土石隧道光面爆破施工技術(shù)

土石隧道光面爆破施工技術(shù)

1光面爆破時的沖擊光面爆炸破巖機的理論尚不成熟，但在研究中和定性分析方面達成了共識。沖擊波拉伸破壞作用、爆炸氣體膨脹做功所起的作用是炸藥起爆時巖體產(chǎn)生的兩種效應(yīng)。在光面爆破時是同時起爆周邊眼,各炮眼所產(chǎn)生的沖擊波的傳播方式是徑向向其四周傳播的,應(yīng)力波的疊加是通過相鄰炮眼的沖擊相遇而產(chǎn)生的,切向拉力也由此產(chǎn)生,拉力的最大值產(chǎn)生在相鄰炮眼中心連線的中點,當(dāng)巖體的極限抗拉強度小于切向拉力時,將拉裂巖體,圍巖在炮眼連線方向上的巖石這樣就會被拉斷,貫穿裂縫形成了,而不受損傷,孔壁上其它方向裂縫同時也受到了抑制,從而圍巖保證完好、不破壞,爆破最大限度地對圍巖減輕了擾動,平整的爆裂面隨爆破氣膨脹和裂縫的進一步擴展后最終形成。2影響光面爆炸的因素2.1光面爆破參數(shù)針對不同的地質(zhì)條件采用不同的爆破方法,并采用相應(yīng)的爆破參數(shù),在地質(zhì)條件較好的圍巖中可以采用全斷面光面爆破,可在軟弱圍巖中采用強支護、弱爆破、短進尺的施工方法,盡可能減少對圍巖的振動和破壞,應(yīng)“多打眼、少裝藥”。2.2應(yīng)持續(xù)選擇在開挖和施工過程中選擇合適的鉆頭班組,加強管理及培訓(xùn),只有這樣,測量放線誤差、開眼誤差、鉆眼角度誤差等影響鉆眼精度的因素才可以避免,從而提高鉆眼的施工精度。2.3爆破工藝因素爆網(wǎng)絡(luò)、正確的裝藥結(jié)構(gòu)和起爆順序,選擇合適的炸藥品種類別及起爆器材,爆破工藝、爆破器材和爆破參數(shù)等因素,才能獲得較好的爆破效果、開挖進尺。要不斷通過現(xiàn)場試驗后進行比選,才能克服影響光面爆破的多方面因素,從而使爆破設(shè)計參數(shù)得到優(yōu)化,這樣最佳的光面爆破效果才能獲得。3施工方法具體的開挖支護方案,視圍巖情況如下所述:3.1欠挖管理藥物眼光面爆破,采用微差爆破,減小超欠挖,集中在每段藥量越少,雷管微差段數(shù)盡量增大,從而減小震動效應(yīng),圍巖較差地段的穩(wěn)定性避免受到影響。3.2光面爆炸施工技術(shù)3.2.1單眼布測量人員在鉆眼前用紅油漆準(zhǔn)確繪出開挖面的輪廓線和中線,炮眼的位置要標(biāo)示出來,不超過5cm的誤差。3.2.2按炮眼布置圖進行鉆孔作業(yè)臺車與隧道軸線在采用鉆孔臺車鉆眼時要保持平行。應(yīng)按炮眼布置圖將臺車就位后才能進行鉆孔作業(yè)。在鉆眼時周邊眼、掏槽眼的精度應(yīng)高于其它眼的精度,控制在3cm之內(nèi)的開眼誤差。3.2.3調(diào)整炮眼深度鉆工能熟練操作鑿巖機械并熟悉炮眼布置圖,臺車下面在鉆周邊眼時要有專門指揮人員,這樣周邊眼的外插角才能確保,2°~3°的外插角一般不能超過,在兩茬炮交界處的臺階寬度不應(yīng)大于15cm。調(diào)整炮眼深度時的依據(jù)是:眼口位置、掌子面巖石的凹凸程度,且炮眼底確保在同一斷面上。輔助眼眼底比掏槽眼淺10cm。3.2.4周邊眼爆破質(zhì)量控制(1)設(shè)計原則。采用光面爆破。根據(jù)地質(zhì)條件、開挖進尺、爆破器材、開挖斷面等編制爆破設(shè)計。