隧道施工之光面爆破技術詳解

1、 隧道光面爆破動態設計意義

(1)採用光面爆破施工對圍巖的擾動破壞較小,採用光面爆破時,圍巖鬆弛帶的範圍只是普通常規爆破方法的1/3~1/2,從而提高了圍巖的自穩性,減少了支護工作量;

(2)光面爆破可以大大地減少隧道的超欠挖量,提高工程質量,加快施工進度,並能大量減少混凝土量;

(3)採用光面爆破,圍巖的壁面平整、危石少,撬頂工作簡單,減輕了表面應力集中現象,避免了局部冒落,增加了圍巖的穩定和施工安全,併為錨噴支護的使用創造了有利條件。

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2、影響光面爆破效果的因素

在山嶺隧道施工中均採用爆破開挖,光面爆破應重視塑料導爆管非電起爆技術、掏槽眼爆破技術、周邊眼間隔裝藥技術、內圈眼爆破層厚度確定、底板眼鑽爆要點。

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(1)進行光面爆破時,一般都要引用光爆層這一概念。所謂光爆層,就是指周邊炮孔與最外層主爆孔之間的一圈岩石層,如圖所示。實際上,光爆層的厚度就是周邊孔(光爆孔)的最小抵抗線。 光爆層的厚度W與周邊孔的間距E有著密切的關係,可用兩者的比值K=E/W表示,K稱為周邊孔(光爆孔)的密集係數。K值小,表示炮孔間距近,巖體能較精確地沿炮孔連心線裂開,但鑽孔工作量增大,不一定經濟。K值過大,各炮孔只能各自獨立地起作用,不能形成要求的光爆面,這也是不可取的,在現場施工時根據地質情況。

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(2)爆層的厚度與隧道開挖斷面的大小有關,大斷面隧道的頂拱跨度大,光爆孔所受到的夾製作用小,巖體比較容易崩落,此時,光爆層的厚度可以大一些。光爆層的厚度還與岩石的性質和地質構造等因素有關,堅硬完整的岩石,光爆層宜薄一些,而鬆軟破碎的岩石,光爆層宜厚一些。

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(3)光爆層的炸藥單耗比主爆孔要小得多。光爆孔間距也要比主爆孔的小,它與炮孔直徑、岩石性質以及裝藥量等有關。當炮孔直徑為35~45mm時,間距一般可取500~700mm,在岩石節理裂隙發育的地區,或者對光爆面的質量要求較高的部位,其孔距還應更小一些。炮孔的裝藥量也隨之減少,或者在兩孔之間加一個不裝藥的導向孔,導向孔至裝藥孔的距離不宜大於40cm。

(4)在隧道開挖中,為了使隧道的開挖斷面不會愈挖愈小,周邊孔必須向外插,可能的最小的外插量取決於鑽機對周邊淨空的要求,一般為10~20cm,在設計計算中,這個外插量應當計入光爆層的厚度,即光爆孔的最小抵抗線。

(5)均勻的光爆層是有效地實現光面爆破的一個主要環節,因此,在設計光面爆破時,應對鄰近光爆層的主爆孔及其裝藥量給予充分的注意,特別是在地質條件不太好的情況下,主爆孔爆破後,參差不齊的壁面將直接影響光面爆破的效果。此時,應適當地調整鄰近光爆層的主爆孔的佈置和裝藥量。必要時,這一層主爆孔也可以按照光爆層的要求來佈置,使之成為另一層光爆孔,只是裝藥量較多而已。

(6)裝藥結構分為孔口堵塞段、正常裝藥段及孔底加強段三部分,堵塞段的長度一般可取炮孔深度的1/4~1/3,以保證爆破時氣體不過早地逸出,中間正常段的裝藥最好用小直徑藥卷連續裝藥,藥卷直徑小於臨界直徑時,可採用間隔裝藥,藥量不能太集中,應適當分散,各藥卷之間的間隔距離也不宜過大。為了克服孔底部位的阻力,孔底應放置1~2卷的標準藥卷,以增強其作用,使光爆層能夠比較容易地脫離巖體。

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爆破振動安全允許振速

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4、光面爆破質量控制措施

1)針對隧道圍巖巖性、圍巖強度、完整性、節理裂隙發育等進行研究,並通過現場試驗調整光面爆破設計技術參數,總結經驗成果,以選取合理的開挖方法,實行動態信息化管理,以降低成本投入,提高光面爆破(或控制爆破)效果。

(2)堅持 “多打眼,少裝藥”原則。動態調整控制爆破參數,尤其是周邊眼的間距、裝藥量,並控制好外插角角度,必要時可以在周邊眼間內側增設跟眼(採用小藥卷);

(3)動態調整鑽爆設計,加強技術、管理人員、作業工人培訓,加強現場監控管理力度。

給大家附上一份專業的爆破記錄表:

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