隧道上導(dǎo)坑光面爆破施工技術(shù)

1、PAGE PAGE 13爆 破 工 程讀書報(bào)告專業(yè)：111工程管管理班姓名：張 強(qiáng) 學(xué)號：1110311210045花巖子隧道道上導(dǎo)坑坑光面爆破破施工技技術(shù)摘 要介紹花巖子子隧道光光面爆破破施工方方法及工工藝，對隧道道超欠挖挖控制起起到積極極作用，達(dá)達(dá)到保證證安全、質(zhì)質(zhì)量下，降降低施工工成本，加加快工程程進(jìn)度。隨著光面爆破技術(shù)的不斷應(yīng)用和推廣，隧道工程中的光面爆破施工管理已日趨成熟。本文就如何進(jìn)行施工管理，對花巖子隧道工程中的光面爆破施工管理途徑進(jìn)行分析，以全面落實(shí)爆破設(shè)計(jì)，確保施工的進(jìn)度和安全，促進(jìn)成本的降低，提高光面爆破的效果。 關(guān)鍵詞：公公路隧道道；光面面爆破；設(shè)計(jì)；施施工一，工程概概述

2、花巖子隧道道進(jìn)口段段位于九九環(huán)線映映秀至日日?。ㄋ乃墓媚锷缴剑┞糜斡喂犯母慕üこ坛藾合同段段。該隧隧道為單單洞對向向交通，全長570m；建筑限界為凈高9米，凈寬5米；隧道路面橫坡為雙向坡2%。隧道內(nèi)空斷面為凈寬10m，拱高6.8m的三心圓曲邊墻結(jié)構(gòu)。隧址區(qū)位于于巴郎山山南麗，山山勢挺拔拔，地形形陡峻，為為巴郎山山最險(xiǎn)要要地段之之一。區(qū)區(qū)內(nèi)地面面高程變變化在34550-336800m之間間。場地地出露及及鉆孔揭揭露的地地層為新新生界第第四系全全新統(tǒng)人人工填筑筑層（Q4me）、崩崩坡積層層（Q4c+dll）、坡坡殘積層層(Q4dl+eel)和三疊疊系西康康群侏倭倭組（T3zhh）。隧隧址區(qū)位位于

3、馬家家院子背背斜和涼涼水井向向斜之間間，斷裂裂活動不不發(fā)育。區(qū)區(qū)內(nèi)地表表水系部部發(fā)育，主主要為季季節(jié)性溝溝水，地地下水內(nèi)內(nèi)型主要要為松散散堆積層層孔隙潛潛水、基基巖裂隙隙水。隧隧道進(jìn)出出口及洞洞身段由由三疊系系西康群群侏倭組組（T3zhh）變質(zhì)質(zhì)砂巖夾夾板巖構(gòu)構(gòu)成，其其圍巖類類別為、級，其中中級圍巖占占53%。隧道按按“新奧法”施工原原理進(jìn)行行洞身結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)，即以以系統(tǒng)錨錨桿、噴噴砼、鋼鋼筋網(wǎng)、格格柵鋼架架、型鋼鋼鋼架等等組成初初期支護(hù)護(hù)與二次次模筑砼砼相結(jié)合合的復(fù)合合襯砌形形式。結(jié)合我隧道道圍巖破破散，保保證隧道道施工安安全的前前提下，擬采用臺階法對隧道進(jìn)出口及洞身段進(jìn)行開挖。二、光面爆爆

4、破的特特點(diǎn)及意意義隧道光面爆爆破是一一種能按按設(shè)計(jì)輪輪廓線爆爆破巖體體，使隧隧道開挖挖面平整整，并使使圍巖不不受明顯顯破壞的的控制爆爆破技術(shù)術(shù)。其實(shí)實(shí)質(zhì)就是是在隧道道掘進(jìn)設(shè)設(shè)計(jì)斷面面的輪廓廓線上布布置加密密周邊孔孔，減小小藥包直直徑，減減少裝藥藥量，采采用低密密度和低低爆速的的炸藥，以以控制炸炸藥爆炸炸能量及及其作用用，降低低爆炸沖沖擊波的的峰值壓壓力，削削弱在巖巖石中引引起的應(yīng)應(yīng)力波強(qiáng)強(qiáng)度，避避免在炮炮孔周圍圍產(chǎn)生壓壓碎區(qū)，而而使爆破破作用集集中到需需要爆落落的一側(cè)側(cè)巖體上上，減弱弱對原巖巖體的破破壞作用用。這種種加密的的周邊孔孔稱為光光爆孔。當(dāng)當(dāng)相鄰的的光爆孔孔爆破時(shí)時(shí)，在其其連心線線上將

