光面爆破技術(shù)在隧道施工中的應(yīng)用

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1、光面爆破技術(shù)在隧道施工中的應(yīng)用-水利施工論文導(dǎo)讀：平遙至榆社高速公路寶塔山隧道位于山西省中東部太行山麓，穿過(guò)太岳山脈。光面爆破作用原理一般認(rèn)為，光面爆破是周邊眼同時(shí)起爆，各炮眼的沖擊波向其四周作徑向傳播，相鄰炮眼的沖擊相遇，則產(chǎn)生應(yīng)力波疊加，并產(chǎn)生切向拉力，拉力的最大值發(fā)生在相鄰炮眼中心連線的中心，當(dāng)巖體的極限抗拉強(qiáng)度小于此拉力時(shí)，巖體便被拉裂，在炮眼中心連線上形成裂縫，隨后爆炸氣的膨脹和裂縫進(jìn)一步擴(kuò)展，形成平整的暴裂面。隧道開(kāi)挖方法主要采用上下臺(tái)階法施工（如下圖），Ⅴ級(jí)圍巖臺(tái)階長(zhǎng)度按5～15米

2、設(shè)置，Ⅳ級(jí)圍巖臺(tái)階長(zhǎng)度根據(jù)實(shí)際情況按15～40米設(shè)置。關(guān)鍵詞：光面爆破，隧道，施工，應(yīng)用　　1.工程簡(jiǎn)介　　1.1工程概況　　平遙至榆社高速公路寶塔山隧道位于山西省中東部太行山麓，穿過(guò)太岳山脈。本隧道采用雙線分離式設(shè)計(jì)，左線全長(zhǎng)10191.696米，右線全長(zhǎng)10479.611米。AS4合同段承建寶塔山隧道出口端左線4245米、右線4265米及寶塔山隧道3#斜井889.954米。隧道采用雙向四車(chē)道高速公路標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)速度80Km/h，全線設(shè)計(jì)車(chē)輛荷載采用公路-Ⅰ級(jí)。隧道凈空為5×10.25m；人行橫

3、通道：限寬2.0m，限高2.50m；車(chē)行橫通道：限寬4.50m，限高5.0m。3#斜井凈空為6.70×7.85米?！　?.2工程地質(zhì)條件　　寶塔山隧道位于山西省中東部太行山麓。隧址構(gòu)造剝蝕基巖山區(qū)，出露地層主要以三疊系砂巖及粉砂巖為主，間夾薄層泥巖或礫巖，強(qiáng)~弱風(fēng)化，局部基巖表層覆蓋有第四系風(fēng)積物，隧道穿過(guò)多處斷層破碎帶。隧址地下水類(lèi)型主要為碎屑巖裂隙水。隧址區(qū)降水量受季風(fēng)及地形影響降水量較少，且主要集中在7、8、9月份。地震烈度為Ⅶ級(jí)。隧道主要圍巖類(lèi)型包括Ⅳ級(jí)圍巖6605米、Ⅴ級(jí)圍巖655米、

4、Ⅴ級(jí)圍巖淺埋段80米、Ⅴ級(jí)圍巖破碎帶1170米。寶塔山隧道3#斜井主要圍巖類(lèi)型包括Ⅳ級(jí)圍巖374.954米、Ⅴ級(jí)圍巖515米。　　2.光面爆破設(shè)計(jì)　　2.1光面爆破作用原理　　光面爆破作用原理一般認(rèn)為，光面爆破是周邊眼同時(shí)起爆，各炮眼的沖擊波向其四周作徑向傳播，相鄰炮眼的沖擊相遇，則產(chǎn)生應(yīng)力波疊加，并產(chǎn)生切向拉力，拉力的最大值發(fā)生在相鄰炮眼中心連線的中心，當(dāng)巖體的極限抗拉強(qiáng)度小于此拉力時(shí)，巖體便被拉裂，在炮眼中心連線上形成裂縫，隨后爆炸氣的膨脹和裂縫進(jìn)一步擴(kuò)展，形成平整的暴裂面。論文參考網(wǎng)。要使

