《光面爆破技术111》由会员分享，可在线阅读，更多相关《光面爆破技术111（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、光面爆破技术一、工程概述凉风凹1#隧道进口段位于国道主干线（GZ40）二连浩特至河口云南水富至麻柳湾高速公路中的第九 合同段。该隧道双幅全长2750m，隧道采用左右幅分离的双洞单向行车双车道。隧道设计为净跨11.2m， 净高7.1m的单心圆拱曲墙断面，为长大隧道。隧道区域处于构造侵蚀的低山区，为分水岭地貌，最大埋 深501.44m，主要出侏罗系地层，岩性组合为紫红、紫黑、灰绿色砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩不等厚 互层。进口段均处于陡坎地段，进口由紫红色泥岩组成受风化营力影响，浅表层23m风化破碎强烈，围 岩类别低，围岩类别划分难度较大。进口段隧道穿越深度以泥岩为主，其围岩类别为II、III类，
2、其中III类 围岩占65%。采用台阶法开挖、锚、喷、格栅、网、初期支护，全断面复合式衬砌。二、光面爆破的特点根据公路隧道“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。三、光面爆破
3、方案的确定目前，大断面隧道光面爆破施工有2种方法：一是预留光爆层法；二是全断面一次性开挖法，根据 施工现场的实际条件及围岩情况，该隧道采用预留光爆层法。四、爆破方案设计1、爆破参数的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。凉风凹1#隧道主要为III类围岩，上导开挖断面的面积为61.6m2,采用2号岩石铵 梯炸药，周边眼采用空气间隔装药，其他炮眼采用连续柱状装药，采用火雷管和非电毫秒导爆雷管起爆。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。在光面爆破中，炮眼间距E
4、、最小抵抗线W、炮眼密集系数K、装药密度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。凉风凹1#隧道确定光爆层厚度（B）为0.500.80。（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= (1216) d K= a/B式中，a为周边炮眼间距，cm；d为炮
5、眼直径，mm。K值总是小于1当d=3846mm，a=3060cm，B=7580cm 时，K=0.60.8。（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=0.150.25kg/m。（4）装药结构和起爆方式光面爆破采用不耦合装药，一般不耦合系数为1.52.0，炮眼装药按装药集中度计算出的药量均匀 装入炮眼内。为克服底部炮眼的阻力，在炮眼底部放半个标准药卷
6、，使光爆层易于脱离岩体。施工中采用 如下图装药结构：1/2普通标准药卷（*35）起爆；小直径药卷（*25）空气间隔装药。（5）光面爆破的分区起爆顺序为：掏槽眼辅助眼周边眼一一底板眼。采用多段微差起爆（由内向外），其中主爆区的周边眼比辅助眼眼跳2段起爆，并用同一段雷管。主爆区使用非电毫秒雷管。光爆层的光爆眼用用导爆索一次同时起爆。2、装药量分布及光面爆破参数表（见下表）五、施工方法及工艺一、钻爆机具材料钻孔采用13台YT28型凿岩机和3台20m3空压机，人工钻孔，钻孔直径为42mm，一字形合金 钢钻头。采用35mmx200mm2号岩石铵梯炸药。引爆雷管为8号工业纸壳火雷管，炮眼内的起爆传爆， 四
