隧道富水区光面爆破施工工法.docx
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隧道富水区光面爆破施工工法
隧道富水区光面爆破施工工法
1、前言
在隧道施工中,地下水对围岩稳定性的影响举足轻重,其主要表现在以下几个方面:
软化围岩、软化结构面、承压水的水压作用。
地质条件的好坏是决定工程造价、施工难易及施工安全等的重要因素。
隧道工程的施工与地质条件密切相关,由于受勘探条件和自然条件的影响,围岩的组成及节理发育情况难以预知,加之地层本身的地质也存在微妙的变化。
在隧道富水区开挖施工需要解决的两个重要问题是:
1注浆封水降低地下水对围岩的软化、侵蚀,加固围岩;2根据新奥法原理,减少超欠挖,最大限度地降低爆破振动,减少对围岩和支护体系的振动,加强围岩的自稳能力。
在安子垴隧道富水区的施工中,采用合理的注浆加固光爆施工方法,其经济效益、社会效益显著。
本工法就是根据上述工程实践编写而成。
2、工法特点
2.1.加强地质超前预报和监控量测,以信息化施工手段指导施工。
2.2.以科学技术为手段,采用先进施工技术,程序化、规范化施工,降低成本。
2.3.根据围岩及富水情况进行合理的注浆加固、钻爆设计,实现减振光面爆破。
减少对保留围岩的扰动,减少超欠挖,使隧道断面成型好,增强围岩的自稳能力。
2.4.不断优化施工组织设计,使施工组织设计更趋于合理,避免因施工组织不合理造成的浪费。
3、适用范围
本工法适用于长大隧道及条件相似的其他隧道及地下工程。
4、工艺原理
按隧道开挖新奥法施工原理,进行地质超前预报,为施工探明地质情况,采用合理的注浆加固及掏槽爆破与光面爆破相结合的施工方案,降低爆破振动速度,减少对围岩扰动,增强围岩的自稳能力,优化调整开挖方案和合理进尺,控制爆破振动的危害。
5、施工工艺流程及操作要点
5.1工艺流程图
图5.1-1施工工艺流程图
5.2施工工艺及操作要点
5.2.1.施工遵循“先预报,预加固,短进尺,弱爆破,强支护,早封闭”的原则,配备水平钻机、地质雷达、TSP203地质预报仪等仪器,采用常规地质法、声波法相结合的综合手段进行地质超前预报,按照“石变我变”的动态原则组织施工。
1超前地质预报
隧道的地质条件复杂,现阶段地质勘探的深度尚难以全面反映全线的详细地质情况,尤其是复杂的岩溶地质问题几乎是不可能的。
根据隧道地质条件异常情况,超前地质预报拟采用地质法-物探法-水平钻孔法相结合的综合地质预报手段,各种手段扬长避短、相互验证,以提高地质超前预报的精度。
根据已有的地质勘探资料,对隧道进行补充地质勘探,进一步了解和掌握隧道区内的水文地质条件,对水源及其通道情况作出初步判断。
超前地质预报方法:
1)常规地质法:
主要有地质素描法、超前水平钻孔法、地质雷达探测法、TSP法。
2)地质素描:
开挖后利用罗盘仪、地质锤、放大镜、皮尺等简单工具对开挖面围岩级别、岩性、围岩风化变质情况、节理裂隙、产状、断层分布和形态、地下水等情况进行观察和测定后,绘制地质素描图,通过对洞内围岩地质特征变化分析来推测开挖面前方的地质情况,据以指导施工,地质素描在每次开挖后均需进行。
3)超前水平钻孔:
通过钻孔设备钻进过程中钻速、冲洗液、岩屑和岩粉的变化对开挖面前方较短距离内的地质情况进行判断,为提高其预报的准确度,与地质素描配套使用。