應(yīng)合理的根據(jù)圍巖特點選擇最小抵抗線及周邊眼間距,布置輔助眼應(yīng)交錯均勻,加深20CM的掏槽眼,在同一垂直面上布置輔助眼與周邊眼的眼底。藥量應(yīng)沿炮眼全長均勻分布,周邊眼的裝藥量應(yīng)嚴(yán)格控制,采用小直徑連續(xù)裝藥。為減小起爆時差,起爆采用非電毫秒微差雷管,周邊眼起爆采用導(dǎo)爆索。(2)選擇鉆爆參數(shù)。通過爆破試驗來確定爆破參數(shù),相關(guān)參數(shù)可以參照《光面爆破參數(shù)表》。(3)掏槽方式。采用斜眼鍥型掏槽,可以縮短鉆眼時間,鉆眼數(shù)量也可減少,開挖速度得到提高。(4)裝藥結(jié)構(gòu)及其堵塞方式。裝藥結(jié)構(gòu):對周邊眼連續(xù)用小直徑藥卷進行裝藥,在巖石很軟時采用導(dǎo)爆索。堵塞方式:所有裝藥炮眼都用炮泥堵塞,不小于40cm的周邊眼堵塞長度。(5)監(jiān)測爆破效果及爆破設(shè)計優(yōu)化。爆破效果檢查:開挖輪廓是否圓順,檢查開挖面是否平整;檢查是否有超欠挖現(xiàn)象;所爆出的石碴塊的尺寸是否適合裝碴的要求;爆破設(shè)計要求的爆破進尺長度是否達到;在開挖輪廓面上,中硬巖≥60%、硬巖≥80%的炮眼痕跡保存率均勻分布;兩次爆破銜接臺階寬度不應(yīng)大于10cm。爆破設(shè)計優(yōu)化:每次爆破后檢查爆破效果,及時分析原因并進行爆破參數(shù)的修正,技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)也要改善,從而爆破效果得到了提高;應(yīng)根據(jù)巖層巖性軟硬情況、節(jié)理裂隙發(fā)育對眼距、用藥量進行修正,要特別針對周邊眼;應(yīng)根據(jù)爆破后石碴的塊度進行參數(shù)的修正。炮眼偏疏時石碴塊度就大;塊度小時就說明了在布置輔助眼時偏密了;鉆眼深度根據(jù)開挖面凹凸情況修正,爆破眼眼底基本上落在同一斷面上。3.2.5清潔房間必須用鋼筋彎制的炮鉤和小于炮眼直徑的高壓風(fēng)管輸入高壓風(fēng)在炮眼裝藥前將炮眼石屑刮出并吹凈。3.2.6孔內(nèi)微差起爆的方法裝藥需按照炮眼設(shè)計布置圖、自上而下分片組進行,雷管要對號入座。以泡泥賭塞所有炮眼,不小于20cm的堵塞長度。全斷面采用直眼四中空型式掏槽,4個空眼,75mm的眼徑,其它眼徑為45mm;臺階法眼徑為45mm;采用間隔不耦合的周邊眼裝藥,連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)用于其它眼,用硬泥混合砂子堵塞炮孔,孔內(nèi)微差起爆的起爆方式;采用非電毫秒雷管起爆。3.2.7連接攻擊網(wǎng)絡(luò)為保證起爆的可靠性和準(zhǔn)確性,起爆網(wǎng)絡(luò)為復(fù)式網(wǎng)絡(luò)。3.2.8導(dǎo)爆管接口點利益前提是熱著眼點應(yīng)在發(fā)現(xiàn)瞎炮時查明原因,瞎炮如果是孔外的導(dǎo)爆管損壞所引起的,則切去損壞部分后重新連接導(dǎo)爆管,應(yīng)盡量將接頭靠近炮眼。如損壞是因孔內(nèi)導(dǎo)爆管或其本身存在的問題而引起的,應(yīng)首先對現(xiàn)場進行保護,并請爆破專家現(xiàn)場確定處理方案。