灰?guī)r白云巖地質(zhì)隧道光面爆破施工技術(shù)總結(jié)

灰?guī)r白云巖地質(zhì)隧道光面爆破施工技術(shù)總結(jié)

灰?guī)r白云巖地質(zhì)隧道光面爆破施工技術(shù)總結(jié)摘要：光面爆破是通過(guò)有效控制爆破的作用力范圍和方向，使爆破后的巖面圓順平整，防止巖面開(kāi)裂，保持圍巖自穩(wěn)性，確保施工安全，同時(shí)又能減少超、欠挖和支護(hù)工程量，節(jié)省施工成本，提高工程質(zhì)量和進(jìn)度，以達(dá)到控制巖體開(kāi)挖輪廓的施工方法。光面爆破技術(shù)在硬巖、較硬巖中應(yīng)用較為廣泛。關(guān)鍵詞：灰?guī)r白云巖地質(zhì)隧道光面爆破施工技術(shù)中圖分類號(hào)：u4556文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a文章編號(hào)：1672-3791（201*）01（b）-0068-021工程概況團(tuán)寨隧道位于貴州省都勻市西郊，全長(zhǎng)201*93m，最大埋深約300m。設(shè)計(jì)為客專雙線隧道，設(shè)計(jì)時(shí)速250m/h。隧道開(kāi)挖斷面約140m2，，。全隧穿越的圍巖以較完整的灰?guī)r、白云巖為主，其中有iii級(jí)圍巖1039m。下面就灰?guī)r白云巖地質(zhì)隧道的光面爆破施工技術(shù)做如下總結(jié)。2超欠挖影響嚴(yán)重的超欠挖會(huì)浪費(fèi)資源、增加成本、加大施工難度，主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。（1）增加棄渣量，浪費(fèi)機(jī)械和增加耗時(shí)。（2）超挖部分回填，增加混凝土用量和加大工程量。（3）欠挖直接影響襯砌結(jié)構(gòu)厚度，處理費(fèi)工、費(fèi)時(shí)、耗材。（4）超欠挖形成的褶皺面，既影響外觀質(zhì)量，又不利混凝土噴射、防水板鋪掛，致使工序難以正常銜接，不利于施工組織。（5）局部嚴(yán)重的超欠挖會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中，影響圍巖的穩(wěn)定能力，巖體易崩落、掉塊，給施工造成安全隱患。要盡量減小由于超欠挖帶來(lái)的不利影響，必須針對(duì)不同的圍巖地質(zhì)，選取適宜的爆破參數(shù)。3光面爆破參數(shù)選擇團(tuán)寨隧道設(shè)計(jì)要求iii級(jí)圍巖采用上下臺(tái)階法施工，iii級(jí)圍巖段隧道主要以較完整的灰?guī)r白云巖地質(zhì)為主。在實(shí)際施工中，。光面爆破的主要參數(shù)有：不耦合系數(shù)（）、最小抵抗線（w）、周邊眼間距（e）、周邊眼密集系數(shù)（μ）、和裝藥集中度（γ）。31不耦合系數(shù)（）32最小抵抗線（w）最小抵抗線即光面層厚度，光爆效果的好壞，除受周邊眼間距的周邊裝藥結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響外，更主要受到最小抵抗線的影響，光面層厚度不僅影響周邊眼裂紋的形成，而且還影響著光面層的破碎和開(kāi)挖后隧道圍巖的穩(wěn)定，因此確定合理的光面層厚度對(duì)提高光面爆破效果有積極的作用。