谈土石隧道光面爆破施工技术

谈土石隧道光面爆破施工技术　石涛　（中铁二十局集团第六工程有限公司）　开挖施工中普遍存在的现象之一，出现这种现象不仅会影响到施工　２．３必须进行爆破参数比选实践，采用稳定可靠地起　爆网络、正确的装药结构和起爆顺序，选择合适的炸药品　的安全，还会给施工企业的经济效益带来巨大的损害，可用光面爆破　种类别及起爆器材，爆破工艺、爆破器材和爆破参数等因　技术有效地控制超欠挖现象，结合多年的隧道施工经验，对土石隧道　素，才能获得较好的爆破效果、开挖进尺。　光面爆破施工技术进行阐述，以供同行参考。　关键词：隧道光面爆破施工技术　摘要：在隧道施工过程中产生的不良现象是超欠挖，这也是隧道　要不断通过现场试验后进行比选，才能克服影响光面　爆破的多方面因素，从而使爆破设计参数得到优化，这样　１光面爆破的作用机理　尽管光面爆破的破岩机理理论上还不成熟，目前仍在　最佳的光面爆破效果才能获得。　３施工方法　研究中，并在定性分析方面达成共识。冲击波拉伸破坏作　具体的开挖支护方案，视围岩情况如下所述：　用、爆炸气体膨胀做功所起的作用是炸药起爆时岩体产生　３．１全断面开挖施工中应严格掌握周边眼的方向，钻　的两种效应。在光面爆破时是同时起爆周边眼，各炮眼所　产生的冲击波的传播方式是径向向其四周传播的，应力波　眼光面爆破，采用微差爆破，减小超欠挖，集中在每段药量　的叠加是通过相邻炮眼的冲击相遇而产生的，切向拉力也　越少，雷管微差段数尽量增大，从而减小震动效应，围岩较　　由此产生，拉力的最大值产生在相邻炮眼中心连线的中　差地段的稳定性避免受到影响。３．２光面爆破施工工艺。　点，当岩体的极限抗拉强度小于切向拉力时，将拉裂岩体，　３．２．１放样布眼。测量人员在钻眼前用红油漆准确绘　围岩在炮眼连线方向上的岩石这样就会被拉断，贯穿裂缝　形成了，而不受损伤，孔壁上其它方向裂缝同时也受到了　出开挖面的轮廓线和中线，炮眼的位置要标示出来，不超　　抑制，从而围岩保证完好、不破坏，爆破最大限度地对围岩　过５ｃｍ的误差。３．２．２定位开眼。台车与隧道轴线在采用钻孔台车钻　减轻了扰动，平整的爆裂面随爆破气膨胀和裂缝的进一步　眼时要保持平行。应按炮眼布置图将台车就位后才能进行　扩展后最终形成。　钻孔作业。在钻眼时周边眼、掏槽眼的精度应高于其它眼　２影响光面爆破的因素　　２．１如节理裂隙的发育程度、围岩类别、岩层的走向　的精度，控制在３ｃｍ之内的开眼误差。３＿２．３钻眼。钻工能熟练操作凿岩机械并熟悉炮眼布　等地质条件因素。针对不同的地质条件采用不同的爆破方　法，并采用相应的爆破参数，在地质条件较好的围岩中可　置图，台车下面在钻周边眼时要有专门指挥人员，这样周　以采用全断面光面爆破，可在软弱围岩中采用强支护、弱　边眼的外插角才能确保，２。～３。的外插角一般不能超　爆破、短进尺的施工方法，尽可能减少对围岩的振动和破　过，在两茬炮交界处的台阶宽度不应大于１５ｃｍ。调整炮　眼深度时的依据是：眼口位置、掌子面岩石的凹凸程度，且　坏，应“多打眼、少装药”。　２．２要不断在隧道开挖施工过程中选择熟练地钻眼　炮眼底确保在同一断面上。辅助眼眼底比掏槽眼浅１Ｏｃｍ。　班组，加强管理及培训，只有这样，测量放线误差、开眼误　３．２．４钻爆设计。（１）设计原则。采用光面爆破。根据地　差、钻眼角度误差等影响钻眼精度的因素才可以避免，从　质条件、开挖进尺、爆破器材、开挖断面等编制爆破设计。　而提高钻眼的施工精度。　