隧道光面爆破施工工法

隧道光面爆破施工工法一、 工藝原理光面爆破是控制開(kāi)挖輪廓的一種爆破技術(shù)，它沿開(kāi)挖輪廓周邊布孑L,利用主炮孔爆破后形成的良好臨空面，在光爆層中起爆，借以減少光爆孔爆破的夾制作用，降低炸藥單耗，減少一次起爆藥量，使其獲得平滑的開(kāi)挖廓面，減輕圍巖的破壞，減小超欠挖和避免產(chǎn)生冒頂和坍塌。二、 光面爆破技術(shù)要點(diǎn)隧道開(kāi)挖應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)條件、開(kāi)挖斷面、開(kāi)挖方法、掘進(jìn)循環(huán)進(jìn)尺、鉆眼機(jī)具和爆破器材等結(jié)合爆破振動(dòng)要求進(jìn)行鉆爆設(shè)計(jì)。施工中應(yīng)根據(jù)爆破效果不斷調(diào)整爆破參數(shù)。2.1爆破參數(shù)選定2.1.1周邊眼間距E周邊眼間距直接控制開(kāi)挖輪廓線平整度的主要因素，一般E=(12?15)d,其中炮眼直徑d=35~45cm,對(duì)于節(jié)理發(fā)育，層理明顯的圍巖地段，周邊眼的間距可適當(dāng)減小，也可在兩個(gè)炮眼之間2.1.2最小抵抗線W（光面層厚度）最小抵抗線W直接影響光面爆破效果和爆碴塊度，周邊抵抗線應(yīng)大于周邊眼間距E，軟巖取較小的E值時(shí)，W值應(yīng)適當(dāng)增大。2.2周邊眼裝藥結(jié)構(gòu)2.2.1軟巖周邊眼裝藥結(jié)構(gòu)一般采用兩種形式：一種是較破碎圍巖采用空氣間隔裝藥，導(dǎo)爆索傳爆。導(dǎo)爆索作為炮眼裝藥時(shí)，按10g/m折算為2號(hào)巖石硝銨炸藥。另一種是較完整的軟弱巖層采用小直徑光爆炸藥連續(xù)裝藥。分別如下圖所示:分別如下圖所示:空氣間偷柱裝藥導(dǎo)爆管導(dǎo)爆管小直徑藥卷連續(xù)裝藥 一*222硬巖周邊眼裝藥結(jié)構(gòu)硬巖一般采用導(dǎo)爆索間隔裝藥，裝藥結(jié)構(gòu)如下圖：除周邊眼、中空眼外，其余掏槽、底眼、掘進(jìn)眼的裝藥結(jié)構(gòu)均為連續(xù)裝藥，只是裝藥長(zhǎng)度不同2.2本隧道鉆爆參數(shù)周邊眼間隔裝藥結(jié)構(gòu) 炮泥循環(huán)進(jìn)尺的確定：根據(jù)位際cm況，為減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)， IV、V級(jí)圍巖根據(jù)鋼架支護(hù)間距確定，本隧道IV級(jí)圍巖2.0m，V級(jí)圍巖1.0m，II、山級(jí)圍巖不大于3.5m。鉆孔直徑選擇：采用042mm鉆眼直徑，炸藥選擇2號(hào)巖石乳化炸藥。⑤隧道開(kāi)挖斷面的大?。河蓭r石和開(kāi)挖方法確定。，總藥量Q=q單WXL,式中q單是單耗，本隧道初步確定q單=0.9Kg/m3左右。由于隧道斷面變化較多，所以采用由單耗算出總的炸藥來(lái)確定每循環(huán)炮