4)地质雷达:
为提高地质预报的准确型,除采用常规地质法进行地质预报外,同时利用SIR-10B型地质雷达进行地质超前预报,其探测范围40m内,是一种非破坏型的探测技术,具有抗电磁干扰能力强,分辨率高,图象清晰直观。
5)TSP203地质预报系统技术:
TSP(TunnelSeimicPrediction)技术由AMT公司研制,是一种用于超前预报隧道前方地质变化的地下反射技术。
利用地震波的反射原理进行地质探测。
该设备和技术特别适用于高分辨率的折射微地震探测,以及对断裂带和岩体强度降低的软弱破碎带的探测,对于掌子面前方及其周围的地质界面情况的位置,均用数据处理后的图象来直接反映,对剪切横波(S波)的数据处理能籍以提高含水断裂带和地质构造走向的辨识率,并能自动进行数据分析。
对不同岩体及断层带等界面、富水地段的预报效果最好,同时预报距离长。
节省时间,对施工干扰少,每次爆破记录时间仅需45min,整个量测循环(包括仪器清理)共需2h。
2超前预注浆处理
隧道施工前根据设计和调查资料,预计可能出现地下水的情况,估计涌水量,选择最佳方案,在施工中对隧道的出水部位、水量及变化规律等做好观测记录,并不断改进和完善施工方案。
隧道开挖过程中,常见地下水的活动,而地下水的活动也是新奥法实施中产生失败的一个重要因素。
其渗透压力可在极短的时间内瓦解围岩的自稳能力,同时也给喷射混凝土带来困难。
要解决地下水的水压问题,最好的办法是超前注浆堵水或引排。
对隧道穿越浅埋地段及断层破碎带等可能涌突水地段加强综合超前地质预报,在分析超前地质预报所获得的有关资料后,根据不同的地段采用不同的超前加固支护措施。
超前加固支护措施,是钻爆法隧道施工中通过软弱、破碎围岩和施工涌水的重要手段,它可有效地防止隧道坍塌、变形、突水等施工灾害的发生。
隧道开挖在出水量大,开挖施工安全难以保证时,采取大管棚超前支护措施。
当通过注浆加固后,仍存在围岩破碎及散水时,采用小导管注浆超前支护措施。
隧道开挖后,隧道周边存在大面积湿渍或渗漏水现象时,采用径向补注浆封堵。
1)超前大管棚
在出水量大,开挖施工安全难以保证时,按开挖轮廓线,在地层中打入φ108mm钢管形成支护体系。
根据地质情况,管棚施作必须有一定的超前长度,并在管内注入浆液,使该段地层形成一个整体,有效地稳定开挖面。
管棚的施工可分为:
制作导向架(套拱)——钻孔——顶管——封口——注浆。
①导向架(套拱):
导向架是保证钻孔方向的正确,使其孔向不发生偏斜,施工采用混凝土(止浆墙)作导向架,纵向长度2.0m。
施作前,先安装3榀钢拱架。
钢拱架安装时,按照倾角1.5°架立。
钢拱架安装好后,在钢拱架上标出线路中心,按钢管40cm间距,在拱部定出空口管的位置,并焊接固定。
空口管φ127mm,每根长2.0m。
②钻孔:
钻孔时间在套拱混凝土强度达到75%之后,方可进行。
因钻孔深度为20m,采用液压潜孔钻钻孔。
钻机就位后保证钻机稳定。
钻孔顺序由高空位向低空位进行,并间隔错开。
在钻到一定深度时,要用测斜仪检查孔的倾角是否正确,以便及时进行纠正,深度达到要求后,应边退钻边清孔。
③顶管:
管棚钢管采用无缝钢管,第一节钢管做成尖锥状,起导向和减小摩阻力。