5、形形成貫通通裂隙，巖巖體被劈劈裂，形形成平整整的斷裂裂面。隧隧道光面面爆破的的爆破原原理使此此種爆破破對隧道道施工意意義巨大大：（1）隧道的的開挖質(zhì)質(zhì)量（超超、欠挖挖控制質(zhì)質(zhì)量）的的好壞，直直接影響響著一個(gè)個(gè)隧道施施工的成成本控制制。采用用光面爆爆破使開開挖面平平整，巖巖體破碎碎少，超超欠挖控控制質(zhì)量量好。爆爆破后開開挖面基基本接近近設(shè)計(jì)輪輪廓線，直直接減少少了將來來支護(hù)的的工程數(shù)數(shù)量。據(jù)據(jù)有關(guān)資資料統(tǒng)計(jì)計(jì)，光面面爆破與與普通爆爆破相比比，超挖挖量由原原來的15%20%降低到4%7%。（2）光面爆爆破后，開開挖面平平整，危危石少，撬撬頂工作作簡單，減減輕了表表面應(yīng)力力集中現(xiàn)現(xiàn)象，避避免局部部冒

6、落，增增進(jìn)了圍圍巖穩(wěn)定定，加快快了隧道道掘進(jìn)速速度。（3）光面爆爆破對圍圍巖破壞壞輕微，危石少，據(jù)有關(guān)資料表明，采用光面爆破時(shí)，圍巖松弛帶的范圍只是常規(guī)爆破方法的1/3-1/2，直接提高了圍巖穩(wěn)定性，保證了施工安全及隧道開挖質(zhì)量。三、爆破方方案設(shè)計(jì)計(jì)根據(jù)公路隧隧道“新奧法”施工的的需要和和工程地地質(zhì)條件件，考慮慮工程成成本控制制及整體體工期，本本隧道決決定采用用光面爆爆破施工工。目前前，隧道道光面爆爆破施工工有2種方法法：一是是預(yù)留光光爆層法法；二是是全斷面面一次性性開挖法法。根據(jù)施施工現(xiàn)場場的實(shí)際際條件及及圍巖情情況，本本隧道擬定定采用預(yù)預(yù)留光爆爆層法。綜合考慮施工整體進(jìn)度及利于控制超欠挖因

7、素，擬確定開挖每循環(huán)進(jìn)尺2.0m。1、爆破參參數(shù)的計(jì)計(jì)算光面爆破參參數(shù)選擇擇主要與與地質(zhì)條條件有關(guān)關(guān)，其次次是炸藥藥的品種種與性能能；隧道道開挖斷斷面的形形狀與尺尺寸，裝裝藥結(jié)構(gòu)構(gòu)與起爆爆方法?；◣r子隧道主要為級圍巖，上導(dǎo)開挖斷面的面積為53.94 m2，采用2號巖石銨梯炸藥，周邊眼采用空氣間隔裝藥，其他炮眼采用連續(xù)柱狀裝藥，采用火雷管和非電毫秒導(dǎo)爆雷管起爆。嚴(yán)格控制周周邊眼的的裝藥量量，采用用合理的的裝藥結(jié)結(jié)構(gòu)，盡盡可能的的使藥沿沿藥眼長長均勻的的分布，這這是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)光面爆爆破的重重要條件件。在光面爆破破中，炮炮眼間距距E、最小小抵抗線線W、炮眼眼密集系系數(shù)K、裝藥藥密度q是相互互制約的的。（

8、1）、周周邊眼間間距（a）與光爆爆層厚度度（B）光爆層是指指周邊炮炮孔與最最外層主主爆孔之之間的一一層巖石石圈。光光爆層厚厚度就是是周邊眼眼最小抵抵抗線，它它與開挖挖的隧道道斷面大大小有關(guān)關(guān)。在斷斷面跨度度大，光光爆眼所所受到的的夾制作作用小，巖巖石比較較容易崩崩落，此此時(shí)光爆爆層厚度度可以大大些。斷斷面小，光光爆眼所所受到的的夾制作作用大，光光爆層厚厚度可以以小些，光光爆層厚厚度與巖巖石的性性質(zhì)和地地質(zhì)構(gòu)造造也有關(guān)關(guān)，堅(jiān)硬硬巖石光光爆層可可小些，松松軟破碎碎的巖石石光爆層層可大些些。根據(jù)據(jù)花巖子子隧道設(shè)設(shè)計(jì)內(nèi)空空斷面為為凈寬110m，拱拱高6.8m的的三心圓圓曲邊墻墻結(jié)構(gòu)，確定光爆層厚度（B

