隧道全断面开挖光面爆破工法

PAGE1PAGE11隧道全断面开挖光面爆破工法光面爆破是通过正确选择爆破参数和合理的施工方法，达到爆后壁面平整规则、轮廓线符合设计要求的一种控制爆破技术。隧道全断开挖光面爆破工法，是应用光面爆破技术，对隧道实施全断面一次开挖的一种施工方法。它与传统的爆破法相比，最显著的优点是能有效地控制周边眼炸药的爆破作用，从而减少对围岩的扰动，保持围岩的稳定，确保施工安全，同时，又能减少超、欠挖，提高工程质量和进度。一、光面爆破作用原理光面爆破的破岩机理是一个十分复杂的问题，目前仍在探索之中。尽管在理论上还不甚成熟，但在定性分析方面已有共识。一般认为，炸药起爆时，对岩体产生两种效应：一是药包爆炸瞬时高温高压气体形成的冲击波效应；二是爆炸气体膨胀做功所起的作用。光面爆破是周边眼同时起爆，各炮眼的冲击波向其四周作径向传播，相邻炮眼的冲击相遇，则产生应力波的叠加，并产生切向拉力，拉力的最大值发生在相邻炮眼中心连线的中点，当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时，岩体便被拉裂，在炮眼中心连线上形成裂缝，随后，爆炸气的膨胀使裂缝进一步扩展，形成平整的爆裂面二、光面爆破的技术要点要使光面爆破取得良好效果，一般需掌握以下技术要点：1.根据围岩特点，合理选定周边眼的间距和最小抵抗线，尽最大努力提高钻眼质量。2.严格控制周边眼的装药量，尽可能将药量沿眼长均匀分布。3.周边眼宜使用小直径药卷和低猛度、低爆速的炸药。为满足装结构要求，可借助导爆索(传爆线)来实现空气间隔装药。4.采用毫秒微差有序起爆。要安排好开挖程序，使光面爆破具有良好的临空面。(一)周边眼常用参数的选择1.周边眼间距E它是直接控制开挖轮廓面平整度的主要因素。一般情况下E=(12~15)d，其中炮眼直径d=35~45mm。对于节理较发育、层理明显以及开挖轮廓要求较高的地下工程，周边眼间距可适当减小，也可在两炮眼之间增加一个不装药的导向空眼。2.最小抵抗线W(光面层厚度)W直接影响光面爆破效果和爆碴块度。其取值在(13~22)d范围内，且W≥E。3.周边眼密集系数K一般情况，以K=E/W=0.7~1.0为宜。4.装药集中度q率采坦用物2冶号岩石炸药进若行光面爆破时套，若预留光爆到层嚷，狐q=0.15飞~众0.2kg殊/镜m跌；若全断面一裙次爆破，谈则叶q=0.2~跌0.3kg联/悦m半。如果采用其纱它炸药，则需级进行换算，其查换算系佛数套C宣按下式求得：要选取光面爆破亭参数可用类比才法或查曲表施(大见城表辅1顶)庸，必要时要在惹与所做工程地销质条件相类似刻的岩层中试验云，以求得更准膏确的爆破参数穗。亏帆(捕二帝)中周边眼装药结虾构闯市严格控制周边盐眼装药量，采舅用合理的装药仗结构，尽量使避炸药沿孔深均你匀分布，是实蕉现光面爆破的撑重要条件。常约用的装药结构乌有以下几种羞：漆鸟1龄.轧连续装药：将垄计算出的药量摸按装药集中度输连续均匀地装门入炮眼，其起猎爆药爆包置于痰眼浴底刊(巧见酬图掩1-a揉)属。弱控2陶.苹间隔装药：为反使爆炸力沿炮飘眼均匀分布，丝需将炸药沿炮齿眼全长布设，悠当其所需炸药队药卷连续长度逼短于炮眼长度曾较多时，应采晃用间隔装斩药径(瓣见惰图驼1-b折)判。腥京3编.游不偶合装药：调采用卷装炸药尚时，多为不偶哨合装药结妇构稠(备见盟图鸭1-c贤)问，这时要注意脑，不偶合系数形要私在蔑1.4~2.柏0额范围内秘。追煎(征三争)轿合理安排爆破况程序，选用合豆适的掏槽形皂式茄穷采用全断面开鲁挖隧道时，开俩始只有一个临的空面，显然，紧这不利于取得亮好的爆破效果刚，需要创造新渡的临空面。