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1、淺談范家山隧道出口超欠挖控制（中鐵五局一公司，長沙，陳志堅(jiān)，410000）摘要：以范家山隧道出口為例，對(duì)隧道超欠挖的危害、超欠挖的影響因素進(jìn)行了分析，針對(duì)水平層狀砂巖特點(diǎn)編制了全斷面法施工的鉆爆設(shè)計(jì)；鑒于現(xiàn)場(chǎng)鉆爆施工的方便性及可操作性，提出了從提高鉆孔精度、控制裝藥參數(shù)、規(guī)范裝藥結(jié)構(gòu)和加強(qiáng)施工管理四方面來控制水平層狀紅砂巖隧道超欠挖的技術(shù)措施。關(guān)鍵詞：隧道；水平層狀砂巖；超欠挖控制；光面爆破。一、引言隧道的光面爆破，多年來一直是各單位探討研究的課題。隧道實(shí)施光面爆破，既可以節(jié)省成本，加快工程進(jìn)度，又能
2、充分發(fā)揮圍巖的自身穩(wěn)定作用，提高隧道施工的安全性；但是隧道實(shí)施光面爆破,其影響因素較多，如地質(zhì)巖層因素、裝藥結(jié)構(gòu)、炮眼間距、鉆眼精度及施工管理等，施工時(shí)必須綜合考慮，才能保證隧道的光面爆破效果。二、工程概況范家山隧道設(shè)計(jì)長度10190m,III級(jí)圍巖占到全隧道圍巖的90%以上，其地質(zhì)狀況主要為水平狀紅色砂巖或砂巖夾泥巖，層間結(jié)合多數(shù)較差，巖層裂隙水較大。范家山隧道出口大部分巖層均為泥巖、砂巖平互層，有時(shí)泥巖和砂巖平互層為兩層，有時(shí)為多層，砂巖強(qiáng)度往往較高，而泥巖強(qiáng)度低。尤其是當(dāng)拱頂為石質(zhì)差的泥巖時(shí)，該
3、部位開挖后容易掉塊，要及時(shí)進(jìn)三、巖性特點(diǎn)及注意事項(xiàng)行支護(hù)。如果對(duì)這種容易造成較大超欠挖情況。該隧道巖層主要為砂巖或和巖夾泥巖，該巖石的主要爆破特點(diǎn)：爆破主要的作用原理是當(dāng)炸藥在炮孔中爆炸時(shí)，其能量是沿炮孔周圈迅速釋放，在釋放過程中，爆炸能在介質(zhì)中傳播往往是沿最小抵抗線方向或介質(zhì)弱面處集中。當(dāng)層理面處于拱腰及下臺(tái)階時(shí)，該部位炮孔最小抵抗線與層理面平行時(shí)，將減少爆破方量，可能順層發(fā)生沖炮，容易留根底，造成該部位的欠挖，而隧道開挖嚴(yán)禁欠挖，因此還需要補(bǔ)炮處理，影響了工程的進(jìn)度，又浪費(fèi)了人力和物力；當(dāng)層理面位
4、于拱頂時(shí)最小抵抗線與層理面垂直時(shí)，將擴(kuò)大爆破漏斗，造成拱頂兩側(cè)超挖，并使塊度降低，這樣又必須進(jìn)行超挖處的噴混凝土處理，既增大了投入，又影響了進(jìn)度。因此當(dāng)巖層層理明顯時(shí)，炮眼方向應(yīng)盡量垂直于層理面，如節(jié)理發(fā)育，炮眼應(yīng)盡量避開節(jié)理，以防影響爆破效果和卡鉆；同時(shí)針對(duì)不均質(zhì)巖體對(duì)爆破作用影響明顯的情況，爆破參數(shù)要根據(jù)兩種巖體的特性加以考慮，砂巖的周邊眼間距比泥巖要稍小，裝藥量比泥巖要稍多，當(dāng)層理位于起拱線至拱頂時(shí)，要減少該部位的裝藥量。四、爆破設(shè)計(jì)光面爆破是通過正確確定爆破參數(shù)和施工方法，使爆破后的圍巖斷面輪
5、廓整齊，最大限度地減輕爆破對(duì)圍巖的震動(dòng)和破壞，盡可能維持圍巖原有的完整性和穩(wěn)定性的爆破技術(shù)。光面爆破的主要參數(shù)有：炮孔數(shù)目、最小抵抗線、炮孔密集系數(shù)、線裝藥密度、孔距和起爆順序和起爆時(shí)差等。1、周邊眼間距光面爆破周邊眼間距比主爆孔小，它與炮孔直徑、巖性和裝藥量等參數(shù)有關(guān)?？拙噙^大，難以爆出平整光面，且產(chǎn)生大塊?？拙噙^小會(huì)增加鑿巖費(fèi)用，合理的孔距可按炮孔直選取，一般按以下經(jīng)驗(yàn)公式確定：a=（10?15）d2式中d2為炮孔直徑，取32mm；周邊眼間距a?取0.48m。2、周邊眼密集系數(shù)密集系數(shù)過大，爆破后
6、可能在光爆孔間留下巖硬，造成欠挖，達(dá)不到光面爆破效果，反之則可能出現(xiàn)超挖。由此可見，周邊孔密集系數(shù)是光面爆破的一個(gè)重要參數(shù)。實(shí)踐中多取0.5-0.8,即最小抵抗線大于孔距，具有小孔距、大抵抗線的特點(diǎn)。炮眼密集系數(shù)計(jì)算公式為:K=a/w=0.48/0.6=0.8式中：K-周邊孔密集系數(shù);a-周邊孔間距，取a=0.48；w-光爆層厚度（周邊孔最小抵抗線），周邊孔最小抵抗線W取0.6mo3、線裝藥密度線裝藥密度是指單位長度炮孔的裝藥量，又稱裝藥集中度，用計(jì)算式為：Q1二qaW二0.75*0.48*0.6=0
7、.216式中q-單位體積耗藥量(kg/m3)；a-光爆炮眼間距（in）；w-光爆層厚度（m）o取q為0.75kg/m3,密集系數(shù)Ql=0.216kg/m,實(shí)際取Q1為0.21kg/m；4、炮孔裝藥結(jié)構(gòu)周邊孔采用軸向空氣間隔裝藥結(jié)構(gòu)，如圖3所示，在光爆炮眼深3.2m中安放3.5個(gè)藥包（每個(gè)藥包0.2kg）,用導(dǎo)爆索起爆，每個(gè)光爆炮眼用同一段毫秒雷管（13段）。要特別指出，炮眼堵塞長度不小于0.7mo5、光爆炮眼起爆間隔時(shí)間光爆炮眼與內(nèi)圈炮眼起爆時(shí)間間隔為190ms,即內(nèi)圈炮眼為11段,周邊孔為13段。全
8、斷面光面爆破炮眼藥量分配表序號(hào)名稱炮眼分類炮眼數(shù)雷管段數(shù)炮眼深度炮眼裝藥量每孔藥卷量每孔裝藥量合計(jì)藥量個(gè)段cm卷/孔1全斷面掏槽眼9127681.612.6210339771.11439538571.412.64擴(kuò)槽眼22732061.226.45輔助眼23932061.227.66輔助眼411132061.249.27周邊眼53133203.50.737.18底板眼141536081.622.49仰拱掘進(jìn)眼6132071.18.410周邊眼173340