7、通管连接，双雷管引爆，掏槽眼采用跳段雷管以利用扩大掏槽效果。二、光面爆破施工工艺1、放样布眼钻眼前，测量人员用经纬仪和水准仪，准确定出隧道中心线和拱顶面高程；用红油漆画出开挖轮廓线，并标出炮眼位置，其误差不得超过5cm；每次测量放线的同时，要对上次爆破断面进行检查，及时调整爆破参数，以达到最佳爆破效果。2、钻眼要求掏槽眼：深度、角度按设计施工，眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5cm。辅助眼：深度、角度按设计施工，眼口排距、行距误差均不大于10cm。周边眼：开眼位置在设计断面轮廓线上允许沿轮廓线调整其误差不得大于5cm；炮眼方向可以3% 5%的斜率外插，眼底不得超出开挖断面轮廓线10cm，最大
8、不得超过15cm。内圈眼至周边眼的排距；误 差不得大于5cm；内圈眼与周边眼应采用相同的斜率。钻眼装药率调整，当开挖面凹凸较大时，应按实际 情况调整炮眼深度（相应调整装药量），力求所有炮眼（除掏槽眼外）眼底在同一平面上。钻眼完毕，按炮眼布置图进行检查并做好记录，有不符合要求的炮眼重钻，经检查合格后，方可装药爆破3、炮眼布置要求 先布置掏槽眼，其方向在岩层层理明显时应尽量垂直于层理，掏槽眼应比其他眼加深20cm。 周边眼严格按设计开挖轮廓线布置，在硬岩层中，周边眼的眼口在断面设计轮廓线上，眼底超 出轮廓线小于10cm；在软岩中，周边眼的眼口在断面设计轮廓线内小于8cm，眼底落在轮廓线上。 辅助眼
9、根据上稀下密，中部均匀分布的原则布置。4、孔口堵塞长度L0L0= （0.20.5） W一般堵塞长度浅眼不超过20cm，深眼不超过30cm。5、清孔装药装药前用小直径高压风管将炮眼内石屑吹净，装药需分片，分组按炮眼设计图确定的装药量自上而 下进行，雷管要“对号入座”不得混装。所有炮孔均用炮泥堵塞，堵塞长度周边眼不小于20cm，其他眼不小 于35cm。周边眼采用小药卷配导爆索，以增加不耦合系数和爆破时的缓冲作用，炮孔装药均采用反向装药结构。6、连接起爆网络起爆网络采用复式网络，以保证起爆的可靠性和准确性。导爆管采用四通管连接，不能打结和拉伸，各类炮眼雷管连接段数相同。引爆雷管应用绝缘胶布包扎在离一
10、根导爆管自由端15cm处，聚能穴背向传爆方向，网络连好后要有专人负责检查后再起爆。7、光面爆破施工技术措施（1）对所有爆破作业人员进行岗前培训，使他们充分了解光面爆破的重要性及一些有效可行的施工 方法，以提高操作熟悉程度。（2）选用低爆速、低猛度、低密度、传爆性能好、爆炸威力大的2号岩石铵梯炸药。（3）用不耦合装药结构，光面爆破不耦合系数为1.52.0，但药卷直径不应小于该炸药的临界直径，以保证稳定传爆。（4）严格掌握与周边眼相邻的内圈眼的爆破效果，为周边眼爆破创造临空面。炮眼深度大于2.5m时，内圈眼应与周边眼有相同的外插角，周边眼应尽量同时起爆。（5）控制装药集中度，必要时采取间隔装药结构
11、，为克服眼底岩石的夹制作用，可在眼底加强装药。（6）当岩石层理明显时，炮眼方向应尽量垂直于层理面，如节理发育，炮眼应尽量避开节理，以防卡钻和影响爆破效果。六、光面爆破实施效果与经济效益（一）、光爆效果凉风凹1#隧道开挖掘进工作巳接近尾声，隧道开挖全部实行光面爆破，除开始的试验段外，现巳开 挖地段光爆效果良好。1、破后炮眼痕迹率达80%90%，两茬炮衔接台阶最大尺寸为11cm，超欠挖量仅为5%左右，比 非光面爆破的超欠挖量（达20%）要低得多。2、岩碴块度较小亦均匀，利于装碴，节省装运时间。3、减少支护投入，降低工程造价。4、岩面平整，应力集中小，减少安全隐患。（二）、经济效益1、节省时间：光面
