圆梁山隧道口山头定向控制爆破(1).pdf

第 “ 卷第 期 年 月 爆破 “8102*106 LD 4,--C M9’,N ’-， J’-9’CI P- L QNCQC-CI -C9 ;C -C ’R S,-- Q’,-- ,--C， L;J; ;C ’-C ,--C ;C -CL CP;CI S,T, KLD，- ’9IC9 ’ LIC- ;C J’-9,J’- RCI，’ CBC ;C 9CIC- 9C’-，-I ’ P,I NLD R’9 J’-9,J’- PD ;C CUJBCI 9’JV 4;C QNCQC-’- CUNCW 9C-JC - J;QPC9 I9CJ’- J’-9’CI P- L;C9C ,99’,-ICI PD ,NC-ICI Q’,-- 9’JV 9C -9’I,JCI , /45I9CJ’- P-；,99’,-ICI PD ,NC-ICI Q’,-- 9’JV；J’QNCU -’- CCJ9J IC’-’- -CL’9V 工程环境 圆梁山隧道全长 0 Q， 是新建铁路重庆至 怀化线最长的隧道。在施工之初， 因施工及生活场 地狭窄， 需要对距圆梁山隧道正洞口附近约 / Q 远的一座山头明山进行定向控制爆破， 开拓出一块 较平坦的场地， 同时将爆破石方抛掷入其山脚下的 山谷中， 以修筑供大型隧道施工机械通行的道路。 该山体岩体属中等坚硬的灰岩， 坚固性系数在 0 X 左右， 呈层状结构， 山体坡度较陡， 表层风化严 重， 节理发育， 裂隙较多。距其右前方 （水平距离） 收稿日期 . 3 . “ 作者简介 金强国， 男； 北京 北京交通大学硕士研究生 3 Q 有一居民村庄； 距爆源 / Q 左右的圆梁山 平导正在掘进， 洞口停放有许多小型施工机械。在 明山爆破过程中， 除了要确保石方抛掷的准确性、 抛 掷率外， 还要确保当地居民的人身和财产的安全， 确 保隧道洞口山体的稳定及洞口施工机械的安全。周 围环境如图 所示。 爆破方案设计 药包布置原则 “只需将位于一定高度上的明山山头爆破即 可； 为了防止出现非定向方向的飞石毁物伤人， 除 在药量计算上选取比较小的系数外， 还应加大警戒 范围， 对贵重设施和固定式施工机械进行原地防护； 待爆的山体呈锥体， 最大开挖高度为 1 Q， 故只 万方数据 需布置单层药包； 由于山体多面临空， 为了确保定 向侧抛掷非定向侧松动， 需将药包布置在定向侧， 并 偏离山脊约 “ 处， 使定向侧药包最小抵抗线 小于非定向侧； “采用能更好均布药量的条形药包 装药， 减少因能量集中而产生的大量飞石； 沿山脊 线方向的主药室间距为 “ 左右。 ’药包装药量计算 采用标准抛掷爆破药量计算公式计算各药室药 量 “ （ ’） 式中 为炸药单耗， 主药包取 * ’, “ ’ -./ ， 小抵抗线药包取 * ’ “ ’ -./ ； 为药 包最小抵抗线 （） ；’ 为爆破作用指数， 根据药室所 处岩体的岩性、 节理等因素而定， 取 ’ * ’。 以上药量计算公式以 0岩石乳化炸药为准， 若 使用铵油炸药， 则需要乘以换算系数 ’。另外， 上 式仅适用于两侧临空面药包， 若药包三侧临空， 则需 要减少约 ,1 的药量， 即装药为 ’, 。各药室 药包参数及装药量计算值列于表 。 表 各药包设计参数及装药量分配表 平硐 药包 编号 抵抗线 / 炸药单耗 / -.2 计算装药量 / -. 药室体积 / 计算装药 长度 / 实际装药 长 * / 安装药量 * / 3 埋深 / 起爆 序号 2 ’’,,’’44’’,,’,’ 2 ’’455’,’5’5’,4’5’ ’ 2 ’’’’,’5,’’’ “ 2 ’,’,,’4’4’’,,’5’ 2 ’’,5’’5’5’’’ * 2 ’,’’’5’’’4’ ,- 2 ’’4,’5’’’,’’ ,. 