3.3洞內(nèi)炮渣運輸采用挖掘機和側(cè)卸式裝載機進行出渣運輸,以自卸車配合,將洞內(nèi)炮渣通過無軌運輸一次性運至土石方利用點或指定的棄渣場,在洞內(nèi)車輛分道行駛,設(shè)置車擋在卸碴碼頭的端頭,以保證安全。棄渣場按照設(shè)計要求在棄渣前做好防護和排水。3.4已選中3.4.1拱部超挖量的控制圍巖面爆破后應(yīng)圓順平整無欠挖,應(yīng)控制在10cm~15cm內(nèi)的拱部超挖量,控制在10cm內(nèi)的邊墻(單側(cè))超挖量,控制在10cm內(nèi)的仰拱超挖量。嚴(yán)格按照設(shè)計、規(guī)范規(guī)定的材料對出現(xiàn)超挖部分回填密實,并做好回填注漿工作。3.4.2半眼保存率半眼痕保存率在圍巖為整體性較好的堅硬巖石時,應(yīng)大于80%,軟巖大于50%,中硬巖石大于70%。3.4.3對圍巖的破壞程度圍巖上在爆破后應(yīng)無粉碎巖石和明顯裂縫,大于90%的炮眼利用率。3.5光面爆破技術(shù)為降低洞壁粗糙率,控制超欠挖,減少巖爆發(fā)生機率及減少隧道通風(fēng)阻力,采用光面爆破技術(shù)進行隧道開挖,采用弱爆破開挖困難地段,周邊眼的裝藥量應(yīng)嚴(yán)格控制。3.6爆破質(zhì)量的檢測光爆設(shè)計應(yīng)根據(jù)開挖方法、地質(zhì)條件、開挖斷面、爆破器材、掘進循環(huán)進尺和鉆眼機具等進行,并且在審定批準(zhǔn)后,按設(shè)計嚴(yán)格施工,并及時根據(jù)爆破效果修整有關(guān)參數(shù)。鉆孔偏斜度不大于1°,鉆眼角度、深度按設(shè)計施工,開挖的周邊孔在斷面輪廓上開孔并向外發(fā)散,外張量不大于20cm。3.7技術(shù)測量和施工措施3.7.1光面爆破質(zhì)量控制要點開挖成型、保證初期支護質(zhì)量可以通過控制好超欠挖來保證,這有利于圍巖本身承載力的提高,也有利于砼的噴射。嚴(yán)格控制超欠挖可以采取如下措施:(1)正確標(biāo)示開挖輪廓線。(2)保證鉆孔質(zhì)量。(3)光爆。嚴(yán)格控制周邊眼的裝藥量和堵塞質(zhì)量,嚴(yán)格控制周邊眼的間距和鉆孔方向,實現(xiàn)光面爆破的最佳效果,線性超挖及炮眼痕跡保存率合乎光爆技術(shù)要求,使開挖輪廓圓順。(4)優(yōu)化爆破設(shè)計。不同參數(shù)的光面控制爆破技術(shù)根據(jù)隧道地質(zhì)情況進行采用。周邊眼裝藥結(jié)構(gòu)的正確選用可以保證爆破質(zhì)量,周邊眼應(yīng)采用小藥卷炸藥,炮泥的堵塞質(zhì)量應(yīng)加強。(5)開挖斷面檢查采用先進的儀器進行。爆破質(zhì)量檢查采用激光斷面儀進行,依據(jù)實測斷面圖,分析找出超欠挖的原因,并采取相應(yīng)對策。(6)嚴(yán)格獎罰制度的建立利于防水板的鋪設(shè),所以要制定超欠挖獎罰制度,根據(jù)超欠挖數(shù)量、炮眼殘留痕跡、炸藥用量等進行獎罰。3.7.2支護效果及時反饋開挖后及時初噴,及時安裝錨桿并復(fù)噴砼;及時支護后及時量測,將結(jié)果及時反饋以期及時準(zhǔn)確