33周邊眼間距（e）周邊眼原則上應(yīng)布置于設(shè)計(jì)輪廓線上，施工中因受鑿巖機(jī)機(jī)型的擴(kuò)展閱讀：隧道光面爆破施工技術(shù)山尖石隧道光面爆破施工技術(shù)【摘要】工程爆破生產(chǎn)實(shí)踐中的一個(gè)顯著特點(diǎn)是理論與經(jīng)驗(yàn)并重，通過(guò)對(duì)山尖石隧道光面爆破施工設(shè)計(jì)理論分析，實(shí)踐應(yīng)用，以及光面爆破效果評(píng)價(jià)對(duì)比，進(jìn)一步完善光面爆破施工設(shè)計(jì)，對(duì)隧道施工有很好的借鑒意義?！娟P(guān)鍵詞】隧道光面爆破施工設(shè)計(jì)1、工程概況山尖石隧道是西部開(kāi)發(fā)省際公路通道重慶至長(zhǎng)沙公路酉陽(yáng)至大涵段F4合同段一座上、下行分離的四車(chē)道高速公路長(zhǎng)隧道，線間距35m，右線總長(zhǎng)1510m，隧道進(jìn)口處于R-2700m的右偏曲線上，出口段處于R-1290m的左偏曲線上，隧道中部位于直線上，縱坡221%；左線總長(zhǎng)1495m，隧道進(jìn)口處于R-2700m的右偏曲線上，出口段處于R-1500m的左偏曲線上，隧道中部位于直線上，縱坡220%；隧道最大埋深248m，隧道進(jìn)出口均采用削竹式。建成后將成為重慶至長(zhǎng)沙省際高速公路的標(biāo)志性建筑之一，對(duì)于周邊環(huán)境的環(huán)保、水保都有十分重要的意義。2、工程地質(zhì)及隧道圍巖設(shè)計(jì)勘探山尖石隧道位于我國(guó)西部，地處山嶺重丘，山高、谷深，進(jìn)口為較破碎巖體，圍巖圍巖設(shè)計(jì)勘探力學(xué)性能表１天然密度天然抗壓強(qiáng)度單軸飽和抗壓強(qiáng)度Rb抗拉強(qiáng)度堅(jiān)固性系數(shù)破壞能量消耗/10×10g/m〃m/63白云質(zhì)灰?guī)r中發(fā)育二組裂隙；出口段圍巖灰質(zhì)白云巖，巖體較完整；依據(jù)“巖石破碎性分級(jí)法”，洞身圍巖級(jí)別劃分為III、IV級(jí)，圍巖總體穩(wěn)定性好，但局部巖溶發(fā)育、破碎帶巖體完整性較差，圍巖堅(jiān)固性系數(shù)f值在：674～681,堅(jiān)固性系數(shù)取7；圍巖巖石的波阻抗計(jì)算在6685×106g/m3〃m/～13531×106g/m3〃m/，根據(jù)圍巖等級(jí)情況取10×106g/m3〃m/，破壞能量消耗50J/m3，巖石破壞性質(zhì)為準(zhǔn)脆性破壞。3、光面爆破施工初步設(shè)計(jì)31光面爆破施工是為了減輕爆破對(duì)圍巖的損傷，通過(guò)減弱作用在孔壁上的爆炸應(yīng)力波達(dá)到減輕爆破對(duì)圍巖的損傷的效果，光爆炸藥的選用一是考慮低威力炸藥，二是選用小直徑藥卷炸藥，增加炮孔的不耦合裝藥系數(shù)，以達(dá)到保護(hù)圍巖的目的。山尖石隧道地處重慶市酉陽(yáng)縣，通過(guò)對(duì)當(dāng)?shù)卣ㄋ幨袌?chǎng)調(diào)查，適合于隧道爆破施工的炸藥有2號(hào)巖石乳化炸藥和2號(hào)巖石銨銻炸藥，炸藥的性能基本符合光面爆破低威力和小直徑藥卷的要求。爆破炸藥的性能表２藥卷規(guī)格φ×炸藥品種mm×mm2號(hào)巖石乳化炸藥2號(hào)巖石銨銻炸藥2號(hào)巖石銨銻炸藥32×24032×18032×24039003201*201*241010083083083爆速m/密度g/cm3線裝藥密度Kg/m32根據(jù)山尖石隧道圍巖級(jí)別，開(kāi)挖采用全斷面鉆爆法開(kāi)挖，為保證開(kāi)挖輪廓成型質(zhì)量，巖面平整，減少圍巖擾動(dòng)，增強(qiáng)圍巖的自身承載能力，保護(hù)圍巖不被破壞，減小安全隱患，因此,山尖石隧道施工中采用光面爆破技術(shù)。