隧道鉆爆施工技術

隧道鉆爆施工技術一、工程簡況：長灘隧道位于彭武高速公路長灘鄉(xiāng)境內(nèi)C6標段，采用上下行分離的獨立雙洞形式，隧洞軸線間距11.3～23.0m，起止樁號:左線ZK18+365～ZK21+580，全長3215米，本合同段為(ZK18+365～ZK20+000)長1635m,右線K18+364～K21+640全長3276m,本合同段為(K18+364～K20+000)長1636m;隧道凈寬10.50米,凈高5.0米。工程地質(zhì)構造：洞口表層為強風化灰?guī)r及薄層覆蓋土，表層以下為裂隙發(fā)育,較破碎的強風化及中風化灰?guī)r,小型溶洞分布較多,洞身以奧陶系下統(tǒng)灰?guī)r、頁巖為主，中厚層狀、薄層狀。巖質(zhì)致密堅硬，完整性較好。隧道Ⅴ級圍巖長203米，占12.4%,Ⅳ級圍巖長209米，占12.5%,Ⅲ級圍巖長787.5米，占48.2%,Ⅱ級圍巖長435.5米,占26.9%。二、鉆爆設計鉆爆法是隧道開挖施工中最常用的方法，認真進行鉆爆設計和控制，采用光面爆破、預裂爆破技術，使開挖輪廓線符合設計要求，超欠挖量少，減少對圍巖的擾動和破壞，有利于工程順利進行。鉆爆設計根據(jù)工程地質(zhì)條件、開挖斷面、開挖方法、掘進循環(huán)進尺、鉆眼機具、爆破材料和出渣能力等因素綜合考慮，其設計內(nèi)容主要包括：炮眼（掏槽眼、輔助眼、周邊眼）的布設、數(shù)目、深度和角度；裝藥量和裝藥結構；起爆方法和爆破順序等。1、設計條件綜合考慮了本工程預定工期、進場設備、現(xiàn)場地質(zhì)情況、施工條件及當?shù)鼗鸸げ牧瞎惹闆r后，確定以下設計條件：Ⅳ、Ⅴ級圍巖采用上下臺階開挖預裂爆破法，開挖斷面積S上=50m2,S下=20m2,Ⅴ級臺階長5米、掘進循環(huán)進尺L=1米，Ⅳ級臺階長10米、掘進循環(huán)進尺L=1.5米，Ⅱ、Ⅲ級圍巖采用全斷面開挖光面爆破法，開挖全斷面積S全=80m2,掘進循環(huán)進尺L=3.5米。鉆機采用風動鑿巖機，鉆頭直徑dk有38mm～60mm等。由于裝運機械車輛足，運距短，開挖出渣能力強。2、炸藥品種選擇譽根據(jù)本工程巖咱石抗爆性、當餡地可供炸藥品淘種性能和價格郊，選用以下炸屯藥辱：深墓表篇-1睛炸藥名稱身直徑摔d師藥曾（濟mm造）走長度性l戒（傲mm效）糾密錘度錢ρ坑（蠅g/cm順3電）喬猛度（饒mm潤）況爆力（認ml光）走適用范圍藍2膀號巖石硝銨炸召藥封35絹165席1.05稍12悲320今大孔徑光爆抓2殊號巖石硝銨小掃藥卷后25述200閣1.05還12沫320辛周邊光爆斑2殲號巖石硝銨小注藥卷鴿20卡250效0.95設12吩320泰周邊光爆笛1盼號抗水巖石硝位銨炸藥輕25思165娃0.96魄12蛙320杯有水周邊植光爆葡RJ-濁2迫乳化炸藥沫32宋200草1.20跌12脆340笛有水大孔徑光脅爆蘿3言、炸藥用量計兵算尊影響炸藥消耗翼量的因素主要灘有：巖石堅硬音程度和巖層的萬構造；炸藥的閃威力；坑道斷林面積及臨空面腳數(shù)量等，按照軍達到預定爆破翠效果的條件下宿，其爆炸功與疏巖石阻抗匹配胞的原則計算確魂定。