隧道光面爆破技术、安全、工艺技到术交底.doc
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1、光面爆破技术、安全、工艺技术交底 中铁十四局集团三公司雅泸高速公路C17项目部 隧道光面爆破技术、安全、工艺技术交底1、工程地质擦罗2隧道左线洞身全长1881m,右线洞身全长1940m,穿越的围岩主要为早震旦世花岗岩,强弱风化程度不均,受构造影响严重,其中V、IV级围岩,主要为第四系全新统崩坡积层,多为强风化花岗岩,受构造影响严重,岩体破碎,呈碎石状,节理裂隙发育,隧道围岩开挖后无自稳能力; III级围岩为弱风化花岗岩,受构造影响严重,岩体稍破碎;II级围岩主要为弱微风化花岗岩,坚硬岩,受构造影响轻微,呈块状结构,岩体较完整,II级围岩占洞身全长的60。 2、施工方案选择2.1在考虑和选择隧洞
2、施工方案时,主要从作业人员的实际操作技术水平、机械设备、隧洞内的环境条件、施工安全等方面进行合理选择,以保证施工安全性高、质量好、开挖迅速,从而加快工程进度。2.2为了配合全断面开挖,自行设计、制作了开挖作业平台车。它具有打孔、装药、支护等多种用途。整个平台车分为三层,钻孔时上、中、下可以同时进行。在平台车上焊接有分水包和分风包,架有照明灯具。2.3通常的爆破方法,经常使开挖轮廓线以外的围岩和岩体的完整性受到破坏,爆破后的轮廓线不很平整,超、欠挖得不到控制,甚至出现许多裂缝和裂隙,加大了围岩的不稳定性和支护工作量。光面爆破可有效地解决此类问题,它主要是通过合理地布置周边孔眼,控制炸药的用量、起
3、爆爆炸力和起爆顺序,得到设计要求的开挖轮廓线,从而减少超、欠挖,减轻对围岩的破坏。这种方法对加快工程进度,保证施工质量、洞内作业的安全,有着十分重要的意义。 为了有效地控制断面超、欠挖,本隧道II、III级围岩采用全断面光面爆破技术,最大限度地减少了爆破开挖对围岩的扰动,充分利用围岩的自稳能力。3、光面爆破设计3.1光面爆破作用机理光面爆破是周边眼同时起爆,各炮眼的冲击波向其四周作径向传播,相邻炮眼的冲击相遇,则产生应力波的叠加,并产生切向拉力,拉力的最大值发生在相邻炮眼中心连线的中点,当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时,岩体便被拉裂,在炮眼中心连线上形成裂缝,随后,爆炸气的膨胀合裂缝进一步扩展
4、,形成平整的爆裂面。3.2光面爆破技术要点3.2.1根据围岩特点,合理选定周边眼的间距和最小抵抗线,尽最大努力提高钻眼质量。 3.2.2严格控制周边眼的装药量,尽可能将药量沿眼长均匀分布。 3.2.3周边眼宜使用小直径药卷和低猛度、低爆速的炸药。为满足装结构要求,可借助导爆索(传爆线)来实现空气间隔装药。 3.2.4采用毫秒微差有序起爆。要安排好开挖程序,使光面爆破具有良好的临空面。3.3钻爆器材 3.3.1钻孔时,使用18台手持带气腿的YT28凿岩机,钻头直径为40mm,是一字型合金钻头,钻杆长4.5m,除掏槽眼外,其它眼深3.5m。3.3.2施工中用风,在洞口设置6台20m3min的电动空
5、压机,再用200mm钢管将风送到工作面。 3.3.3炸药用的是四川省雅安化工厂生产的2号岩石乳化炸药,25药卷,引爆雷管用8号工业纸壳火雷管,炮眼内的起爆雷管用的是非电毫秒雷管,共有15段。 3.4掏槽形式全断面开挖采用三级复式楔形掏槽。3.5爆破参数3.5.1为减轻爆破对围岩的扰动,达到光面爆破效果,周边眼采用25小直径光爆药卷,全断面开挖时周边眼间距E=40cm,最小抵抗线W=60cm。周边眼装药集中度为0.30.35kg/m,采用导爆索药串装药结构,孔口堵塞长度不小于20cm。 3.5.2炮眼数目:N=qs/r=0.785/(0.680.55)=160个q:单位炸药消耗量;s:开挖面积;
