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光面爆破在隧道施工中的应用

光面爆破在隧道施工中的应用
光面爆破在隧道施工中的应用

光面爆破在隧道施工中的应用

摘要:随着我国经济的快速发展,基础设施建设进程加快,隧道建设越来越多,在当今的隧道施工中,光面爆破施工技术已经被普遍的应用,光面爆破的良好效果不仅提高了开挖质量,保证了防水板的挂设,而且提高了衬砌混凝土的质量,做到了不渗不漏,兑现了合同承诺,本文对光面爆破技术在隧道施工的原理进行概述,并对这一技术在隧道施工中的应用进行分析。

关键词:隧道施工,光面爆破,施工技术,应用

引言:随着我国基础设施建设的进行,公路铁路建设都离不开隧道施工,在隧道掘进过程中,采用一般的方法会使围岩受到一定程度的破坏,影响围岩稳定性,并产生严重的超欠挖,光面爆破是能控制爆破的作用范围并维持围岩稳定的一种施工技术,它通过调整周边眼的各爆破参数,使爆破先沿各孔的中心连线形成贯通的破裂缝,然后内围岩体裂解,并向临空面方向抛掷。这种爆破在围岩中产生的裂缝较少,使爆破后的岩石表面能按照设计轮廓线成型,表面平顺,超欠挖很少。

1、光面爆破的概念及现状

1.1 光面爆破的概念

随着隧道建设的不断发展,光面爆破作为一种高效的爆破技术得到了广泛的应用。光面爆破原理及设计是利用岩石抗劈能力。通过正确的选择爆破参数和合理的使用方法使光面爆破沿周边劈裂开,并对隧道周围围岩不产生或产生轻微的破坏从而获得接近开挖轮廓线的一种爆破方法。它是通过在开挖面预定爆破线上布置一排周边眼,选择间距的合理性和抵抗线采用弱性装药结构(即炸药不充满炮眼孔)。而且与炮眼孔之间留有一定的空隙,最后同时起爆,使相邻炮眼间靠破坏冲击波的力而形成轮廓裂缝。而炮眼孔壁上的炸药压力因采用弱性装药,爆破后岩层较精确地沿周边炮孔的连线断裂下来,从而使围岩固有的整体性、稳定性不遭受明显的损害,最大限度地保持了完整性,提高了施工安全系数的同时使的开挖呈现出轮廓圆。

1.2 光面爆破的现状

随着隧道施工的日渐发展,光面爆破技术的应用越来越普遍。在实际的隧道施工当中,光面爆破技术拥有明显的技术优势:避免了隧道施工中欠挖和超挖现象的发生,节省了时间,加快了施工速度,降低了施工成本,保证了施工质量;隧道进行光面爆破之后,在隧道的周围会形成一个平整光滑的边壁,使得隧道的断面符合轮廓要求的情况下,围岩不发生损伤,从而保证了围岩自身的承载力和完整性,利于对隧道进行维护;由于存在发育的地下水,使得在隧道功部必须进行防水板的挂设,从而避免了滴水渗水现象的发生,保证了施工质量;通过利用光面爆破技术,可以有效的防止爆破过程对隧道围岩所产生的剧烈震动,保证了

隧道光面爆破专项施工方案

隧道光面爆破专项施工方案 一、编制依据 1、xxxA1合同段工程施工总承包招标文件及设计文件、两阶段施工图设计等; 2、国家、交通部现行的公路工程建设施工规范、设计规范、验收标准、安全规范等; 3、国家及福建省相关法律、法规及条例等; 4、现场踏勘收集到的地形、地质、气象和其它地区性条件等资料; 5、近年来高速公路等类似施工经验、施工工法、科技成果; 6、福建省高速公路标准化建设指南和施工要点; 7、我单位拥有的国家级、部级工法、科技成果和长期从事高等级公路建设所积累的丰富施工经验。 二、工程概况 1、工程概况 我部承建的xx隧道0.5座,为分离式双洞隧道,隧道全长855.8m,为长隧道,左洞长854.1m,右洞长857.5m。隧道进出口均位于平面曲线内,进口左右线曲线半径分别为R左=3000m和R右=2850m;隧道纵坡坡率/坡长:左洞为0.7%/854.1m,右洞0.7%/857.5m;隧道进口设计桩号:左洞为ZK63+572,右洞为YK63+565;进口设计高程:左洞为586.69m,右洞为586.64m。。 2、地形、地貌 隧址区属剥蚀低山地貌,隧道轴线大致呈南北走向,地形呈波状起伏,起伏较大,隧道最大埋深约为160m,地表植被较发育,覆盖层较薄。进口

侧山坡自然坡度25~30°,出口侧山坡自然坡度35~40°。 3、地层岩性 本隧址场区表层多为第四系残坡积土,一般厚度3-6m,冲沟底部及陡坎略薄些,下伏侏罗系南园组(J3n)凝灰熔岩及其风化层。 隧道洞身围岩为侏罗系南园组(J3n)的凝灰熔岩,属较硬-坚硬岩,岩体一般较完整,对隧道洞身围岩的稳定较有利,据地质调绘及钻孔揭露隧道区主要发育有3条裂隙带及断裂构造带,对隧道围岩不利,影响隧道围岩级别,隧道开挖时,围岩稳定性较差,易产生塌方掉块,应加强支护和监测措施,各段的具体评价见隧道纵断面图。 拟建隧道最大埋深约160m,深部围岩主要为微风化凝灰熔岩,节理裂隙发育较少-较发育,较有利于地应力的释放和调整,但钻孔中未见有岩芯饼化等高应力作用现象,综合临近泉三高速公路等工程经验分析,本隧道在隧洞区内出现高地应力的可能性不大。 隧址区未见有矿体分布,不会产生瓦斯等有害气体。但施工中粉尘可能较大,施工中应注意粉尘污染监测工作,并做好通风工作。 4、地质构造及地震动参数 根据《厦门至沙县高速公路(安溪至沙县)泉州段线路工程地震安全性评价》,线路地震设防烈度属于6度区,测区内50年超越概率10%的平均土质条件下峰值加速度为0.05g,中硬土场地动反应谱特征周期为0.45s,区域地质相对稳定,建议抗震设计按《公路工程抗震设计规范》(JTJ004-89)

