隧道光面爆破钻爆设计和施工教案

隧道光面爆破钻爆设计和施工www.chinaqking.com期刊门户-中国期刊网2008-10-31来源《中小企业管理与科技》供稿文/张继宏［导读］摘要隧道施工的控制主要在开挖上，控制好隧道超欠挖，后序初期支护的平整度、质量都能得到有效的保证，并且有显著的经济效益本文详细的介绍了隧道开挖光面爆破钻爆设计及施工技术⑻■牙摘要隧道施工的控制主要在开挖上，控制好隧道超欠挖，后序初期支护的平整度、质量都能得到有效的保证，并且有显著的经济效益本文详细的介绍了隧道开挖光面爆破钻爆设计及施工技术关键词隧道光面爆破钻爆设计施工

一、光面爆破简介隧道工程在爆破时往往不能得到表面平整的坑道轮廓线，由于施工时不愿欠挖而常造成较大超挖，欠挖也难免产生，因而给施工带来了困难和加大了工作量普通爆破对围岩的扰动较大，使围岩因爆破的扰动降低了稳定性为使坑道表面平整，减少超欠挖、降低爆破对围岩的扰动，以及喷锚支护等的需要，可采用光面爆破光面爆破是通过调整周边眼的各爆破参数，使爆炸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，超欠挖很少以下主要介绍光面爆破的技术要求根据围岩特点合理选择周边眼间距和周边眼最小抵抗线光面爆破法的主要要点周边1眼间距比一般爆破间距小，周边眼的最小抵抗线亦要相应减小，即适当加密周边眼，调整间距与抵抗线比值周边眼的间距具体偏小多少要视岩石的抗爆性、炸药性能、炮眼直径和装E/V药量而定，一般可取£=g-18,D=40〜70cm对于坚硬和破碎岩石亦取较小的E值；对于软质或整体性好的岩石亦取较大的值为保证周边眼孔之间贯通裂缝优先形成，须使周边眼的E最小抵抗线大于炮眼间距，通常取E/V=

0.8为宜，即V=50〜90cm左右严格控制周边眼的装药量，应使药量沿炮眼全长合理分布，并合理选择炸药品种和装药2结构周边眼宜采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，即用于光面爆破的炸药，与主体爆破的炸药相比，应选择爆速较低，猛度较低，爆力较大，传爆性良好的炸药；而底板眼则宜选用高爆力的炸药，可以克服上覆石渣的压制和起到翻渣的作用周边炮眼的装药量应与装药密度要减小，并使炸药均匀地分布在整个炮眼内，周边眼装药量应具有破岩所需要的应力能量，又不致造成对围岩的严重破坏，施工中应根据炮眼孔距、光面层厚度即E最小抵抗线、石质及炸药种类等因素综合考虑选择和调整一般单位炮眼长度装药量控制在V

0.04〜

0.4kg/m,称为线装密度周边眼的装药结构，可采用小直径药卷连续或间隔装药炮眼、药卷直径不偶合系数控制在

1.25〜

2.0之间，但药卷直径不小于炸药的临界直径，以保证稳定传爆，必要时采用导爆索传爆孔内串联采用周边眼同时起爆要求采用毫秒雷管微差顺序起爆，应使周边爆破时产生临空面，3同段的周边眼雷管起爆时差尽可能小；一般使用导爆索或高精度系列迟发电雷管起爆效果好因为同时起爆，使炮眼间爆炸力起共同作用，比较容易炸成平面对石质稍差的岩石,宜采用毫秒迟发电雷管起爆周边炮眼，它既具有同时起爆的爆炸威力，又可以减少对轮廓线以外围岩的扰动光面爆破分区起爆顺序是掏槽眼一辅助眼一周边眼一底板眼辅助眼则应由里向外逐层起爆为使光面爆破有良好的效果，除上述技术要求外，还应使辅助眼爆破后尽量接近开挖轮廓形状，使光面爆破层厚度尽可能一致；并应注意不要使爆炸落下的石渣堵死周边眼的临空面严格掌握钻眼作业，使三种炮眼的位置及方向准确无误，否则光面爆破的效果会明显降4低，达不到光面爆破的目的各光面爆破参数如周边眼间距、最小抵抗线、相对距和装药集中度等，应采5E VE/V q用工程类比法或根据爆破漏斗及形成缝试验确定，爆破成缝试验可按照《公路隧道施工技术规范N选用

二、钻爆设计为了避免隧道超欠挖和达到预期循环进尺，全断面开挖和台阶开挖应有完整的钻爆设计文件，以便于每次爆破后分析比较，及时修正钻爆参数，提高爆破效果，改进技术经济指标钻爆设计文件力求简化、易懂，以能指导钻爆工执行钻爆作业隧道爆破后开挖轮廓面的平滑度与眼距和抵抗线有密切的关系，根据德国专家的模型实E V验结果，取时，开挖凸凹状严重，围岩严重损伤；时，开挖面平滑，，与设计E/V=2E/VWX8轮廓线基本一致光面爆破参数选用的正确与否，直接关系到光面爆破的效果，故进行钻爆设计时必须根据炸药的性能合理选择各参数，选用的依据除岩石的软硬完整、破碎程度外，还要考虑隧道断面大小、形状通过初爆和几次试爆逐步修正，即可取得合理的参数有条件时，可预先进行成缝爆破试验，以取得合理参数值日本等国相对距一般采用软岩或裂隙较多的围岩取E/V=

