戴峪岭隧道Ⅱ级围岩光面爆破技术探讨.pdf

第2 8 卷第2 期 2 0 1 1 年6 月 爆破 B L A S T I N G V 0 1 ．2 8N o ．2 J u n ．2 0 1 1 D O I 1 0 ．3 9 6 3 ／j ．i s s n ．1 0 0 1 - 4 8 7 X ．2 0 1 1 ．0 2 ．0 1 7 戴峪岭隧道Ⅱ级围岩光面爆破技术探讨 王孝荣 中铁十五局集团第五工程有限公司，洛阳4 7 1 0 0 2 摘要结合工程实际介绍了戴峪岭隧道掘进在采用光面爆破技术过程中，通过分析优化周边眼间距、最 小抵抗线、炮眼密集系数、不耦合系数、装药集中度g 、装药结构及起爆方式等爆破参数，得出了适合本隧道 围岩的掏槽方式和钻爆参数。通过采用新的爆破参数，取得了光爆后的岩石表面按设计轮廓线成型、表面较 平顺、超欠挖 l l , J 、的理想效果。 关键词光面爆破；隧道掘进；爆破参数；施工技术 中图分类号T D 2 3 5 ．3 7 4文献标识码A文章编号1 0 0 1 4 8 7 X 2 0 1 1 0 2 0 0 6 0 0 3 D i s c u s s i o no nS m o o t hB l a s t i n gT e c h n i q u ei nI IS u r r o u n d i n g R o c kE x c a v a t i o na tD a i y u l i n gT u n n e l W A N GX i a o t o n g T h eF i f t hC o n s t r u c t i o nC o m p a n yL t do fC h i n a1 5 mG o r p e r a t i o n ，L u o y a n g4 7 1 0 0 2 ，C h i n a A b s t r a c t C o m b i n i n gw i t ht h ep r a c t i c e ，t h ea p p l i c a t i o no fa m o o t hb l a s t i n gt e c h n i q u e si nt h ee x c a v a t i o no ft h e D a i y u l i n gt u n n e lW a si n t r o d u c e d ．T h eo p t i m a lc u t t i n gm e t h o da n db l a s t i n gp a r a m e t e r sw e r eo b t a i n e db ya n a l y z i n gc o n - t o u rh o l e ss p a c i n g ，b u r d e n ，f a c t o ro fh o l es p a c i n g ，d e c o u p l i n gf a c t o r ，c h a r g ec o n c e n t r a t i o n ，c h a r g es t r u c t u r e ，a n df i r - i n g 。T h en e wb l a s t i n gp a r a m e t e r so b t a i n st h es m o o t hr o c ks u r f a c e sa f t e rb l a s t i n gc o n f o r m i n gt od e s i g nc o n t o u r s ，s m a l l b a c kb r e a ka n do u tb r e a k ，g e n e r a t i n gc o n s i d e r a b l ee c o n o m i ca n ds o c i a lb e n e f i t s ． K e yw o r d s s m o o t hb l a s t i n g ；r u n n e le x c a v a t i o n ；b l a s tp a r a m e t e r ；c o n s t r u c t i o nt e c h n i q u e s 1工程概况 戴峪岭隧道为双洞隧道，位于辽宁省盖州市徐 屯镇境内。