2，IV級(jí)每循環(huán)平均進(jìn)尺2m，每循環(huán)9小時(shí)，單洞平均日進(jìn)尺4m，III級(jí)每循環(huán)平均進(jìn)尺3m，每循環(huán)8小時(shí)，單洞平均日進(jìn)尺6m，總工期初步確定為8個(gè)月，符合合同總工期要求。34隧道開(kāi)挖施工設(shè)備配備：自制鉆孔開(kāi)挖臺(tái)架，臺(tái)架上安裝有高壓風(fēng)、鋼管、通用閘閥、連接風(fēng)鉆、照明配電盒及照明燈具，可以供22臺(tái)風(fēng)鉆同時(shí)鉆眼施工。機(jī)械排險(xiǎn)后，用裝載機(jī)將臺(tái)架抬至工作面，只需5分鐘即可就位。就位后，人工在臺(tái)架的各個(gè)區(qū)域排險(xiǎn)，互不影響，緊接著測(cè)量放樣，采用22臺(tái)YT-28式氣腿式鑿巖機(jī)鉆孔同時(shí)鉆眼，鉆眼孔徑為48mm。３５光面爆破參數(shù)的初步確定351根據(jù)國(guó)內(nèi)部分工程中硬巖光面爆破參數(shù)，。處,光爆孔的孔底的孔底朝隧道開(kāi)挖輪廓線方向傾斜3～5°。當(dāng)爆孔孔徑D為48mm時(shí)，周邊孔間距E=（10～16）D＝480～768mm，E值取550mm符合要求并偏于安全。。光爆層厚度就是周邊眼最小抵抗線，它與開(kāi)挖的隧道斷面大小有關(guān)。斷面大，光爆眼所受到的夾制作用小，巖石比較容易崩落，可以大些；斷面小，光爆眼受到的夾制力大，光爆層厚度相對(duì)要小些。同時(shí)，光爆層厚度與巖石的性質(zhì)和地質(zhì)構(gòu)造有關(guān)，堅(jiān)硬巖石光爆層可小些，松軟破碎的巖石光爆層可大些。山尖石隧道為中硬性圍巖，相對(duì)距離E/W取085，計(jì)算W=0647，W取65cm，滿足經(jīng)驗(yàn)取值要求。353周邊眼裝藥集中度的確定。根據(jù)采用的2號(hào)巖石銨銻炸藥直徑d=32mm與鉆眼孔炮眼直徑與諸參數(shù)之間的關(guān)系表3徑為d=48mm,計(jì)算裝藥不耦合系數(shù)為D=48mm/32mm=15,符合中硬巖石炮眼直徑與諸參數(shù)之間的關(guān)系，（2號(hào)巖石硝銨炸藥），換算為2號(hào)巖石銨銻炸藥的裝藥集中度：換算系數(shù)K=1/2×（2號(hào)巖石硝銨炸藥猛度/換算炸藥猛度2號(hào)巖石硝銨爆力/換算炸藥的爆力）=05×（12/123600/3200）=10625；裝藥集中度：0225×10625=354周邊眼裝藥結(jié)構(gòu)：a導(dǎo)爆索或?qū)П魇?巖石種類中硬巖巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度Rb（Mm）450～650周邊眼最小抵抗線W（mm）600～750相對(duì)距E/V08～10周邊眼裝藥集中度（Kg/m）02～03注：本表適用范圍：1）炮眼直徑40～50mm;2）裝藥集中度僅適用于2號(hào)巖石硝銨炸藥，當(dāng)采用其他炸藥時(shí)，應(yīng)進(jìn)行換算,K=1/2×（2號(hào)巖石硝銨炸藥猛度/換算炸藥猛度2號(hào)巖石硝銨爆力/換算炸藥的爆力）b導(dǎo)爆索孔底裝節(jié)段藥卷；c節(jié)段藥卷間隔裝藥，導(dǎo)爆管連接結(jié)構(gòu)；d炮孔堵塞長(zhǎng)度去30cm。