隧道光面爆破課件

2023/7/27

1隧道控制爆破技術(shù)講座TunnelBlasting

2011-1-192023/7/27

2掏槽眼周邊眼輔助眼2023/7/27

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爆破光面的形成，起至關(guān)重要的是掏槽眼和周邊眼的設(shè)計(jì)。其中：

掏槽眼是為輔助眼提供新的自由面，是后續(xù)爆破效果能好的基礎(chǔ)，直接影響隧道爆破的循環(huán)進(jìn)尺和掘進(jìn)效果。2023/7/27

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輔助眼進(jìn)一步擴(kuò)大掏槽空間，破碎隧道巖體，為后續(xù)爆破提供新的自由面；

周邊眼則直接關(guān)系著到隧道開挖邊界的超欠挖大小和對(duì)保留圍巖損害的程度。2023/7/27

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炮孔布置位置與形式：掏槽眼一般布置在斷面的中下方，主要有楔形掏槽和桶形掏槽，多用楔形掏槽方式；有水平楔形與垂直楔形之分。

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7輔助眼（崩落眼）一般圍繞掏槽空間，按線形或環(huán)形均勻布置；排間距b(即抵抗線w)應(yīng)小于同排或同環(huán)的孔距a，常為孔距a的80％~100％；可以打垂直眼，也可打斜眼，逐漸垂直；周邊眼布置在設(shè)計(jì)輪廓線上，通常為斜眼，眼底落在設(shè)計(jì)輪廓線上或外擺10cm，一般采用光面爆破。2023/7/27

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周邊眼布置在設(shè)計(jì)輪廓線上，通常為斜眼，眼底落在設(shè)計(jì)輪廓線上或外擺10cm，一般采用光面爆破或預(yù)裂爆破

。2023/7/27

9圖

楔形掏槽—水平楔形其他孔線形布置2023/7/27

10楔形掏槽—垂直楔形其他孔環(huán)狀布置2023/7/27

11各類孔孔間距取值原則：掏槽孔的夾制作用大，爆破條件差，炮孔應(yīng)較密；輔助孔（崩落孔）經(jīng)過掏槽孔、擴(kuò)槽孔爆破后，自由面條件較好，孔距應(yīng)較大；距掏槽空間越近排距越大；周邊孔的作用是控制開挖輪廓，應(yīng)采用光面爆破或預(yù)裂爆破，孔間距必須小于排間距；2023/7/27

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擴(kuò)槽孔、內(nèi)圈孔、二臺(tái)孔、底板孔的孔距均應(yīng)比掏槽孔和周邊孔大，但是比崩落孔要密，其間距或抵抗線一般為崩落孔的80％左右，因?yàn)閿U(kuò)槽孔的作用是進(jìn)一步擴(kuò)大槽腔，為后續(xù)炮孔的爆破提供良好的臨空面條件，應(yīng)適當(dāng)加密炮孔，以保證爆破效果；2023/7/27

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內(nèi)圈孔距離開挖面較近，應(yīng)適當(dāng)加密，使炸藥能量在內(nèi)圈孔一帶均勻分布，減少對(duì)圍巖的爆破破壞；擴(kuò)槽、崩落孔爆破后，部分巖碴堆積在底板上，增加了二臺(tái)孔、底板孔的爆破負(fù)荷，為保證底部的爆破效果，二臺(tái)孔、底板孔也必須適當(dāng)加密。

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14炮孔的方向和角度炮孔的方向，可以與作業(yè)面垂直或傾斜，在有明顯裂縫或?qū)永頃r(shí)，炮孔應(yīng)與巖石裂縫或?qū)永泶怪被蛐苯?見圖)，盡量避免平行層理和鉆入裂縫。掏槽可利用裂縫、層理。

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一般炮孔應(yīng)與自由面成一定角度，以有利于爆破外拋。角度的大小，根據(jù)巖石的堅(jiān)硬程度、炮孔作用及便于作業(yè)而定。炮孔角度越大，爆破效果越差；炮孔角度越小，最小抵抗線(裝藥中心至自由面的垂直距離)越小，爆破效果越好，但炮孔深度淺，進(jìn)度慢。既要進(jìn)度快，又要爆破效果好，必須選擇好炮孔的角度。2023/7/27

16炮孔傾角取值參考表：加強(qiáng)掏槽孔：50°～55°;

掏槽孔：55°～75°；輔助孔：75°～90°；周邊孔：85°～90°。巖石堅(jiān)硬取小值，巖石松軟取大值。2023/7/27

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各類炮孔眼底要落在要求的同一平面上，掏槽眼應(yīng)超深20ｃｍ左右。2023/7/27

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孔數(shù)較多同類孔也應(yīng)采用分段延時(shí)起爆。即使是楔形掏槽眼，各對(duì)楔形掏槽眼之間應(yīng)跳段設(shè)置。2023/7/27

19掏槽困難，可適當(dāng)加眼。在堅(jiān)硬巖石中掏槽，難以形成掏槽空間，可在楔形掏槽眼上下中間部位各加一個(gè)掏槽眼，且向楔形中央傾斜。2023/7/27

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隧道爆破周邊眼必須采用的光面爆破。實(shí)踐表明，采用普通爆破方法，不僅對(duì)圍巖擾動(dòng)大，而且難以爆出理想的開挖輪廓，而光面爆破較大程度的滿足上述要求。2023/7/27