（上接第１３４页）　应合理的根据围岩特点选择最小抵抗线及周边眼间距，布　等数据；将采集数据主动上报到调度中心；支持定时上报　５结论　和监测数据超限上报：现场可存储、显示、查询压力、流量　本工程通过设置复合式进排气阀、单向调压塔及缓闭止回　等数据及工作参数。每套远程测控终端的主要配置见表　阀，有效防止了水锤的发生，工程于２０１　１年１０月正式通水，　４ｏ　运行情况良好，未发生过爆管等情况，有力保障准东开发区经　表４远程测控终端的主要配置表　济社会可持续发展，可为类似地区工程项目实施提供借鉴。　参考文献：　…金锥，姜乃昌等．停泵水锤及其防护（第二版）Ｍ．北京中国建　筑工业出版社，２００４．　【２】杨玉思，徐艳艳等．长距离高扬程多起伏输水管道水锤防护的　研究．给水排水，２００９，Ｖｏ１．３５　Ｎｏ．４．　【３】杨玉思，徐艳艳等．长距离高扬程多起伏输水管道水锤防护的　研究给水排水，２００９，Ｖｏ１．３５　Ｎｏ．４．　【４］ＮＡＣＥ　ＲＰ　０１　００－２００４　Ｃａｔｈｏｄｉｃ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｒｅ—　ｓｔｒｅｓｓｅｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｃｙｌｉｎｄｅｒ　ｐｉｐｅｌｉｎｅｓ．　【５］ＧＢ／Ｔ　２１４４８—２００８埋地钢质管道阴极保护技术规范．　【６ＩＧＢ／Ｔ　２１２４６—２００７埋地钢质管道阴极保护参数测试方法．　１３５　　置辅助眼应交错均匀，加深２０ＣＭ的掏槽眼，在同一垂直面　好回填注浆工作。３．４。２半眼保存率。半眼痕保存率在围岩为整体性较　上布置辅助眼与周边眼的眼底。药量应沿炮眼全长均匀分　布，周边眼的装药量应严格控制，采用小直径连续装药。为　好的坚硬岩石时，应大于８０％，软岩大于５０％，中硬岩石　减小起爆时差，起爆采用非电毫秒微差雷管，周边眼起爆采　大于７Ｏ％。　３．４．３对围岩的破坏程度。围岩上在爆破后应无粉碎　用导爆索。②选择钻爆参数。通过爆破试验来确定爆破参　　数，相关参数可以参照《光面爆破参数表》。⑧掏槽方式。采　岩石和明显裂缝，大于９０％的炮眼利用率。３．５隧道开挖采用光面爆破技术措施。为降低洞壁粗　用斜眼锲型掏槽，可以缩短钻眼时间，钻眼数量也可减少，　开挖速度得到提高。④装药结构及其堵塞方式。装药结构：　糙率，控制超欠挖，减少岩爆发生机率及减少隧道通风阻　对周边眼连续用小直径药卷进行装药，在岩石很软时采用　力，采用光面爆破技术进行隧道开挖，采用弱爆破开挖困　导爆索。堵塞方式：所有装药炮眼都用炮泥堵塞，不小于　难地段，周边眼的装药量应严格控制。　４０ｃｍ的周边眼堵塞长度。（　监测爆破效果及爆破设计优　３．６必须要确保光面爆破炮眼残留率的技术措施。光　　化。爆破效果检查：开挖轮廓是否圆顺，检查开挖面是否平　爆设计应根据开挖方法、地质条件、开挖断面、爆破器材、整；检查是否有超欠挖现象；所爆出的石碴块的尺寸是否适　掘进循环进尺和钻眼机具等进行，并且在审定批准后，按　合装碴的要求；爆破设计要求的爆破进尺长度是否达到；在　设计严格施工，并及时根据爆破效果修整有关参数。钻孔　开挖轮廓面上，中硬岩ｔ＞６０％、硬岩＞１８０％的炮眼痕迹保存　偏斜度不大于１。，钻眼角度、深度按设计施工，开挖的周　边孔在断面轮廓上开孔并向外发散，外张量不大于２０ｃｍ。　率均匀分布ｉ两次爆破衔接台阶宽度不应大干１Ｏｃｍ。　３．７开挖施工技术措施。　爆破设计优化：每次爆破后检查爆破效果，及时分析原　３．７．１控制超欠挖措施。