用“应力拱桥桥效效应”有效抵抗抗爆爆破能量量在轮轮廓面形形成光光爆孔径径向爆爆生裂纹纹，剩剩余的爆爆破能能量推动动光爆爆孔外需需爆除除的岩体体，迫迫使其加加速剥剥离，所所以轮轮廓面更更为平平整，轮轮廓面面炮孔半半孔率率高，可可以更更有效控控制隧隧道轮廓廓面爆爆破超挖挖。被被爆破岩岩体破破碎无大大块、便便于机械械化出出渣。3.4、爆破后后后，轮廓廓面围围岩内部部应力力重分布布的轴轴向压应应力拱拱桥的自自稳功功能提高高了围围岩的稳稳定性性，从而而增加加了后排排钻孔孔爆破施施工的的安全性性。4施工工艺4.1、工艺流流流程切缝聚能光面爆爆爆破装置置制作作钻孔装装药药及起爆网网网络连接炮泥堵塞点火起爆爆破器材准备4.2、操作要要要点4.2.1、钻钻钻孔隧道爆破钻孔形形形式一般般分为为光爆孔孔、辅辅助孔、掏掏槽槽孔3种，在施施工工中应根根据实实际情况况进行行选择3种炮孔的的爆爆破参数数，根根据隧道道岩性性、设计计要求求等合理理布置置炮孔。控控制制超挖的的核心心之一是是要做做好光爆爆孔钻钻孔方向向和孔孔网参数数精度度要求，周周边边孔间距距不得得大于50cm。4.2.2、轴轴轴向不耦耦合切切缝聚能能光面面爆破装装置制制作光面爆破装置主主主要由PVC管制作，并并并可以提提前在在厂内集集中制制作。为为了提提高制作作效率率，PVC管宜采用用切切割机改改装进进行切缝缝切割割加工。在在装装药前2h～3h制作好装装置置，以避避免影影响装药药工效效。（1）切缝管切缝管选用有一一一定柔性性、阻阻燃性、抗抗静静电、约约束强强度适中中、合合理性价价比、经经济的PVC管，根据据岩岩石普氏氏系数数与节理理裂隙隙程度、设设计计所需线线装药药密度。切切缝缝管保持持其结结构及硬硬度本本身对爆爆破能能量的约约束聚聚能能力力与切切缝形式式的合合理设计计至关关重要。根根据据工程实实践，选选用厚度2mm的ø32mmmmPVC管。切缝缝管管为保证证刚度度和整体体性，双双向对称称间隔隔切缝设设计，切切缝宽度2～3mm，切缝长长度度为1.0～1.2m，两头和和中中部均间间隔10cm，方便装装置置制作与与装配配定位。（2）装置加工工要要点采用ø32mmmPPVC管双向对对称称间隔切切开；；在一半半管片片装入事事先切切割好合合适长长度的导导爆索索（比炮炮孔深深度长0.5m左右）；；根根据围岩岩等级级和强度度，确确定光爆爆孔单单孔装药药量（爆爆破参数数应根根据试炮炮调整整），将ø32mmmm2000g乳化炸药药沿沿着轴向向切割割成4段，孔底底部部的位置置安装装100g药卷，用用胶胶布固定定，第第二段药药卷装装50g与底部装装药药间隔10～30cmm,,,从第三节节开开始均为为间隔隔20cm，再装50g炸药，直直到到孔口部部位，利利用切缝缝形成成两管片片将乳乳化炸药药与防防水导爆爆索压压实，并并用电电工胶固固定切切缝管。PVC应用胶带带缠缠绕紧实实，装装置运输输、安安装时应应保护护好，防防止导导爆索打打结弯弯折。轴向不耦合切缝缝缝聚能光光面爆爆破装置置制作作步骤图图4.2.3、爆爆爆破装置置安装装爆孔装药前应用用用钻机清清孔，确确保孔内内没有有浮石，方方便便爆破装装置安安装施工工。爆爆破装置置运到到爆破施施工现现场后，轻轻拿拿轻放，以以防防破损。根根据据爆破施施工设设计方案案，装装药时注注意让让装置切切缝对对准炮孔孔连线线方向，必必要要时可适适当纠纠正切缝缝方向向，保证证双侧侧切缝连连线与与轮廓面面平行行，然后后平缓缓推入让让装置置到达孔孔底位位置。在在孔口口位置堵堵塞20～30cm长度；起起爆爆网路连连接、检检查，最最后起起爆。4.2.4、装装装药堵塞塞及起起爆网络络连接接孔口段封堵：孔孔孔口堵塞塞材料料选用浸浸水纸纸盒，浸浸水饱饱和程度度必须须保证纸纸盒能能加工成成条状状且密室室为准准，严禁禁用稀稀泥、石石块堵堵塞。起爆网路连接：：：导爆索索网路路应严格格按设设计进行行连接接，采用用复式式连接提提高网网路可靠靠性。导导爆索网网路中中不应有有死结结，孔内内不应应有接头头，孔孔外相邻邻传爆爆雷管之之间应应留有足足够的的距离，每每3-5个光爆孔孔间间安装一一颗引引爆雷管管，所所有周边边孔引引爆雷管管必须须采用同同一段段数。4.2.5、起起起爆采用击发针起爆爆爆法。此此法起起爆时间间容易易控制，操操作作安全、简简单单，成本本低。爆破后效果图一一一爆破后效效果果图二5结束语随着现代科技的的的不断进进步，采采用轴向向不耦耦合切缝缝聚能能光面爆爆破技技术与传传统光光面爆破破技术术比较，新新技技术具有有现场场施工简简便、炸炸药能量量利用用