擔隧道爆破中，離每循環(huán)爆破的攤總裝藥姓量傻Q=K×L×使S捐，朋K嫁為爆破單位體伙積巖石的炸藥褲平均消耗量，崗即炸藥單耗量剃（綠kg/m掉3蒜）牙；伯L撥為爆破掘進進跑尺數(shù)忌（頑m耽）漿；塌S蒙為開挖斷面積求（鎖m敵2喬）；杏K摘值主要受巖石紡抗爆性、斷面銷進尺剝比掠S/鉤L軋、臨空面數(shù)目相、炮眼布置形下式、掏槽效果朵等因素影響。央一般巖石的完灣整性系數(shù)曠f角值越大爹，爪K期越大；逆斷面進尺弦比抱S/催L倘越大異，創(chuàng)K籌越??；臨空面漏越多治，燥K伙越?。慌谘鄄季浦貌缓脩?，供K癥越大；隧道爆卷破實際一般采星用頓K=典雜0.7~2.撈5化kg/m掘3報。嶺以枕Ⅱ求、諸Ⅲ刊級圍巖地段全蜻斷面開挖光面陵爆破進行設計渠。根據(jù)以往的免施工經(jīng)驗，自取同K=1.35咬kg/m迅3嫩，賭本工傳程羽Ⅱ懂、武Ⅲ郊級圍巖開挖每仁循環(huán)的總裝藥倒量暮Q=1.35距×3.5×8烘0=378烘kg溝。走4釘、爆破參數(shù)選鍛用橋根據(jù)《公路隧陷道施工技術規(guī)秧范》貫（喜JTJ042壤-9脅4澡）推薦的下列掠參數(shù)表選用爆煉破各參數(shù)并在葵實際應用中根戚據(jù)爆破效果進躍行適當調(diào)整。話選用的原則是御對于掏槽眼、易輔助眼應采用柏較小的裝藥不俗偶合系游數(shù)縫D軌，以提高爆破北效率，對周邊崖眼則采用較大奔值以減少對圍牲巖的擾動破壞角。當斷面較小瓶或圍巖軟弱、鑒破碎或在曲折銅線處周邊眼間絲距插E勝應取較小值，豐為保證周邊眼聚孔間貫通裂縫捆優(yōu)先形成，須炮使周邊眼的最昆小抵抗錯線脆V反大于炮眼間蘆距受E浴，晚E/愁V圖應取較小值。栗蜂畢坐腥魔居樸違拆園光面爆破諸參挨數(shù)耀覺跨翠特方表觀-2落參數(shù)壓巖石種類魚飽和單軸抗壓繭極限強氣度煩R槐b慣(飯Mpa)孝裝藥不偶合系塌數(shù)圍D妹周邊眼間距茂E押（誘cm可）發(fā)周邊眼最小抵悔抗線興V恨（還cm扇）查相對距太E/V狼周邊眼裝藥集懼中度及q床（刪kg/顯m渡）鋪硬巖惠＞染60陽1.25~1協(xié).50膝55~70罷70~85餅0.8~1.曾0瀉0.30~0胃.35哈中硬巖統(tǒng)30~60寧1.50~2壓.00啄45~60鵲60~75扛0.8~1.顛0蝕0.20~0邁.30悉軟巖步≤貴30傍2.00~2慧.50盒30~50加40~60級0.5~0.衛(wèi)8矛0.07~0凝.15午湊認盾燭響湊預裂爆破諸參紹數(shù)呈象擁巡丟表唯-3逝參數(shù)形巖石種類火飽和單軸抗壓知極限強托度定R汽b解(政Mpa)回裝藥不偶合系判數(shù)綢D臣周邊眼間距瓶E塑（糧cm晚）膨周邊眼至內(nèi)圈穩(wěn)崩落眼間距夾（年cm鬼）葉周邊眼裝藥集保中度堅q徑（湯kg/祖m丑）選硬巖駁＞筒60窮1.2~1.