孔數(shù)，炮孔總數(shù)量由N=Q/W,式中單孔W為單孔裝藥量。根據(jù)高速鐵路施工技術(shù)指南所給出的光面爆破參數(shù)表， 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況，本隧道選取光面爆破參數(shù)如表2-1。巖石類(lèi)別周邊眼間距E（cm）周邊眼抵抗線wcm）相對(duì)距離E/W極硬巖50~6055~750.8~0.85硬巖40~4550~600.8~0.85軟質(zhì)巖30~45 土 1業(yè)TV；海征W45~600.75~0.80表2-1光面爆破參數(shù)本隧道現(xiàn)已施工的圍巖開(kāi)挖斷面情況:項(xiàng)目圍巖類(lèi)型開(kāi)挖方法三線段V級(jí)雙側(cè)壁導(dǎo)坑法雙線段IV級(jí)臺(tái)階法單線段IV級(jí)臺(tái)階法一號(hào)平導(dǎo)IV級(jí)全斷面三線段V級(jí)雙側(cè)壁導(dǎo)坑法爆破方案如下:左、右導(dǎo)坑上臺(tái)階周邊眼間距E=40cm周邊眼抵抗線w=60cm輔助眼孔間距為80cm排距選擇80cm底板眼選著80cm掏槽眼孔深為1.2m，輔助眼1.0m，和周邊眼孔深0.8m。左、右導(dǎo)坑中臺(tái)階周邊眼間距E=40cm輔助眼孔間距為:80cm排距選擇100cm底板眼間距80cm掏槽眼孔深為2.2m，輔助眼孔深2.2,周邊眼孔深2.3m。左、右導(dǎo)坑下臺(tái)階周邊眼間距E=40cm輔助眼孔間距為：80cm排距選擇100cm底板眼間距80cm,輔助眼2.2m和周邊眼孔深2.3m

開(kāi)挖步驟開(kāi)挖部位眼別段別眼深（m眼數(shù)（個(gè)）每孔裝藥量（條）單孔裝藥量（Kg）單段總裝藥量（Kg）掏槽眼11.264.00.84.8上輔助眼31.011.00.22.0臺(tái)0階周邊眼70.8420.50.12.4底板眼51.082.00.43.2左/右導(dǎo)合計(jì)12.4坑中輔助眼1、32.2151.50.34.5臺(tái)周邊眼72.2145.01.014階底板眼52.396.01.210.8合計(jì)29.3輔助眼1、3、52.2211.50.36.3下周邊眼92.21951.019.0臺(tái)底板眼72.3961.210.8階合計(jì)36.111.2640.84.8上掏槽眼31.363.00.63.6臺(tái)51.252.00.42階輔助眼5、7、91.24010.28周邊眼131.0510.50.15.1底板眼111.21120.44.4中槽合計(jì)27.91、3、5、0.318.9下輔助眼7、9、11、2.2631.5臺(tái)13階周邊眼512.23651.036底板眼515/152.31961.222.8合計(jì)77.7施工中具體炮眼布置圖如下：雙線段IV級(jí)圍巖臺(tái)階法爆破方案如下上臺(tái)階周邊眼間距E=40cm周邊眼抵抗線w=50cm輔助眼孔間距為：100cm排距選擇70cm底板眼孔間距110cm,掏槽眼孔深為2.6m,輔助眼和周邊眼孔深2.4m,雙線段IV級(jí)圍巖上臺(tái)階裝藥參數(shù)開(kāi)挖步驟眼別段別眼深（m眼數(shù)（個(gè)）母孔裝藥量（條）單孔裝藥量（Kg）單段總裝藥量（Kg）上臺(tái)階掏槽眼12.6441.04輔助眼9、112.41030.66擴(kuò)槽眼3、5、72.62040.816內(nèi)圈眼132.41320.45.2壓頂眼112.4430.62.4周邊眼152.2381.50.311.4底板眼132.41671.422.4合計(jì)_67.4U工中具體E炮眼布置^自如下：SS…偵- §■羸虹二— :L加中臺(tái)階周邊眼間距E=40cm周邊眼抵抗線W=60cm輔助眼孔間距為：60cm底板眼孔間距120cm輔助眼和周邊眼孔深2.4mo下臺(tái)階周邊眼間距E=40cm輔助眼孔間距為：80cm底板眼選著100cm掏槽眼孔深為2.2m，輔助眼和周邊眼孔深2.4m。