为调此，首先必须摔要选择合适的杠掏槽形式，以男取得理想的掏似槽效果；第二悼，要合理安排确爆破顺序，使晋爆破按掏槽、疮掘进、内圈、绩周边眼顺序进责行，以便为掘系进、内圈、周监边眼逐次开辟并临空面。实现炊顺序起爆的手尸段是采用微差锋爆破技术分段酿起爆。非三、光面爆破企施工工艺盗(粪一电)拍放样布衣眼痕事钻眼前，测量管人员要用红铅购油准确绘出开大挖断面的中线卫和轮廓线，标会出炮眼位置，瓶其误差不得超劝过告5cm帆。在直线段，轿可汽用锻3~沙5进台激光准直仪削控制开挖方向校和开挖轮廓线神。佛莲(疮二组)拖定位开往眼芹芹采用钻孔台车退钻眼时，台车要与隧道轴线要挡保持平行。台料车就位后按炮雀眼布置图正确滨钻孔对于掏槽义眼和周边眼的镇钻眼精度要求侮比其它眼要高阶，开眼误差要荷控制在桂3cm僚和姓5cm触以内。(三)钻眼堡钻工要熟悉炮冻眼布置图，要红能熟练地操纵规凿岩机械，特吃别是钻周边眼三，一定要由有敞较丰富经验的殃老钻工司钻，蜘台车下面有专固人指挥，以确现保周边眼有准余确的外插狸角汁(敢眼深醋3m之时，外插角眼＜籍3墓°规；眼深触5m正时，外插角孕＜撕2°明)哭，尽可能使两兽茬炮交界处台店阶小于筝15cm猪。同时，应根茄据眼口位置岩士石的凹凸程度烘调整炮眼深度绸，以保证炮眼时底在同一平面芹上下。杆(四)清孔涌装药前，必须昌用由钢筋弯制隆的炮钩和小直赔径高压风管输堪入高压风将炮鼓眼石屑括出和殊吹净限。呆(五)装药酱装药需分片分委组按炮眼设计女图确定的装药盗量自上而下进子行，雷管宽要钞“系对号入燥座前”劳。所有炮眼均菌以炮泥堵塞，光堵塞长度不小眉于莫20cm根。蝶境(翁六违)哭联结起爆网蔬路膀健起爆网路为复搜式网路，以保立证起爆的可靠拥性和准确性。使联结时要注意落：导爆管不能猎打结和拉细；纲各炮眼雷管连器接次数应相同梁；引爆雷管应魔用黑胶布包扎吗在离一簇导爆吩管自由端摄10cm沫以上处。网路驶联好后，要有左专人负责检查轧。雅菜(苍七乒)雅瞎炮的处貌理披姿发现瞎炮，应原首先查明原因沈。如果是孔外陕的导爆管损坏币引起的瞎炮，摔则切去损坏部卸分重新连接导芒爆管即可，但粗此时的接头应难尽量靠近炮眼然。如因孔内导何爆管损坏或其丙本身存在问题趴造成瞎炮，则雄应参娘照取TBJ404挪-8祸7毯《铁路隧道安照全技术规则》愚有关条款处理咬。挽鹰光面爆破操作宅其它事宜可参岛照质TBJ204乖-8普6断《铁路隧道施屡工规范》酸和露TBJ404鞠-8迟7栗《铁路隧港道安全技术规登则》有关规定钱实施。斗四、隧道光面燃爆破质量检验迷标准撑(撑一谢)吧超欠慈挖臂亭爆破后的围岩弊面应圆顺平整即，无欠挖，超塌挖罗量劲(耀平均线性超疮挖芹)柔应控制在暂10cm菌(历眼深蒙3m蜘时箱)妥和肾18cm触(泛眼深役5m州时园)张以内喘。速与(味二舰)哨半眼痕保存李率垫好围岩为整体性败好的坚硬岩石醉时，半眼痕保被存率应大节于严80小%艺，中硬岩石应界大宪于昨70宽%陪，软岩应大爽于羊50甜%部。舅鞋(报三效)槽对围岩的破坏抱程云度枕抓爆破后，围岩午面上无粉碎岩踩石和明显的裂聚缝，也不应该猜有浮石（岩性忧不好时应无大火浮艇石谅)拉。才斤(栽四筹)仪炮眼利用胆率现缘应大本于隙90构%尊。南秋五、主要施工瑞设备熄主要施工设备掩见苹表弟2卷。督骤主要施工设轮备梳束钩表寸2六、劳动组织切测量工删：瓜3诉人，负责测量忙放线钩。流立炮像剩段工序：柄6药人，负责吹眼讯、装药、连线鹊、点炮座。革微风枪手关：坡8街人，负责钻眼昨。瘦仆司钻工：采用竞液压钻孔台车糊作业时每台周车耻4洋人或府每狂2阔台址车立7饭人桂。拴穷修理工丸：鹊2券人，负责台车焦维修及充氮践。谋七、效益分析挥光面爆破是隧恶道钻爆法开挖走的先进技术之肚一，它不仅使巩围岩爆破松弛铸带比普通爆破坚小一倍以上，眯能较好地保持压隧道围岩的稳蓝定，有利于安祸全施工，而且贡岩面平整，为颂锚喷、衬砌等惑工序创造有利祸条件，同时还厅可减少超挖和境回填混凝土数胖量。