开挖成型、保证初期支护质量　因并进行爆破参数的修正，技术经济指标也要改善，从而爆　破效果得到了提高；应根据岩层岩性软硬情况、节理裂隙发　可以通过控制好超欠挖来保证，这有利于围岩本身承载力　育对眼距、用药量进行修正，要特别针对周边眼；应根据爆破　的提高，也有利于砼的喷射。严格控制超欠挖可以采取如　　后石碴的块度进行参数的修正。炮眼偏疏时石碴块度就大；　下措施：①正确标示开挖轮廓线。②保证钻孔质量。（　光爆。严　块度４￣Ｂ，－Ｊ就说明了在布置辅助眼时偏密了：钻眼深度根据开　格控制周边眼的装药量和堵塞质量，严格控制周边眼的间　挖面凹凸情况修正，爆破眼眼底基本上落在同一断面上。　３．２．５清孔。必须用钢筋弯制的炮钩和小于炮眼直径的　距和钻孔方向，实现光面爆破的最佳效果，线性超挖及炮　高压风管输入高压风在炮眼装药前将炮眼石屑刮出并吹净。　眼痕迹保存率合乎光爆技术要求，使开挖轮廓圆顺。④优　３．２．６装药。装药需按照炮眼设计布置图、自上而下分　化爆破设计。不同参数的光面控制爆破技术根据隧道地质　片组进行，雷管要对号入座。以泡泥赌塞所有炮眼，不小于　情况进行采用。周边眼装药结构的正确选用可以保证爆破　２０ｃｍ的堵塞长度。全断面采用直眼四中空型式掏槽，４个　质量，周边眼应采用小药卷炸药，炮泥的堵塞质量应加强。　空眼，７５ｍｍ的眼径，其它眼径为４５ｍｍ；台阶法眼径为　⑤开挖断面检查采用先进的仪器进行。爆破质量检查采用　４５ｍｍ：采用间隔不耦合的周边眼装药，连续装药结构用于　激光断面仪进行，依据实测断面图，分析找出超欠挖的原　并采取相应对策。⑥严格奖罚制度的建立利于防水板　其它眼，用硬泥混合砂子堵塞炮孔，孔内微差起爆的起爆　因，的铺设，所以要制定超欠挖奖罚制度，根据超欠挖数量、炮　方式：采用非电毫秒雷管起爆。　　３．２．７连接起爆网络。为保证起爆的可靠性和准确性，　眼残留痕迹、炸药用量等进行奖罚。起爆网络为复式网络。　３．７＿２喷锚、量测技术措施。开挖后及时初喷，及时安　３．２．８瞎炮的处理。应在发现瞎炮时查明原因，瞎炮如　装锚杆并复喷砼；及时支护后及时量测，将结果及时反馈　果是孔外的导爆管损坏所引起的，则切去损坏部分后重新　以期及时准确的修正。　当遇到与设计不符的围岩等级时，应及时提出设计变　连接导爆管，应尽量将接头靠近炮眼。如损坏是因孔内导　更，采取措施。　爆管或其本身存在的问题而引起的，应首先对现场进行保　４结束语　护，并请爆破专家现场确定处理方案。　综上所述，要想取得良好的光面爆破效果，应掌握其　３．３出渣运输。采用挖掘机和侧卸式装载机进行出渣　施工技术要点，并在施工过程中按施工组织进行严格的管　运输，以自卸车配合，将洞内炮渣通过无轨运输一次性运　理，爆破参数的设计应结合实际施工进行不断优化。通过　至土石方利用点或指定的弃渣场，在洞内车辆分道行驶，　合理、有效地控制措施，控制断面的超欠挖现象，减少对围　设置车挡在卸碴码头的端头，以保证安全。弃渣场按照设　岩的扰动、降低施工成本，最终确保施工安全及质量。　计要求在弃渣前做好防护和排水。　３．４质量检验。　【１　Ｊ张鸿．公路隧道光面爆破技术研究及应用【Ｊ】．公路隧道，２００７　３．４．１超欠挖。围岩面爆破后应圆顺平整无欠挖，应控　（２）．６～９．　制在１Ｏｃｍ～１　５ｃｍ内的拱部超挖量，控制在１Ｏｃｍ内的边　【２】关宝树．隧道工程施工要点集，人民交通出版社，２００４．４５～５１．　墙（单侧）超挖量，控制在１Ｏｃｍ内的仰拱超挖量。严格按　【３】吴焕通，崔永军．隧道施工及组织管理指南．北京：人民交通出　照设计、规范规定的材料对出现超挖部分回填密实，并做　版社．２００４，１１．　１３６　参考文献：