隧道光面爆破施工工法.docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径学海无涯苦作舟页码：石灰岩地区隧道Ⅲ级、Ⅳ级围岩光面爆破施工工法中铁十九局集团第三工程有限公司葛育松梁岩张国辉张洪敏一、前言在工程爆破技术中隧道爆破占有重要地位这不仅是因为隧道爆破价格昂贵而更重要的是爆破成功与否直接影响着隧道安全、支护类型及投资。从一些事故调查中可知隧道塌方落石所造成的人身伤亡事故都直接或间接与隧道爆破技术有关。迄今为止隧道爆破在国内还没有一套较为系统的设计理论和方法隧道光面爆破技术也未得到大力推广和应用因此进一步提高和发展隧道爆破技术意义重大。我单位一直把隧道光面爆破技术作为一项研究课题组织专人攻关经过广大技术干部几个月的不懈努力现已掌握了石灰岩地区隧道Ⅲ级、Ⅳ级围岩光面爆破施工技术并获得各级监理、业主、设计单位等专家的认可。我单位承建的新建武广铁路客运专线XXTJV标坪土隧道Ⅲ级、Ⅳ级开挖均采用光面爆破法对保护围岩、减少超挖、节约投资具有很大意义。坪土隧道位于广东省韶关市境内隧道进口里程DK1904+649出口里程DK1908+556隧道全长1907m隧道洞身最大埋深约115m。该隧道主要以灰岩夹泥质灰岩为主节理发育岩体较破碎隧道围岩主要有Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级。受断层的影响岩溶发育易造成大规模涌泥、涌水和突水。二、工法特点采用光面爆破对周围岩石扰动小能够有效控制“超、欠挖”施工质量能够得到很好的控制满足设计及验收标准的要求。施工工艺完善、简便。采用本工法施工进度稳定。三、适用的范围条件本工法适用于石灰岩地区隧道开挖施工。主要围岩级别为Ⅲ级、Ⅳ级。岩质主要为：下伏石炭系下统灰岩、角砾状灰岩局部夹有炭质页岩、灰岩夹泥质灰岩、下伏石炭系下统石蹬子组灰岩、弱风化；石炭系下统岩关阶灰岩、下伏石炭系下统灰岩、泥质条带灰岩、钙质页岩、粉砂岩和石英砂岩。四、施工工艺流程（一）施工工艺原理施工中主要采用的开挖施工方法为爆破法开挖爆破施工过程中严格控制装药量减少炮轰波对围岩的扰动达到爱护围岩的目的。采用YT28型风动凿岩机钻眼非电毫秒雷管微差起爆。周边眼采用φ25mm小直径药卷间隔装药方式其余炮眼采用连续装药富水地段采用乳化防水炸药掏槽眼采用复式楔形掏槽。爆破材料采用1～17段非电毫秒雷管和塑料导爆管起爆周边眼采用低爆速、低密度、高爆力、传爆性好的小直径2号岩石硝铵炸药（φ25mm直径）富水地段采用乳化炸药厂制炮泥堵塞导爆管复式网路联接各部一次起爆。光面爆破受多种因素影响包括围岩强度、整体性、节理、层理等地质因素现场围岩地质结构千变万化爆破参数进行现场设计动态调整。同一类围岩经试爆取得的技术参数做为初步依据每一循环爆破作业都要由有经验的爆破工程师根据上一循环爆破效果以及本循环围岩特征进行适当调整选择一组最佳技术参数。上一循环是下一循环的预设计和试爆破。（二）施工工艺流程图测定围岩参数爆破参数预设计试爆破爆破效果评判不理想调整爆破参数确定爆破参数结合围岩具体特征调整参数钻爆作业（三）施工顺序测量放样→标出孔位→钻正顶孔→钻孔→装药连线→起爆。钻爆采用YT28型风动凿岩机凿岩台车钻孔作业：固定人员司钻固定部位孔眼严格控制外插角和周边眼间距。在拱部周边眼钻孔完毕后利用装药平台进行装药联线作业。（四）钻孔技术要求和质量标准1、钻孔要做到“准、顺、平、齐”。准：按周边孔参数要求孔位要选准；顺：侧墙孔孔口要顺开挖轮廓线布置使孔底均位于开挖允许的超欠范围内；平：各炮眼相互平行（孔口和孔底距相等）；齐：孔底要落在同一平面上爆出的断面要整齐便于下一循环作业。2、保证钻孔质量措施：光爆钻孔时由爆破设计技术员统一指挥协调行动认真实行定人、定位、定机、定质、定量的“五定”岗位责任制；分区按顺序钻孔避免相互干扰、碰撞、拥挤；固定钻孔班以便熟练技术掌握规律提高钻孔的速度和准确性。按各断面炮孔爆破设计装药量装药联线塑料导爆管起爆网络联接采用复式联接网路。炮孔孔口采用炮泥堵塞炮泥由炮泥机加工成型。（五）钻爆设计1、炮眼布置原则（1）掏槽眼：正洞Ⅲ级围岩采用中空直眼掏槽为保证掏槽钻眼精度掏槽位置选择在隧道中线偏下的位置；正洞Ⅳ级围岩采用斜眼掏槽。（2）周边眼：根据光面或预裂爆破选定的周边眼间距严格控制外插角以减少超欠挖。（3）内圈眼：内圈眼所在位置在周边眼抵抗线的边缘内圈眼的孔距稍大于周边眼抵抗线（w）。（4）辅助眼：掘进炮眼其炮孔间距视岩石坚硬程度、装运手段、岩石破碎程度的要求等因素而定一般取0.65～1.2m岩石坚硬取小值反之取大值。（5）底板眼：底板眼沿开挖轮廓底线布置并适当增加药量起翻碴作用使爆落的岩碴翻松便于装载设备装碴。2、装药结构与堵塞（1）根据不同炮眼直径和不偶合系数选择不同的药卷。各级围岩炮眼直径和药卷直径的选择具体见后附钻爆设计图和装药参数