東石林隧道爆破設(shè)計

東石林隧道爆破設(shè)計

1地質(zhì)條件河南省林州至長子高速公路七級向東石柱隧道位于河南省林州市任行政村東石柱村。地形為山地丘區(qū)，隧道全長2460m，起點zk3560mzk37餐飲，線路最大縱坡2.23%，最大平埋深度11.5m。地質(zhì)情況:隧道洞身位于下元古地層,分別為石英砂巖和泥巖。其中:砂巖強度較高,不易風(fēng)化腐蝕,泥巖強度較低,遇水崩解,顏色為紫紅色,均呈中厚層或塊狀構(gòu)造,近水平層理,裂隙節(jié)理發(fā)育。由于長期卸荷作用,該類巖石表層卸荷裂隙發(fā)育,常形成規(guī)模不等的崩塌體,按其分化程度分為強中微分化三層,巖層走向?qū)俨焕M合,圍巖穩(wěn)定性差。2東社會主義隧道爆破技術(shù)鉆爆作業(yè)是隧道施工控制工期、保證開挖輪廓的關(guān)鍵。為了充分發(fā)揮圍巖的自承能力,減輕對圍巖的振動破壞,東石柱隧道采用微振控制爆破技術(shù),實施全斷面光面爆破,并根據(jù)圍巖情況及時修正爆破參數(shù),達(dá)到最佳爆破效果,形成整齊圓順的開挖斷面,減少超欠挖。2.1周邊爆破本隧道爆破設(shè)計遵守以下原則:①炮孔布置要適合機械鉆孔;②提高炸藥能量利用率,以減少炸藥用量;③減少對圍巖的破壞,周邊采用光面爆破,控制好開挖輪廓。對于V、IV級圍巖,考慮開挖線內(nèi)的預(yù)留量,爆破后,機械鑿除至開挖輪廓線;④控制好起爆順序,提高爆破效果;⑤在保證安全前提下,盡可能提高掘進速度,縮短工期。2.2用電雷管采用塑料導(dǎo)爆管、毫秒雷管起爆系統(tǒng),毫秒雷管采用15段別毫秒雷管,引爆采用電雷管;炸藥采用2#巖石銨銻炸藥或乳化炸藥(有水地段),選用?25mm、?32mm、?40mm三種規(guī)格,其中?25mm為周邊眼使用的光爆藥卷,?40mm為掏槽眼使用藥卷,?32mm為掘進眼使用藥卷。2.3射擊眼配置Ⅲ級圍巖全斷面爆破采用雙中空孔直眼掏槽,V、IV級圍巖開挖采用斜眼楔形掏槽。2.4巖的擾動和周邊眼的堵塞光面爆面設(shè)計的主要參數(shù)有孔徑、藥徑、裝藥集中度、最小抵抗線和孔間距等。為減輕爆破時對圍巖的擾動,周邊眼采用25mm小直徑光爆藥卷,并采用導(dǎo)爆索串裝藥結(jié)構(gòu),孔口堵塞長度不小于40cm。Ⅲ級圍巖鉆爆炸藥分配見表1,Ⅳ級圍巖鉆爆炸藥分配見表2,Ⅲ級、Ⅳ級圍巖全斷面開挖爆破參數(shù)見表3。Ⅴ級圍巖鉆爆根據(jù)Ⅳ級圍巖圍鉆爆設(shè)計再進行爆破參數(shù)的修正。3爆破質(zhì)量控制采用鉆孔臺架配YTP-28手持式風(fēng)動鑿巖機鉆孔,人工裝藥起爆。鉆爆作業(yè)按照爆破設(shè)計進行鉆眼、裝藥、接線和引爆。如圍巖出現(xiàn)變化需要變更爆破設(shè)計時,由主管工程師確定。炮孔的裝藥、堵塞和引爆線路的連接,均由考核合格的爆炮工負(fù)責(zé)。3.1測量采用隧道斷面激光測量儀進行斷面和炮孔劃線。每循環(huán)都由測量技術(shù)人員在掌子面標(biāo)出開挖輪廓和炮孔位置。3.2車位后的布置采用鉆孔臺車鉆眼時,臺車與隧道走線保持平行,臺車就位后按炮眼布置圖正確鉆孔。對于掏槽眼和周邊眼的鉆眼精度要求比其它眼要高,開眼誤差要控制在3～5cm以內(nèi)。3.3周邊孔相互插角,確保爆破質(zhì)量鉆工要熟悉炮眼布置圖,要能熟練地操縱鑿巖機械,特別是鉆周邊眼,一定要豐富經(jīng)驗。