隧道光面爆破施工工法

隧道光面爆破施工工法

一、工艺原理 光面爆破是控制开挖轮廓的一种爆破技术,它沿开挖轮廓周边布孔,利用主炮孔爆破后形成的良好临空面,在光爆层中起爆,借以减少光爆孔爆破的夹制作用,降低炸药单耗,减少一次起爆药量,使其获得平滑的开挖廓面,减轻围岩的破坏,减小超欠挖和避免产生冒顶和坍塌。 二、光面爆破技术要点 隧道开挖应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具和爆破器材等结合爆破振动要求进行钻爆设计。施工中应根据爆破效果不断调整爆破参数。 2.1爆破参数选定 2.1.1周边眼间距E 周边眼间距直接控制开挖轮廓线平整度的主要因素,一般E=(12~15)d,其中炮眼直径d=35~45cm,对于节理发育,层理明显的围岩地段,周边眼的间距可适当减小,也可在两个炮眼之间 2.1.2最小抵抗线W(光面层厚度) 最小抵抗线W直接影响光面爆破效果和爆碴块度,周边抵抗线应大于周边眼间距E,软岩取较小的E值时,W值应适当增大。 2.2周边眼装药结构 2.2.1软岩周边眼装药结构 一般采用两种形式:一种是较破碎围岩采用空气间隔装药,导爆索传爆。导爆索作为炮眼装药时,按10g/m折算为2号岩石硝铵炸药。另一种是较完整的软弱岩层采用小直径光爆炸药连续装药。

分别如下图所示: 2.2.2硬岩周边眼装药结构 硬岩一般采用导爆索间隔装药,装药结构如下图: 炮泥导爆索 药卷 周边眼间隔装药结构 (单位:cm) 除周边眼、中空眼外,其余掏槽、底眼、掘进眼的装药结构均为连续装药,只是装药长度不同 2.2本隧道钻爆参数 ①循环进尺的确定:根据实际情况,为减少对围岩的扰动,IV、V级围岩根据钢架支护间距确定,本隧道IV级围岩2.0m,V级围岩 1.0m,II、III级围岩不大于3.5m。 ②钻孔直径选择:采用Φ42mm钻眼直径,炸药选择2号岩石乳化炸药。 ③隧道开挖断面的大小:由岩石和开挖方法确定。, 总药量Q=q单×S×L,式中q单是单耗,本隧道初步确定q单=0.9Kg/m3

官舟隧道光面爆破质量控制

官舟隧道光面爆破质量控制 发表时间:2017-07-10T15:48:37.603Z 来源:《基层建设》2017年第7期作者:朱争锋 [导读] 摘要:为提高隧道开挖质量,保证施工安全,减少超、欠挖,提高工程质量和效率,节约成本。中交第一公路工程局 摘要:为提高隧道开挖质量,保证施工安全,减少超、欠挖,提高工程质量和效率,节约成本。以官舟隧道为例,阐述了光面爆破特点及原理,分析其施工工艺流程及操作要点,并对确保光面爆破质量的技术措施进行了归纳总结。 关键词:光面爆破;质量控制;施工;官舟隧道 1、工程概况 官舟隧道左洞长2295米,右洞长2261米,是沿德高速公路项目全线最长的隧道。隧道洞内围岩级别主要有Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ等三级,现主要以Ⅲ级围岩施工为例进行简要论述,Ⅲ级围岩岩性主要为中风化灰岩,岩体较完整,呈大块状砌体层状结构,在施工过程中官舟隧道进口采用台阶法开挖;官舟隧道出口采用全断面法开挖。 2、光面爆破特点及原理 根据公路隧道“新奥法”施工的需要和工程地质条件,结合施工现场实际情况,决定采用光面爆破施工。光面爆破施工,可以减少对围岩的扰动,增强围岩的自承能力,特别是在不良地质条件下效果更为显著,不仅可以减少危石和支护的工程量,而且保证了施工的安全。由于光面爆破使开挖面平整,岩石无破碎,减少了裂隙,这样可以大大减少超欠挖量。据有关资料统计,光面爆破与普通爆破相比,超挖量由原来的15%~20%降低到4%~7%,不但减少出碴量,而且还很大程度的减少了支护的工作量,从而降低的成本,加快了施工进度。光面爆破的破岩机理是一个十分复杂的问题,尽管在理论上还不甚成熟,但在定性分析方面已有共识。一般认为,炸药起爆时,对岩体产生两种效应;二是爆炸气体膨胀做功所起的作用。光面爆破是周边眼同时起爆,各炮眼的冲击波向其四周作径向传播,相邻炮眼的冲击相遇,则产生应力波的叠加,并产生切向拉力,拉力的最大值发生在相邻炮眼中心连线的中点,当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时,岩体便被拉裂,在炮眼中心连线上形成裂缝,随后,爆炸气的膨胀合裂缝进一步扩展,形成平整的爆裂面。 3、施工工艺流程及操作要点 3.1 钻爆设计 3.1.1 掏槽眼形式 Ⅲ级围岩掏槽眼形式采用楔形斜眼掏槽,不同的围岩类别、不同的开挖方法,掏槽眼的深度也不同。 3.1.2 光爆参数选择 光面爆破参数选择主要与地质条件有关,其次是炸药的品种与性能。隧道开挖断面的形状与尺寸,装药结构与起爆方法,严格控制周边眼的装药量,采用合理的装药结构,尽可能的使药沿药眼长均匀的分布,这是实现光面爆破的重要条件。影响光面爆破效果的因素有很多,主要因素有:地质条件、周边眼的间距、光爆层的厚度以及周边眼装药量的多少等。在光面爆破中,炮眼间距E、最小抵抗线W、炮眼 密集系数K、装药集中度q是相互制约的。 1)光爆层厚度(B) 光爆层厚度就是周边眼最小抵抗线,它与开挖的隧道断面大小有关。在断面跨度大,光爆眼所受到的夹制作用小,岩石比较容易崩落,光爆层厚度可以大些,断面小,光爆眼所受到的夹制作用大,光爆层厚度可以小些,光爆层厚度与岩石的性质和地质构造也有关,坚硬岩石光爆层可小些,松软破碎的岩石光爆层可大些。官舟隧道确定光爆层厚度(B)为60~80cm。Ⅲ级围岩周边眼最小抵抗线取值为65cm。 2)周边眼密集系数 周边眼密集系数是周边眼间距(a)与光爆层厚度(B)的比值,是影响爆破效果的重要因素。 A=(12~16)d K= a/B 式中,a为周边炮眼间距,cm;d为炮眼直径,mm。K值总是小于1当d=38~46mm,a=30~60cm,B=75~80cm时,K=0.6~0.8。 3)装药量计算: 光面爆破装药量的计算,主要是确定周边眼光爆层炮眼装药集中度,即以kg/m表示,一般采用实验方法求得或从同类工程中选取。 q=QaB 式中,q—装药集中度,kg/m;Q—单位体积耗药量,g/m3;a—周边眼间距,m;B—光爆层厚度,m;通过现场试验和施工经验数据,用计算法进行校核,确定q=0.2~0.35kg/m。 4)周边眼装药结构 周边炮眼采用φ20mm小药卷间隔装药,导爆管、导爆索、竹片用电工胶布与炸药卷绑在一起。