钻孔成型后,顶管工作及时进行。
顶管采用人工配合机械打入钢管,顶管时,应注意在同一断面内相邻孔的钢管接头至少错开1.0m。
④注浆封管:
浆液采用水泥-水玻璃双液浆,注浆压力控制在2.0Mpa。
注浆方式采用孔口注浆,注浆前,首先用锚固剂将孔口1.5~2.0m的钢管与孔壁固结,以防跑浆。
再对钢管进行封口,并在其端口焊接一根与注浆管相连接的小钢管。
管壁按梅花形布置注浆孔,孔径为8~15mm,间距75cm。
注浆材料配合比应根据现场注浆试验确定。
⑤在注浆将达到设计压力前,注入水泥砂浆,以满足管棚设计强度。
2)超前小导管注浆
为确保隧道开挖时掌子面的稳定,沿隧道拱部或拱墙设置超前小导管注浆支护。
超前小导管在钢架完成后,复喷砼前施作。
小导管注浆作业包括封面、钻孔、安管、注浆四道工序
①封面:
注浆前喷射砼封闭掌子面,防止漏浆,喷层厚度不小于40mm。
②布孔:
按设计环向间距35~50cm,将小导管位置正确布设在工作面上。
③钻孔安管:
小导管采用φ42mm的无缝钢管加工而成,长度按设计3.2~3.9m。
施工时对钢管尾部焊箍,顶部做成尖椎状,管壁按梅花形布置溢浆孔,孔径为8mm,间距15cm。
采用YT-28型风枪成孔,孔眼长度应大于小导管长度。
沿钢架腹部将加工好的小导管打入孔中,外插角控制在5~10度,尾部置于钢架腹部并与钢架焊接,增强共同支护能力。
小导管纵向搭接长度1.2~1.4m。
④注浆:
采用双液注浆泵压注水泥、水波璃双液浆,注浆压力控制在0.5~1.0Mpa。
在孔口处设置止浆塞,浆液类型及配合比根据地层的渗透系数及地质情况,由现场实验取得参数后确定。
⑤小导管注浆量计算:
Q=2∏RLη
式中:
R——浆液扩散半径,取1.5m。
L——小导管长度,取5.8m。
η——岩体孔隙率,取15%。
3)径向补注浆
隧道开挖后,隧道周边存在大面积湿渍或渗漏水现象时,采取径向注浆进行封堵。
注浆加固范围一般为隧道开挖轮廓线外0.5~1.0倍洞径。
采用风钻在出水部位及其附近钻孔,钻孔直径为50mm左右,钻孔深度应为3.0~6.0m,梅花形布置。
在集中出水点处,间距控制在0.5~1.0m,在一般渗水处间距控制在1.0~1.5m。
注浆采用φ42mm钢管,根据钻孔出水部位,在钢管前端2.0m~3.0m范围内钻花孔。
注浆材料选用超细水泥浆、普通水泥浆或其他特种注浆材料。
如水量较大,水泥浆在地层中凝固困难,在浆液中加入外加剂,缩短其凝胶时间,或者使用少量水泥-水玻璃浆液及化学浆液。
注浆材料配合比应根据现场注浆试验确定。
5.2.2爆破施工准备
1.确定爆破开挖施工方案
1)采用掏槽爆破技术和光面爆破技术相结合施工方案。
隧道爆破开挖质量,关键在于掏槽爆破技术和周边成型控制爆破技术,掏槽爆破的目的:
为后续炮眼爆破提供新的、足够的临空面和空间,隧道周边成型控制爆破技术采用光面爆破施工技术。
光面爆破参数的选择,采用工程类比法并结合施工经验综合选取,并由现场爆破试验进行总结和动态调整。
2)确定爆破振动安全标准
根据《爆破安全规程》(GB6722-2003)的规定,爆破振动安全允许标准见表5.2.2
爆破振动安全允许标准表5.2.2
序号
保护对象类别
安全允许振速/(cm/s)
<10Hz
10Hz~50Hz
50Hz~100Hz
