光面爆破施工工法

1、隧道全斷面開(kāi)挖光面爆破工法光面爆破是通過(guò)正確選擇爆破參數(shù)和合理的施工方法，達(dá)到爆后壁面平 整規(guī)則、辦公設(shè)備線符合設(shè)計(jì)要求的一種控制爆破技術(shù)。隧道全斷面開(kāi)挖光 面爆破工法，是應(yīng)用光面爆破技術(shù)，對(duì)隧道實(shí)施全斷面一次開(kāi)挖的一種施工 方法。它與傳統(tǒng)的爆破法相比，最顯著的優(yōu)點(diǎn)是能有效地控制周邊眼炸藥的 爆破作用，從而減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)，保持圍巖的穩(wěn)定，確保施工安全，同時(shí)， 又能減少超、欠挖，提高工程質(zhì)量和進(jìn)度。一、光面爆破作用原理光面爆破的破巖機(jī)理是一個(gè)十分復(fù)雜的問(wèn)題，目前仍在探索之中。盡管 在理論上還不甚成熟，但在定性分析方面已有共識(shí)。一般認(rèn)為，炸藥起爆時(shí)， 對(duì)巖體產(chǎn)生兩種效應(yīng)：一是藥包爆炸氣體膨脹做功

2、所起的作用。光面爆破是 周邊眼同時(shí)起爆，各炮眼的沖擊波向其四周作徑向傳播，相鄰炮眼的沖擊相 遇，則產(chǎn)生應(yīng)力波的疊加，并產(chǎn)生切向拉力，拉力的最大值發(fā)生在相鄰炮眼 中心邊線的中點(diǎn)，當(dāng)巖體的極限抗拉強(qiáng)度小于此拉力時(shí)，巖體便被拉裂，在 炮眼中心邊線上形成裂縫，隨后，爆炸氣的膨脹使裂縫進(jìn)一步擴(kuò)展，形成平 整的爆裂面。二、光面爆破的技術(shù)要點(diǎn)要使光面爆破取得良好效果，一般需掌握以下技術(shù)要點(diǎn)：1、根據(jù)圍巖特點(diǎn)，合理選定周邊眼的間距和最小抵抗線，盡最大努力 提高鉆眼質(zhì)量。2、嚴(yán)格控制周邊眼的裝藥量，盡可能將藥量沿眼長(zhǎng)均勻分布。3、周邊眼宜使用小直徑藥卷和低猛度、低爆速的炸藥。為滿足裝結(jié)構(gòu) 要求，可借助導(dǎo)爆索（傳

3、爆線）來(lái)實(shí)現(xiàn)空氣間隔裝藥。4、采用毫秒微差有序起爆。要安排好開(kāi)挖程序，使光面爆破具有良好 的臨空面。周邊眼常用參數(shù)的選擇1、周邊眼間距E它是直接控制開(kāi)挖輪廓面平整度的主要因素。一般情況下E=(1215)d, 其中炮眼直徑d=3545mm。對(duì)于節(jié)理較發(fā)育、層理明顯以及開(kāi)挖輪廓要求較 高的地下工程，周邊眼間距可適當(dāng)減小，也可在兩炮眼之間增加一個(gè)不裝藥 的導(dǎo)向空眼。2、最小抵抗線W (光面層厚度)W直接影響光面爆破效果和爆碴塊度。其取值在(1322)d范圍內(nèi)，且W NE。3、周邊眼密集系數(shù)K一般情況，以K二E/W=為宜。4、裝藥集中度q采用2號(hào)巖石炸藥進(jìn)行光面爆破時(shí)，若預(yù)留光爆層，q=m；若全斷面