隧道光面爆破施工方案

隧道光面爆破施工方案 一、工程概况 隧道施工开挖总体上要求拱部采用光面爆破,边墙部采用预裂爆破,以最大限度地保护周边岩体的完整性,同时减少超挖量,提高初期支护的承载能力。在v级围岩地段要求采用短台阶法施工,台阶长度在控制在5?10m保证初 期支护及时落地封闭,以确保初期支护的承载能力。由于二次衬砌是按要求的承载结构设计,因此在二次衬砌应紧跟开挖面:子初期支护落地后应及时施作二次衬砌仰拱和仰拱回填层,然后施作二次衬砌。在w级围岩地段要求采用短台阶法施工,台阶长度控制在io?15m注意上半断面及基础锁脚锚杆的施工质量。由于二次衬砌是按承受少量荷载进行设计,因此二次衬砌的施作可滞后开挖面20?30m在初期支护基本稳定后施作,但是二次衬砌仰拱和仰拱回填层应紧跟衬砌支护。在川级围岩地段推荐采用台阶法施工,当机械化程度较高,各隧道施工工序能及时完成时,也可以采用全断面法施工。 二、施工准备 1 、施工测量施工测量按照《公路测量技术规则》的有关规定进行,主要测量仪器为GPS全站仪、和水准仪。 ⑴导线、水准控制测量施工前会同勘测设计部门与其他相邻标段现场交接导线控制桩和设计水准点,测量组和其他相邻标段施工单位进行施工复测后,对控制桩加以保护,设护桩,如有遗失和损坏,及时恢复和校正。 ⑵洞口联系测量 为保证地面控制测量精度很好传递到洞内控制点,拟定采用如下洞口控制测量方案: ①洞口施工至设计标高后,在洞口埋设三个稳固导线控制点。 ②为保证方向传递精度,洞口控制点与地表控制点组成大地四边形边角网进行联测。 ⑶洞内控制测量 ①洞内控制测量根据隧道施工进度及时进行引伸测量工作。 ②洞内导线的布设按主附导线的形式进行敷设,并在适当地段进行闭合检查。 ③洞内精密导线采用测角精度<2”、测边精度高于2+2pp m的全站仪进行测量。 ⑷洞内施工测量

3隧道微台阶开挖施工工法

隧道微台阶开挖施工工法 中铁二局贵广铁路工程指挥部 二〇一一年一月十日

Ⅳ、Ⅴ级围岩隧道微台阶开挖施工工法 中铁二局贵广铁路工程指挥部 1.前言 新奥法隧道施工方法自上世纪六十年代末被引入到我国,七、八十年代得到迅速发展,九十年代开始被广泛应用,是当前使用最广泛的隧道施工方法。新奥法施工一般有全断面法、台阶法、分部开挖法。全断面法开挖主要适用于Ⅰ~Ⅲ级硬质围岩;台阶法主要适用于Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级中等硬度围岩;分部开挖法主要适用于Ⅴ、Ⅵ级以下软弱围岩地质条件。台阶法施工又分为长台阶、短台阶法,对于自稳较好的Ⅲ、Ⅳ级围岩常采用长台阶法,上台阶长度超过50m;短台阶法适用偏软的Ⅳ、Ⅴ级围岩,上台阶长度为5~50m;围岩稳定性较差时,台阶长度应控制在一倍洞径。 近年来,国内外隧道施工过程中发生多起坍塌事故,造成较大的人员伤亡和财产损失。调查统计表明,发生这些事故的主要原因是隧道开挖台阶长度过长、初期支护未及时封闭成环和二次衬砌未及时跟进导致围岩失稳造成。为了控制和降低铁路隧道施工安全事故,铁道部对仰拱与掌子面的距离要求越来越严格,《铁路隧道工程施工安全技术规程》(TB10304-2009)规定:III级围岩中仰拱与掌子面的距离不得超过90m,IV级围岩不得超过50m,V级及以上围岩不得超过40m.铁道部《关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知》(铁建设[2010]120号)文件对隧道开挖掌子面与仰拱、二衬之间的距离做出强制性规定:隧道开挖后初期支护应及时施作并封闭成环, IV、V、VI级围岩仰拱封闭位置距离掌子面不得大于35m,IV级围岩二次衬砌与掌子面距离不大于90m;V、VI级围岩二衬与掌子面距离不大于70m。 无论围岩的稳定性如何,采用长台阶法施工,都难以满足上述工序安全距离的强制性规定;采用长度大于20m的短台阶法施工时,受变台阶处交通和仰拱施工作业空间要求的限制,工序安全距离仍然会超标;采用长度小于20m的短台阶法施工时,虽然能满足工序安全距离的要求,但因为上台阶作业空间窄小,工序间相互干扰严重,机械设备的工作效率大大受阻,施工进度缓慢。 本文所介绍的Ⅳ、Ⅴ级围岩隧道微台阶开挖施工工法,有效地解决了上述问题,即保障了隧道施工安全,也提高了施工进度。

隧道光面爆破施工控制要点

隧道光面爆破施工控制要点 光面爆破效果的好坏,直接影响到隧道开挖及后续工序的质量,硬岩炮眼残留率不低于80%.中硬岩不低于70%,软岩不低于50%,而石灰岩硬而脆,力争达到90%-95%. 1 钻爆设计应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具、爆破材料和出渣能力等因素综合考虑. 钻爆设计的内容应包括:炮眼(掏槽眼、辅助眼、周边眼)的布置、数目、深度和角度、装药量和装药结构、起爆方法和爆破顺序等.设计图应包括:炮眼布置图、周边眼装药结构图、钻爆参数表主要技术经济指标及必要的说明. 2 硬岩宜采用光面爆破,软岩宜采用预裂爆破,分部开挖可采用预留光面层光面爆破. 3 采用光面爆破时,应满足以下技术要求: (1)根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小抗抵线; (2)严格控制周边眼的装药量,并使药量沿炮眼全长合理分布; (3)周边眼宜采用小直径药卷和低爆速炸药.可借助传爆线以实现空气间隔装药; (4)采用毫秒雷管微差顺序起爆,应使周边爆破时产生临空面.周边眼同段的雷管起爆时差应尽可能小; (5)各光面爆破参数如周边眼间距(E)、最小抵抗线(V)、相对距(E/V)和装药集中度(q)等,应采用工程类比或根据爆破漏斗及成缝试验确定.