9、）為0.60m；周邊眼間距為0.5m。（2）、周周邊眼密密集系數(shù)數(shù)周邊眼密集集系數(shù)是是周邊眼眼間距（a）與光光爆層厚厚度（B）的比比值。密密集系數(shù)數(shù)過大，爆爆破后會會在周邊邊眼間留留下巖埂埂，爆破破不徹底底，造成成欠挖；反之，會會使爆破破設(shè)計(jì)輪輪廓線外外巖體破破碎、松松動，危危石多，出出現(xiàn)超挖挖。由此此見，周周邊眼密密集系數(shù)數(shù)的選擇擇正確與與否，直直接關(guān)系系著隧道道開挖質(zhì)質(zhì)量的好好壞。確確定本隧隧道周邊邊眼密集集系數(shù)為為0.668。A=（122166）d K= aa/B 式中，a為為周邊炮炮眼間距距，cm；d為炮眼直直徑，mm。K值總是小小于1當(dāng)d=33846mmm，a=33060ccm，B=

10、7580ccm時(shí)，K=00.60.8。（3）裝藥藥量計(jì)算算：光面爆破裝裝藥量的的計(jì)算，主主要是確確定周邊邊眼光爆爆層炮眼眼裝藥集集中度，即即以kg/m表示，一一般采用用實(shí)驗(yàn)方方法求得得或從同同類工程程中選取取。q=QaBB式中q裝裝藥集中中度，kg/m；Q單位體體積耗藥藥量，g/mm3；A周邊眼眼間距，m；B光爆層層厚度，m；通過現(xiàn)場試試驗(yàn)和施施工經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用用計(jì)算法法進(jìn)行校校核，確確定q=0.12kg/m。（4）不耦耦合系數(shù)數(shù)K不耦合系數(shù)數(shù)是指炮炮孔直徑徑與藥包包直徑之之比。光光面爆破破采用藥藥包直徑徑小于炮炮孔直徑徑的方法法，因而而不耦合合系數(shù)K1。隨著不耦合合系數(shù)的的增大，爆爆炸沖擊擊

11、作用減減弱，而而爆炸氣氣體準(zhǔn)靜靜態(tài)壓力力的作用用時(shí)間得得到延長長，作用用在炮孔孔壁巖石石上的應(yīng)應(yīng)力值下下降。不不耦合系系數(shù)的取取值一般般介于1.553.0之間，此此時(shí)可使使炮孔壁壁巖石上上受到的的沖擊壓壓力（或或產(chǎn)生的的應(yīng)力）不不大于巖巖石的極極限抗壓壓強(qiáng)度，避避免壓碎碎圈的形形成，從從而留下下半炮孔孔痕跡；同時(shí)，在在炮孔連連心線上上產(chǎn)生的的切向拉拉應(yīng)力大大于巖石石的抗拉拉強(qiáng)度，產(chǎn)產(chǎn)生定向向裂隙。（5）裝藥藥結(jié)構(gòu)和和起爆方方式光面爆破采采用不耦耦合裝藥藥，一般般不耦合合系數(shù)為為1.52.0，炮眼眼裝藥按按裝藥集集中度計(jì)計(jì)算出的的藥量均均勻裝入入炮眼內(nèi)內(nèi)。為克克服底部部炮眼的的阻力，在在炮眼底底

12、部放半半個(gè)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)藥卷，使使光爆層層易于脫脫離巖體體。施工工中采用用如下圖圖裝藥結(jié)結(jié)構(gòu)：1/2普通標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)藥卷卷（35）起爆爆；小直徑徑藥卷（25）空氣氣間隔裝裝藥。2、光面爆爆破參數(shù)數(shù)確定結(jié)合以上理理論計(jì)算算，最終終爆破參參數(shù)確定定如下：花巖子隧道道光面爆爆破設(shè)計(jì)計(jì)參數(shù)掘進(jìn)長度：2.00m結(jié)合設(shè)計(jì)資資料，確確定巖石石性質(zhì)為為3-44名稱周邊眼間距距光爆層厚度度密集系數(shù)裝藥集中度度不耦合系數(shù)數(shù)cmcmKg/m參考值40-50050-8000.5-00.80.1-00.1551.5-22.0花巖子隧道道取值50600.680.121.63、起爆順順序光面爆破的的分區(qū)起起爆順序序?yàn)椋禾吞筒垩郏?、2）