4、一次爆破，則q=m。如果采用其它炸藥，則需進(jìn)行換算，其換算系數(shù)C按 下式求得：C=1/2(2#巖石炸藥猛度/換算炸藥猛度+2#巖石炸藥爆力/換算炸藥爆力)選取光面爆破參數(shù)可用類比法或查表(見(jiàn)表1)，必要時(shí)要在與所做工程 地質(zhì)條件相類似的巖層中試驗(yàn)，以求得更準(zhǔn)確的爆破參數(shù)。光面爆破常參數(shù)表1巖石情況開(kāi)才時(shí)周邊眼爆破參數(shù)兗部位的炮眼直徑(mm)炮眼間踞mm)最小抵抗線(m)巖石環(huán)厚度(m)炮眼密集系數(shù)裝藥集中度g/m)ejuj光面眼預(yù)裂眼光面眼預(yù)裂眼光面眼預(yù)裂眼整體穩(wěn)定性好 的中 硬、拱部 53f4570(800450550邊墻3f4560700500-600嚴(yán)格控制周邊眼裝藥量中，采用合理的裝藥

5、結(jié)構(gòu)，盡量使炸藥沿孔深均 勻分布，是實(shí)現(xiàn)光面爆破的重要條件。常用的裝藥結(jié)構(gòu)有以下幾種：1、連續(xù)裝藥：將計(jì)算出的藥量按裝藥集中度均勻地裝入炮眼，其起爆 藥包置于眼底（見(jiàn)圖1-a）。2、間隔裝藥：為使爆炸力沿炮眼均勻分布，需將炸藥沿炮眼全長(zhǎng)布設(shè)， 當(dāng)其所需炸藥藥卷連續(xù)長(zhǎng)度短于炮眼長(zhǎng)度較多時(shí)，應(yīng)采用間隔裝藥（見(jiàn)圖 1-b） o3、不偶合裝藥：采用卷裝炸藥時(shí)，多為不偶合裝藥結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖1-c），這 時(shí)要注意，不偶合系數(shù)要在范圍內(nèi)。（三）合理安排爆破程序，選用合適的掏槽形式采用全斷面開(kāi)挖隧道時(shí)，開(kāi)始只有一個(gè)臨空面，顯然，這不利于取得好 的爆破效果，需要?jiǎng)?chuàng)造新的臨空面。為此，首選必須要選擇合適的掏槽形式，

6、以取得理想的掏槽效果；要合理安排爆破順序，使爆破按掏槽、掘進(jìn)、內(nèi)圈、 周邊眼順序進(jìn)行，以便為掘進(jìn)、內(nèi)圈、周邊眼逐次開(kāi)辟臨空面。實(shí)現(xiàn)順序起 爆的手段是采用微差爆破技術(shù)分段起爆。三、光面爆破施工工藝（一）放樣布眼鉆眼前，測(cè)量人員要用紅鉛油準(zhǔn)確繪出開(kāi)挖斷面的中線和輪廓線，標(biāo)出 炮眼位置，其誤差不得超過(guò)5cmo在直線段，可用35臺(tái)激光準(zhǔn)直儀控制開(kāi)挖方向和開(kāi)挖輪廓線。（二）定位開(kāi)眼采用鉆孔車鉆眼時(shí)，臺(tái)車與隧道軸線要保持平行。臺(tái)車就位后按炮眼布 置圖正確鉆孔。對(duì)于掏槽眼和周邊眼的鉆眼精度要求比其它眼要高，開(kāi)眼誤 差要控制在3cm和5cm以內(nèi)。（三）鉆眼鉆工要熟悉炮眼布置圖，要能熟練地操縱鑿巖機(jī)械，特別是鉆

7、周邊眼， 一定要由有較豐富經(jīng)驗(yàn)的老鉆工司鉆，臺(tái)車下面有專人指揮，以確保周邊眼 有準(zhǔn)確的外插角（眼深3m時(shí)，外插角3 ；眼深5m時(shí)，外插角2。），盡 可能使兩茬炮交界處臺(tái)階小于15cm。同時(shí)，應(yīng)根據(jù)眼口位置巖石的凹凸程度 調(diào)整炮眼深度，以保證炮眼底在同一平面上。（四）清孔裝藥前，必須用由鋼筋彎制的炮鉤和小直徑高壓風(fēng)管輸入高壓風(fēng)將炮眼 石屑括出和吹凈。（五）裝藥裝藥需分片分組按炮眼設(shè)計(jì)圖確定的裝藥量自上而下進(jìn)行，雷管要“對(duì) 號(hào)入座”，所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞長(zhǎng)度不小于20cm。（六）聯(lián)結(jié)起爆網(wǎng)路起爆網(wǎng)路為復(fù)式網(wǎng)路，以保證起爆的可靠性和準(zhǔn)確性。聯(lián)結(jié)時(shí)要注意： 導(dǎo)爆管不能打結(jié)和拉細(xì)；各炮眼雷管連接次

