高強(qiáng)度花崗巖地層大斷面隧道開(kāi)挖爆破施工關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

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1、施工技術(shù)高強(qiáng)度花崗巖地層大斷面隧道開(kāi)挖爆破施工關(guān)鍵技術(shù)研究徐光遠(yuǎn)曹建中交隧道工程局有限公司摘要：本文從高速鐵路隧道穿越高強(qiáng)度花崗巖層大斷面隧限強(qiáng)度之間的距離很小。但針對(duì)大斷面的隧道開(kāi)挖，在起爆普通道爆破施工的工藝角度出發(fā)，為解決隧道開(kāi)挖施工超欠挖嚴(yán)重的非電雷管段位一定的情況下(最高15段)進(jìn)行鉆爆設(shè)計(jì)炮眼布置時(shí)，現(xiàn)象，降低施工成本。根據(jù)地層巖性的特點(diǎn)，對(duì)傳統(tǒng)光爆方法進(jìn)行兩排炮眼之間的間距往往大于藥包與巖石抗拉極限強(qiáng)度處之間的改進(jìn)。通過(guò)調(diào)整鉆爆參數(shù)、加密底腳眼、采用多重復(fù)合楔形掏槽加距離b(見(jiàn)圖1)。這使得炮眼之間的巖石沒(méi)有完全被粉碎，開(kāi)挖循環(huán)設(shè)大直徑中空眼的改進(jìn)型光面爆破技術(shù)使

2、施工更加方便安全，同進(jìn)尺失敗或隧道開(kāi)挖出現(xiàn)欠挖現(xiàn)象。若要縮短相鄰兩排炮眼的間時(shí)也能節(jié)省大量的施工成本，取得良好的爆破效果。距a使其小于藥包與巖石抗拉極限強(qiáng)度處的距離b，除非增設(shè)特殊關(guān)鍵詞：大斷面；隧道；高強(qiáng)度；花崗巖；光面爆破段位。但是這樣會(huì)大大增加施工成本。1前言鉆爆法由于地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)、開(kāi)挖成本低，被廣泛應(yīng)用于山嶺隧道施工中。高速鐵路隧道的主要技術(shù)特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)斷面尺寸比較大，為了使隧道在建設(shè)過(guò)程中多快好省，除配備先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備外，還需解決隧道圍巖爆破問(wèn)題。爆破開(kāi)挖是建設(shè)隧道的第一道工序，它的成敗與好壞直接影響到隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定以及后續(xù)工序的開(kāi)展，因此，隧道爆破是隧道建設(shè)非常重

3、要的組成部分。我單位在新建的哈爾濱至牡丹江客運(yùn)專線SG6標(biāo)隧道施工中，由于隧道穿越地層均為花崗巖，強(qiáng)度高、硬度大，在這種隧道穿越地層巖石強(qiáng)度極高、開(kāi)挖斷面很大的施工條件下進(jìn)行開(kāi)挖爆破，利用傳統(tǒng)的爆破手段易出現(xiàn)掏槽不完全導(dǎo)致整個(gè)循環(huán)進(jìn)尺爆破失圖1巖石抗拉極限強(qiáng)度示意圖敗、開(kāi)挖周邊輪廓全部或大面積欠挖、開(kāi)挖兩側(cè)底腳位置欠挖，或4光面爆破技術(shù)的改進(jìn)因周邊輪廓局部欠挖等問(wèn)題經(jīng)常補(bǔ)炮，我們率先在本標(biāo)段治山隧從上面分析可以看出，影響高強(qiáng)度花崗巖地層大斷面隧道光道開(kāi)挖施工中采用多重復(fù)合楔形掏槽加設(shè)大直徑中空眼的改進(jìn)型面爆破質(zhì)量的主要因素是巖石本身物理力學(xué)性質(zhì)及其原生結(jié)構(gòu)，光爆技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的爆