在无条件试验时可按下表选用. 光面爆破诸参数 4 周边眼参数的选用应遵守下列原则: (1)当断面较小或围岩软弱、破碎或在曲线、折线处开挖成形要求高时,周边眼间距E应取较小值; (2)抵抗线V应大于周边眼间距.软岩在取较小的周边眼间距的同时,抵抗线应适当增大; (3)对于软岩或破碎性围岩,周边眼的相对距E/V应取较小值. 5 爆破开挖一次进尺应根据围岩条件确定.开挖软弱围岩时,应控制在1~2m之内;开挖坚硬完整的围岩时,应根据周边炮眼的外插角及允许超挖量确定. 硬岩隧道全断面开挖,眼深为3~3.5 m的深眼爆破时,单位体积岩石的耗药量可取0.9~2.0kg/m3;采用半断面或台阶法开挖,眼深为1.0~3.0m的浅眼爆破时,单位耗药量可取0.4~0.8kg/m3. 6 炮眼布置应符合下列要求:

光面爆破施工工法

隧道全断面开挖光面爆破工法光面爆破是通过正确选择爆破参数和合理的施工方法,达到爆后壁面平整规则、办公设备线符合设计要求的一种控制爆破技术。隧道全断面开挖光面爆破工法,是应用光面爆破技术,对隧道实施全断面一次开挖的一种施工方法。它与传统的爆破法相比,最显著的优点是能有效地控制周边眼炸药的爆破作用,从而减少对围岩的扰动,保持围岩的稳定,确保施工安全,同时,又能减少超、欠挖,提高工程质量和进度。 一、光面爆破作用原理 光面爆破的破岩机理是一个十分复杂的问题,目前仍在探索之中。尽管在理论上还不甚成熟,但在定性分析方面已有共识。一般认为,炸药起爆时,对岩体产生两种效应:一是药包爆炸气体膨胀做功所起的作用。光面爆破是周边眼同时起爆,各炮眼的冲击波向其四周作径向传播,相邻炮眼的冲击相遇,则产生应力波的叠加,并产生切向拉力,拉力的最大值发生在相邻炮眼中心边线的中点,当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时,岩体便被拉裂,在炮眼中心边线上形成裂缝,随后,爆炸气的膨胀使裂缝进一步扩展,形成平整的爆裂面。 二、光面爆破的技术要点 要使光面爆破取得良好效果,一般需掌握以下技术要点: 1、根据围岩特点,合理选定周边眼的间距和最小抵抗线,尽最大努力提高钻眼质量。 2、严格控制周边眼的装药量,尽可能将药量沿眼长均匀分布。 3、周边眼宜使用小直径药卷和低猛度、低爆速的炸药。为满足装结构要求,可借助导爆索(传爆线)来实现空气间隔装药。 4、采用毫秒微差有序起爆。要安排好开挖程序,使光面爆破具

有良好的临空面。 (一)周边眼常用参数的选择 1、周边眼间距E 它是直接控制开挖轮廓面平整度的主要因素。一般情况下E=(12~15)d,其中炮眼直径d=35~45mm。对于节理较发育、层理明显以及开挖轮廓要求较高的地下工程,周边眼间距可适当减小,也可在两炮眼之间增加一个不装药的导向空眼。 2、最小抵抗线W(光面层厚度) W直接影响光面爆破效果和爆碴块度。其取值在(13~22)d围,且W≥E。 3、周边眼密集系数K 一般情况,以K=E/W=0.7~1.0为宜。 4、装药集中度q 采用2号岩石炸药进行光面爆破时,若预留光爆层,q=0.15~0.2kg/m;若全断面一次爆破,则q=0.2~0.3kg/m。如果采用其它炸药,则需进行换算,其换算系数C按下式求得: C=1/2(2#岩石炸药猛度/换算炸药猛度+2#岩石炸药爆力/换算炸药爆力) 选取光面爆破参数可用类比法或查表(见表1),必要时要在与所做工程地质条件相类似的岩层中试验,以求得更准确的爆破参数。

隧道光面爆破施工工法

隧道光面爆破施工工法 一、工艺原理 光面爆破是控制开挖轮廓的一种爆破技术,它沿开挖轮廓周边布孔,利用主炮孔爆破后形成的良好临空面,在光爆层中起爆,借以减少光爆孔爆破的夹制作用,降低炸药单耗,减少一次起爆药量,使其获得平滑的开挖廓面,减轻围岩的破坏,减小超欠挖和避免产生冒顶和坍塌。 二、光面爆破技术要点 隧道开挖应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循 环进尺、钻眼机具和爆破器材等结合爆破振动要求进行钻爆设计。 施工中应根据爆破效果不断调整爆破参数。 2.1 爆破参数选定 2.1.1 周边眼间距E 周边眼间距直接控制开挖轮廓线平整度的主要因素,一般E= (12~15) d,其中炮眼直径d=35~45cm,对于节理发育,层理明 显的围岩地段,周边眼的间距可适当减小,也可在两个炮眼之间

2.1.2最小抵抗线W(光面层厚度) 最小抵抗线W直接影响光面爆破效果和爆碴块度,周边抵抗线应大于周边眼间距E,软岩取较小的E值时,W值应适当增大。 2.2 周边眼装药结构 2.2.1 软岩周边眼装药结构 一般采用两种形式:一种是较破碎围岩采用空气间隔装药,导爆索传爆。导爆索作为炮眼装药时,按10g/m折算为2号岩石硝铵炸药。另一种是较完整的软弱岩层采用小直径光爆炸药连续装药。

分别如下图所示: 空先间旖柱装药 小直径药卷连嬪装药 222硬岩周边眼装药结构 位位位 位cm 位 除周边眼、中空眼外,其余掏槽、底眼、掘进眼的装药结构均 为连续装药,只是装药长度不同 2.2本隧道钻爆参数 ① 循环进尺的确定:根据实际情况,为减少对围岩的扰动, IV 、V 级围岩根据钢架支护间距确定,本隧道 IV 级围岩2.0m , V 级围岩1.0m ,II 、III 级围岩不大于3.5m 。 ② 钻孔直径选择:采用042mn 钻眼直径,炸药选择2号岩石乳 化炸药 ③ 隧道开挖断面的 大小:由岩石和开挖方法确定。 , 炮泥 药 片