1
土窑洞、土坯房、毛石房屋
0.5~1.0
0.7~1.2
1.1~1.5
2
一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物
2.0~2.5
2.3~2.8
2.7~3.0
3
钢筋混凝土结构房屋
3.0~4.0
3.5~4.5
4.2~5.0
4
一般古建筑与古迹
0.1~0.3
0.2~0.4
0.3~0.5
5
水工隧道
7~15
6
交通隧道
10~20
7
矿山巷道
15~30
注1:
表列频率为主振频率,系指最大振幅所对应波的频率。
注2:
频率范围可根据类似工程或现场实测波形选取。
选取频率时亦可参考下列数据:
洞室爆破<20Hz;深孔爆破10~60Hz;浅孔爆破40~100Hz。
2人、材、机配备
人员配备:
隧道爆破配备人员有爆破技术人员、生产管理人员、爆破员、安全员、凿岩机操作手、爆破辅助工等,所有人员均必须参加由公安部门组织的爆破安全培训并持证上岗。
对于作业班组、作业人员要保持相对稳定,人员数量满足施工需要。
材料准备:
采用当地民用爆炸物品管理部门批准使用品种,主要有非电导爆索、2#岩石硝铵炸药、2#岩石乳化炸药,炸药均采用ф25mm和ф32mm卷装炸药。
设备机具配置:
设备机具应结合隧道爆破方案、开挖方法、工期要求进行合理配置。
配套的生产能力应为均衡施工能力的1.2~1.5倍。
根据围岩类别和开挖方法,掌子面配备钻机台车、气腿式钻机、空气压缩机、半自动施工台架以及其它辅助设备等。
5.2.3确定开挖方法
隧道开挖按照新奥法原理施工,根据不同的围岩等级选择不同的开挖方法如全断面法、台阶法、三台阶法、弧形导坑预留核心土等,特别对于软弱围岩、断层破碎带及岩溶地段,严格按照“早预报、先治水、管超前、短进尺、弱爆破、强支护、快封闭、勤量测,步步为营,稳步前进”的原则,施工则由人工配合机械开挖或弱爆破进行开挖,稳扎稳打。
为提高围岩的自稳能力,对坚硬围岩则主要控制对遗留岩体的损伤,而对软弱破碎围岩则是主要控制围岩的松弛,各开挖方法确定应考虑爆破振动控制和爆后光面层的要求。
各级围岩一般开挖方法见表5.2.3。
各级围岩开挖方法表5.2.3
围岩级别
开挖方法
机械配备
Ⅰ、Ⅱ级
全断面法、台阶法
液压钻机台车配YT28风动凿岩机钻孔,减振光面爆破
Ⅲ级
台阶法开挖
钻孔平台配YT28风动凿岩机钻孔,减振光面爆破
Ⅳ级
台阶法或三台阶法开挖
钻孔平台配YT28风动凿岩机进行上下断面钻孔,减振光面爆破
Ⅴ级
导坑预留核心土、三台阶七步法开挖
风镐配合机械开挖,减震光面爆破或非爆破法开挖
5.2.4掏槽爆破技术
掏槽爆破是利用微差爆破的原理,在只有一个临空面条件下,首先在工作面形成较小但有足够深度的槽穴,创造其它炮孔爆破需要的辅助自由面和破碎岩石膨胀空间,为后起爆装药眼创造有利爆破条件,依次扩大槽腔。
这个槽穴是隧道等地下工程施工开挖中的先导,掏槽爆破是实现爆破减振的关键,隧道爆破能否减轻爆破振动,关键在于掏槽爆破能否成功。
掏槽爆破若失败,爆碴未抛掷出去,大部分爆炸能量将以振动波的形式传播出去,则掘进无进尺,爆破振动大。
掏槽型式主要取决于岩性和掏槽眼深度,其主要包括空眼直径、空眼数目,布置掏槽平面几何形状等方面的控制。