4、破方法，較好地解決隧道超欠挖問(wèn)題，并在要取得良好的光面爆破效果，不增加施工成本，在傳統(tǒng)爆破單孔裝其它隧道進(jìn)行了推廣應(yīng)用，均取得了良好的效果。藥量使用已達(dá)到極限的情況下，只有通過(guò)采取減小相鄰環(huán)向炮孔2工程概況間距的措施，使相鄰每環(huán)炮孔的間距小于藥包與巖石抗拉極限強(qiáng)新建鐵路哈爾濱牡丹江客運(yùn)專線SG6標(biāo)位于黑龍江省海林市度處之間的距離，以克服巖石內(nèi)部顆粒之間的膠結(jié)力。橫道河子鎮(zhèn)境內(nèi)，標(biāo)段內(nèi)共有3座隧道，分別為治山隧道(2555m)、4.1改進(jìn)的技術(shù)措施紅旗溝隧道(4413m)、東山隧道(1717m)。隧道開(kāi)挖結(jié)構(gòu)斷面尺寸為(1)在掏槽眼中間豎向加設(shè)一排大直徑中空直眼掏槽孔，使掏13.

5、62m～14.62m(寬)×11.43m～12.68m(高)，開(kāi)挖跨度大，最大開(kāi)挖槽眼中部形成一個(gè)臨空面，改善爆破掏槽效果，保證隧道每循環(huán)開(kāi)斷面面積150m2左右。挖進(jìn)尺爆破成功。大直徑中空直眼掏槽的中心眼采用重型鑿巖機(jī)隧道穿越地層全部為海西晚期花崗巖，巖性測(cè)年顯示該區(qū)域鑿成，直徑D=75～100mm，相鄰炮眼間距50cm左右，并與左右對(duì)稱在早海西末距今(340～310Ma)、晚海西-印支期(距今270～240Ma)、布置的掏槽眼處于同一水平面上。大直徑中空直眼掏槽孔鉆設(shè)燕山期(距今210～100Ma)都有花崗巖生成，最后兩期成巖規(guī)模最時(shí)，要求鉆眼方向精確，盡量減少眼位偏差。大

6、。巖石最大單軸飽和抗壓極限強(qiáng)度σ=1000KPa，抗壓強(qiáng)度很高，(2)掏槽采用楔形掏槽，采取三級(jí)復(fù)式楔形掏槽結(jié)構(gòu)形式。掏屬極堅(jiān)硬巖。隧道所處地區(qū)的區(qū)域構(gòu)造屬于新華夏構(gòu)造體系的張槽眼位于隧道開(kāi)挖斷面中部，并占據(jù)隧道開(kāi)挖斷面面積的絕大部廣才隆起帶中段，受新華夏構(gòu)造體系應(yīng)力場(chǎng)的影響，區(qū)域內(nèi)地質(zhì)構(gòu)分，這樣在布設(shè)炮眼時(shí)，盡可能最大限度減小環(huán)向每排炮眼之間的造表現(xiàn)復(fù)雜，中小規(guī)模斷層或擠壓破碎帶相當(dāng)發(fā)育。從設(shè)計(jì)所給距離。一般上下排距50cm左右，盡量縮小掏槽角，采用高威力乳化的工程地質(zhì)資料上看，隧道穿越的花崗巖地層巖體結(jié)構(gòu)完整性較油炸藥，柱狀結(jié)構(gòu)連續(xù)裝藥，炸藥裝填到炮眼口，留出大約20%的好

7、的段落也很長(zhǎng)。炮眼長(zhǎng)度不裝藥，且裝填不小于40cm長(zhǎng)的炮泥。楔形掏槽眼每級(jí)3地質(zhì)條件對(duì)隧道光面爆破效果的影響必須同時(shí)起爆，使用毫秒雷管起爆，級(jí)間間隔時(shí)差不易太短，以光面爆破是單自由面條件下的巖石爆破，其關(guān)鍵技術(shù)是掏槽，25～50ms為宜。其次是周邊眼爆破。按照掏槽眼、輔助眼、周邊眼爆破順序，最初(3)改變傳統(tǒng)光面爆破輔助眼在水平面上的布設(shè)方式。一般情的幾個(gè)炮孔要形成一個(gè)槽腔，一個(gè)循環(huán)爆破效果的成敗及破巖深況下，傳統(tǒng)光面爆破周邊眼與掏槽眼之間的輔助眼在水平面上的度取決于掏槽效果。成功的隧道爆破