聚能水压爆破技术在水平岩层隧道施工中的应用.pdf

聚能水压爆破技术在水平岩层隧道施工中的应用刘云龙【摘要】水平岩层的超欠挖控制一直是隧道爆破施工的难题。为解决凤凰隧道开挖过程中的超欠挖问题分析了水平岩层变形破环的原因和聚能水压光面爆破的原理进行了聚能水压光面爆破试验。现场爆破试验表明在水平岩层中采用聚能水压光面爆破技术施工进度快爆破质量好生产成本降低显著经济效益和社会效益均有了明显提高。【Abstract】Thecontrolofoverandunderexcavationofhorizontalstrataisalwaysadifficultproblemintunnelblastingconstruction.InordertosolvetheproblemofoverandunderexcavationinFenghuangtunnelthispaperanalyzesthecausesofhorizontalstratadeformationandbreakageandtheprincipleofconcentratedenergyhydraulicsmoothblastingandcarriesouttheconcentratedenergyhydraulicsmoothblastingtest.Thefieldblastingtestshowsthattheapplicationoftheconcentratedenergyhydraulicsmoothblastingtechnologyinthehorizontalstratahastheadvantagesoffastconstructionprogressgoodblastingqualitysignificantreductioninproductioncostandsignificantimprovementineconomicandsocialbenefits.【关键词】聚能爆破;水平岩层;超欠挖【Keywords】concentratedenergyblasting;horizontalstrata;overandunderexcavation【中图分类号】U455.7【文献标志码】A【文章编号】1673-1069（2020）02-0182-031引言超欠挖控制一直是影响隧道施工成本、工期的关键环节。水平岩层是隧道工程施工经常遇到的一种地质构造水平岩层的超欠挖控制相较于其他岩层更为复杂和困难如果处理不好隧道拱顶会出现大面积平顶、落石、冒顶等现象造成大量超挖增加回填混凝土用量还会影响围岩的稳定性从而影响施工作业人员和机械安全所以水平岩层的光面爆破超欠挖控制对于隧道施工意义重大。通过研究新奥法施工的基本原理以及水平岩层对爆破的影响特点在张吉怀铁路凤凰隧道使用了聚能水压爆破技术取得了较好效果。本文对此技术在水层岩层的光面爆破施工技术作一介绍。2工程概况凤凰隧道位于湖南省湘西州凤凰县沱江镇关岩层村境内全长4375m为时速350km单洞双线隧道最大埋深约220m。隧道分进口、横洞和出口3个工区平行组织施工。隧道围岩为K1泥质粉砂岩局部夹泥粉质砂岩含砾砂岩石英砂岩红色综红色强风化～弱风化。洞身弱风化层粉砂岩泥质胶结中厚层状构节理较发育岩体较破碎层厚1～3m。岩层产状：100°～140°∠8°～25°。岩层取样实测饱和单轴抗压强度28MPa属软软岩。全隧地下水不發育主要为基层裂隙水。隧道最大开挖宽度14.7m隧底至拱顶开挖高度12.38m爆破开挖断面148.91m2。其中进口工区采用全电脑三臂凿岩台车全断面法开挖施工横同工区采用传人工钻眼爆破台阶法施工。3水平岩层变形破坏机理在薄水平岩层地段爆破时岩体也极易沿着拱部某一层理面整体脱落形成平如桌面的平顶现象。此时隧道顶板呈悬露状态顶板以梁（或板）的形式支撑着上覆岩体的重力作用保持着应力场的平衡此时覆岩的力学结构属于典型的梁（或板）式平街结构。当此跨度