促3纏40~50昆40找0.35~0菌.40詳中硬巖趙30~60謀1.3~1.緣4叨40~45勞40移0.25~0哲.35永軟巖賺≤否30點1.4~2.闊0他30~40芬30艘0.09~0貴.19站對廚Ⅱ正、商Ⅲ禮級圍巖地段全洞斷面開挖光面堅爆破進行設計腔。根據(jù)試驗所搭得圍巖石飽和剩單軸抗壓極限越強竹度輸R臭b檢=75唐Mpa串，為硬巖。選香用參數(shù)如下：餅掏槽眼、輔助掉眼的裝藥不偶壤合系叼數(shù)靠D=1.毯3儲；周邊持眼稼D=2.埋0嘗，竹E=63座cm怖，趣E/V=0.教8線，德V=79筆cm丸；慧5謠、炮眼直徑娃d盆炮而掏槽眼、輔助猶眼選用藥卷直念徑斷d天藥損=35mm駛，萬密度招ρ騙=1.05迅g/cm教3笨的霞2忘號巖石硝銨炸檢藥；根泰據(jù)書D=龍d矛炮反/槐d榆藥宗，則掏槽眼、瓣輔助眼炮眼直幸徑患d鋼炮儉=46撓mm奇；伐周邊眼選用小割藥卷直徑帝d材藥繁=細2天5mm簡，萍密度握ρ熱=0.95犯g/cm偉3胃的普2鼻號巖石硝銨炸籮藥；則周邊眼擠炮眼直徑里d另炮馬=50援mm欄。計6秋、炮眼數(shù)皮目竿N懼的確定和布置明施工中根據(jù)各員炮眼平均分配拍炸藥量的原則衡計數(shù)炮眼數(shù)斗目歐N=核n猜1礎+n牙2告+n陳3奪：什其中郊n納1三、著n粗2材驚、寇n毛3進分別為掏槽眼毀、輔助眼、周巴邊眼的數(shù)量；尼總裝藥從量道Q=妻n興q緞n膽，其中揚q抖n送為各部炮眼單悲孔平均裝藥齡量霉=過α礎×腸β積×倦L秧，腫α棚為各部炮眼的廊裝藥系數(shù)，指熟藥卷總長度與對炮眼長度比，費對于漿Ⅱ趟、阿Ⅲ揮級圍巖掏槽眼規(guī)α傭=0.60嶺，輔助眼渠α崇=0.50飄，周邊眼瞞α厚=0.5跨5率；害β防為藥卷單位長瞎度質(zhì)量墓值飼=爪藥卷截面慎積園S蔽藥螺×鳴藥卷密度谷ρ鋼，訴kg/m許；翅⑴賺首先確定折周邊眼的數(shù)量威n儉3跌，由于周邊眼熟應沿設計開挖烈輪廓線布置，導根據(jù)輪廓線肥長趙35.25需家米今和周邊眼間距秩E=63志cm毫，蝶n選3凍=35.25抖/0.6廁3姨≈萄5越6嫂個；眼深與進繞尺同賓為誰3.5帆m似，直眼鉆孔。嫌⑵衣確定掏槽眼的返數(shù)量企n陸1西和布置，掏槽扛眼的作用是將講開挖面中央稍砌靠下部位先掏迫出一個小型槽殼口，以形成新廣的臨空面，為鉆后爆的輔助炮隱開創(chuàng)更有利的皆臨空面，達到憶提高爆破效率葛的作用，為保光證能有效地將府石渣拋出槽口完，槽口尺寸一壞般貨在利1.南0狂～南2.5憤m重2吉左右，本工程番采宣用管1.1×1.塔1捉m哀2剃常將掏槽眼比愚設計掘進尺加謎深腦10映妙~20斬cm維，本工程加梯深平10暴葡cm抓，采用直眼掏應槽，槽口中部評設雙空孔式大等直徑空眼，相辜當于給裝藥掏番槽眼提供了臨創(chuàng)空面。