隧道测区岩性较复杂，测区基岩出露情 况较好，局部地表由于采石料遭到人为破坏，大部分 地区被粘性土、强风化岩层所覆盖。地层主要为第 4 纪残积粉质粘土及燕山早期侵入花岗岩 y ； 。 戴峪岭隧道单洞采用3 车道高速公路设计，主 洞净高5 ．0 0m 具有开挖断面大且扁平的特点。结 合现场地质情况，采取全断面光面爆破⋯。光面爆 破是为了使隧道开挖断面尽可能地符合设计轮廓 收稿日期2 0 1 1 一0 3 一c r 7 作者简介王孝荣 1 9 7 7 一 ，男，工程师。学士，主要从事公路工程隧 道施工。 E - m a i l w u j i n g u i l 9 8 5 1 2 6 ．c o m 。 线，减轻对围岩的扰动、减少超、欠挖，同时为锚喷支 护、柔性防水卷材施工质量打下良好的基础。 2 光面爆破参数设计 2 ．1 炮孔布置 该隧道开挖断面大、岩质硬，若采用直眼掏槽， 中空眼直径太小，且打眼多，效率低，效果不佳。经 现场多次对比试验，采用2 排楔形掏槽，实施后掘进 很快，大大提高了炮眼利用率和开挖进尺心．3 ] 。 根据本隧道的围岩性质、地质条件、炸药种类、开 挖断面的大小及形状、计划循环进尺、钻眼直径等，优 化光爆参数 周边眼间距、最小抵抗线、炮眼密集系 数、不耦合系数、装药集中度g 、装药结构及起爆方 式 ，同时经过多次试爆调整，确定钻爆设计资料引， 万方数据 第2 8 卷第2 期王孝荣戴峪岭隧道Ⅱ级围岩光面爆破技术探讨 6 l 见表l 。实际操作中根据地质条件的变化及时调整爆破参数，炮孑L 布置及掏槽方式见图1 、图2 。 表1I I 级围岩光面爆破参数表 说明E 6 0c m ，I V E ／O ．8 7 5c m ，K E ／I V O ．8 ，D d c 8 m ／d 炸药 4 2 ／3 2 1 ．3 1 ，q 0 ．8 5k g ／m 。 图lⅡ级围岩光面爆破炮孔布置图 单位c m L 匕缎。‘泌≯√习 7 5L ．0 9 I 地1 1 坤1 1 0 0 I9 3l 一2 5 0 一 一2 5 0 1 塑I 唧l 嘲I 瑚1 1 9 97 5一 图2Ⅱ级围岩光面爆破掏槽剖面图 单位e r a 2 ．27 掏槽方式 隧道爆破为单自由面爆破，爆破时受岩石的夹 制作用影响较大。施工中通过在掌子面上“掏槽” 产生利于岩石爆破的临空面，掏槽技术是隧道爆破 的关键技术。 戴峪岭隧道经过数次爆破试验，掏槽技术采用 斜眼掏槽中的2 级楔形掏槽。掏槽位置位于断面中 部偏下。断面爆破后抛渣距离2 0 3 5m ，满足出渣 运输和爆后找顶及初期支护作业，同时也可有效控 制爆破振动_ 。。 2 ．3 装药结构 依据炮眼作用的不同，炮眼装药结构采用连续装 药结构和间隔装药结构2 种形式旧J 。对于掏槽眼、扩 槽眼、辅助眼、底板眼采用连续装药形式，将计算好的 击3 2m m 药卷逐节装入炮孔内，毫秒雷管引爆。 对于周边眼采用间隔装药，采用胶带捆绑药串 至竹片上，用导爆索引爆HJ 。 3 光面爆破施工 3 ．1 钻眼施工 1 炮眼布置要求 钻孔前测量人员利用全站仪无棱镜反射功能在 掌子面上定出隧道中线和高程，然后依据钻爆设计 图定出周边眼和底眼位置。最后定出掏槽眼和辅助 眼，并用油漆做出标记。