的確定:，節(jié)段藥卷間隔裝藥，,炮孔深度為3m，,根據(jù)隧道使用炸藥的規(guī)格φ32×240和φ32×180，裝藥節(jié)數(shù)為36節(jié)和48節(jié)，2號(hào)巖石銨銻炸藥周邊眼裝藥量Q=，炮孔深度為2m，裝藥量Q=光面爆破施工初步設(shè)計(jì)參數(shù)表表4周邊眼工程名稱地地質(zhì)條件間距E（mm）山尖石隧道中硬巖（III）山尖石隧道中硬巖（IV）5555周邊眼最小相對(duì)距抵抗線W（mm）周邊眼裝藥集中度（Kg/m）度L（M）0239023932全斷面開(kāi)挖全斷面開(kāi)挖炮眼深施工方法4、光面爆破施工參數(shù)調(diào)整工程爆破生產(chǎn)實(shí)踐中的一個(gè)顯著特點(diǎn)是理論與經(jīng)驗(yàn)并重，山尖石隧道施工過(guò)程中分別采用了直徑為φ42mm、φ45mm、φ48mm，鉆孔深度為3m（除掏槽眼和底角眼取值4m），爆破中使用2號(hào)巖石銨梯炸藥和乳化炸藥，在施工中分別對(duì)周邊眼間距為50cm，55cm，60cm、光爆層厚度及炮孔數(shù)量等進(jìn)行多次現(xiàn)場(chǎng)爆破試驗(yàn)，總結(jié)爆破技術(shù)參數(shù)：時(shí)，周邊眼間距E在Ⅲ，Ⅳ比較合適，修正后，采用爆孔孔徑D為48mm時(shí)，周邊眼間距E在Ⅲ級(jí)圍和Ⅳ比較合適，炮眼殘留率可達(dá)到95%，平均超欠挖達(dá)到預(yù)期效果且施工方操作方便。后，、，進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，洞渣快度達(dá)到要求，直接可用于路基填料，節(jié)約施工成本。調(diào)整試驗(yàn)：通過(guò)對(duì)Ⅲ級(jí)圍巖周邊眼的深度分別采用3m、的進(jìn)尺以及對(duì)Ⅳ級(jí)圍巖周邊眼的深度分別采用2m、的進(jìn)尺，并加強(qiáng)鉆精度的控制，試驗(yàn)證明，在鉆孔施工人員技術(shù)水平提高和圍巖無(wú)明顯差異時(shí)，采用大進(jìn)尺，提高施工進(jìn)度，達(dá)到日單洞進(jìn)尺9m的記錄。45山尖石隧道光面爆破施工參數(shù)時(shí)，周邊孔間距E=55mm;=65mm;=,,，,根據(jù)隧道使用炸藥的規(guī)格φ32×240和φ32×180，裝藥節(jié)數(shù)為42節(jié)和56節(jié)，2號(hào)巖石銨銻炸藥周邊眼裝藥量Q=，，裝藥量Q=光面爆破施工修正設(shè)計(jì)參數(shù)表表5周邊眼工程名稱地地質(zhì)條件間距E（mm）周邊眼最小抵相對(duì)距抗線W（mm）（Kg/m）（M）周邊眼裝藥炮眼深度L施工方法山尖石隧道山尖石隧道中硬巖（III）中硬巖（IV）5555023902393525全斷面開(kāi)挖全斷面開(kāi)挖5、結(jié)束語(yǔ)隧道圍巖的復(fù)雜性導(dǎo)致了隧道施工的經(jīng)驗(yàn)性，即便是同級(jí)圍巖，根據(jù)其巖石構(gòu)造、破碎程度等不同情況，選取不同的光爆參數(shù)，可獲得比較的理想效果；在進(jìn)行爆破設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)隧道斷面大