光面爆破技术在小断面隧道施工中应用分析.doc

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光面爆破技术在小断面隧道施工中应用分析
光面爆破技术在小断面隧道施工中应用分析

摘要：随着我国经济的发展，兴建的天然气管道越来越多，有的天然气管道穿越丘陵和山区，需要进行隧道爆破施工。光面爆破技术对隧道施工质量的好坏起到决定作用。本文以川后山隧道的施工为例，论述了小断面隧道施工的应用与工程实践。希望对广大工程技术人员起到借鉴作用。

关键词：隧道小断面光面爆破
中图分类号：U455文献标识码：A文章编号：
小断面隧道施工时由于可操作场地较小，设备难以充分利用，作业面展开比较困难，以致施工进展较慢。这就需要在隧道施工时制定切实可行的施工方案和施工组织设计，合理组织施工，以确保按时完成任务。
一隧道工程概况
福州市连江县川后山隧道水平长度1877.00m，实际长度1879.84m，隧道净断面规格为2.7×2.7m，全线设计坡度5.5%。川后山隧道穿越地段最高点位于隧道洞身段，其高程为337.6m；最低点位于隧道出洞口段，相对高差约为257.0m，自然坡度20---30度，斜坡上多为林地，植物茂密。隧道自上而下第一层为第四系更新统残坡积层，该层主要由碎块石及粘性土组成，主要分布于隧道入、出洞口段；第二层燕山早期第一次侵入之二长花岗岩，以全~中风化岩为主，中风化岩埋藏较深，在9.20-18.30m之间。围岩隧道穿越区无地表水，地下水主要为第四系松散岩类孔隙水和基岩裂隙水。由于隧道工程断面小，为了较好控制隧道超欠挖，从质量和经济上考虑，经仔细研究方案，决定采取光面爆破技术进行开挖

二隧道施工流程
隧道洞口段围岩较差，出碴量少，采用30型装载机出碴；进入洞身段Ⅲ级围岩后，采用LWLX-100履带挖掘式装载机配合长宽2.1×1.8m的翻斗式农用车出碴。在隧道开挖时，隧道洞口段采用弱爆破人工机械配合开挖，隧道洞身段采用全断面光面爆破技术。
本施工洞身段光面爆破确定的施工顺序为：测量放样??钻眼??装药爆破??出碴――喷浆在施工中测量人员放好线后，要立即报由质量员进行检查，合格后再向工人交代清楚，保证下道工序及时进行。施工时出现问题后应立即向负责人反应，以便及时解决。对于超挖现象，仔细分析原因，通常按10m一个断面采用隧道断面仪测量检测。施工开挖时如果遇到较大石块，应调整爆破参数将较大的石块震碎以便出渣。
三爆破方案的确定：
在隧道洞身段，实行光面爆破前，应先进行爆破试验工作。根据实际的岩石性质，以复查计算的炸药用量等各数据在实际应用时，是否符合现场实际情况。光爆层采用导爆索起爆，主爆区用导爆管配以普通雷管及导火索。本工程小断面爆破设周边眼24个，实际深度2m/个，底板眼6个，实际深度2m/个，此外还有掏槽眼，辅助眼等。爆破时，电雷管1发、毫秒雷管44发左右，炸药循环用量为45～48kg，导爆索80m。实际每循环进尺约1.6～1.8m，打眼风钻采用YT28型凿岩机，配备钻机2台，4人施工。按两个班组轮流交替作业。炮孔深度为2米，光爆孔直径选用5毫米，药卷直径32mm。光面爆破的周边眼间距与普通爆破眼的间距不一样，，根据设计资料光面爆破的炮眼间距定为10倍的炮孔直径，炮眼密集系数，根据现场试验，选择0.5米。光面爆破炮孔在施工中应控制好钻孔的斜度，以使各炮孔处于同一斜面上。炮孔装药采用连续结构。本工程光面爆破孔采用小直径药卷分段装药结构。待主爆区挖土完毕后，采用导爆索起爆进行光面爆破，为了达到好的爆破效果，应将各炮孔同时起爆。

四光面爆破的技术措施及要求
1技术措施
适当加密周边眼。周边眼孔距适当缩小，可控制爆破轮廓，避免超欠挖，又不致过大地增加钻眼工作量，合理确定光面爆破层厚度。光面爆破层厚度即最小抵抗线，由于周边眼的间距E与光面爆破层厚W有着密切关系，通常以周边眼密集系数K表示，K=E/W。根据小段面隧道施工经验，一般取K=0.4～0.6，能达到最佳光爆效果。根据本隧工程地质特征，炸药选用低密度、低猛度、低爆速、高爆力的炸药，周边眼选用2#岩石光爆药卷，其他炮眼选用2#岩石乳化炸药。装药量根据孔距、光面爆破层厚度、石质及炸药种类等因素确定。
2光面爆破施工技术要求
结合我国的工程实践，首先开挖作业前，用全站仪按设计小断面放出隧道中线和开挖轮廓线，并使用白灰或红油线做醒目标志，标识在隧道的开挖断面上，开挖边线一般比实际边线外延一米。同时进行的炮眼点位布置和标识以控制测量精度。然后根据设计的炮眼个数、眼距、炮眼深度及要求的外插角度进行钻爆作业，为防止人为原因引起超欠挖，钻工或司机在挖至设计深度附近时，应通知测量人员，进行随测随挖。以确保深度。其次开钻前将钻机，台架、风钻按规定就位，接通风、水、电路，保证开钻时能送水，送风。钻机开孔时，先用短钻杆钻，待钻孔定位并钻进半米以上后再换长钻杆。施工时要注意将炮眼间距