隧道光面爆破施工技术应用

隧道光面爆破施工技术应用 发表时间:2020-01-07T10:40:59.900Z 来源:《建筑学研究前沿》2019年20期作者:孟朝霞 [导读] 论文介绍了光面爆破技术的原理及其施工工艺,并对其在公路隧道施工中的应用进行分析。 山西运城路桥有限责任公司山西运城 044000 摘要:伴随着我国交通运输体系的发展,公路隧道工程随之增多。在公路隧道施工中,通常采用爆破技术进行土方开挖施工。其中,光面爆破技术可以达到全断面开挖施工的要求,并且可以实现分区分段微差爆破,也可以使公路隧道爆破后所呈现的轮廓线达到理想的设计标准和要求。论文介绍了光面爆破技术的原理及其施工工艺,并对其在公路隧道施工中的应用进行分析。 关键词:隧道;光面爆破;施工技术;应用 引言 时代的进步,各种新型技术的出现,为我国的发展做出了卓越贡献。隧道施工是一项难度很高的施工项目,要对其进行施工,可以使用光面爆破技术,保障施工进度的同时,也大大的降低了工程施工需要的成本,增加了施工的安全。本文是对于在隧道工程施工过程中,使用光面爆破技术对于整个工程的重要意义、施工中使用光面爆破技术需要注意的一些环节以及将光面爆破技术运用到隧道工程中的一些细节进行简单介绍。 1光面爆破的机理 光面爆破主要是通过在轮廓线位置上设置间隔距离比较小的平行炮眼,然后在该位置上装上不耦合装药,然后同时起爆,爆破完成后能够在炮眼的位置上形成平整的平面。从国外的相关研究中可以发现,光面爆破中使用不耦合装药,药包爆炸之后,在炮眼的位置上形成静压力作用,当炮眼压力在抗压强度以下时,炮眼壁上就会造成不压碎损坏。这种爆破波造成的应力波以及凿岩的过程中导致的其应力状态的改变,会产生较小的径向细微裂隙。裂隙数量和长度会伴随着不耦合系数与药物使用量的不同而表现出不同的形式。通常,药包直径确定之后,不耦合系数越大则药量越小,而细微裂隙数量越小则长度也会越小。 光面炮眼组合之后同时起爆,因为起爆的过程中存在时间差,无法保证在同一时间内起爆。首先起爆的炮眼A会对周边的岩石产生一定的影响,从而形成一些细微的裂隙。因为B炮眼所引起的导向效果,在相邻的炮眼连线的位置上所存在的径向裂隙会先发育。在爆炸气体的影响之下,该裂隙会持续扩张,从而就会在相邻的炮眼的连线位置上存在有应力集中的问题,该位置上的拉应力会比较大。A、B炮眼在爆炸气孔的影响之下纵向裂隙会持续发展,从而直接形成纵向裂隙,贯通在整个区域中。 2光面爆破技术在隧道施工中的重要性 光面爆破技术主要是在对岩壁进行爆破后,能够让岩面上形成一种比较平整,并且与施工设计的要求符合的一中控制爆破方面的技术。这项技术对对隧道的岩体进行施工,然后按照起爆顺序进行施工,进而可以形成一个比较完整的开挖面。使用光面爆破技术可以有效控制炸药的爆破,不会影响围岩平衡或者是稳定性,减少围岩应力集中的情况发生。在隧道工程使用光面爆破技术进行施工中,可以保证岩石表面有规则,比较平整,以这种技术进行施工,几乎无法看到爆破痕迹,不仅在一定程度范围内将围岩的强度加强,而且提升了围岩支撑的能力。通常情况下,一般的爆破需要超过总量的百分之三十,而使用光面爆破技术可以降低能源消耗,减少部分材料的使用,进而降低了隧道施工的成本,提升了整个隧道工程施工速度,保障围岩的稳定性,对于整个隧道工程施工安全有了基本保障。 3光面爆破在隧道施工的应用 3.1测量放样 目前,在公路隧道施工中,必须做好相关的测量放样工作,为光面爆破技术的应用提供基础,保证光面爆破中各项参数的设置符合工程实际的施工条件和施工要求。在测量过程中,主要是应用全站仪进行相关作业,需要注意对公路隧道的中心线及拱顶高程等内容进行准确的测量,同时,在测量放样中,还需明确标示公路隧道设计中的开挖轮廓线,并利用特殊标记在岩体上标明具体的爆破钻孔位置,保证钻孔布设符合技术方案的要求以及定位的准确性。另外,通过测量放样工作可以及时对爆破参数进行调整,保证光面爆破技术的施工质量。 3.2钻孔 以炮眼布置图为基准,在此基础上准确布置炮眼;控制好掏槽眼眼口之间的间距,所产生的误差应控制在5cm以内,同时眼底间距也需要遵循此标准;由于眼口的排距与行距会存在误差,此时需要将其控制在10cm以内;控制好内圈炮眼与周边眼的距离,其产生的误差应控制在5cm以内;对开挖面平整性进行观察,若凸凹现象较为明显时,则需要适时改变炮眼深度,确保所有炮眼与炮底均在同一垂线上。装药深度为炮眼深度的1/3~1/2,以上各种参数在施工过程中,随土质软硬、断面形式进行调整,使其达到最佳的爆破效果。同时考虑第二排孔以后各排炮孔装药量较前一排增加。 3.3清空装药过程 在装药之前,需要施工人员将孔内部进行全面清洁,如果孔内出现岩灰、石硝等,施工人员可以使用相关器具对其进行施工清洁,还需要检查孔径、角度、深度、炮眼位置等,检查所有环节与施工规范是否相符。审核人员需要以施工设计图纸为基础,使用装药结构进行药物的安装。对于雷管的安装也需要准确进行施工,为了降低施工中可能会产生的安全隐患,在周边眼可以使用小量药卷,然后将其与导爆索配合,保障整体施工安全。一切准备完毕之后,需要以炮眼直径的大小来确定需要装的炮泥量。 3.4爆破施工 在光面爆破技术的应用中,为了使公路隧道的轮廓线可以达到预期的标准要求,需要保证各个钻眼的炸药同时起爆,因此,应针对公路隧道的实际情况及光面爆破技术的应用要求利用分段并联法连接各个钻孔的炸药,以达到同时起爆的效果。但是,在爆破施工中,需要注意其采用的导爆索可能出现超前破坏情况,因此,为了保证各个钻孔的炸药同时爆破,可以利用高段延期雷管与导爆索的双重起爆法。 4提升光面爆破质量的措施 4.1优化爆破设计 根据隧道的地质情况以及爆破效果来选择合适的爆破技术,同时还应该结合实际情况来进行爆破技术的调整,以保证最佳的爆破效