13、輔助眼眼（3、4）周邊眼眼（5、6）底板眼眼（7）。采用用多段微微差起爆爆（由內(nèi)內(nèi)向外），其其中主爆爆區(qū)的周周邊眼比比輔助眼眼眼跳2段起爆爆，并用用同一段段雷管。主主爆區(qū)使使用非電電毫秒雷雷管。光光爆層的的光爆眼眼用用導(dǎo)導(dǎo)爆索一一次同時(shí)時(shí)起爆。四、施工方方法及工工藝（一）、鉆鉆爆機(jī)具具材料鉆孔采用115臺YT28型鑿巖巖機(jī)和3臺20mm電動動空壓機(jī)機(jī)，人工工鉆孔，鉆鉆孔直徑徑為422mm，一一字形合合金鋼鉆鉆頭。采采用35mmm2000mm22號巖石石銨梯炸炸藥。引引爆雷管管為8號工業(yè)業(yè)紙殼火火雷管，炮炮眼內(nèi)的的起爆傳傳爆，四四通管連連接，雙雙雷管引引爆，掏掏槽眼采采用跳段段雷管以以利用擴(kuò)擴(kuò)大

14、掏槽槽效果。（二）、光光面爆破破施工工工藝放樣布眼鉆眼前，測測量人員員用經(jīng)緯緯儀和水水準(zhǔn)儀，準(zhǔn)準(zhǔn)確定出出隧道中中心線和和拱頂面面高程；用紅油油漆畫出出開挖輪輪廓線，并并標(biāo)出炮炮眼位置置，其誤誤差不得得超過55cm；每次測測量放線線的同時(shí)時(shí)，要對對上次爆爆破斷面面進(jìn)行檢檢查，及及時(shí)調(diào)整整爆破參參數(shù)，以以達(dá)到最最佳爆破破效果。2、鉆眼要要求掏槽眼：深深度、角角度按設(shè)設(shè)計(jì)施工工，眼口口間距誤誤差和眼眼底間距距誤差不不得大于于5cmm。輔助眼：深深度、角角度按設(shè)設(shè)計(jì)施工工，眼口口排距、行行距誤差差均不大大于100cm。周邊眼：開開眼位置置在設(shè)計(jì)計(jì)斷面輪輪廓線上上允許沿沿輪廓線線調(diào)整其其誤差不不得大于于

15、5cmm；炮眼眼方向可可以3%5%的斜率率外插，眼眼底不得得超出開開挖斷面面輪廓線線10ccm，最最大不得得超過115cmm。內(nèi)圈圈眼至周周邊眼的的排距；誤差不不得大于于5cmm；內(nèi)圈圈眼與周周邊眼應(yīng)應(yīng)采用相相同的斜斜率。鉆鉆眼裝藥藥率調(diào)整整，當(dāng)開開挖面凹凹凸較大大時(shí)，應(yīng)應(yīng)按實(shí)際際情況調(diào)調(diào)整炮眼眼深度（相相應(yīng)調(diào)整整裝藥量量），力力求所有有炮眼（除除掏槽眼眼外）眼眼底在同同一平面面上。鉆鉆眼完畢畢，按炮炮眼布置置圖進(jìn)行行檢查并并做好記記錄，有有不符合合要求的的炮眼重重鉆，經(jīng)經(jīng)檢查合合格后，方方可裝藥藥爆破3、炮眼布布置要求求先布置掏槽槽眼，其其方向在在巖層層層理明顯顯時(shí)應(yīng)盡盡量垂直直于層理理，掏

16、槽槽眼應(yīng)比比其他眼眼加深220cmm。周邊眼嚴(yán)格格按設(shè)計(jì)計(jì)開挖輪輪廓線布布置，在在硬巖層層中，周周邊眼的的眼口在在斷面設(shè)設(shè)計(jì)輪廓廓線上，眼眼底超出出輪廓線線小于110cmm；在軟軟巖中，周周邊眼的的眼口在在斷面設(shè)設(shè)計(jì)輪廓廓線內(nèi)小小于8ccm，眼眼底落在在輪廓線線上。輔助眼根據(jù)據(jù)上稀下下密，中中部均勻勻分布的的原則布布置。4、孔口堵堵塞長度度L0L0=（00.20.5）W一般堵塞長長度淺眼眼不超過過20ccm，深深眼不超超過300cm。5、清孔裝裝藥裝藥前用小小直徑高高壓風(fēng)管管將炮眼眼內(nèi)石屑屑吹凈，裝裝藥需分分片，分分組按炮炮眼設(shè)計(jì)計(jì)圖確定定的裝藥藥量自上上而下進(jìn)進(jìn)行，雷雷管要“對號入入座”不得