6、r:每米长度炸药的质量;:炮眼装药系数。由于断面大,现场就围岩情况调整至150个炮眼。3.5.3按每循环进尺3m计算用药量:Q=qv=0.7853.5=208.25Kg由于钻眼时数量减少,所以现场装药时,药量适当加大,控制在240260Kg左右。3.5.4装药量的分配:掏槽眼:25药卷1218卷(1218)200g+150g辅助眼:25药卷810卷(810)200g+150g周边眼:25药卷34卷(34)100g+150g底眼:25药卷1012卷(1012)200g+150g操作时视围岩结构确定。 全断面光面爆破开挖参数表 部位炮眼名称段别炮孔深度(m)炮孔数目单孔装药量(kg)段装药量(kg
7、)掏槽眼1,3,5,7,94.5 103.232辅助眼10,11,13,14,15,16,17,193852170周边眼183350.828底眼123.5201.632设计循环进尺(m):3开挖面积(m2):85炮孔个数(个):150总药量(kg):262炸药单耗(kg/m3):1.0273.5.5装药结构与起爆 3.5.5.1装药结构 3.5.5.1.1堵塞段:堵塞段的作用是延长爆生气体的作用时间,。 3.5.5.1.2均匀装药段:该段一般为轴向间隔不偶合装药,并要求沿孔轴线方向均匀分布。轴向间隔装药须用导爆索串联各药卷起爆。为保证孔壁不被粉碎,药卷应尽量置于孔的中心,一般是将药卷及导爆索绑
8、于竹片进行药卷定位。 3.5.5.2 起爆 由于光面爆破孔是最后起爆,导爆索有可能遭受超前破坏。为保证周边孔准爆,对光面爆破孔可采用高段延期雷管与导爆索的双重起爆法。3.5.6装药结构示意图3.5.7反向装药结构示意图3.5.8炮眼布置图3.5.9炮眼数量与隧道断面面积的关系曲线图3.6光面爆破技术措施3.6.1对爆破作业人员进行技术培训,并制定爆破施工的质量管理办法和奖惩制度。3.6.2提高布眼精度。钻孔前,用水平仪、经纬仪定出开挖的洞轴线、边墙两底板点、起拱点、拱顶点,并画出断面轮廓线,再用坐标法准确标定出炮眼位置。3.6.3钻孔眼准确。钻周边眼时,保证孔眼在开挖轮廓线上,控制好孔眼的位置
9、、深度、方向和角度。3.6.4严格控制周边眼药量,采用小直径的光爆药卷(25),按照空气间隔装药,以增加不偶合系数和爆炸力对开挖轮廓处围岩的缓冲作用。3.6.5严格控制好起爆顺序。为保证周边眼最后同时起爆,周边眼采用最大段位的同段雷管。3.6.6为降低残眼率,加强岩石破碎、减少大块率,采用反向起爆的装药结构。3.6.7采用水土复合堵塞炮眼爆破方法,利用水土复合堵塞炮眼代替纯炮泥堵塞炮眼,利用水的不可压缩性和炮泥的堵塞作用,减少冲击波在传播过程中的衰减,相对延长了爆生气体的作用时间。能提高岩石的破碎度和炸药的有效能量利用率,节省炸药,加快进尺,提高经济效益,同时也能改善隧道内施工环境。3.6.8
10、及时进行爆破效果分析和开挖断面检查信息的反馈,根据地质条件的具体情况调整爆破参数及相应的施工措施。 3.7质量控制标准 3.7.1局部最大超挖值小于20cm,平均超挖值不大于10cm。隧道不得出现欠挖。 3.7.2炮眼深度按设计施工,当开挖面凹凸较大时,按实际情况,调整炮眼深度,力求所有炮眼(掏槽眼除外)眼底在同一垂直面上;3.7.3掘进眼眼口排距、行距误差均不得大于5cm;3.7.4周边眼位置在设计断面轮廓线上,允许沿轮廓线调整,其误差不大于5cm,周边眼外斜率不得大于5cm/m,眼底不超出开挖面轮廓线10cm,最大不超过15cm;3.7.5内圈炮眼至周边眼的排距误差不得大于5cm,炮眼深度
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