隧道巖爆施工技術總結(jié).doc

巖爆地質(zhì)隧道施工作者：朱水利摘要：文章根據(jù)月湖泉隧道內(nèi)發(fā)生巖爆的實際情況，對隧道巖爆地質(zhì)段的巖性及工程地質(zhì)條件進行分析，參考相關資料對巖爆進行預測，并采取有力措施進行防治，提高巖爆地質(zhì)隧道施工的安全性和可靠性。關鍵詞：巖爆 能量 應力 安全 施工一、前言晉城至濟源段高速公路是交通部規(guī)劃的國家重點公路干線太原至澳門重點公路的重要組成部分。本標段施工的月湖泉隧道右洞起止里程為K24+000K26+219，長2219m；左洞起止里程LK24+027.78LK26+242.55,長2214.77m。施工內(nèi)容為月湖泉隧道出口端。隧址區(qū)位于太行山脈南端侵蝕溶饋中山區(qū)，地形沿線路起伏較大，地形懸崖陡壁，溝谷下切劇烈，溝深坡陡，地面相對高差大于200米。微地形為基巖坡、基巖梁。月湖泉隧道隧址區(qū)地層主要為奧陶系下馬家溝三段、二段、一段，下馬家溝組三段、二段、一段，奧陶系下統(tǒng)，寒武系鳳山組、長山組，巖性主要為灰?guī)r、泥灰?guī)r、白云巖。該標段隧址區(qū)地下水類型主要為巖溶裂隙水，其水位埋藏較深，水文地質(zhì)條件簡單。二、產(chǎn)生巖爆的因素本隧道巖爆段里程為右洞K24+500K24+000，該段位于全隧道中部，隧道埋深300米，圍巖脆性較大，整體性好，無裂隙水，圍巖脆性破裂嚴重，掌子面在開挖23小時拱頂圍巖內(nèi)部有破裂聲響，并伴有小石片飛濺，嚴重時會有炸藥爆破般的劇烈聲響并有大石塊飛出，有時距離開挖工作面50100米內(nèi)仍有石塊掉落，當圍巖穩(wěn)定時隧道開挖斷面形成一個不規(guī)則的梯形。根據(jù)該段圍巖的實際情況并參照相關資料可以確定，該段圍巖具有較高的儲存彈性應變能的能力和巖爆傾向性，結(jié)合試驗對圍巖進行應力分析，各項數(shù)據(jù)都滿足發(fā)生巖爆的條件。三、巖爆地質(zhì)段的施工方法1、在施工中加強監(jiān)測工作，通過對圍巖和支護結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場觀察、通過對拱頂下沉、兩維收斂以及錨桿測力計、多點位移計讀數(shù)的變化，可以定量化地預測滯后發(fā)生的深部沖擊型巖爆，用于指導開挖和支護的施工，以確保安全。2、在開挖過程中采用“短進尺、多循環(huán)”，同時利用光面爆破技術，嚴格控制用藥量，以盡可能減少爆破對圍巖的影響并使開挖斷面盡可能規(guī)則，減小局部應力集中發(fā)生的可能性。在巖爆地段的開挖進尺嚴格控制在2.5m以內(nèi)。3、爆破后通風排煙，立即向工作面及附近洞壁巖體噴灑高壓水，以降低巖體強度，增強塑性，減弱巖體的脆性，降低巖爆的劇烈程度，同時可以起到降溫除塵的作用。也可以利用炮孔和錨桿孔向巖體深處注水，以取得更佳效果。4、改善鉆爆施工方法、將深孔爆破改為淺孔爆破，減少一次裝藥量，拉大不同部位炮眼的雷管段位間隔，從而延長爆破時間，減輕爆破對圍巖的影響，減小爆破應力場的疊加，降低巖爆頻率和強度。、改變洞室的開挖斷面形狀，把洞室直接或近似開挖成相應于巖爆后圍巖穩(wěn)定的洞室形狀，如“A“字形，不規(guī)則的梯形等，從而減小巖爆的程度。、在強烈?guī)r爆區(qū)用臺車打應力釋放孔。、超前應力解除：臺車在工作面鉆眼時，在掌子面周邊拱線處鉆兩排4.5-5.0m深的炮眼（間距40-50cm，外插角250350），炮眼間隔裝藥，每個裝藥的炮眼裝500750g，40mm的4抗水銨梯巖石炸藥，并與掌子面同時起爆，這樣，可以在拱部23m以上的巖體內(nèi)部形成一個爆破松動圈，截斷面體內(nèi)部應力的集中，從而減小洞室?guī)r體的切線應力，借助巖體本身可形成一種支護層。（見圖）5加強施工支護采用錨網(wǎng)噴聯(lián)合支護形式，嚴重地段采用型鋼加強支護，環(huán)向安裝系統(tǒng)錨桿，錨桿長度3.5米，間距100cm100cm，15cm15cm6.5鋼筋網(wǎng)片緊貼巖面鋪設，C20噴射混凝土厚15cm；具體支護形式見巖爆地質(zhì)段初期支護斷面圖。6、勞動力組織及進度指標與常規(guī)隧道施工一樣，只增設臨時防護設施，對施工人員和主要的施工設備進行必要的防護，以保證施工安全。7、機械設備配置 與常規(guī)隧道施工一樣配置。8、施工工藝流程圖四、質(zhì)量控制要點1、使用光面爆破，并嚴格控制用藥量，以盡可能減少爆破對圍巖的影響。2、可選用預先釋放部份能量的方法，如松動爆破法、超前鉆孔預爆法，或噴射高壓水沖洗法，先期將巖層的原始應力釋放一些，以減少巖爆的發(fā)生。3、加強支護工作，支護的方法是在爆破后立即向拱部及側(cè)壁進行噴射砼，再加設錨桿及鋼絲網(wǎng)。襯砌工作要緊跟開挖工序進行，以盡可能減少巖層暴露時間，減少巖爆發(fā)生和確保人身安全。五、安全措施1、增設臨時防護設施，給主要的施工設備安裝防護網(wǎng)和防護棚架，給施工人員配發(fā)鋼盔等勞動保護用品，掌子面加掛鋼絲網(wǎng)。2、巖爆