12、爆破施工钻眼及装药延长20min，清理危石或补炮缩短20min，初期支护缩短20min，装碴及出碴缩短20min，并方便了后续的挂土工布、防水板施工。2、节省材料：光面爆破比非光面爆破减少超挖量15%，按现行规范标准平均超挖值为150cm， 即每延米少开挖约2.0m3。减少同标号喷射混凝土超挖回填量约2m3，同时也节省了火工品和因非光面爆破所造成的围岩破碎所需钢支撑、锚杆、钢筋网等初期支护的工程量。参考文献：1 JTJ 042-94.公路隧道施工技术规范S2黄成光，于敦荣.公路隧道施工.人民交通出版社J.20023侯全欣，付颜生，政艳.彭水隧道光面爆破施工技术J.铁道标准设计，.2003 （增
13、刊）4毕德灵，张德忠，刘明利，刘雅芬.光面爆破施工技术在渝怀铁路桐子岭隧道施工中的应用 J.铁道标准设计.2003 （增刊）雪峰山隧道1、工程概况及地质情况雪峰山隧道为湖南省邵怀高速公路上最大的控制性工程，该隧道为上下行分离的双洞隧道，左线全长6946m，右线隧道长6956m，隧道穿越雪峰山主脉，最大埋深850m。隧道的开通可缩短公路里程约 30km。雪峰山隧道IV类围岩在整个隧道中占60%，围岩属震旦系江口群长滩组第三段（Zc3），主要为变 质砂岩，中厚层状，属硬质岩，含少量砾石，砾石粒径一般几毫米，含量一般小于3%。上部以中厚层状 硅化砂质板岩为主，无明显条纹。岩石中含钙质结核，且由东往西
14、钙质结核的含量逐渐减少，岩体呈大块 状砌体结构，纵波速度：Up3000m/s。岩体整体为单斜结构，岩层走向1535,倾向SE为主，局部倾 向NW,岩层倾角5060。2、光面爆破的施工设计周边眼平行于隧道轴线，初期可由测量人员放出轴线的平行线，参照平行线打周边眼，待熟悉 后，由有经验的人员直接引钎和指导打周边眼。周边眼的间距根据规范要求，拱部范围内为45cm，拱腰部分为50cm。周边眼的外插角大小是影响光面爆破效果的关键，周边眼的眼底超出轮廓线的距离不能大于 10cm。采用多次楔形掏槽法掏槽，为了提高爆破效果必须使掏槽眼的同一组之间保持水平、对称布置、 深度一致、夹角相等。一次掏槽眼眼底最小抵抗
15、线为3050cm。辅助眼包括两个部分，一是压顶眼，将其分为三层，目的是为了扩大隧道上部的凌空面；二是 二圈眼，将二圈眼的眼距设为90cm，使得周边眼内侧形成凌空面，二圈眼的最小抵抗线按其眼距三之二 左右，即60cm。辅助眼必须平行轴线眼深一致。底眼应整齐地布置在底板以上10cm处，按俯角打设。爆破后底板是否平整、是否超欠挖，关键 在底眼的俯角是否适度。底眼的眼底应落在底板以下20cm，不能无限制地往下插，眼口不能无限制地抬 高，否则都会造成底板超挖或欠挖。控制总装药量。IV类围岩大断面开挖每立方岩体消耗普通硝铵炸药约0.7至0.9 kg。施工中可按 断面大小和开挖进度要求来控制总装药量，然后按炮眼的不同功能分配药量。装药量分配。掏槽眼和底眼装药量稍高，大约装满眼深的60%左右；辅助眼约按眼深的50%左 右装药；周边眼每眼每米不超过一节药（小药卷适当增加）。采用非电毫秒雷管启爆，为了增大毫秒段差，采用连续单数段或连续双数段均可。周边眼用导 爆索引出后，分组用非电毫秒雷管启爆。3、结束语本文仅以本隧道V围岩类型为例，在实际施工中应根据岩石硬度的变化或开挖深度的不同，调 整相应的装药量。在光面爆破施工中要不断总结