谈光面爆破施工中的技术问题及相应措施

350谈光面爆破施工中的技术问题及相应措施 隋东 广东宏大爆破股份有限公司 摘 要:光面爆破是沿开挖边界布置密集炮孔,采取不耦合装药或装填低威力炸药,在主爆区爆破后起爆,以形成平整轮廓面的爆破施工技术。目前,光面爆破已经被广泛应用到各类掘进施工及边坡防护中,对光面爆破施工中的技术性问题及相关解决措施展进行分析与探究,对提高施工安全性、经济性、可靠性具有重要意义。 关键词:光面爆破;施工技术;控制爆破;措施 1 光面爆破施工中的关键技术问题 光面爆破施工所谓的关键技术与其爆破施工参数的选择有关联。一般地,光面爆破在实际作业中施工参数的确定与现场施工地质环境、炸药的品种、性能以及隧道断面开挖设计轮廓的形状、大小有着十分密切的关系。光面爆破最大的好处在于开挖轮廓内表面呈光滑平顺,基本上以肉眼是观察不到爆破裂纹的,在技术措施上避免了超、欠挖过大的情况发生,且最大化地降低了爆破施工对围岩结构的扰动,确保开挖施工的安全性和作业顺利。 1.1 工作机理 光面爆破施工是沿着设计开挖轮廓线布置一系列间距较小的平行钻孔,完成钻孔和清孔的作业之后即可在这些钻孔中进行不耦合装药,在主爆区爆破后起爆。炸药起爆时,对岩体产生两种效应:一是药包爆破瞬时高温高气压形成的冲击效应;二是爆炸气体膨胀做功所起的作用。光面爆破是周边眼同时起爆,各炮眼的冲击波向其四周作径向传播,相邻炮眼的冲击相遇,则产生应力波的叠加,并产生切向拉力,拉力的最大值发生在相邻炮眼中心连线的中点,当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时,岩体便被拉裂,在炮眼中心连线上形成裂缝,随后,爆炸气的膨胀合裂缝进一步扩展,从而形成平整的爆裂面。 1.2 参数选择 光面爆破施工也是一项极为困难的工艺,鉴于此工艺要针对详细爆破参数的选择和确定,就必须要面对无法达到理想爆破效果的情况产生。笔者认为,光面爆破施工参数的关键在确保光面爆破在隧道开挖断面轮廓线形成平整的爆裂面。 (1)钻眼的直径(db)。对于隧道开挖断面一般钻进的炮眼直径宜在35 ~45 mm范围以内; (2)平行钻眼的平均间距。平行钻眼的平均间距和最小抵抗线是两个极为重要的爆破参数。隧道跨度较小时,平行钻眼之间的平均间距应适当调整。隧道开挖断面光面爆破可确定平行钻眼平均间距间距a: a = (12 ~ 20) db 隧道开挖断面的光面爆破可取的平行钻眼平均间距约为600 ~ 700mm,如果实际开挖的表面曲率非常大,那么岩石爆破就会产生一种强劲的作用力,平行钻眼的平均间距宜调整减少至450 ~ 500mm,而导向空眼与装药钻眼之间的间距则不得少于400mm为宜; (3)最小抵抗线(W’)。最小抵抗线和光滑层厚度将直接影响光面爆破的质量效果,除了受影响于平行钻眼的平均间距和周边的装药眼及结构参数,最为主要的影响还是最小抵抗线因素和光滑层厚度。因此,设计合理的光滑层厚度参数将对光面爆破施工具有十分积极的作用。光滑层厚度W’可以用于确定以下公式: W’ = =Q/(Cq ·a·L) 上式中Q 为光面炮眼的装药量; a为炮眼间距; L 为炮眼深度; Cq为爆破系数,相当于单位耗药量,对于f = 4~10的岩层,Cq 值变化范围为0. 2~0. 5 kg/m3。 经验表明,对于大跨度隧道一般采取W’=700– 800mm,拱顶的厚度应该增加部分应与增加的跨度相对应。其他最小抵抗线和岩石性质和地质结构、硬摇滚可取的从500~600mm,软岩在800 ~ 900mm,对于小跨度隧道可以减少到600 ~700毫米; (4)炮眼密集系数m。炮眼密集系数也称炮眼邻近系数,即炮眼间距a与最小抵抗线W’之间的比值(m = a / W’),是光面爆破参数确定中的一个关键值。目前,在工程施工中,光面层厚度的确定,一般情况下,周边眼间距a与光面层厚度W’的比值为 m =a/ W’ = 0. 8 ~ 1. 0 通常,光面爆破应当符合下列技术要求:根据岩石的特点,合理选择炮孔间距和最小抵抗线;严格控制线装药密度;钻孔倾斜误差小于1°;光爆网络宜采用导爆索连接,组成同时起爆或多组接力分段起爆网络于主爆区起爆后起爆。 2 光面爆破施工技术问题的对策 可用于光面爆破开挖的施工方法有两种,一个是全断面法。对于IV级和V级围岩完整性好的可用全断面法,控制延期时间及光爆孔间距,主爆区使用普通爆破设计,光爆孔和辅助孔按照光面爆破技术要求设计。使用毫秒延期电雷管或者非电毫秒延期起爆系统,光爆孔延迟主爆孔(150~200ms)起爆。光爆孔注意减少炸药用量,根据爆破设计控制线装药密度。另一种是保留平滑层方法。这种方法在其保留平滑区域内具有显著的特征,在光爆孔周围可以根据情况调整的爆破参数或修改,优化设计爆破方案即可达到更好的光面爆破效果。(1)影响开挖断面形成裂缝的原因。影响开挖断面产生裂缝的因素比较多,笔者认为在光面爆破施工当中主要存在的问题有:装药量过大、装药结构设计不科学、最小抵抗 (下转第352页)

隧道工程爆破施工方案

隧道爆破专项方案 XX沟、XX隧道进口里程分别为D1K770+230~D1K771+008,D1K771+790~D1K772+200,XX沟全隧长778m,XX隧道长410m。 本工程所在地位于XX市XX镇境内,属于XX盆地低山XX区。地地形起伏较大,缓坡地带多为旱地及荒坡,沟槽被垦为良田,植被茂密,居民较多。 S泥岩夹砂岩,岩质XX沟、XX隧道洞身位于XX地貌区,穿越遂宁组J 3 软,岩层产状平缓稳定,节理裂隙不甚发育多为风化裂隙,延伸性较差,地下水较贫乏,预计隧道涌水量较小,地表水及地下水对混凝土结构具侵蚀性。隧道进出口地段埋深较浅,且土层较厚,不良地质为有毒有害气体,有天然气溢出的可能,设计属低瓦斯隧道,施工应加强对有害气体的监测并通风,段内地震动峰值加速度<0.05,地震动反应谱特征周期0.35S。 针对XX沟、XX隧道地质情况,制定以下爆破方案。 一、光面爆破 1、全过程控制光面爆破施工,爆破器材、炮眼钻设符合设计要求,爆破后围岩应稳定(硬岩无剥落、中硬岩基本无剥落、软岩无大的剥落或坍塌),开挖面及开挖轮廓、爆破进尺符合设计要求,爆破出的石块满足装运要求。 2、钻眼深度、角度、钻孔偏斜度、外张量按设计要求。不耦合装药系数、炮眼残留率应符合要求。空中眼、周边眼、导爆索串装药结构、孔口堵塞长度、最小抵抗线、相对距离参数符合要求,控制最佳爆破效果。 3、雷管经检查试爆,电雷管还须专用爆破仪表逐个进行电阻检查。已生铜锈、变形、破损或加强帽歪斜的雷管不得使用。起爆药包在装药时临时制作,制作时不得将雷管直接插入起爆药包内,先用直径与雷管相同的木条或竹管在药包一端插入一个深度为雷管长度1.5倍的小孔,然后放入以接好引线的雷管,并将孔口封好。 4、药量经过计算,一般小炮只准采用松动药包,不得采用抛郑药包。采用裸体药包须经施工负责人许可,不得任意施放。警戒距离,一般小炮