雙線段IV級(jí)圍巖下臺(tái)階裝藥參數(shù)開(kāi)挖步驟眼別段別眼深(m眼數(shù)(個(gè))每孔裝藥量(條)單孔裝藥量(Kg)單段總裝藥量(Kg)中臺(tái)階輔助眼1、32.4981.614.4內(nèi)圈眼52.4381.64.8周邊眼92.2710.21.4底板眼72.46112.224.2合計(jì)44.8施工中具體跑眼布置圖如下：一號(hào)平導(dǎo)全斷面爆破方案如下:周邊眼間距E=40cm周邊眼抵抗線w=50cm輔助眼孔間距為：70cm排距選擇80cm底板眼選著60cm掏槽眼孔深為2.2m，輔助眼和周邊眼孔深2.0m三、光面爆破施工工藝光面爆破施工工藝流程見(jiàn)下圖測(cè)量放檢查點(diǎn) - 布,孑11自檢?記錄清孔J 檢查點(diǎn) 裝藥聯(lián)結(jié)起爆網(wǎng)鉆孔自檢記親 r-111'88113118/15洞身開(kāi)挖檢驗(yàn)批驗(yàn)收記錄表8/15洞身開(kāi)挖檢驗(yàn)批驗(yàn)收記錄表3.1測(cè)量放樣先由測(cè)量班人員在掌子面用紅鉛油準(zhǔn)確繪出開(kāi)挖面的中線和輪廓線，標(biāo)出炮眼位置其誤差不得超過(guò)5cm。3.2布置炮眼3.2.1周邊眼布于隧道的開(kāi)挖輪廓線上，間距 E=8~15D，（D--為炮眼直徑）一般為40~50cm。垂直深度比設(shè)計(jì)進(jìn)尺淺20cm，最好為每循環(huán)實(shí)際進(jìn)尺深度。3.2.2 掏槽眼位于隧道掌子面的中下部，底板眼的上部，為便于打眼一般鉆孔臺(tái)架的第一、二層均布設(shè)，每層3~5排，間距a=6?12D（D-為炮眼直徑）一般為25~50cm，易爆取大值，反之取小值。掏槽眼開(kāi)口寬度為隧道半幅寬減50cm，眼底間距20cm，與掌子面夾角為55~70°，垂直深度比設(shè)計(jì)進(jìn)尺深20cm。1）掏槽眼類(lèi)型及布設(shè)單向掏槽單項(xiàng)掏槽由數(shù)個(gè)朝同一方向傾斜的炮眼組成適用于隧道斷面內(nèi)有軟弱夾層、層理、節(jié)理和裂隙時(shí)?？筛鶕?jù)斷面大小或軟夾層的厚度50°7050°70°不同，布置一排或兩排掏槽眼。掏槽眼的傾斜角度一般為巖石堅(jiān)固程度高，角度取小值楔形掏槽楔形掏槽由兩排相對(duì)稱(chēng)的傾斜炮眼組成，爆破后形成一個(gè)楔形槽，楔形掏槽分為：水平楔形掏槽和垂直楔形掏槽水平楔形掏槽適用于巖層為水平層理時(shí)。垂直楔形掏槽適用于中硬以上的均質(zhì)巖石。a,頂部掏槽ba,頂部掏槽a圖垂直楔形掏槽 b圖水平楔形掏槽323輔助眼位于掏槽眼與周邊眼之間的炮眼稱(chēng)為輔助眼，其作用是擴(kuò)大掏槽眼炸出的槽腔，為周邊眼爆破創(chuàng)造臨空面324底板眼位于隧道低部開(kāi)挖輪廓線上，間距a=15~20D,一般為70?80cm,垂直深度與設(shè)計(jì)進(jìn)尺相同。