全断面隧洞控制爆破设计及施工技术分析.docx

          全断面隧洞控制爆破设计及施工技术分析                    Summary：随着国民经济不断增强，对现代化的水利基础设施建设越来越多，水库、水电站及灌区工程等大型水利建设项目不断涌显，在水利建设当中的输水隧洞工程是水利工程建设中不可缺少的一部分，隧洞爆破是进行隧洞开建的重要工序，爆破质量直接影响着后期的隧洞作业的安全性和施工进度，在一定程度上影响着水利工程建设的经济效益Key：隧洞爆破、施工进度、爆破质量引言：为了保证隧洞爆破工程的质量，在进行隧洞爆破工程施工时，应结合施工现场的实际情况，根据隧洞设计图纸，及时进行实际工程的调整措施，保证隧洞施工的质量，安全施工，由专业的爆破专家进行爆破工程现场指导，确保随到爆破工程的安全有效进行1关键施工技术1.1光面爆破设计（1）设计原则据地质条件，开挖断面、开挖进尺，爆破器材等编制光面爆破设计方案根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小抵抗线，辅助炮眼交错均匀布置，周边炮眼与辅助炮眼眼底在同一垂直面上，掏槽眼加深20cm严格控制周边眼装药量，间隔装药，使药量沿炮眼全长均匀分布选用低密度低爆速、低猛度的炸药；本工程主要采用二号岩石硝铵炸药，有水地段采用乳化炸药。

非电毫秒雷管采用微差爆破，周边眼采用导爆索起爆，以减小起爆时差2）钻爆设计要求爆破作业由爆破工程师根据地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具、爆破器材等进行爆破设计编制详细的爆破作业指导书，并负责进行试验、数据收集分析、参数调整、指导施工采用光面爆破，合理选择爆破参数，根据围岩情况合理选择中空直眼或斜眼掏槽爆破后要求炮眼痕迹保存率：硬岩≥80％，中硬岩≥60％，并在开挖轮廓面上均匀分布，两次爆破衔接台阶不大于15cm每次爆破后通过爆破效果检查，分析原因，及时修正爆破参数，提高爆破效果，改善技术经济指标洞口附近爆破施工严格控制单位装药量，降低震速，确保周边民房及其他构筑物的安全3）掏槽方式采用中空直眼或斜眼掏槽直眼掏槽操作较简单，钻孔方向易掌握；当石质较硬、断面较大时，采用斜眼掏槽，以便减少钻眼数量4）放样布眼钻眼前，测量人员要用红铅油准确绘出开挖面的中线和轮廓线，标出炮眼位置，其误差不得超过5cm在直线段，可用3～5台激光准直仪控制开挖方向和开挖轮廓线每次测量放线的同时，对上次爆破断面进行检查，利用《隧洞开挖断面量测系统》对测量数据进行处理，及时调整爆破参数，以达最佳爆破效果。

5）定位开眼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3cm和5cm以内6）钻眼严格按钻爆设计实施定人定位，周边眼、掏槽眼由经验丰富的司钻工司钻，以确保周边眼有准确的外插角（眼深3m时，外插角小于3°；眼深5m时，外插角小于2°），尽可能使两茬炮交界处台阶小于15cm同时，应根据眼口位置及掌子面岩石的凹凸程度调整炮眼深度，以保证炮眼底在同一平面上同类炮眼钻孔深度达到钻爆设计要求，眼底保持在一个铅垂面上7）清孔装药前，必须用由钢筋弯制的炮钩和小于炮眼直径的高压风管输入高压风将炮眼石屑刮出和吹净8）装药结构及堵塞方式装药采用分片分组按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行，雷管“对号入座”所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞长度不小于25cm周边眼装药结构是实现光面爆破的重要条件，严格控制周边眼装药量，采取分段非连续装药结构施工时采用不耦合装药结构，不耦合装药系数控制在1.4～2.0范围内根据岩石强度选用不同猛度、爆速的炸药，有水地段及周边眼选用乳化炸药，其余均用2号岩石硝铵炸药周边眼用φ20×150小药卷，不耦合装药，其余炮眼用φ32×500药卷采用塑料导爆管非电起爆。