最新版高速公路隧道爆破专项施工方案

高速公路隧道爆破专项施工方案

第一节、概述 一、工程概况 **隧道为新建的**三环南川至涪陵高速公路LJ1施工段重点工程,属于极小净距隧道,净距6.36-8.6m,为分离式短隧道,隧道采取双洞直墙形式,隧道掘进断面只有一种形式:隧道掘进宽度10.54米、洞高7.05米,拱顶为圆弧形,,断面积大约63.83m2。(隧道断面情况?道掘进宽度?墙高?断面积?)。左洞起止桩号:K2+460~K2+738.97,长278.97m;右洞起止桩号:YK2+441~YK2+738,长297m。(隧道口?)总开挖石方工程量约5.5万立方米。 二、地形、交通 **隧道进口端属**市南川区水江镇,出口端属武隆县平桥镇所辖。进口端以西约100 m为303省道三级公路,地形条件较好,可修建便道约130 m连接既有省道公路,交通较为方便。出口端两侧下方距303省道高差约

60 m,交通不便。隧址区内地形最高标高点位于坡脊,标高486.4 m,最低标高点位于隧道出口外侧缓坡,标高423.3 m,隧道穿过地带相对高差63.1 m,隧道最大理深56 m。 三、工程地质 隧址区处于弹子山背斜靠南倾北西翼,为单斜构造,岩层倾向310o~~320o,倾角35~~37o,受西侧徐家堡背斜及东侧和尚岩逆断层构造挤压影响,局部地段砂岩岩体可见挤压、揉皱、小错动等现象,岩体较破碎。地层岩性主要为残坡积层(块碎石土),崩坡积层(块石土),三叠系上统须家河组地层(页岩砂岩),三叠系中统雷口坡组上段(页岩,泥灰岩)。页岩、泥灰岩主要分布于隧道进洞口段,砂岩主要分布于洞身及出洞口段。岩石硬度f=3~5级 四、周边环境 本隧道进口用地由南川区水江镇管辖,出口由武隆县平桥镇管辖。隧道由S303省道旁通过,隧道口距省道最近点距离约30米,隧道进、

隧道光面爆破

隧道光面爆破目前,全局在建隧道80.5座,总长度185.53km,绝大部分隧道是需要爆破作业的石质隧道。做好隧道的光面爆破,对隧道施工的安全、质量、工期及经济效益都具有重大的意义。为了节省时间,本课不多讲爆破的理论,也不面面俱到,仅针对隧道的光面爆破技术重点谈一点意见。要谈光面爆破,必须首先要了解爆破的一些基础知识。 一、爆破器材 (一)炸药。工业炸药共分三类:煤矿许用炸药、岩石炸药、露天炸药(见下表)。 隧道工程常用的炸药、性能及适用范围

(二)起爆材料: 1、火雷管 ` 火雷管是最简单的一种雷管, 不受散电流影响,使用广泛,但受撞击、磨擦和火花能引起爆炸,火雷管全是即发雷管。 我们目前常用的毫秒导爆雷管共分三个系列:第一系列20段,分别相距25-300ms;第二系列分21段;第三系列分

30段。每段里面段数越大,相隔爆破的时间就越长;雷管按起爆能量大小分为10个等级(号数),号数愈大,起爆能力也愈强,常用的是6号和8号雷管。 2、电雷管 毫秒延期电雷管的延期材料为缓燃剂,延期时间较长, 射不强,安全性不高,属于隧道限制使用产品,多用于有瓦斯与煤尘爆炸危险的环境中,它是目前能采用的唯一起爆方法。 3、导火索 用来传递火焰给火雷管,配合火花起爆法使用。导火索的燃速一般在110-130m/s范围内;缓燃导火索则为180-210m/s 或200-350m/s,具有一定的防潮耐水性能。普通导火索不能在有瓦斯或有矿山类爆炸危险的场所使用。目前,隧道施工中已基本不再使用导火索加火雷管的起爆系统,而使用非电起爆系统。 4、导爆管 塑料导爆管是用来传递微弱爆轰力,给非电雷管使之爆炸的传爆器材。塑料制成外径3.0mm,内径1.5mm的半透明管,内壁涂有高性能炸药。其传爆速度可达1900-2000m/s,其本

光面爆破施工方案

新建铁路太原至中卫(银川)线ZQ-II标 关键工序、特殊过程施工方案 【光面爆破】 编制: 复核: 审核: 中交太中银铁路工程第八项目经理部 二OO六年十二月 光面爆破施工方案

一、工程说明 太中银铁路ZQ-II标八项目管段内共有7座隧道,2座为黄土隧道,其余均为石质 隧道,通过地层主要为砂岩夹泥岩地层,岩层产状水平,节理裂隙发育。地下水主要为基岩裂隙水及第四系孔隙潜水,部分地段地下水为承压水。由于本段围岩所具有的特点决定了隧道开挖成拱性差,开挖支护难度大,进而影响施工进度、施工质量及施工安全,因此对隧道的光面爆破提出了更高的要求。 本段内围岩级别有Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级,针对不同的围岩级别采用不同的开挖方法,主要有全断面法、台阶法、中隔壁法,本施工方案针对不同的开挖方法、不同的地质情况确定合理的钻爆方案,选择合理的爆破参数和施工工艺,提高光爆效果和效率。 二、隧道光面爆破施工工艺 1、光面爆破施工工艺流程 见图1“光面爆破施工工艺流程图”。 2、光面爆破工艺要求 ⑴钻爆设计 ①设计原则: 根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小抵抗线,辅助炮眼交错均匀布置,周边炮眼与辅助炮眼眼底在同一垂直面上,掏槽眼加深10~20cm。 严格控制周边眼装药量,间隔装药,使药量沿炮眼全长均匀分布。 选用低密度低爆速、低猛度的炸药;本工程采用岩石销铵炸药和乳化炸药,非电毫秒雷管起爆。采用微差爆破,周边眼采用导爆索起爆,以减小起爆时差。 ②钻爆设计要求 爆破作业由爆破工程师根据地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具、爆破器材等进行爆破设计。 合理选择爆破参数,根据围岩情况合理选择中空直眼或斜眼掏槽。爆破后要求炮眼痕迹保存率:硬岩≥80%,中硬岩≥60%,并在开挖轮廓面上均匀分布,两次爆破衔接台阶不大于15cm。 每次爆破后通过爆破效果检查,分析原因,及时修正爆破参数,提高爆破效果,改善技术经济指标。 洞口附近爆破施工严格控制单段装药量,降低震速,确保周边民房及其他构筑物的安全。

首件隧道光面爆破总结

目录 一、工程概况 (2) 二、施工方案 (2) 1、湿接缝施工步奏 (2) 三、质量保证措施 (2) 四、安全保证体系及措施 (6) 五、环境保护措施 (8) 六、结论 (8)