5、光面爆破取得良好效果，一般需掌握以下技術(shù)要點(diǎn)：⑴根據(jù)圍巖特點(diǎn)，合理選定周邊眼的間距和最小抵抗線，盡最大努力提高鉆眼質(zhì)量。⑵嚴(yán)格控制周邊眼的裝藥量，盡可能將藥量沿眼長(zhǎng)均勻分布。⑶周邊眼宜使用小直徑藥卷和低猛度、低爆速的炸藥。為滿(mǎn)足裝藥結(jié)構(gòu)的要求，可借助導(dǎo)爆索（導(dǎo)爆線）來(lái)實(shí)現(xiàn)間隔裝藥。⑶采用毫秒微差有序起爆。論文參考網(wǎng)。要安排好開(kāi)挖程序，使光面爆破具有良好的臨空面?！　?.2光面爆破設(shè)計(jì)　　2.2.1光面爆破的起爆順序　　起爆順序：掏糟炮眼→擴(kuò)槽炮眼→內(nèi)圈炮眼→周邊炮眼→底板炮眼→底角炮眼　　2.2

6、.2光面爆破參數(shù)的確定　　光面爆破參數(shù)選擇主要與地質(zhì)條件有關(guān)，其次是炸藥的品種與性能；隧道開(kāi)挖斷面的形狀與尺寸，裝藥結(jié)構(gòu)與起爆方法。寶塔山隧道主要為Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖，采用2號(hào)銨銻炸藥與乳化炸藥，周邊眼采用空氣間隔裝藥，其他眼采用連續(xù)柱狀裝藥，采用火雷管和非電毫秒導(dǎo)爆雷管起爆。嚴(yán)格控制周邊眼的裝藥量，采用合理的裝藥結(jié)構(gòu)，盡可能的使藥沿藥眼長(zhǎng)上均勻的分布，這是實(shí)現(xiàn)光面爆破的重要條件。⑴光爆層厚度（W）。光爆層厚度就是周邊眼最小抵抗線，它與開(kāi)挖的隧道斷面大小有關(guān)。在斷面跨度大，光爆眼所受到的夾制作用小，巖

7、石比較容易崩落，光爆層厚度可以大些；斷面跨度小，光爆眼受到的夾制作用大，光爆層厚度相對(duì)要小些。同時(shí)光面爆破與巖石的性質(zhì)和地質(zhì)構(gòu)造也有關(guān)系，堅(jiān)硬巖石光爆層可小些，松軟破碎的巖石光爆層可大些。寶塔山隧道光爆層厚度W為45cm～75cm。⑵周邊眼間距（E）。周邊眼通常布置在距開(kāi)挖面邊緣0.1m～0.2m位置處，光爆孔的孔底朝隧道開(kāi)挖輪廓線方向傾斜3°～5°。當(dāng)光爆孔孔徑D為40mm時(shí)，周邊眼間距E=（10～16）D，寶塔山隧道在Ⅳ級(jí)圍巖中W取45cm。⑶周邊眼密集系數(shù)（K）。周邊眼密集系數(shù)是周邊眼間距

8、E與光爆層厚W的比值，是影響爆破效果的重要因素。K=E/W⑷孔深（L）。由圍巖地質(zhì)條件及計(jì)劃每班進(jìn)度決定，炮眼深度按下式計(jì)算：L=每班進(jìn)度計(jì)劃/炮眼利用率，按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，掏槽眼應(yīng)加深20cm。⑸裝藥量（Q）光面爆破裝藥量的計(jì)算，一是確定炸藥單耗量q,炸藥的單耗量對(duì)裝藥的效率、炮孔利用率、開(kāi)挖壁面的平整度和圍巖的穩(wěn)定性都有較大的影響。它取決于巖性、斷面面積、炮孔直徑和炮孔深度等多種因素。二是裝藥集中度Q。光面爆破裝藥量的計(jì)算，主要是確定周邊眼光爆層炮眼裝藥集中度。公式為：Q=qEW。炸藥總用藥量按下