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光面爆破的特點(diǎn)技術(shù)：沿設(shè)計(jì)輪廓線打一排小孔距的平行炮孔，小藥量、不耦合裝藥，在開挖區(qū)主炮孔爆破后（后起爆），同時(shí)起爆。2023/7/27

22光面爆破的切割成縫機(jī)理：

1、相鄰孔的導(dǎo)向作用2、爆生氣體的擴(kuò)縫作用（小孔距、平行炮孔、小藥量、不耦合裝藥、后起爆、同時(shí)起爆）。2023/7/27

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24光面爆破設(shè)計(jì)（幾個(gè)要點(diǎn)）：（1）周邊眼間距a周邊眼要適當(dāng)加密，才能有效地形成光面裂隙。若孔距過大，孔間導(dǎo)向作用消失，光面裂隙就不能形成；而孔距過小，又會(huì)增加鉆孔費(fèi)用和爆破工作量，還可能使藥量偏大，光面效果不好，所以，一般：a＝（8～18）d，其中d——孔徑。2023/7/27

25光面爆破設(shè)計(jì)：

當(dāng)炮孔直徑為35～45mm時(shí)，間距一般可取500～700mm.但在巖石節(jié)理裂隙發(fā)育的地區(qū)，或者對(duì)光爆面的質(zhì)量要求高的部位，其孔距還應(yīng)更小一些。本工程就應(yīng)取消小值，推薦在：

350～500mm2023/7/27

26（2）最小抵抗線w和炮孔密集系數(shù)m

w即光面層厚度，一般說來w＞a光面孔間距。因?yàn)椋簑過小，孔與孔間的光面裂隙來不及貫通前，各孔就朝自由面方向形成爆破漏斗，結(jié)果產(chǎn)生凹凸不平的破裂面；反之，w過大，光面裂隙雖易于形成，但自由面方向的爆破效果可能惡化，產(chǎn)出大塊多，在壁面造成凹坑。2023/7/27

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一般：m＝a/w=（0.6～0.8），最大可以達(dá)到1，即mmax＝1。一般說來：巖石破碎節(jié)理發(fā)育時(shí)，爆破裂隙產(chǎn)生和發(fā)展方向不易控制，要獲得平整的輪廓面，a應(yīng)偏小取、w偏大區(qū)；即取m＝0.6，甚至可接近取m＝0.5；巖石較完整，開挖跨度較大，取m=0.8，a取原設(shè)計(jì)值；巖石堅(jiān)韌，開挖跨度小，則a、w都應(yīng)偏小取，可取m=1，才能形成符合設(shè)計(jì)的曲率半徑較小的輪廓面。2023/7/27

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所以本工程應(yīng)整體偏小取。本工程建議：硬巖?。篴=45～55cm、w=（55～65）；中硬巖：a=35～45cm、w=（45～55）；軟巖：a=30～40cm、w=（40～50）。

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（3）不耦合系數(shù)k=炮孔直徑D/裝藥直徑d

：要使炸藥在孔內(nèi)爆炸而孔壁不產(chǎn)生“壓碎”破壞，必須選擇合理不耦合系數(shù)，一般不耦合系數(shù)＝1.1～3.0，而其中取1.5～2.5的較多。故本工程:D=45～48mm.2023/7/27

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（4）齊發(fā)爆破光面孔應(yīng)齊發(fā)、同時(shí)起爆。為此各孔可敷設(shè)導(dǎo)爆索，引出孔外后與一根主導(dǎo)爆索相連，再接續(xù)導(dǎo)爆管延時(shí)雷管。其延期時(shí)間：距相鄰主炮孔爆破的延期時(shí)間Δt不小于100ms。若光面孔較多，震動(dòng)限制不能同時(shí)起爆，可以采取分組延時(shí)起爆，相鄰組光面孔延時(shí)段號(hào)連續(xù)，不跳段。2023/7/27

31裝藥集中度(kg/m)巖石類別炮眼間距E(cm)抵抗線W(cm)密集系數(shù)K=E/W0.30~0.35硬巖55~7060~800.7~1.00.20~0.30中硬巖45~6560~800.7~1.00.07~0.12軟巖35~5040~600.5~0.8光面爆破一般參考數(shù)值2023/7/27

32起爆藥包的位置

1）正向起爆：將起爆藥包放在孔口第1或第2個(gè)藥卷處，雷管聚能穴朝向孔底。2）反向起爆：起爆藥包放置在孔底，雷管聚能穴朝向孔口。2023/7/27

33一、光面孔間距一定要小于光面層厚度。光爆特別強(qiáng)調(diào)以下幾點(diǎn)：2023/7/27

34二、光面孔的孔間距要小。巖石類別炮眼間距a/cm硬巖55中硬巖45軟巖352023/7/27

35三、光面孔孔位要準(zhǔn)確、相互平行、間距一致。開孔位置偏差不應(yīng)大于3ｃｍ，鉆孔以3％～5％的斜率向斷面外傾斜。2023/7/27

36四、光面孔采用不耦合裝藥和空氣間隔裝藥。

將藥卷捆綁在導(dǎo)爆索上，形成一個(gè)斷續(xù)的炸藥串。為方便裝藥，一般可將藥串綁在竹片上，送入孔內(nèi)。分別起爆進(jìn)行爆破。2023/7/27

37五、孔口必須采用炮泥堵塞（0.5ｍ）。太長(zhǎng)部分加間隔器、竹節(jié)堵塞。2023/7/27