大断面隧道分部开挖的爆破技术摘要:长水机场至杨林经济技术开发区道路工程中的八家村隧道是大断面、围岩自稳能力差,运用三台阶七步开挖法和光面爆破技术,对爆破参数、炮孔布置和装药结构等进行优化设计,取得了良好的爆破效果。该方法操作简单、安全方便和经济效益好,可为今后类似的隧道掘进提供一定的参考价值。关键词:人断面;自稳能力;三台阶七步开挖法;光面爆破技术中图分类号:U455.4文献标识码:A文章编号:1006-4311(2014)05-0125-021工程概况八家村隧道全长231m,起于K2+168止于K2+399,隧道按照客货共线双线隧道设计,进口施工区段为浅埋地段,最人的埋深达到30m,最小的埋深仅有隧道开挖断liJ形状如图1所示。地表的施工环境复朵,距隧道口东北方向200111处是320国道,车流量大,距隧道口西南方向1801T1处是杨林鑫地园艺场,隧道四周有密集的居民房屋。隧道穿过的岩右多为IV、V级围岩,主要由泥岩和砂岩组成,自稳能力较差。2地形地貌隧道穿过嵩明县著名的风景区长虫山,地表海拔为1905-2100in,高差达到195m,所处的地形起伏比较大,自然横坡为9。〜40。,部分地形比较陡峭。由于隧道埋深小,考虑爆破作业震动对既有隧道的影响,保证既有隧道投入使用后的安全,决定在隧道进口25m内(即K2+168至K2+193)运用破碎锤进行掘进,剩余的采用控制爆破方法进行掘进。3爆破施工技术隧道的岩层属TV、V级岩石,|韦|岩软弱自稳能力较差,受到震动容易坍塌,矗工难度较大。结合隧道的工程地质条件、场地条件、结构埋深和工期等因索,根据铁路隧道施工的规定,为保证施工时和投入使用时的安全,掘进方法拟选用三台七步开挖法,一边掘进一边进行支护,隧道的周边孔则使用光面爆破技术开挖隧道轮廓[1-3]o3.1设计原则←控制爆破的有害效应。降低爆破震动的幅度,最大限度的减少冲击波对围岩的震动作用,保证周围居民房屋的安全;控制飞石的距离,保护周围的建筑物和苗圃筹。←在爆破效果不受影响的条件下,最大可能的减少炸药单耗量,提高掘进进度,缩短工期,获得最大的工程效益[4]。3.2爆破掘进的顺序及方法隧道掘进顺序如图2所示。为了保证上台阶不塌方,运用传统的预留核心土的方法,整个掘进面运用三台阶七步开挖法。台阶的高度分别为340cm、320cm和340cm。3.3选取爆破参数←孔径d。钻孔设备使用YT-28型钻机,钻机的钻头直径38nini,炮孔直径42mmo←炮孔深度L。若炮孔太深,周围岩石对炸劳的夹制作用比较明显,影响爆破效果[5],因此炮孔深度不能太大,在能使周边岩石处于稳定的条件下,应最大限度的增加循环进尺。根据施工要求,循环进尺为0.81T1时,炮孔深度为Imo←掏槽方式及参数。通过分析类似工程实例,根据循环进尺决定楔形掏槽的级数的原则:当循环进尺在0.7m与2.0m之间时,一般采用单楔形掏槽方式[6]。本工程掏槽孔布置采用单级楔形陶槽方式,结合工程经验及相关计算取:孔口距a二95cm,孔底距al二40cm,排距b二85cm,掏杷j角二70。。←周边孔参数。根据周边孔的计算公式,间距E二(8-12)d二33.6〜50.4cin;抵抗线W二(1-1.5)E二33.6~75.6cm;装药系数:0.04〜0.19kg/in。由以上计算公式,周边空的间距E取40cm,抵抗线W取60cm。←掘进孔参数。通过查表及相关工程数据,掘进孔的间距一般是周边孔的2倍左右,抵抗线是间距的0.7倍左右[7],取间距E二80〜100cm,排距b二80〜90cm,钻孔时可以根据实际情况灵活调整数据。炮孔布置示意如图3所示。←炸药单耗qo结合工程经验,隧道掘进的炸药单耗量一般是0.6〜2.5kg/m3,八家村隧道穿过的岩石是IV、V级围岩,故q应取小值,取q二0.6kg/m3o←装药总量Q和理论炮孔数量NoQ=qv=qSLn=0.6X115X1X0.8=55.2kg,N二Q/QO二55.2/0.25=221个,其中S为隧道开挖断面面积,n为炮孔利用率。实际炮孔数量217个,实际炮孔数与理论炮孔数比较接近,实际装药量53.6kg,比理论装药量略少。←装药结构。掘进孔根据表1中的数据进行装药,周边孔采用减弱装药,具体装药形式和装药量参见表1。←起爆网路。采用一手抓的起爆方式,中间插2发电雷管起爆。4爆破效果施工单位采纳了以上施工方案,得到了良好的爆破效果:运用三台阶七步法保证了作业人员的安全,加快了施工掘进...