炮眼位置一旦确定，不得随 意更改。 2 钻孔要求 采用Y T 2 8 型风枪钻孔，钻孔直径为西4 2m m 。 炮眼的深度、角度、斜度、间距要严格按照钻爆设计 进行，同时符合下列精度要求 1 掏槽眼掏槽眼的位置正确与否，关系到整 个开挖面的爆破效果，要求眼口与眼底的误差不大 于5e m ，对于硬质岩更需注意。 2 辅助眼眼口排距、行距误差不大于5c m ，在 节理发育处适当调整位置，避免卡钻，影响爆破效果。 3 内圈眼内圈眼距离周边眼的排距误差不大 于5e m 。 4 周边眼周边眼的开眼和眼底位置，关系到光 面爆破的最终效果。沿隧道开挖轮廓线上的间距误 差不大于5e m ，周边眼外插角不大于3o ，底板眼不超 出开挖断面轮廓线1 0c m ，最大不得超过1 5e m 。 5 当开挖面不平整出现斜面时，要按照实际偏 差方向调整钻孔深度，同时调整装药量，尽量使炮孔 眼底在同一垂直面上。 钻孔完成后，由工班长和技术人员一同按照炮 眼布置图进行检查并做好记录，对于不符合要求的 炮孔重新补钻，经检查合格后方可装药爆破。装药 前需进行吹孔。装药完毕后及时用炮泥填堵密封。 3 ．2 装药与填塞 1 装药 装药时必须按照钻爆设计的药量进行装填，同 时核对装药炮眼、雷管段位是否正确。装药时采用 万方数据 爆破2 0 1 1 年6 月 竹竿做炮辊，对于连续装药时炸药要装到底，保持装 药连续，每装一卷炸药必须用炮辊捅一次，确保每节 炸药间密贴。周边眼采用将预先加工好的用竹片连 接的药卷直接装入炮孔即可。各种炮眼必须在孔口 段预留不小于2 0e m 的填塞长度。 2 堵孔 堵孔是决定爆破效果的重要因素，爆破效果不 好的原因大多于没有堵孔有关。为了保证堵孔的质 量，采用黏土作为炮泥，炮泥不能过稀，可搓成条即 可。炮泥用炮辊将炮泥填塞密实，防止出现空洞或 间隔现象。对于周边眼在填塞过程中要注意保护导 爆索。 ’ 3 ．3 爆破网路及连接 网路采用簇连法连接，连接时将导爆索分片捆 成1 5 根1 束，每束中心捆绑2 发1 段雷管击发，采 用电雷管起爆。 4 光面爆破质量检验 1 开挖轮廓线圆顺，基本无补炮现象，爆破效 果理想。拱部半孔痕迹保存率达到8 0 ％，爆破后每 循环炮眼痕迹基本连续，2 次爆破的衔接台阶尺寸 不大于1 5c m 。 2 开挖循环时间短，进尺理想。开挖爆破循 环时间为6h 左右，开挖进尺2 ．8 3m ／循环，出渣 时间3 ～4h ，满足隧道开挖进尺7 ．5m 要求，进尺稳 定，效果显著。 3 改善了围岩受力状态。由于开挖轮廓线圆 顺，没有明显的凹凸不平，有效的避免了局部的应力 集中。 5 超欠挖的控制 隧道开挖采用钻爆法施工，岩石超挖是不可避 免的，施工中主要采取了以下措施改善超挖问题 1 测量放样准确，准确的画出开挖轮廓线，放 线误差不大于2c m 。对于因围岩破碎或爆破效果 不理想造成掌子面与线路中线不垂直时尤为主要。 2 确保钻眼精度符合要求。操作中如果炮眼 不平行、外插角过大，即使炮眼残留率符合要求，也 会造成错台过大，达不到光面爆破要求。 3 爆破参数动态调整，及时根据围岩情况调 整钻爆参数。对于岩体完整地段可以适当多装药， 岩体稳定性较差的适当少装药。 6 结语 实践表明，对于这种岩性单一的Ⅱ级围岩，采用 全断面开挖、大斜线掏槽掘进方案是可行的。周边 孔间距、钻孔方位、线装药密度以及装药结构是控制 超欠挖的关键因素，施工中要严格把关。 参考文献 R e f e r e n c e s [ 1 ] 王云岗．井底车场巷道掘进光面爆破实践[ J ] ．爆破， 2 0 1 0 ，2 7 1 5 1 - 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