17、混混裝。所所有炮孔孔均用炮炮泥堵塞塞，堵塞塞長度周周邊眼不不小于220cmm，其他他眼不小小于355cm。周周邊眼采采用小藥藥卷配導(dǎo)導(dǎo)爆索，以以增加不不耦合系系數(shù)和爆爆破時(shí)的的緩沖作作用，炮炮孔裝藥藥均采用用反向裝裝藥結(jié)構(gòu)構(gòu)。6、連接起起爆網(wǎng)絡(luò)絡(luò)起爆網(wǎng)絡(luò)采采用復(fù)式式網(wǎng)絡(luò)，以以保證起起爆的可可靠性和和準(zhǔn)確性性。導(dǎo)爆爆管采用用四通管管連接，不不能打結(jié)結(jié)和拉伸伸，各類類炮眼雷雷管連接接段數(shù)相相同。引引爆雷管管應(yīng)用絕絕緣膠布布包扎在在離一根根導(dǎo)爆管管自由端端15ccm處，聚聚能穴背背向傳爆爆方向，網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)連好好后要有有專人負(fù)負(fù)責(zé)檢查查后再起起爆。7、光面爆爆破施工工技術(shù)措措施（1）對所所有爆破破作業(yè)人人

18、員進(jìn)行行崗前培培訓(xùn)，使使他們充充分了解解光面爆爆破的重重要性及及一些有有效可行行的施工工方法，以以提高操操作熟悉悉程度。（2）選用用低爆速速、低猛猛度、低低密度、傳傳爆性能能好、爆爆炸威力力大的2號巖石石銨梯炸炸藥。（3）用不不耦合裝裝藥結(jié)構(gòu)構(gòu)，光面面爆破不不耦合系系數(shù)為1.52.0，但藥藥卷直徑徑不應(yīng)小小于該炸炸藥的臨臨界直徑徑，以保保證穩(wěn)定定傳爆。（4）嚴(yán)格格掌握與與周邊眼眼相鄰的的內(nèi)圈眼眼的爆破破效果，為為周邊眼眼爆破創(chuàng)創(chuàng)造臨空空面。炮炮眼深度度大于22.5mm時(shí)，內(nèi)內(nèi)圈眼應(yīng)應(yīng)與周邊邊眼有相相同的外外插角，周周邊眼應(yīng)應(yīng)盡量同同時(shí)起爆爆。（5）控制制裝藥集集中度，必必要時(shí)采采取間隔隔裝藥結(jié)

19、結(jié)構(gòu)，為為克服眼眼底巖石石的夾制制作用，可可在眼底底加強(qiáng)裝裝藥。（6）當(dāng)巖巖石層理理明顯時(shí)時(shí)，炮眼眼方向應(yīng)應(yīng)盡量垂垂直于層層理面，如如節(jié)理發(fā)發(fā)育，炮炮眼應(yīng)盡盡量避開開節(jié)理，以以防卡鉆鉆和影響響爆破效效果。五、光面爆爆破實(shí)施施效果與與經(jīng)濟(jì)效效益（一）、光光爆效果果花巖子隧道道開挖掘掘進(jìn)工作作已結(jié)束束，隧道道開挖全全部實(shí)行行光面爆爆破，除除開始的的爆破試試驗(yàn)段外外，剩余余開挖地地段光爆爆效果良良好，超超欠挖控控制良好好。 1、破后炮炮眼痕跡跡率達(dá)80%90%，兩茬茬炮銜接接臺階最最大尺寸寸為111cm，超超欠挖量量僅為5%左右，比比非光面面爆破的的超欠挖挖量（達(dá)達(dá)20%）要低低得多。2、洞碴塊塊度較小小且均勻勻，利于于裝碴，節(jié)節(jié)省裝運(yùn)運(yùn)時(shí)間。3、大大減減少初期期支護(hù)投投入，成成本控制制良好，降低工程造價(jià)。4、巖面平平整，應(yīng)應(yīng)力集中中小，減減少安全全隱患。（二）、經(jīng)經(jīng)濟(jì)效益益1、時(shí)間效效益：光面爆破施施工鉆眼眼及裝藥藥延長20mmin。清理危石或或補(bǔ)