8、數(shù)應(yīng)相同；引爆雷管應(yīng)用黑膠布 包扎在離一簇導(dǎo)爆管自由端10cm以上處。網(wǎng)路聯(lián)好后，要有專人負(fù)責(zé)檢查。（七）瞎炮的處理發(fā)現(xiàn)瞎炮，應(yīng)首先查明原因。如果是孔外的導(dǎo)爆管損壞引起的瞎炮，則 切去損壞部分重新連接導(dǎo)爆管即可，但此時(shí)的接頭應(yīng)盡量靠近炮眼。如因孔 內(nèi)導(dǎo)爆管損壞或其本身存在問(wèn)題造成瞎炮，則應(yīng)參照TBJ404-87鐵路隧道 安全技術(shù)規(guī)則有關(guān)條款處理。光面爆破操作其它事宜可參照 TBJ204-86鐵路隧道施工規(guī)范和TBJ404-87鐵路隧道安全技術(shù)規(guī)則有關(guān)規(guī)定實(shí)施。四、隧道光面爆破質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)（一）超欠挖爆破后的圍巖面應(yīng)圓順平整，無(wú)欠挖，超挖量（平均線性超挖）應(yīng)控制在 10cm（眼深3m時(shí)）和18c

9、m（眼深5m時(shí)）以內(nèi)。（二）半眼痕保存率圍巖為整體性好的堅(jiān)硬巖石時(shí)，半眼痕保存率應(yīng)大于80%，中硬巖石應(yīng) 大于70%，軟巖應(yīng)大于50%。（三）對(duì)圍巖的破壞程度爆破后，圍巖布無(wú)粉碎巖石和明顯的裂縫，也不該有浮石（巖性不好時(shí) 應(yīng)無(wú)大浮石）。（四）炮眼利用率應(yīng)大于90%。（五）主要施工設(shè)備主要施工設(shè)備見(jiàn)表2主要施工設(shè)備表2序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)單位數(shù)量備注1激光準(zhǔn)直儀上海JK-3臺(tái)35置于拱頂（腰），拱腳處2全站儀捷創(chuàng)力臺(tái)13水準(zhǔn)儀自動(dòng)安平臺(tái)14空氣壓縮機(jī)柳州 YH-12/7臺(tái)4采用液壓鉆孔臺(tái)車時(shí)，1 臺(tái)供吹眼用5臺(tái)車自制臺(tái)2供鉆孔和裝藥用人工風(fēng)槍作業(yè)6風(fēng)動(dòng)鑿石機(jī)YH-23臺(tái)10含2臺(tái)備用液壓鉆孔臺(tái)車作業(yè)7液壓鉆孔臺(tái)車瑞典 H178-35臺(tái)12瑞典 H286-35臺(tái)1六、勞動(dòng)組織測(cè)量工：3人，負(fù)責(zé)測(cè)量放線。炮工：6人，負(fù)責(zé)吹眼、裝藥、邊線、點(diǎn)炮。風(fēng)槍手：8人，負(fù)責(zé)鉆眼。司鉆工：采用液壓鉆孔臺(tái)車作業(yè)時(shí)每臺(tái)車4人或每2臺(tái)車7人。修理工：2人，負(fù)責(zé)臺(tái)車維修及充氮。七、效益分析光面爆破是隧道鉆爆法開(kāi)挖的先進(jìn)技術(shù)之一，它不僅使圍巖爆破松弛帶 比普通爆破小一倍以上，能較好地保持隧道圍巖的穩(wěn)定，有利于安全施工， 巖面平整，為錨噴、襯砌等工