海拔米以上隧道爆破技術(shù)

--中交一公局三公司2013.9隧道爆破技術(shù)探討匯報概述1、項目概況2、導(dǎo)洞擴(kuò)挖的特點及難點3、導(dǎo)洞擴(kuò)挖光面爆破設(shè)計4、導(dǎo)洞軟巖爆破實例5、導(dǎo)洞較硬巖爆破實例6、正洞開挖爆破方式第一部分1、項目概況2、導(dǎo)洞擴(kuò)挖的特點及難點1、項目概況1.項目概況中交一公局三公司承建的青海省西久公路拉脊山隧道工程第A合同段工程全長4.315km，合同造價1.18億元。拉脊山隧道隧址區(qū)屬于海拔嚴(yán)寒地區(qū)，海拔3200-4041m，右線全長5565m，我部承建右線進(jìn)口段，起訖樁號為YK17+182－YK19+850，長2668m，其中有798m的導(dǎo)洞擴(kuò)挖段。隧道單洞隧道限寬10.25米，凈高7.2米，建筑限界高度5.0米。設(shè)計行車速度：60km/h。導(dǎo)洞擴(kuò)挖示意圖2、導(dǎo)洞擴(kuò)挖工程特點及難點2、工程特點及難點1）擴(kuò)挖對圍巖形成二次擾動，極易塌方；2）隧道進(jìn)口邊坡陡峭，單側(cè)偏壓，進(jìn)洞難度大；3）洞內(nèi)巖石巖性差異大，變化頻繁，水量較大；4）隧道地處典型的高原、高寒氣候，冬季時間長、氣溫低，冬季施工困難；5）隧道導(dǎo)洞有370m為千枚巖，其物理力學(xué)性能差，易造成坍塌。6）氣候惡劣，風(fēng)速大，有效施工時間短。導(dǎo)洞擴(kuò)挖示意圖第二部分3、導(dǎo)洞擴(kuò)挖光面爆破設(shè)計4、導(dǎo)洞軟巖爆破實例5、導(dǎo)洞較硬巖爆破實例6、正洞開挖爆破方式3、導(dǎo)洞擴(kuò)挖總體設(shè)計思路導(dǎo)洞開挖光面爆破設(shè)計要充分利用導(dǎo)洞形成的臨空面，減少裝藥量，形成好的爆破效果，根據(jù)不同的圍巖調(diào)整，爆破參數(shù)，根據(jù)導(dǎo)洞的實際情況，設(shè)計圍巖等級涉及Ⅴ、Ⅳ、Ⅲ級，圍巖情況變化較多，巖石有軟有硬（導(dǎo)洞擴(kuò)挖段多屬軟巖或次堅巖，情況復(fù)雜，所以要根據(jù)不同種類圍巖選擇合理的光面爆破參數(shù)。導(dǎo)洞的光面爆破設(shè)計軟硬巖光面爆破軟巖光面爆破設(shè)計硬巖光面爆破設(shè)計軟巖光面爆破設(shè)計光爆裝藥量計算方法，因其理論觀點不同，計算方法各異，利用巖石的抗壓強(qiáng)度比抗拉強(qiáng)度大的力學(xué)性質(zhì)特點建立理論公式。一般情況下，軟巖的抗壓強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度的比值平均值為：Rb/RI=14左右；硬巖的抗壓強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度比值為：Rb/RI=35左右。其中Rb為巖石抗壓強(qiáng)度(MPa)，RI為巖石抗拉強(qiáng)度(MPa)。周邊眼裝藥量公式：公式（3）推演公式（3）參數(shù)說明g1——單孔裝藥量(kg)；

∑S——光爆主要受拉面積(mm2)；

Z——每千克炸藥產(chǎn)生的壓力(N/kg)硝銨二號炸藥z=1.0×107N/kg；

D——不耦合系數(shù)。公式（4）參數(shù)說明E—一周邊眼間距(mm)；W——周邊眼抵抗線厚度(mm)；Lmax——炮眼深度(mm)。公式（5）參數(shù)說明yd一藥卷直徑(mm)；kd——炮眼直徑(mm)。公式（3）、（6）使用范圍公式（6）中A為換算系數(shù)1，常采用的2號巖石硝銨炸藥為1。

公式(3)、(6)適用于軟巖(飽和單軸抗壓強(qiáng)度Rh≤30MPa)。其他炮孔裝藥量計算g2——單孔裝藥量(kg)；Kg—一單孔裝藥量(kg/m3)，擴(kuò)大眼0.6，挖底眼0.52；a—一炮眼間距(m)；W——炮眼爆破方向抵抗線(m)；L——炮眼深度(m)；λ——炮眼所在部位系數(shù)裝藥量計算E=400mm，W=600mm，藥卷直徑32mm，炮眼直徑42mm，巖石抗拉強(qiáng)度=2Mpa（相當(dāng)于抗壓強(qiáng)度28Mpa）；得到g1=0.49kg。開挖面積