根據(jù)以溝往實際經(jīng)驗，隸各掏槽眼間唯距軌20~25鍛cm竭，梅花間隔均賊勻布置，可布孤置惱n把1厲=2詞0糊個，孔貧深鏡3.6婆m到。負鞭來⑶數(shù)確定內(nèi)圈輔助法眼的數(shù)量和布笛置達輔助眼的作用肢是進一步擴大撓槽口體積和爆倍破量，并逐步掉接近開挖段面勢形狀，為周邊金眼創(chuàng)造有利的惠爆破條件。興根據(jù)總裝藥蘭量剛Q=野n憑1饅q典1偽晨+密n摩2婚q幻2傍+磨n鋼2帥q尸2牌掏槽眼六q穴1為=舊α漆×哭β茂×L悶=0.6迫×掉1.01錦×3.6=2廚.18福kg/m泉，毀n倆1豎=20東；挨周邊眼權q涼3榜=購α終×莫β危×L難=0.55波×縣0.466皺×3.5=0東.90論kg/m消驚，吃n糾3甚=55許；淚輔助眼營q冤2惰=專α師×垂β虜×L緞=0.50儀×克1.01去×3.5=1越.77族kg/m急，于是可算得露輔助眼數(shù)極n趴2邀=15怕3份，孔捏深爺3.5慣m民，直眼鉆孔。虛其布置原則可免參照周邊眼的疼布置原則進行先，只是抵抗羨線納V極，眼間深距擁E鎮(zhèn)及單孔裝藥量粘q誓值較大些，柜取消E/V=0.鄰7路，序E=70芬cm主，居V=100排cm斧，炮眼交錯均舍勻地布置在周熔邊眼與掏槽眼論之間。桐豪本工屑程捎Ⅱ域、記Ⅲ君級圍巖每循環(huán)手斷面炮眼數(shù)禍目含N=22塑8糧個。布置如下顧圖：周邊眼輔助眼掏槽眼災圖厘1刑炮眼布置示意漲圖7、起爆系統(tǒng)綁根據(jù)施工現(xiàn)場保情況復雜的特另點，起爆材料頌采用塑料導爆抄管與非電毫秒篇雷管配合使用思，它具有抗電形、抗火、抗沖葉擊性能好、起瘋爆傳爆性能穩(wěn)栽定、彎曲性好血、運輸使用過界程抗破壞能力田強、使用方便島、價格便宜等驗優(yōu)點。本隧道權鉆爆開挖中的龜起爆系統(tǒng)：導幅火索燃—搶火雷管寸—驗導爆索盈—抖塑料導爆管芽—境非電雷管蘭—沖藥包。鹿導火索是用來登傳遞給火雷管騙，并使火雷管殿爆炸的傳爆材極料之一，導火論索具有一定防延潮耐水能力。斯火雷管受導火丹索火花作用發(fā)醬生爆炸，火雷折管受撞擊，摩牛擦作用時能引州起爆炸，在使鴉用及運輸時要隨特別注意削塑料導爆管是較用來傳遞微弱夕給非電雷管，槽使之爆炸的傳艦爆材料之一，額是在聚乙烯塑找料管的內(nèi)壁涂慧有一層高能炸眉藥，管壁上的適高能炸藥在沖南擊波作用下，配可以沿著管道訴方向連續(xù)穩(wěn)定土爆轟，從而將糕爆轟傳播到非不電雷管使雷管麗起爆。舉非電毫秒雷管道常用的段別這有制1-2振0殖段，主要作用丑是能夠保證炸掙藥在不同的時衣段起爆。忙導爆索是以單領質(zhì)猛烈炸藥黑眼金或太銨作為乓索芯的傳爆材忙料，它經(jīng)雷管張起爆后，可以洪把炮轟直接傳糖炸藥起爆，主久要適用周邊眼幸的爆破。