育王岭隧道洞身开挖及支护方案
3.4、全断面开挖方法
全断面开挖法又称全断面掘进法,全断面开挖法施工操作比较简单,主要工序:使用移动式钻孔台车,首先全断面一次钻孔,并进行装药连线,然后将钻孔台车后退到50m以外的安全地点,再起爆,一次爆破成型,出渣后钻孔台车再推移至开挖面就位,开始下一个钻爆作业循环。
全断面开挖法的优点:
①工序少,相互干扰相对减少,便于施工组织的管理。
②全断面开挖有较大的作业空间,有利于采用大型配套机械化作业,提高施工速度。 ③全断面一次成型,对围岩的扰动次数减少,对隧道的围岩稳定有利。 全断面开挖法的缺点:由于开挖面较大,围岩稳定性降低,且每个循环工作量较大。
4、爆破设计
隧道爆破掘进采用“隧道掘进节能环保水压爆破”新技术。采取往炮眼中注水(装入水袋)和使用专用设备制成的炮泥回填堵塞炮眼,通过水的不可压缩性和雾化作用,从而达到“三提高一保护”的目的,即提高炸药能量利用率,提高施工效率,提高经济效益和保护作业环境。
4.1、炮眼的种类及作用
炮眼的种类分为掏槽眼、辅助眼、周边眼。 (1)掏槽眼
针对隧道开挖爆破只有一个临空面的特点,为提高爆破效果,宜先在开挖断面的适当位置(一般在中央偏下部)布置几个装药量较多的炮眼。其作用是先在开挖面上炸出一个槽腔,为后续炮眼的爆破创造新的临空面。如图4.1.1中红色炮眼。 (2)辅助眼
位于掏槽眼与周边眼之间的炮眼称为辅助眼。其作用是扩大掏槽眼炸出的槽腔,为周边眼爆破创造临空面。如图4.1.1中的黑色炮眼。 (3)周边眼
沿隧道周边布置的炮眼称为周边眼。其作用是炸出较平整的隧道断面轮廓。按其所在位置的不同,又可分为帮眼、顶眼、底眼。如图4.1.1中的蓝色炮眼。
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图4.1.1
4.2、楔形掏槽
根据现场尺寸进行设计,并报爆破监理工程师批准后施工。隧道爆破采用光面爆破法施工,掏槽方式采用楔形掏槽。楔形掏槽由两排相对称的倾斜炮眼组成,爆破后形成一个楔形槽。 (1)楔形掏槽的分类及适用条件
分为:水平楔形掏槽和垂直楔形掏槽。水平楔形掏槽适用于岩层为水平层理时,垂直楔形掏槽适用于中硬以上的均质岩石。
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a垂直楔形掏槽 b水平楔形掏槽 垂直楔形掏槽爆破参数
(2)楔形掏槽的特点
掏槽数目较少,掏槽体积大,易将岩石抛出,掏槽眼深度受到隧道断面尺寸的限制,岩堆分散。
L=(0.5~0.7)B
B——开挖断面宽度
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4.3、隧道爆破参数及炮眼布置
(1)炮眼直径
炮眼直径对凿岩生产率、炮眼数目、单位耗药量和洞壁的平整程度均有影响。加大炮眼直径以及相应装药量可使炸药能量相对集中,爆炸效果得以改善。但炮眼直径过大将导致凿岩速度显著下降,并影响岩石破碎质量、洞壁平整程度和围岩稳定性。一般隧道的炮眼直径在32mm~50mm之间。 (2)炮眼数目
炮眼数量主要与开挖断面、炮眼直径、岩石性质和炸药性能有关,炮眼的多少直接影响凿岩工作量。炮眼数量应能装入设计的炸药量,通常可根据各炮眼平均分配炸药量的原则来计算。
(3)炮眼深度
炮眼深度是指炮眼底至开挖面的垂直距离。合适的炮眼深度有助于提高掘进速度和炮眼利用率。
对于斜眼掏槽,由于施工原因和岩石的夹制作用,一般最大炮眼深度取断面宽度(或高度)B的0.5~0.7倍,当围岩条件好时,采用较小值。 L=(0.5~0.7)B
L 29
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按每掘进循环的进尺数来确定
按每掘进循环中所占时间来确定
目前常用的炮眼深度为1.8m~2.5m,中深孔2.5~3.5m,深孔3.5~5m。 (4)装药量
合理的药量应根据所使用的炸药的性能和质量、地质条件、开挖断面尺寸、临空面数目、炮眼直径和深度及爆破的质量要求来确定。
目前隧道爆破设计中多采取先用体积公式计算出一个循环的总用药量,然后按各种类型炮眼的爆破特性进行分配,再在爆破实践中加以检验和修正,直到取得良好的爆破效果为止的方法。
4.4、炮眼布置
4.4.1、布置原则
(1)先布置掏槽眼,其次是周边眼,最后是辅助眼
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