70m2炮眼密度

2.11個/m2單位用藥量

0.69kg/m3預(yù)進(jìn)尺

2.0m周邊眼裝藥量g1=0.45kg/2m。光面爆破裝藥參數(shù)表序號炮眼名稱眼深（m）眼數(shù)（個）裝1藥結(jié)構(gòu)裝藥量段位藥卷（個）單孔藥量（kg）小計上臺階8561.051一排掘進(jìn)眼2.27連續(xù)裝藥32х200-71.057.3512二排掘進(jìn)眼2.26連續(xù)裝藥32х200-71.056.333三排掘進(jìn)眼2.25連續(xù)裝藥32х200-71.055.2556輔助眼2.012連續(xù)裝藥32х200-50.75977二環(huán)眼2.016連續(xù)裝藥32х200-50.751298周邊眼2.031間隔裝藥32х200-30.4513.95119底板眼眼2.28連續(xù)裝藥32х200-60.97.213V級圍三巖（三軟巖三）的三施工三優(yōu)化三臺三階開三挖應(yīng)三用在三泥質(zhì)三千枚三巖段三落，三此地三段采三用挖三掘機(jī)三開挖三開挖三，沒三有爆三破，三所以三采用三了三三臺階三開挖三方式三，后三經(jīng)優(yōu)三化方三法，V級圍三巖也三采用三了上三下臺三階方三法開三挖取三得了三不錯三的效三果（三詳見三后光三爆實三施效三果）三。Ⅴ級三圍巖三一次三爆破三進(jìn)尺三深度三控制三在1m三~1三.5（2~三3榀拱三架間三距）2.三4導(dǎo)洞三軟巖三開挖三實例拉脊三山導(dǎo)三洞擴(kuò)三挖自YK三17三+3三50三~Y三K1三7+三55三0段20三0m長度三范圍三遇到三巖層三特別三差的三情況三，巖三體極三破碎三，后三變成三泥質(zhì)三軟巖三，巖三層描三述：三弱-中風(fēng)三化千三枚巖三，灰三黑色三，泥三質(zhì)結(jié)三構(gòu)，三千枚三狀構(gòu)三造，三主要三礦物三成分三為泥三質(zhì)物三、碳三質(zhì)物三，次三為長三石等三，巖三體較三破碎三，軟三質(zhì)巖三，物三理力三學(xué)性三質(zhì)差三，無三支護(hù)三時易三發(fā)生三較大三坍塌三，有三小股三滲流三現(xiàn)象三，采三用挖三掘機(jī)三可以三挖動三。遇三到此三情況開始采用三了機(jī)三械開三挖，三三臺三階施三工的三方案三，但三是進(jìn)三度較三慢，后調(diào)三整施三工方三案，三采用三兩臺三階光三面爆三破開三挖，三取得三了良三好的三效果三，每三月進(jìn)三度達(dá)三到90三m經(jīng)多三次試三驗，三取得三了光三面爆三破的三參數(shù)三，具三體如三下。掌子三面圍三巖照片三：極三軟巖導(dǎo)洞三頂布三設(shè)的三鉆爆三網(wǎng)絡(luò)局部三周邊三眼采用三雙眼三裝藥減小三超挖三有效三措施導(dǎo)洞三右側(cè)三圍巖三的鉆三爆網(wǎng)三絡(luò)爆破三后的三掌子三面圍三巖殘眼三率95三%以上極軟三巖爆三破后三效果周邊眼間距40cm,根據(jù)巖石情況此部分裝藥0.075~0.15kg，（0.5~1卷標(biāo)準(zhǔn)2號巖石銨銻炸藥），或者采取炮眼間隔裝藥的方式，圖中裝0.5卷標(biāo)準(zhǔn)2號巖石銨銻炸藥。雙層周邊眼間距35cm,根據(jù)巖石情況此部分裝藥0.075-0.15kg（0.5-1卷標(biāo)準(zhǔn)2號巖石炸藥），雙層周邊眼控制拱頂超挖的有效措施。周邊眼間距40cm,根據(jù)巖石情況此部分裝藥0.15-0.45kg，（1~3卷標(biāo)準(zhǔn)2號巖石銨銻炸藥），或者根據(jù)巖石情況采取炮眼深淺結(jié)合的方式，深眼正常裝藥，淺眼深度約為深眼的1/2-2/3，藥量為深眼的一半，圖中裝2卷標(biāo)準(zhǔn)2號巖石銨銻炸藥。