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隧道光面爆破
技术、安全、工艺技术交底
工程名称: 编制单位:
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1、工程地质
擦罗2#隧道左线洞身全长1881m,右线洞身全长1940m,穿越的围岩主要为早震旦世花岗岩,强弱风化程度不均,受构造影响严重,其中V、IV级围岩,主要为第四系全新统崩坡积层,多为强风化花岗岩,受构造影响严重,岩体破碎,呈碎石状,节理裂隙发育,隧道围岩开挖后无自稳能力; III级围岩为弱风化花岗岩,受构造影响严重,岩体稍破碎;II级围岩主要为弱~微风化花岗岩,坚硬
岩,受构造影响轻微,呈块状结构,岩体较完整,II级围岩占洞身全长的60%。 2、施工方案选择
2.1在考虑和选择隧洞施工方案时,主要从作业人员的实际操作技术水平、机械设备、隧洞内的环境条件、施工安全等方面进行合理选择,以保证施工安全性高、质量好、开挖迅速,从而加快工程进度。
2.2为了配合全断面开挖,自行设计、制作了开挖作业平台车。它具有打孔、装药、支护等多种用途。整个平台车分为三层,钻孔时上、中、下可以同时进行。在平台车上焊接有分水包和分风包,架有照明灯具。
2.3通常的爆破方法,经常使开挖轮廓线以外的围岩和岩体的完整性受到破坏,爆破后的轮廓线不很平整,超、欠挖得不到控制,甚至出现许多裂缝和裂隙,加大了围岩的不稳定性和支护工作量。光面爆破可有效地解决此类问题,它主要是通过合理地布置周边孔眼,控制炸药的用量、起爆爆炸力和起爆顺序,得到设计要求的开挖轮廓线,从而减少超、欠挖,减轻对围岩的破坏。这种方法对加快工程进度,保证施工质量、洞内作业的安全,有着十分重要的意义。 为了有效地控制断面超、欠挖,本隧道II、III级围岩采用全断面光面爆破技术,最大限
度地减少了爆破开挖对围岩的扰动,充分利用围岩的自稳能力。
3、光面爆破设计
3.1光面爆破作用机理
光面爆破是周边眼同时起爆,各炮眼的冲击波向其四周作径向传播,相邻炮眼的冲击相遇,则产生应力波的叠加,并产生切向拉力,拉力的最大值发生在相邻炮眼中心连线的中点,当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时,岩体便被拉裂,在炮眼中心连线上形成裂缝,随后,爆炸气的膨胀合裂缝进一步扩展,形成平整的爆裂面。
3.2光面爆破技术要点
3.2.1根据围岩特点,合理选定周边眼的间距和最小抵抗线,尽最大努力提
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高钻眼质量。
3.2.2严格控制周边眼的装药量,尽可能将药量沿眼长均匀分布。 3.2.3周边眼宜使用小直径药卷和低猛度、低爆速的炸药。为满足装结构要求,可借助导爆索(传爆线)来实现空气间隔装药。
3.2.4采用毫秒微差有序起爆。要安排好开挖程序,使光面爆破具有良好的临空面。
3.3钻爆器材
3.3.1钻孔时,使用18台手持带气腿的YT-28凿岩机,钻头直径为40mm,是一字型合金钻头,钻杆长4.5m,除掏槽眼外,其它眼深3.5m。
3.3.2施工中用风,在洞口设置6台20m3/min的电动空压机,再用200mm钢管将风送到工作面。
3.3.3炸药用的是四川省雅安化工厂生产的2号岩石乳化炸药,25药卷,引爆雷管用8号工业纸壳火雷管,炮眼内的起爆雷管用的是非电毫秒雷管,共有15段。
3.4掏槽形式
全断面开挖采用三级复式楔形掏槽。 3.5爆破参数
3.5.1为减轻爆破对围岩的扰动,达到光面爆破效果,周边眼采用φ25小直径光爆药卷,全断面开挖时周边眼间距E=40cm,最小抵抗线W=60cm。周边眼装药集中度为0.3~0.35kg/m,采用导爆索药串装药结构,孔口堵塞长度不小于20cm。
3.5.2炮眼数目:
N=qs/rη=0.7×85/(0.68×0.55)=160个 q: 单位炸药消耗量; s:开挖面积;
r:每米长度炸药的质量; η:炮眼装药系数。
由于断面大,现场就围岩情况调整至150个炮眼。 3.5.3按每循环进尺3m计算用药量: Q=qv=0.7×85×3.5=208.25Kg
由于钻眼时数量减少,所以现场装药时,药量适当加大,控制在240~260Kg左
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右。
3.5.4装药量的分配:
掏槽眼:φ25药卷 12~18卷 (12~18)×200g+150g
辅助眼:φ25药卷 8~10卷 (8~10)×200g+150g 周边眼:φ25药卷 3~4卷 (3~4)×100g+150g 底 眼:φ25药卷 10~12卷 (10~12)×200g+150g
操作时视围岩结构确定。
全断面光面爆破开挖参数表
部位 炮眼名称 掏槽眼 段别 1,3,5,7,9 10,11,13,14,15,16,17,19 18 12 炮孔深度炮孔单孔装药量段装药量(m) 数目 (kg) (kg) 4.5 10 3 3 3.5 85 35 20 3.2 2 0.8 1.6 32 170 28 32 辅助眼 周边眼 底眼 设计循环进尺(m):3 开挖面积(m2):85 炮孔个数(个):150 总药量(kg):262 炸药单耗(kg/m3):1.027 3.5.5装药结构与起爆 3.5.5.1装药结构
3.5.5.1.1堵塞段:堵塞段的作用是延长爆生气体的作用时间,。 3.5.5.1.2均匀装药段:该段一般为轴向间隔不偶合装药,并要求沿孔轴线方向均匀分布。轴向间隔装药须用导爆索串联各药卷起爆。为保证孔壁不被粉碎,药卷应尽量置于孔的中心,一般是将药卷及导爆索绑于竹片进行药卷定位。 3.5.5.2 起爆
由于光面爆破孔是最后起爆,导爆索有可能遭受超前破坏。为保证周边孔准爆,对光面爆破孔可采用高段延期雷管与导爆索的双重起爆法。
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3.5.6装药结构示意图
两卷导爆管炮泥雷管导爆索竹片周边眼3~4卷 Ф25间隔装药导爆管炮泥竹片掏槽眼12~18卷 Ф25连续装药雷管导爆管炮泥雷管竹片底眼10~12卷 Ф25连续装药导爆管炮泥竹片辅助眼8~10卷 Ф25连续装药雷管
3.5.7反向装药结构示意图
炸药卷雷管塑料管部分雷管
炸药卷
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