在隧道爆破开挖中常使用直眼掏槽和楔形掏槽两种形式。
掏槽形式的选择应遵循如下原则:
掏槽孔设计越简单越好,易于工人掌握和实现设计;每孔掏出面积大,以节省钻孔劳动量和用药量;首段起爆的每装药孔占中空孔眼数多,可增大每装药孔的自由面和补偿空间,提高爆破效率;尽可能减少起爆段数;炮眼利用率高。
1.直眼掏槽
1)为保证减振效果和隧道围岩及地表、附近建筑物的安全,直眼掏槽适用于除韧性岩石之外炮眼深度小于2米的各种硬度围岩条件,尤其更适用于Ⅲ级~Ⅴ级围岩的台阶法、三台阶法、三台阶七步法、导坑预留核心土等围岩较差较小断面开挖。
经现场爆破试验、掏槽效果观测,直眼掏槽方法采用双孔眼六孔菱形直眼掏槽、相隔双孔眼七孔菱形掏槽和单孔眼五孔菱形掏槽三种型式,请见图1、图2、图3。
2)特点:
掏槽眼都垂直于工作面,钻眼互相干扰少,要求钻眼精度高;岩石抛掷不远,爆渣集中,不易崩倒棚子和损坏设备;韧性岩石不适用。
利用中空眼作为其它炮孔临空面,在掏槽区域实现逐孔和少孔起爆,最大限度降低掏槽爆破单响药量,降振效果显著,提高炮孔利用率,装药量可至炮眼深度的85%左右。
隧道掘进施工多采用钻头ф32mm的小直径气腿式凿岩机,中空眼间距15~30cm,抵抗线间距25~50cm,中空眼的直径为60~100mm,解决的办法可用多个小直径空眼或毗邻并列的空眼来代替。
3)三种掏槽形式现场施工数据比较表,见表5.2.4-1
掏槽形式施工数据比较表表5.2.4-1
掏槽型式
抵抗距(cm)
眼数(个)
平均掏槽面积(m2)
孔深(cm)
起爆段数
炸药单耗(kg/m3)
W1
W2
装药孔
空孔
合计
双孔眼六孔菱形直眼掏槽
20
40
4
2
6
1.365
200
2
3.11
相隔双孔眼七孔菱形直眼掏槽
20
50
5
2
7
1.675
200
2
3.17
单孔眼五孔菱形直眼掏槽
20
40
4
1
5
1.36
200
2
3.125
由表分析:
三种掏槽型式炸药单耗量几乎相同,以相隔双孔眼七孔菱形直眼掏槽效率最高,单孔眼五孔菱形直眼掏槽效率最小。
2.楔形掏槽
1)楔形掏槽形式:
楔形掏槽由两排及以上相邻对称的倾斜炮孔组成,爆破后形成楔形槽,槽可分为水平楔形和垂直楔形掏槽两种形式;其掏槽形式分为水平楔形掏槽和垂直楔形掏槽;根据地质情况及开挖面宽度,可采用单层掏槽、双重掏槽、多重楔形掏槽,常采用对称多重楔形掏槽等方式。
2)楔形掏槽与直眼掏槽比较具有的优点:
直眼掏槽炸药消耗量大,炮眼利用率偏低,并需要大直径中空孔为其提供临空面。
楔形掏槽在岩石条件复杂、岩性坚硬又有较大塑性情况下,楔形掏槽显出更大的优越性。
楔形掏槽能提供较大区域的槽腔体积,有利于后续炮孔的爆破,提高循环进尺和炮孔利用率,有利于快速施工;楔形掏槽的夹制作用比直眼掏槽相对较小,减振效果较好。
但是药量控制不得偏大,不得盲目增加掏槽高度和采用大角度和大抵抗线,否则飞石过远、冲击波偏大。
3)适用条件:
楔形掏槽是斜眼掏槽中较易掌握并具有普遍性掏槽方式,其适用性较强。
适用于各种围岩等级(包括塑性岩石)、各种开挖断面的隧道爆破开挖,可根据开挖面节理裂隙发育程度以及走向分别采用水平楔形掏槽和垂直楔形掏槽(当存在水平层理时应用水平楔形掏槽,当存在竖向层理时应用垂直楔形掏槽)。
4)起爆顺序:
根据现场爆破振速测试:
当采用楔形掏槽时,雷管使用ms1、3、5、7、9计5个段别的非电毫秒雷管,在距工作面5m附近测得最大振动速度超过20cm/s,同等条件下采用不跳段布置,即用ms1、2、3、4、5、6、7、8、9等段,其振动速陡降10cm/s以上,其超前支护以外的围岩坍落高度大大减小,通过分析与测试表明,控制爆破振动是防止不良地质条件下产生坍方及降低爆破危害的有效措施。
对于双重楔形掏槽起爆顺序如下(对于多重楔形掏槽与此类同):
图5.2.4-2楔形掏槽的起爆顺序
5)楔形掏槽炮眼布置特点
①.掏槽爆破是相邻掏槽孔装药爆炸作用相互叠加的结果,相邻炮孔起爆后装药爆炸产生的动态应力场和准静态应力场相互叠加,使岩石破碎、抛掷,实现掏槽爆破。
②.楔形掏槽爆破时掏槽孔倾角一般控制在45~70°,且不同强度的岩石掏槽爆破时需要做爆破试验确定与之相适应的最佳炮孔倾角,才能有效调整炸药爆炸能量的分配形式和分配比例,使其与掏槽效果相匹配,提高炸药的有效能量利用率,确保良好的掏槽效果,此需要根据现场爆破试验和爆破振动计算综合考虑确定。
③.掏槽孔对称布置可充分利用炮孔的相互作用,对掏槽爆破炮孔利用率、槽腔深度和槽腔体积均有较大影响,对称布置掏槽孔是保证掏槽效果的关键。
④.为发挥掏槽孔的共同作用,掏槽孔高度方向,雷管应连段设置不得跳段使用。
6)楔形掏槽孔网参数
①.楔形掏槽孔网参数
楔形掏槽由掏槽深度Wi、掏槽高度H及夹角θ、扩槽孔孔底最小抵抗线W、孔口间距a、炮孔长度L、掏槽孔最小抵抗线W等主要要素组成,如图5所示。
图5.2.4-3楔形掏槽剖面示意图
②.掏槽孔深度
Wi
楔形掏槽深度与凿岩设备构造、开挖断面和地质情况密切相关,同时将减振效果和掏槽效果作为决定进尺的先决条件,按下表通过爆破试验和减振效果进行综合确定:
开挖断面大小决定的掏槽深度Wi单位:
m表5.2.4-4
断面宽度(m)
4~5
5~6
6~8
8~12
备注
最大掏槽深度
2~2.5
2.5~3
3~4
4~6
由开挖断面、地质岩性确定,未考虑减振因素
推荐掏槽深度
1~1.5
1.5~2
2~2.5
2.5~3
由地质岩性、减振因素、合理循环时间综合确定
地质情况决定的掏槽深度Wi单位:
m表5.2.4-5
围岩类别
Ⅴ
Ⅳ
Ⅲ
Ⅱ
Ⅰ
备注
最大掏槽深度
0.5~1.0
0.8~1.2
1.5~2.5
2.5~4
>3.5
充分考虑减振因素
推荐掏槽深度
0.5~1.0
1.0~1.5
1.5~2.0
2.0~2.5
2.5~3.0
③.掏槽高度H及夹角θ
掏槽高度由岩石性质决定,可按表5.2.4-6选择:
掏槽参数与岩石极限抗压强度关系表5.2.4-6
类别
极限抗压强度(Mpa)
夹角θ(o)
相邻眼口距离a(m)
掏槽高度H(m)
单层炮孔数N(个)
次坚硬岩石
及软岩
20~60
45~50
0.5~0.8
0.5~0.8
4
60~80
55~60
0.4~0.5
0.4~1.0
4~6
普通坚硬岩石
80~100
50~55
0.35~0.4
0.7~0.8
6
100~120
60~65
0.35~0.3
0.6~0.7
6
特坚硬岩石
120~160
60~65
0.2~0.3
0.4~0.6
6
160~200
65~70
0.2
0.4~0.6
6~8
④.扩槽孔底抵抗线W