啦圖劈2媽起爆系統(tǒng)網(wǎng)絡由圖（數(shù)字為毫烘秒雷管段別）豐A貿(mào)—挑導火住索蛋B旬—雪火雷賓管誰C瞧—翻塑料導爆按管午D盞—礎非電雷標管銹E民—罪塑料導爆座管箱F掉—輔導爆索8、裝藥結構閱裝藥結構是指法繼爆藥卷和起催爆藥卷在炮眼禾中的布置形式腎。按起爆藥卷趴在炮眼中的位辨置和其中雷管肥的聚能穴方向撞可分正向裝藥魯和反向裝藥；聲按其連續(xù)性則需可分為連續(xù)裝筐藥和間隔裝藥藝。如下圖：部艘圖脅3怒疤裝藥結駕構飄首A-引正向連續(xù)裝偷藥向B剪-佛反向連續(xù)裝藥交1羞—逢塑料導爆檔管許2功—秤炮坦泥容3宇—低炸躍藥挑4嘉—增非電毫秒雷管嘆報溪反向裝藥結構們能提高炮眼利揭用率，減少瞎洽炮率，減少石虹渣塊度，便于霸裝渣運輸，增訴強拋擲能力和行降低炸藥消耗好量，炮眼越深益時，反向裝藥灶結構的爆破效欣果越好。所以認本隧道全斷面圾光爆炮眼采用腰反向裝藥結構淹。由于掏槽眼抬和輔助眼單孔抖用藥量大，采計用大直徑連續(xù)利裝藥形式；而棒周邊眼單孔用滿藥量小，采用唐小藥卷間隔裝薄藥，如圖巴：賺圖漫4辰愁周邊眼的小藥切卷間隔裝藥對A著—解導爆免索狀B釋—叛炮插泥巡C-棕-漁藥包未9例、起爆順序及膝時差逗除預裂爆破的音周邊眼是最先噸起爆外，在同厘一斷面上起爆啦順序是由內(nèi)向蟲外逐層起爆的倍，用毫秒雷管游的不同延發(fā)時償間（段別）來銷實現(xiàn)，各層（話卷）炮間的起雄爆時差越小，禮爆破效果越好木，而同圈炮必遙須同時起爆，爬尤其是掏槽眼考和周邊眼，我彎們采用間隔差朵為狂50-100爬m(xù)毅s鋤。儀起爆順序：掏杰槽元眼企-架-籍擴槽屋眼觀-美-雀內(nèi)圈拳眼杯-宜-鞭底板肅眼坡-嫩-圓周邊眼。史三、鉆爆作業(yè)務控制1、作業(yè)人員焰為了順利優(yōu)質(zhì)廢高效地完成好它本隧道，項目摘部挑選了施工恒經(jīng)驗豐富的專駁業(yè)隧道施工班首組，對所有參積與鉆爆作業(yè)人層員都根據(jù)鉆爆筑設計書和施工插圖紙進行了崗茄前培訓和詳細控的施工質(zhì)量、河安全技術交底伍，所有鉆爆人扎員均持證上崗肯，并每季度組霧織現(xiàn)場能力考閃核，施工過程得有技術人員全猾過程跟蹤檢查贊，保證了人員匪的素質(zhì)、能力排和工作質(zhì)量。專2歉、鉆眼質(zhì)量控仰制賺鉆爆作業(yè)必須會按設計進行鉆怒眼、裝藥、接曲線和引爆。鉆增眼前首先確定矩開挖斷面中線宇、水平線和輪療廓線，標出炮往眼位置，經(jīng)檢燦查合格后用風粥鉆打眼，精度跪要有如下要求拔：絞⑴況掏槽眼深度誤蹲差漿+仿0.5新%貨設計炮孔深度泛，其他鉆孔深嗎度誤差紡+兼1.0京%項設計炮眼深度來。慕⑵也周邊眼間距誤做差不大饑于宋5技cm銀，外斜率不大承于煩5煩cm義/瘋m慣，眼底不超過銅輪廓啞線君10脹cm咐；掏槽眼眼口心和眼底間距誤先差均不大感于冷5早cm淚；輔助眼眼口犬排距、行距誤盟差不大次于昨5眉cm歸；內(nèi)圈眼到周廚邊眼的排距誤窄差不大吐于眾5熱cm肌。尖⑶添當開挖面凹凸灶較大時，應