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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，410000）摘要：以范家山隧道出口為例，對隧道超欠挖的危害、超欠挖的影響因素進行了分析，針對水平層狀砂巖特點編制了全斷面法施工的鉆爆設計；鑒于現(xiàn)場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)范裝藥結構和加強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措施。關鍵詞：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。隧道實施光面爆破，既可以節(jié)省成本，加快工程進度，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；但是隧道實施光面爆破,其影響因素較多，如地質巖層因素、裝藥結構、炮眼間距、鉆眼精度及施工管理等，施工時必須綜合考慮，才能保證隧道的光面爆破效果。二、工程概況范家山隧道設計長度10190m,III級圍巖占到全隧道圍巖的90%以上，其地質狀況主要為水平狀紅色砂巖或砂巖夾泥巖，層間結合多數(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，有時泥巖和砂巖平互層為兩層，有時為多層，砂巖強度往往較高，而泥巖強度低。尤其是當拱頂為石質差的泥巖時，該
3、部位開挖后容易掉塊，要及時進三、巖性特點及注意事項行支護。如果對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：爆破主要的作用原理是當炸藥在炮孔中爆炸時，其能量是沿炮孔周圈迅速釋放，在釋放過程中，爆炸能在介質中傳播往往是沿最小抵抗線方向或介質弱面處集中。當層理面處于拱腰及下臺階時，該部位炮孔最小抵抗線與層理面平行時，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，而隧道開挖嚴禁欠挖，因此還需要補炮處理，影響了工程的進度，又浪費了人力和物力；當層理面位
4、于拱頂時最小抵抗線與層理面垂直時，將擴大爆破漏斗，造成拱頂兩側超挖，并使塊度降低，這樣又必須進行超挖處的噴混凝土處理，既增大了投入，又影響了進度。因此當巖層層理明顯時，炮眼方向應盡量垂直于層理面，如節(jié)理發(fā)育，炮眼應盡量避開節(jié)理，以防影響爆破效果和卡鉆；同時針對不均質巖體對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，當層理位于起拱線至拱頂時，要減少該部位的裝藥量。四、爆破設計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圍巖的震動和破壞，盡可能維持圍巖原有的完整性和穩(wěn)定性的爆破技術。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。孔距過大，難以爆出平整光面，且產(chǎn)生大塊?？拙噙^小會增加鑿巖費用，合理的孔距可按炮孔直選取，一般按以下經(jīng)驗公式確定：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)是光面爆破的一個重要參數(shù)。實踐中多取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。炮眼密集系數(shù)計算公式為: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,實際取Q1為0.21kg/m；4、炮孔裝藥結構周邊孔采用軸向空氣間隔裝藥結構，如圖3所示，在光爆炮眼深3.2m中安放3.5個藥包（每個藥包0.2kg）,用導爆索起爆，每個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間光爆炮眼與內圈炮眼起爆時間間隔為190ms,即內圈炮眼為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藥量個段cm卷/孔1全斷面掏槽眼9127681.612.6210339771.11439538571.412.64擴槽眼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仰拱掘進眼6132071.18.410周邊眼173340