0.8,

0.5〜

0.7周边眼参数还与直径有关日本“隧道爆破技术指南”给表3-1标准值，可供参考采用开挖进尺深度还与开挖稳定程度以及裂缝、节理、涌水等围岩条件有关，还应考虑机械设备、炸药、起爆方法等综合因素公路隧道钻爆深度，日本多为

3.0m左右，西欧多为

4.0〜

5.0mo当无光面爆破的试验资料时，可参照下表选用炮眼直径与诸参数之关系表・3-231表・32注、装药不偶合系数是指炮眼直径与药卷直径的比值

12、适用范围

（1）炮眼深度

1.3〜

3.5m；

（2）炮眼直径40〜50mm，药卷直径20〜32mm；（）装药集中度按号岩石硝镂炸药考虑，当采用其他炸药时，应进行换算，换算时可采用32相对炸药的猛度和爆力的平均值

三、钻爆作业采用钻孔台架配手持式风动凿岩机钻孔，人工装药起爆钻爆作业按照爆破设计进行钻眼、装药、接线和引爆如围岩出现变化需要变更爆破设计时,由主管工程师确定炮孔的装药、堵塞和引爆线路的连接，均由考核合格的爆炮工负责

①测量测量是控制开挖轮廓精确度的关键采用隧道断面激光测量仪进行断面和炮孔划线每循环都由测量技术人员在掌子面标出开挖轮廓和炮孔位置

②定位开眼采用钻孔台车钻眼时，台车与隧道走线保持平行，台车就位后按炮眼布置图正确钻孔对于掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求比其它眼要高，开眼误差要控制在3〜5cm以内

③钻孔钻工要熟悉炮眼布置图，要能熟练地操纵凿岩机械，特别是钻周边眼，一定要丰富经验

④装药钻完孔后，用高压风吹孔，经检查合格后装药装药分片分组负责，自上而下严格按爆破设计规定的装药量、雷管段号对号入座工爆破网路连接、检查及起爆，按照爆破设计要求和《爆破安全规程》执行GB6722-86

⑤堵塞所有装药的炮眼均堵塞炮泥，堵塞长度不小于40cm

⑥瞎炮处理发现瞎炮，应首先查明原因，如果是孔外的导爆管损坏引起的瞎炮，则切去损坏部分重新连接导爆管即可，但此时的接头应尽量靠近炮眼，如因孔内导爆管损坏或其本身存在问题造成瞎炮，则应参照《爆破安全规程》有关条款处理

⑦根据以上的光面爆破钻爆设计及钻爆作业，从根本上控制了李家河隧道开挖的超欠挖，1#炮眼痕迹保存率在硬岩达到中硬岩达到软岩达到达到规范的要求85%,75%,55%,

四、光面爆破的实践总结、钻爆法开挖是否经济、高效，关键是控制好超欠挖，钻爆施工中将采取如下措施根据1a不同地质情况，选择合理的钻爆参数，选配多种爆破器材，完善爆破工艺，提高爆破效果对于、类围岩，考虑开挖线内的预留量，爆破后机械凿到设计开挖轮廓线实践证明此法对II m于光面爆破十分有效，可起到事半功倍的效果提高画线、钻眼精度，尤其是周边眼的精度，b是直接影响超欠挖的主要因素，因此要认真测画中线高程，准确画出开挖轮廓线提高装药c质量，杜绝随意性，防止雷管混装断面轮廓检查及信息反馈了解开挖后断面各点的超欠d挖情况，分析超欠挖原因，及时更改爆破设计，减少误差，配专职测量工检查开挖断面建e立严格的施工管理在解决好超欠挖技术问题的同时，必须有一套严格的施工管理制度来保证技术的实施，为此，从进洞前，制定严格的奖罚制度，用经济杠杆来调动施工人员的积极性，造成人人关心超欠挖，人人为控制超挖去努力、为达到光面爆破的效果，常采取的措施是缩小周边眼间距（）减小周边眼的最小抵2a E,抗线减少装药量或减少装药密度，以便减小围岩的扰动周边眼在最后同时起爆实V bc践证明对于石质较差的岩层，最好使用毫秒迟发电雷管起爆周边眼，可使爆破既有同时起爆的爆破威力，又可减少对设计轮廓线以外围岩的扰动严格掌握炮眼方向，周边眼的眼底应落d在同一垂直平面上，钻眼过程中经常检查炮眼的方向，及时校正，对于个别不符合要求的炮眼，则应废除，重新钻眼参考文献王毅才,隧道工程,北京人民交通出版社

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