3.3.1鉆孔深度和斜率要符合爆破設(shè)計(jì)，盡量減小周邊眼外插角的角度，孔深小于3m時(shí)外插角的允許斜率宜為孔深的+5%孔深大于3m時(shí)外插角的允許斜率宜為孔深的+3%夕卜插角的方向應(yīng)與該點(diǎn)的法11/15方向相一致332當(dāng)開(kāi)挖面凹凸較大時(shí)，應(yīng)該按實(shí)際情況調(diào)整炮眼深度及藥量，使周邊眼和輔助眼眼底在同一個(gè)垂直面上。3.3.3采用手持鑿巖機(jī)鑿眼，當(dāng)鑿巖高度超過(guò) 2.5m時(shí)應(yīng)該配備與開(kāi)挖面相適應(yīng)的作業(yè)臺(tái)架進(jìn)行鑿巖；炮孔作業(yè)應(yīng)定人定崗，尤其左右側(cè)周邊眼鉆工不易接擊發(fā)槍邊眼鉆工不易接擊發(fā)槍變動(dòng)。3.3清孔裝藥裝藥前用小直徑高壓風(fēng)管將炮眼內(nèi)石屑吹凈，裝藥需分片，分組裝藥前用小直徑高壓風(fēng)管將炮眼內(nèi)石屑吹凈，裝藥需分片，分組按炮眼設(shè)計(jì)圖確定的裝藥量自上而下進(jìn)行，雷管要“對(duì)號(hào)入座”不得混裝。所有炮孔均用炮泥堵塞，堵塞長(zhǎng)度周邊眼不小于20cm所有炮孔均用炮泥堵塞，堵塞長(zhǎng)度周邊眼不小于20cm其他眼不小于35cm周邊眼采用小藥卷配導(dǎo)爆索，以增加不耦合系數(shù)和爆破時(shí)的緩沖作用，炮孔裝藥均采用反向裝藥結(jié)構(gòu)。3.5起爆網(wǎng)絡(luò)及起爆順序3.5.1起爆順序，隧道爆破掘進(jìn)的起爆順序?yàn)樘筒垩?輔助眼-掘進(jìn)眼T內(nèi)圈眼t周邊眼『底板眼。3.5.2導(dǎo)爆索具體連接圖所示圖3-1 導(dǎo)爆索連接示意圖1-導(dǎo)爆管；2-傳爆導(dǎo)爆管雷管；3-引爆導(dǎo)管雷管（按擊發(fā)槍?zhuān)?-炮孔內(nèi)的導(dǎo)爆管雷管3.5.3導(dǎo)爆索的連接如下圖所示，具體注意事項(xiàng)如下：b圖3-2導(dǎo)爆索連接方式a—分段并聯(lián)；b—簇并聯(lián)1 —雷管；2—主干索；3—支索切割導(dǎo)爆索應(yīng)使用鋒利刀具，不應(yīng)用剪刀剪斷導(dǎo)爆索。導(dǎo)爆索起爆網(wǎng)絡(luò)應(yīng)采用搭接、水手結(jié)等方法連接；搭接時(shí)兩根導(dǎo)爆索搭接長(zhǎng)度不小15cm中間不得夾有導(dǎo)濕物和火藥卷，捆扎應(yīng)牢固，支線與主線傳爆方向的夾角應(yīng)小于90。。連接導(dǎo)爆索中間不應(yīng)出現(xiàn)打結(jié)或打圈；交叉敷設(shè)時(shí)，應(yīng)在兩根交叉導(dǎo)爆索之間設(shè)置厚度不小于10cm的木質(zhì)墊塊。起爆導(dǎo)爆索的雷管與導(dǎo)爆索捆扎端端頭的距離應(yīng)小于 15cm雷管的聚能穴應(yīng)朝向?qū)П鞯膫鞅较?。四、爆破?yōu)化及調(diào)整光面爆破參數(shù)選定后，光爆效果可能達(dá)不到最佳，會(huì)出現(xiàn)進(jìn)尺不足和超欠挖現(xiàn)象，需要對(duì)光面爆破參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。4.1當(dāng)爆破進(jìn)尺不理想時(shí)，看掌子面各部位殘留的炮根，如掏槽眼炮根較淺而周?chē)o助眼較深，則增加輔助眼排數(shù)，減小其抵抗線；如果掌子面較平整，則要加密掏槽眼