光面爆破技術(shù)在柿花寨隧道施工中應(yīng)用

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1、光面爆破技術(shù)在柿花寨隧道施工中應(yīng)用　　摘要:隧道施工關(guān)鍵工序是開挖，開挖的關(guān)鍵是光面爆破，影響光面爆破效果的因素很多，文章以滬昆客專柿花寨隧道為例對光面爆破的設(shè)計(jì)、保證光面爆破的技術(shù)措施進(jìn)行了論述。關(guān)鍵詞:光面爆破;方案設(shè)計(jì);技術(shù)措施中圖分類號：U652.7+2文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A1.緒論隧道鉆爆開挖，爆破質(zhì)量直接影響洞身周邊應(yīng)力分布狀況，同時(shí)直接影響施工單位的經(jīng)濟(jì)效益及施工形象。目前隧道爆破基本全部采用光面爆破技術(shù)，光面爆破的成功與否是隧道施工的關(guān)鍵所在。同時(shí)光面爆破也是一種難度較大的施工技術(shù)，在施工中如果爆破參數(shù)、施工方

2、法選取不當(dāng)，往往無法達(dá)到理想的爆破效果。本文結(jié)合滬昆客專柿花寨隧道光面爆破現(xiàn)場實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對隧道光面爆破進(jìn)行淺談如下：2.工程概況柿花寨隧道起訖樁號：D1K568+762~D1K570+939，全長2177m，為單洞雙線結(jié)構(gòu)隧道。主要由Ⅲ級、Ⅳ級、Ⅴ級三種圍巖組成，其中Ⅲ級圍巖1875m，占隧道比例的86.1%。8隧道位于云貴高原侵蝕構(gòu)造中低山區(qū)，區(qū)內(nèi)地形總體為東高西低。隧道洞身穿越區(qū)域以碳酸鹽巖廣泛分布為主要特征，具構(gòu)造剝蝕～溶蝕槽谷地貌特點(diǎn)。槽谷的發(fā)育多與斷層、大型節(jié)理等構(gòu)造走向線一致，呈線狀分布。坡麓自然斜坡陡峻，

3、自然坡度10～20°。地質(zhì)構(gòu)造簡單，無大的斷裂構(gòu)造形跡。3.爆破方案設(shè)計(jì)3.1．爆破參數(shù)的選擇光面爆破參數(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；隧道開挖斷面的形狀與尺寸，裝藥結(jié)構(gòu)與起爆方法。柿花寨隧道主要為Ⅲ級圍巖，開挖斷面的面積為142.4m2，采用2號巖石銨梯炸藥，周邊眼采用空氣間隔裝藥，其他炮眼采用連續(xù)柱狀裝藥，采用電雷管和毫秒導(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均勻的分布，這是實(shí)現(xiàn)光面爆破的重要條件。在光面爆破中，炮眼間距E、最小抵抗線W、炮眼密集系數(shù)K、裝藥

4、密度q是相互制約的。3.1.1光爆層厚度(B)8光爆層厚度就是周邊眼最小抵抗線，它與開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，巖石比較容易崩落，光爆層厚度可以大些，斷面小，光爆眼所受到的夾制作用大，光爆層厚度可以小些，光爆層厚度與巖石的性質(zhì)和地質(zhì)構(gòu)造也有關(guān)，堅(jiān)硬巖石光爆層可小些，松軟破碎的巖石光爆層可大些。柿花寨隧道確定光爆層厚度(B)為0.50～0.80。3.1.2周邊眼密集系數(shù)周邊眼密集系數(shù)(K)是周邊眼間距(E)與光爆層厚度(B)的比值，是影響爆破效果的重要因素。E=(12～16)dK=E/

5、B式中，E為周邊炮眼間距，cm；d為炮眼直徑，mm。K值總是小于1，當(dāng)d=38～46mm，E=30～60cm，B=75～80cm時(shí)，K=0.6～0.8。周邊眼間距(E)需要通過現(xiàn)場光爆效果不斷調(diào)整，既達(dá)到減少鉆孔數(shù)量、節(jié)約炸藥，又需要滿足光爆效果，節(jié)約成本的目的。3.1.3裝藥量計(jì)算：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，即以kg/m表示，一般采用實(shí)驗(yàn)方法求得或從同類工程中選取。q=Q×E×B式中q—裝藥集中度，kg/m；Q—單位體積耗藥量，g/m3(根據(jù)巖質(zhì)情況查施工手冊取值)E—周邊眼間距，m

6、；8B—光爆層厚度，m；通過現(xiàn)場試驗(yàn)和施工經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用計(jì)算法進(jìn)行校核，確定q=0.15～0.25kg/m。3.1.4炮眼裝藥、堵塞及起爆周邊眼及輔助眼采用不連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)，其中周邊眼為導(dǎo)爆索連接傳爆，其它炮眼采用底部放置非電毫秒延時(shí)雷管反向起爆裝藥結(jié)構(gòu)，導(dǎo)爆管傳爆。炮孔裝藥完畢后，炮泥堵塞長度不小于20cm。炮眼起爆采用非電毫秒延時(shí)雷管分段起爆，使用1、3、5…15段，順序?yàn)椋禾筒垩?---輔助眼---周邊眼---底眼。3.2．裝藥量分布及光面爆破炮眼布置圖(見下表)光面爆破炮眼布置圖光面爆破系數(shù)表炮眼類型間距（cm）數(shù)

7、量(個(gè))炮眼深度(m)每孔裝藥量(卷)每孔小計(jì)每孔小計(jì)掏槽眼40*25184.58118324掏槽輔助眼80204.08012240底板眼120103.73712120底板輔助眼130143.751.89126周邊眼49523.6187.22104其他輔助眼80553.619884408合計(jì)16967113544.光面爆破施工技術(shù)措施鉆爆法施工工藝特點(diǎn)決定了超挖是不可避免的。合理的超挖，炮孔中心應(yīng)與開挖輪廓線重合、仰角應(yīng)按炮孔深度確定。光面爆破首先是選擇爆破方案，其次是鉆孔、爆破、組織管理、測量放線等。有統(tǒng)計(jì)資料顯示，

8、影響光面爆破的主要因素不是地質(zhì)條件，排在第一位的是鉆孔技術(shù)，其次是爆破技術(shù)和施工管理。這三項(xiàng)影響光面效果的82%。4.1爆破方案的選擇本隧道采用一次分段爆破法，光面爆破孔和開挖主爆孔用遲發(fā)雷管同次分段起爆。光面爆破孔遲主爆孔150~200ms。必要時(shí)，采用短進(jìn)尺鉆孔，從總體上提高光面爆破的效果。4.2鉆孔技術(shù)4.2.1.實(shí)行分區(qū)、