扩槽孔抵抗线过大,不利于提高炮孔利用率,可按表5.2.4-7进行选取:
扩槽孔底抵抗线W取值表5.2.4-7
岩石软硬取值
坚硬岩石
中硬岩石
软岩
备注
允许值(m)
0.8~1.0
1.0~1.2
1.2~1.4
已计入钻孔偏差
建议值(m)
0.6~0.8
0.8~1.0
1.0~1.2
考虑技术可靠系数
7)楔形掏槽装药参数
①.计算经验公式
掏槽孔装药量不宜过大,装药量过大危害:
增大爆破振动扰动范围,影响围岩稳定及隧道地表、隧道附近建筑物安全;产生远距离飞石,损坏洞内设施。
装药量计算原则是应既能满足槽腔抛碴彻底又不致于产生过大振动。
同层楔形掏槽孔装药量建议按下述经验公式(公式5.3.2)进行计算,并结合表5.3.2进行取值:
式中:
a—指相邻孔孔口间距,单位:
m;
N—指同层掏槽深度Wi时的掏槽炮孔数,单位:
(个)
K—指标准爆破漏斗炸药单耗(kg/m3);
Wi—指同层掏槽孔的掏槽深度,单位:
m;
f(n)—指爆破作用指数函数,其值为:
f(n)=0.4+0.6n3
θ—指楔形掏槽炮孔之间夹角;
L—指楔形掏槽炮孔深度,单位:
(m)
Q—单孔装药量,单位:
(kg);
q线—单孔平均线装药量,单位:
(kg/m)
②.计算参数及线装药量参考取值
各参数及线装药量参照下表取值:
围岩
f(n)
K(kg/m3)
深度Wi(m)
夹角
θ(o)
间距
a(m)
炮孔数N
平均线装药量
q线(kg/m)
软岩
1~1.25
1~1.2
1~2
58
0.6~0.8
4
0.15~0.20
中硬岩
1.25~1.3
1.2~1.6
1.5~2.0
58~60
0.5~0.6
4~6
0.25~0.45
坚硬岩
1.3~1.5
1.6~2.0
1.2~1.5
60~70
0.4~0.5
6
0.50~0.65
楔形掏槽炮孔装药量计算参数表表5.2.4-8
注:
岩石可爆性好时,f(n)、θ取小值,a、wi取大值;可爆性差时,f(n)、θ取大值,a、wi取小值。
5.2.5隧道光面爆破设计
1光面爆破原理:
光面爆破是沿开挖轮廓线布置间距较小的周边眼,在周边眼中配置药量较少的不偶合装药,然后同时起爆,爆破时沿周边眼中心连线贯穿成缝并形成平整的岩面;其微观原理是周边眼炸药同时起爆,各炮眼的冲击波径向传播时,相邻炮眼的冲击波相遇产生叠加,并产生径向拉力,当炮孔中心连线上径向拉力大于岩体的极限抗拉强度时,岩体被拉裂,在炮孔中心连线上形成裂缝,随后爆轰气体的膨胀使裂缝进一步扩展,形成平整的爆裂面。
2.光面爆破类型的选择:
隧道的光面爆破分为三类:
光面爆破、预留光面层爆破和预裂爆破,一般情况下,预留光面层爆破效果最好,其次是预裂爆破,光面爆破稍差一些。
但是预留光面层爆破将隧道断面分成两次开挖,增加了一道施工工序,一般不采用;预裂爆破产生的爆破振动较大,由于爆破减振的目的,不采用;根据隧道的断面形状和不同开挖方法,采用拱部光面爆破、边墙光面爆破及其两者相结合的光面爆破方法,效果较好。
3.爆破参数的选择
光面爆破参数选择,主要考虑地质水文岩性条件、炸药品种与性能、隧道开挖断面形状与尺寸、装药结构、装药量和起爆
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