鉆孔時嚴(yán)格按照炮孔布置圖正確對孔,以確保爆破質(zhì)量。周邊孔外插角1～2°,炮孔相互平行,周邊孔在斷面輪廓線上開孔(在V、IV級圍巖地段,周邊孔在斷面輪廓線內(nèi)5～10cm處開孔),周邊孔對誤差環(huán)向不大于5cm。掏槽孔對孔誤差不大于3cm,其它炮孔開眼誤差不大于10cm。在鉆眼過程中,應(yīng)根據(jù)巖孔位置及掌子面巖石的凹凸程度調(diào)整炮眼長度,以保證炮眼底在同一平面上。3.4爆破質(zhì)量控制鉆完孔后,用高壓風(fēng)吹孔,經(jīng)檢查合格后裝藥。裝藥分片分組負(fù)責(zé),自上而下嚴(yán)格按爆破設(shè)計規(guī)定的裝藥量、雷管段號“對號入座”。爆破網(wǎng)路連接、檢查及起爆,按照爆破設(shè)計要求。為更好地達(dá)到光爆效果,周邊眼采用間隔裝藥結(jié)構(gòu),藥卷用小直徑(?25mm)藥卷。其它眼按連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu),裝藥結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖1、圖2所示。3.5封鎖所有裝藥的炮眼均堵塞炮泥,堵塞長度不小于40cm。3.6導(dǎo)爆管破壞試炮發(fā)現(xiàn)瞎炮,應(yīng)首先查明原因,如果是孔外的導(dǎo)爆管損壞引起的瞎炮,則切去損壞部分重新連接導(dǎo)爆管即可,但此時的接頭應(yīng)盡量靠近炮眼,如因孔內(nèi)導(dǎo)爆管損壞或其本身存在問題造成瞎炮,則應(yīng)參照《爆破安全規(guī)程》有關(guān)條款處理。4機械挖到輪廓線的施工(1)根據(jù)不同地質(zhì)情況,選擇合理的鉆爆參數(shù),選配多種爆破器材,完善爆破工藝,提高爆破效果。對于IV、V級圍巖,考慮開挖線內(nèi)的預(yù)留量,爆破后機械鑿到設(shè)計開挖輪廓線。實踐證明此法對于光面爆破十分有效,可起到事半功倍的效果。(2)提高畫線、鉆眼精度,尤其是周邊眼的精度,是直接影響超欠挖的主要因素,因此要認(rèn)真測畫中線高程,準(zhǔn)確畫出開挖輪廓線。(3)斷面輪廓檢查及信息反饋:了解開挖后斷面各點的超欠挖情況,分析超欠挖原因,及時更改爆破設(shè)計,減少誤差,配專職測量工檢查開挖斷面,超挖量(平均線性超挖)均控制在12cm以內(nèi)。5光面爆炸技術(shù)的經(jīng)濟效益和經(jīng)濟效益5.1段光爆爆破效果東石柱隧道開挖掘進工作已進行1/3,隧道開挖全部實行光面爆破,除開始的試驗段外,現(xiàn)已開挖地段光爆效果良好。①爆破后炮眼殘留率達(dá)80%～90%之間,兩茬炮接頭處最大錯臺不超過12cm,超欠挖量僅為5%左右,比非光面爆破的超欠挖量20%要降低4倍多。②巖渣直徑不超過30cm,利于裝渣,節(jié)省裝運時間。③巖面平整度較好,應(yīng)力集中大大減小,減少施工過程中的安全隱患。5.2補炮節(jié)約了時間(1)利用該爆破方法,隧道爆破節(jié)約了時間、加快了施工進度,光面爆破施工鉆眼及裝藥延長20min,清理危石節(jié)約了20min,補炮節(jié)約了將近30min,初期支護噴射混凝土?xí)r間縮短20min,裝渣及出渣縮短了20min,每個循環(huán)共節(jié)約時間1h多,同時也為后續(xù)施