注 炸药为 0岩石炸药， 装填密度为 ’ 3/ ， 药室断面为 ’ 6 ’ ； 计算总药量为 -.， 实际总装药量为 ’4 3。 图 爆区周围环境平面图 ’爆破漏斗作用半径 上破裂半径 * “（ ’） , ； 下破裂半径 “（ ’） , ， 式中为破坏系数， 一般取* 。 ’平硐及药包布置 基建面上的待爆山体高 5 ， 基建面沿山脊方 向 （纵向） 长度为 ， 最大跨度为 , 。根据药 包布置原则及能容纳所需药量的药室长度， 药室段 堵塞长度等进行平硐及药包布置。设计布置了 个平硐， 共 5 个药室。平硐与药室断面相同， 尺寸 均为 ’ 6 ’ 。平硐及药室布置如图 所示， 主药室爆破剖面图如图 所示。 ’,安全度验算 ’,’个别飞石 采用公式 - “ .-’ 进行计算， 式中 .- * ’,，’ * ’， * ’， 则 -* ’4 。位于 远处的隧道洞口施工机械是安全的。 ’,’爆破地震动速度 采用公式 “ （, , ） “进行计算， 根据经 验取 * ， “* ’， 保护对象为圆梁山隧道洞 口山坡时， * ， * 4 -.， 则 * ’, 7/8 9 , 7/8， 表明地震波传至隧道洞口处时， 地 震动很小， 因而山体是稳定的。 图 平硐及药室布置示意图 爆破施工 ’起爆网路 考虑到渝怀线圆梁山隧道所在地为山区， 爆破 爆破 年 月 万方数据 图 主药室爆破剖面图 （单位 “） 时正处于雷雨季节， 故起爆网路采用双重导爆索传 爆； 为了降低最大单段装药量， 减少爆破震动， 至药 室时， 采用非电毫秒导爆管对各药室进行起爆。 装药与堵塞 药室采用条形不偶合装药， 为了增强药室起爆 能力， 每药室制作 个起爆体， 个起爆体由导爆索 束连接， 周围放袋装 岩石炸药。起爆体由箱装优 质 岩石炸药制作而成。起爆体位于药室的中央， 并使其距药室底端头不得大于 “。装药时要确保 毫秒导爆管进入药室起爆炸药， 支干导爆索不得进 入药室。堵塞长度按设计要求进行， 堵塞时应先砌 墙封闭药室， 然后隔段打墙， 墙与墙之间用石碴或土 袋堆集充满， 特别要注意导洞拱部的回填质量。在 装药与堵塞时要注意保护起爆网路。 施工安全措施 起爆网路联结好后， 用竹筒包好支干导爆索并 支在导坑两侧， 堵塞期间由专人看护起爆网路。起 爆前， 应提前将爆破时间、 地点及撤离范围通知当地 居民。本次大爆破的安全距离为 ’’’ “， 起爆前， 要确保所有人都撤出警戒范围。起爆后要经爆破技 术组认真检查， 确认无药室拒爆、 无险情后， 方可解 除警戒。 爆破效果 起爆后， 可以看到各药室按设定起爆顺序起爆， 大量石方准确地抛向所定向山谷， 硐室虽临空面 多、 石质软、 节理裂隙发育并未发生非定向飞石的现 象。山体抛掷侧石方明显被抛掷， 非抛掷侧山体明 显松动塌落。无飞石飞向居民区飞石， 居民房屋及 圆梁山隧道洞口施工机械亦安然无恙， 该次爆破震 动量较小， 山石无新鲜裂纹产生。爆后清碴时发现， 非抛掷侧完全松动、 被拉裂， 无较大底坎， 用反铲及 推土机能较顺利地将石方推至所需填方处。爆后测 量知， 本次爆破抛掷石方量在 ’ ’’’ “左右， 抛掷 率达到 ’*， 山体高度下降约 ’ “， 经推土机、 反 铲清碴后， 开挖出的底面距设计基建面仅 ’ , “， 因此， 本次铜室定向抛掷爆破基本上达到了设计 目的。 参考文献 ［］ 何广沂 - 大量石方松动控制爆破新技术 ［.］ - 北京 中 国铁道出版社， //0 1 ［］ 冯叔瑜 - 大量爆破设计及施工 ［.］ - 北京 人民铁道出 版社， /’ 1 - ［］ 程玉泉 - 复杂环境下控制抛掷硐室大爆破 ［2］ - 爆破， ’’ （） 3 1 0’- ［］ 李红杰 - 坚硬岩体上堆石料硐室爆破开采技术研究 ［2］ - 爆破， ’’ （） 1 0- 第 / 卷第 期金强国等圆梁山隧道口山头定向控制爆破 万方数据