对于煤层、瓦斯地段采用煤矿安全炸药和毫秒电雷管装药作业采取定人、定位、定段别，做到装药按顺序进行；装药前，所有炮眼全部用高压风吹洗；严格按爆破设计的装药结构和药量施作；严格按设计的联接网络实施，控制导爆索的连接方向和连接点的牢固性所有装药炮眼用炮泥堵塞，周边眼堵塞长度不小于25cm9）联结起爆网路起爆网路为复式网路，以保证起爆的可靠性和准确性联结时要注意：导爆管不能打结和拉细；各炮眼雷管连接次数应相同；引爆雷管应用黑胶布包扎在离一簇导爆管自由端10cm以上处网路联好后，专人负责检查10）光面爆破参数控制根据技术规范，采用严格的光面爆破控制标准11）爆破效果监测及爆破设计优化1.2爆破效果检查检查项目主要有：断面周边超欠挖检查；开挖轮廓圆顺度，开挖面平整检查；爆破进尺是否达到爆破设计要求；爆出石碴块是否适合装碴要求；炮眼痕迹保存率爆破设计优化每次爆破后检查爆破效果，分析原因及时修正爆破参数，提高爆破效果，改善技术经济指标根据岩层节理裂隙发育、岩性软硬情况，修正眼距，用药量，特别是周边眼根据爆破振速监测，调整单段起爆炸药量及雷管段数分布根据爆破后石碴的块度大小修正装药参数根据开挖面凹凸情况修正钻眼深度，使爆破眼底基本落在同一断面上。

2爆破注意事项施工期间应作好量测、地质核对和描述，并根据地质情况和爆破效果，调整钻爆参数爆破后，设专人负责找顶找帮，同时要对开挖面进行检查，对可能产生险情的地段，及时采取措施处理采用全断面法开挖时，隧底要按设计的炮眼斜度钻够深度，防止欠挖钻眼严格控制外插角的角度，按照设计控制开挖断面，控制超欠挖钻眼深度、角度按设计施工，钻孔偏斜度不大于1°，周边眼在断面轮廓线上开孔并向外扩散，眼底向外张量不大于20cm装药前先将炮眼内的泥浆、石粉等吹洗干净，经检查合格后装药，严格控制装药量周边眼采用间隔装药，辅助眼采用不耦合装药3经济效益3.1时间效益：光面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、防水板施工总体时间缩短越40min，加快了隧洞施工速度，开挖循环加快3.2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15cm，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结束语：随着水利工程对隧洞开挖技术的要求越来越高，光面爆破技术日益受到追捧。

光面爆破是利用岩石抗拉强度远低于抗压强度的特性，先爆除主体开挖部位的岩体，通过控制爆破的作用范围和方向，在设计轮廓线上的周边孔药包，将光爆层炸除，形成一个平整的开挖面，科学布孔、合理选择参数、控制装药量、按一定的顺序起爆，达到爆后壁面平整规则、轮廓线符合设计要求的一种控制爆破技术在大断面隧洞中，光面爆破的破岩机理很复杂炸药起爆时会产生冲击波拉伸破坏作用以及爆炸气体膨胀做功作用这两种效应要把隧洞全断开挖光面爆破，需应用光面爆破技术，对隧洞实施全断面一次开挖使到周边眼炸药的爆破，减少对围岩的扰动因此，光面爆破技术的应用在全断面隧洞中十分重要如何有效地利用光面爆破技术也成为全断面隧洞施工的重要关注问题参考资料：[1]雷铨．光面爆破在隧洞施工中的应用[J]．中国新技术新产品．2009（14）[2]伍刚.某水利工程引水隧洞施工技术要点分析[J].建筑工程技术与设计,2015(18).[3]黄柏洪.岩体全断面隧洞施工技术及支护方案研究[D].河海大学,2006.  -全文完-。