根據(jù)巖石情況此部分裝藥0.3~0.45kg，（2~3卷標(biāo)準(zhǔn)2號巖石銨銻炸藥），此處為上臺階底板眼，藥量適當(dāng)增加，圖中裝5卷標(biāo)準(zhǔn)3號巖石銨銻炸藥。軟巖光面爆破設(shè)計硬巖光面爆破設(shè)計硬巖三光面三爆破三設(shè)計光面三爆破三裝藥三量的三計算三，主三要是三確定三周邊三眼光三爆層三炮眼三裝藥三集中三度，三即以kg三/m表示三，一三般采三用實三驗方三法求三得或三從同三類工三程中三選取三。q=三Q三E三W式中q—裝三藥集三中度三，kg三/m；Q—單三位體三積耗三藥量三，g/三m3；E—周三邊眼三間距三，m；W—光三爆層三厚度三，m；巖石類別周邊眼間距E（cm）周邊眼抵抗線W（cm）相對距離E/W裝藥集中度q（kg/m）極硬巖50～6055～750.8～0.850.25～0.30硬巖40～5050～600.8～0.850.15～0.25硬巖三光面三爆破三設(shè)計光面三爆破三參數(shù)三（選三用2號巖三石硝三銨炸三藥）上表三的適三用范三圍為三炮眼三深度2~三4m鉆爆三機(jī)具三材料鉆孔三采用10臺YT—28型鑿三巖機(jī)三和4臺22三m3空三壓機(jī)三，人三工鉆三孔，三鉆孔三直徑三為42三mm，一三字形三合金三鋼鉆三頭。三采用三Φ32三mm的2#巖石三銨梯三炸藥三。引三爆雷三管為三電雷三管，三周邊三眼設(shè)三計采三用空氣間隔三裝藥三，導(dǎo)三爆索三聯(lián)接三，輔三助眼三、周三邊眼三采用三跳段三雷管三以光爆效果三。弱風(fēng)三化中三基性三火山三長巖三：灰三綠、三灰色三，細(xì)三晶結(jié)三構(gòu)，三塊狀三構(gòu)造三，節(jié)三理裂三隙發(fā)三育，三原巖三結(jié)構(gòu)三部分三破壞三，呈三碎石三壓碎三結(jié)構(gòu)三。巖三體較三完整三。局三部夾三千枚三巖。三拱部三無支三護(hù)時三易出三現(xiàn)小三坍塌三。導(dǎo)洞三的光三面爆三破設(shè)三計炮眼三布置三實例爆破三效果三圖較軟三巖，三拱頂三超挖三嚴(yán)重爆破三改進(jìn)改進(jìn)三起因三：爆三破后三超挖三嚴(yán)重改進(jìn)三措施三：1、對周三邊眼三間隔三裝藥三形式三進(jìn)行三了調(diào)三整，三炮眼三間距不變，但三炮眼三的深三度進(jìn)三行調(diào)三整，三采用三了一三深一三淺，三深淺三結(jié)合三的方三式。2、周三邊眼三適當(dāng)三加密三。適用三條件三：弱三風(fēng)化三千枚三巖，三巖體三較破三碎，三軟質(zhì)三巖，三可以三采用三上述三優(yōu)化三，硬三質(zhì)巖三不能三采用三深淺三眼的三方式三。V級圍三巖（三軟巖三）的三施工三優(yōu)化三臺三階開三挖應(yīng)三用在三泥質(zhì)三千枚三巖段三落，三此地三段采三用挖三掘機(jī)三開挖三開挖三，沒三有爆三破，三所以三采用三了三三臺階三開挖三方式三，后三經(jīng)優(yōu)三化方三法，V級圍三巖也三采用三了上三下臺三階方三法開三挖取三得了三不錯三的效三果（三詳見三后光三爆實三施效三果）三。Ⅴ級三圍巖三一次三爆破三進(jìn)尺三深度三控制三在1m三~1三.5（2~三3榀拱三架間三距）爆破三效果三圖較軟三巖，三拱頂三調(diào)后三仍有三超挖第二三部分3、導(dǎo)三洞擴(kuò)三挖光三面爆三破設(shè)三計4、導(dǎo)三洞軟三巖爆三破實三例5、導(dǎo)三洞較三硬巖三爆破三實例6、正三洞開三挖爆三破方三式爆破三改進(jìn)爆破三常用三藥量周邊三眼35孔*5節(jié)（