大广高速S18标首件隧道光面爆破施工总结 一、工程概况 塘基二号隧道是广东省连平(赣粤界)至从化公路S18标中的一个单位工程,位于广东省广州从化市吕田镇塘基村,为双向六车道分离式隧道。隧道为小净距隧道,自隧道进口~中部~隧道出口的线间距分别为14.7m~17.2m~16.4m;本隧道属于浅埋偏压隧道,左线最大埋深约73米,右线最大埋深约62米,其中右线K106+680~ZK106+760段拱肩距离地表最薄处仅5米。 二、施工方案 1、支座安装施工步奏 (1)、施工顺序 见图1-1:Ⅲ级围岩台阶法开挖施工示意图。 (2)、施工方法 开挖采用自制开挖台架、YT-28凿岩机钻眼或凿岩台车钻眼,塑料导爆管非电起爆系统,毫秒微差有序起爆,光面爆破。上台阶用挖掘机翻碴,下台阶用挖装机装碴,自卸汽车运碴。施工中合理调整工序,实行“钻爆、装碴、运输”机械化一条龙作业。隧道开挖后及时施作初期支护,下半断面开挖后仰拱(或铺底)紧跟。

纵断面示意图施工步骤图 图1-1 Ⅲ级围岩台阶法开挖施工示意图 (3)、爆破设计 爆破开挖使用RJ-2型乳化炸药,爆破网络采用非电毫秒雷管起爆、孔内微差爆破。

边眼间距采用50cm,抵抗线70cm,E/W取为0.70。上台阶采取三级复式楔形掏槽,掏槽眼钻孔相对循环进尺加深0.3m,连续装药;底板眼向外斜5度,孔深较进尺加深20cm。周边眼采用φ25mm药卷间隔装药结构,其它炮眼采用φ32mm药卷连续装药结构。 表4-3 Ⅲ级围岩光面爆破参数表

光面爆破施工工法

隧道全断面开挖光面爆破工法 光面爆破是通过正确选择爆破参数和合理的施工方法,达到爆后壁面平整规则、办公设备线符合设计要求的一种控制爆破技术。隧道全断面开挖光面爆破工法,是应用光面爆破技术,对隧道实施全断面一次开挖的一种施工方法。它与传统的爆破法相比,最显着的优点是能有效地控制周边眼炸药的爆破作用,从而减少对围岩的扰动,保持围岩的稳定,确保施工安全,同时,又能减少超、欠挖,提高工程质量和进度。 一、光面爆破作用原理 光面爆破的破岩机理是一个十分复杂的问题,目前仍在探索之中。尽管在理论上还不甚成熟,但在定性分析方面已有共识。一般认为,炸药起爆时,对岩体产生两种效应:一是药包爆炸气体膨胀做功所起的作用。光面爆破是周边眼同时起爆,各炮眼的冲击波向其四周作径向传播,相邻炮眼的冲击相遇,则产生应力波的叠加,并产生切向拉力,拉力的最大值发生在相邻炮眼中心边线的中点,当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时,岩体便被拉裂,在炮眼中心边线上形成裂缝,随后,爆炸气的膨胀使裂缝进一步扩展,形成平整的爆裂面。 二、光面爆破的技术要点 要使光面爆破取得良好效果,一般需掌握以下技术要点: 1、根据围岩特点,合理选定周边眼的间距和最小抵抗线,尽最大努力提高钻眼质量。 2、严格控制周边眼的装药量,尽可能将药量沿眼长均匀分布。 3、周边眼宜使用小直径药卷和低猛度、低爆速的炸药。为满足装结构要求,可借助导爆索(传爆线)来实现空气间隔装药。 4、采用毫秒微差有序起爆。要安排好开挖程序,使光面爆破具有良好的临空面。 (一)周边眼常用参数的选择 1、周边眼间距E 它是直接控制开挖轮廓面平整度的主要因素。一般情况下E=(12~15)d,其中炮

隧道光面爆破参数的选用标准

隧道光面爆破参数的选用 1 前言 在地下工程采用光面爆破技术进行施工时,要实现光爆质量标准的要求,就必须注意选取好有关的技术参数,依据光爆机理,必须使周边眼中的装药爆破后所产生的冲击压应力低于围岩的抗压强度,而由此衍生的切线方向的拉应力则应大于两个炮眼连线方向上围岩的抗拉强度,这样就能使围岩不受损伤而在炮眼连线方向上的岩石被拉断形成贯穿裂缝,使爆破后的围岩断面轮廓整齐,最大限度地减轻爆破对围岩的扰动,尽可能的保持原围岩的完整性和稳定性的爆破技术。 2 工程概述 秋千坪隧道位于翻坝高速公路宜昌秭归县境内,全长3542米,为上下分离式公路隧道,隧道围岩以晋宁其Ⅲ级花岗岩和砂岩为主。 3 光面爆破主要参数的确定 光面爆破对围岩扰动小,又尽可能保存了围岩自身原有的承载能力,从而改善了衬砌结构的受力状况;由于围岩轮廓圆顺、壁面平整,减少了应力集中和局部落石、掉块现象。确定合理的光面爆破参数,是获得良好光面爆破效果的重要保证。 光面爆破的主要参数有:周边眼间距(E)、周边眼密集系数(K)、最小抵抗线(W)、不耦合系数(D)和装药集中度(γ)。 3.1 炮眼深度 炮眼深度受开挖面大小的影响,炮眼过深,周边岩石的夹制作用较大,故炮眼深度不宜过大,一般最大炮眼深度取断面宽度(或高度)的0.5~0.7倍。 L=0.5H=0.5×7.97=3.99m(H为隧道开挖轮廓的高度,H=7.97) 钻孔采用YT-28风钻,炮眼孔径为φ42mm,为克服及减少岩石的夹制作用,除掏槽眼和底眼深度L=3.7米外,其余周边眼、辅助眼等炮孔深度L=3.5米。 3.2 光面爆破不耦合系数(D)及装药直径(d) 炮眼直径d k与药卷直径d i之比称为不偶合系数,合适的周边眼不偶合系数应使爆炸后作用于炮眼壁的压力小于围岩抗压强度,理论与实践证明,当不偶合系数在1.5~2.0范围时,缓冲作用最佳,光爆效果最好 D=d k/d i=(1-a)×{(ρ0/[δc])1/r+a}? 式中D——不耦合系数; d k——炮眼直径(cm); d i——装药直径(cm); a——爆生气体分子余容系数,a=0.395; ρ0——爆生气体初始压力,ρ0=6997Pa; [δc]——岩石三轴抗压强度,对于中硬的花岗岩或者砂岩 [δc]=800MPa; r——绝热指数,1/r=0.8299。 将上述数据带入后: D= d k/d i=2.01 则d i = d k/D=21mm。 在实际使用过程中,我们采用直径为25mm的乳化炸药,即周边眼的不耦合系数

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