铁路隧道躁采用光面爆破境，其平均线性莫超挖比普通爆妹破氏少行10~鼠30cm蜓，合每延米少吴挖兴1.7~卖5.1m案3劝(河单宰线恋)夹和芬2.6~乡7.8m宾3跨(跃双秧线致)危。按超挖竖1m衬3悄增加直接费夸用斩20隔0会元炮(解开挖置费愿5梨0核元，回填混凝智土更15豪0籍元狱)塌计算，每延米尿节约的费用分陈别达拨到杂340~10盟2绿0存元晌和那520~15挠6闹0跳元，经济效益曾十分显著。八、工程实例悄(馋一碰)曾大秦线白家湾哄隧道出口私段叶龙1用.必基本情况：白坑家湾双线铁路音隧道，全长随5058m乎，石质为浅灰恨色白云岩。出职口段长肿2740m毒，穿盾过拾Ⅳ究、描Ⅴ句类围岩段长戏2500m从，采用钻爆法继全断面开挖，美用瑞典产液压润钻孔台车钻眼俗，土台车装药辩，美制战980C醉装载机装碴，借英制阿维绢林持03聪0疼型洒25红t涉倾卸车运输，挖组成一条机械上化掘进作业线肾。出口段掘进显共耗攀时惧2制0崭个月虚零子1液0建天，单口月掘吧进速度达到裁231m柜。它亡2胀.之使用的爆破器崭材：雷管乌为晨1~1强5孤段非电毫秒雷签管。炸药为呼：馆Ф甩40×35弊0奋、重注500g橡的吓2趁号抗水销铵炸吸药土，移Ф陵20×35的0敞、重睁200g基的污1凶号抗水销铵炸度药趁，霉Ф层35×15迁0害、重课200g崖的乳化油防水汤炸药。周边眼杯装药结构见爱图舒2稍。键3烈.振炮眼布置以：盖Ⅴ拆类围岩段炮眼局布置见医图安3献，掏槽眼见陶图锐4鸣。周边眼的外居插角毫为参3焦°甘，底眼下插角缠为种4伞°俯。药量配备见峡表纤3沉。饿警4症.咬周边眼参数戏：他申炮眼直径：宽48mm臂；葡摄炮眼间距：型60cm榨(葵Ⅴ叛类围忘岩撒)移军最小抵抗线：巨58cm牛(击Ⅳ砖类围脆岩张)床率触高80cm芳(意Ⅴ菜类围叫岩葡)姿疗琴添75cm酒(鲁Ⅳ织类围孟岩牢)帅挖5小.锅爆破效果：重辆点观者测摇DK171+秧120~DK际171+30撒0逼段，该段最高袭循环进尺为鼠5m浙，平均循环进南尺询4.73m广，平均炮眼利般用堂率硬94.6狐%纲，炮痕保存率贴为池91%额(福拱三部哑)挤和茫76%伪(不边该墙熟)坐，平均线性超森挖躲18.5cm简。实施光面爆肤炮地段，由于栋围岩整体性好袖，爆后围岩稳恭定，无浮石，够施工中未采用瓜临时支护。肯(蹈二醒)芝广东省珠海市匀板樟山公路上担行隧道鼻。物衰1融.麻基本情况：板年樟山公路隧道脾，是一座具有碧通风、通讯、剩信号、监控、紧照明和消防等缎功惯能的现代化公式路隧道，该隧恒道分上行、下端行，长度均为蜜1210m盏，石质为灰色衡和肉红色花岗孟岩。上行隧道筹分两期建构成械(群一期工程仅挖仓毛霸洞汇)驼。我们在一期什工程施工中，顺对酒Ⅲ点类以上围岩地面段采用全断面翠钻爆法开挖，升组成一条土洋产结合的掘进作仰业线：在土台红车上人工手捧持倘8渴台风动凿岩机帆同时钻眼，以均美制盯980C假装载机装碴，且德制奔值驰拨262点8鄙型续15祸t嗓自卸汽车运输忙。平均月单面话掘进铁81m他，单面最高月量掘进愉114m涝。表3供2序.扮使用的爆破器栗材：采裕用睡1~1借5讲段非电毫秒雷裳管一次起爆，旁炸药芳为位φ奶32×20竞0泡、重彻150g键的诵4堡号抗水硝铵炸巨药倚和块φ冈20×35港0伴、重汁200g泳的鸽1贵号抗水硝铵炸栽药境。留油3喜.森炮眼布置及药犹量配怕备犬礼炮眼布置及所汽用雷管段数见烘图邻5炉，其周边眼外供插角蓄为们3~4混°柔，底眼下插角不为低5~10棋°焦。掏槽眼布置存见粮图俊6半，药量配备见绣表砌4匪。虚谜4秘.能周边眼参数你：恰倾炮眼直径：辱38mm搏奴炮眼间距：越60