光面爆破施工工法.pdf
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1、隧道全断面开挖光面爆破工法 光面爆破是通过正确选择爆破参数和合理的施工方法,达到爆后 壁面平整规则、 办公设备线符合设计要求的一种控制爆破技术。隧道 全断面开挖光面爆破工法, 是应用光面爆破技术, 对隧道实施全断面 一次开挖的一种施工方法。 它与传统的爆破法相比, 最显著的优点是 能有效地控制周边眼炸药的爆破作用,从而减少对围岩的扰动, 保持 围岩的稳定,确保施工安全,同时,又能减少超、欠挖,提高工程质 量和进度。 一、光面爆破作用原理 光面爆破的破岩机理是一个十分复杂的问题,目前仍在探索之 中。尽管在理论上还不甚成熟,但在定性分析方面已有共识。一般认 为,炸药起爆时, 对岩体产生两种效应:一
2、是药包爆炸气体膨胀做功 所起的作用。 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边线的中点,当岩体的极 限抗拉强度小于此拉力时, 岩体便被拉裂, 在炮眼中心边线上形成裂 缝,随后,爆炸气的膨胀使裂缝进一步扩展,形成平整的爆裂面。 二、光面爆破的技术要点 要使光面爆破取得良好效果,一般需掌握以下技术要点: 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。 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、周边眼宜使用小直径药卷和低猛度、低爆速的炸药
3、。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。 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。 (一)周边眼常用参数的选择 1、周边眼间距 E 它是直接控制开挖轮廓面平整度的主要因素。一般情况下 E=(1215)d,其中炮眼直径 d=3545mm。对于节理较发育、层理 明显以及开挖轮廓要求较高的地下工程,周边眼间距可适当减小, 也 可在两炮眼之间增加一个不装药的导向空眼。 2、最小抵抗线 W(光面层厚度 ) W 直接影响光面爆破效果和爆碴块度。其取值在 (1322)d 范围 内,且 W E。 3、周边眼密集系数K 一般情况,以 K=E/W=0.7
4、 1.0 为宜。 4、装药集中度 q 采用 2 号岩石炸药进行光面爆破时,若预留光爆层,q=0.15 0.2kg/m ;若全断面一次爆破,则q=0.20.3kg/m 。如果采用其它炸 药,则需进行换算,其换算系数C 按下式求得: C=1/2(2 #岩石炸药猛度 /换算炸药猛度 +2#岩石炸药爆力 /换算炸 药爆力 ) 选取光面爆破参数可用类比法或查表(见表 1),必要时要在与所 做工程地质条件相类似的岩层中试验,以求得更准确的爆破参数。 光面爆破常参数表1 岩石 情况 开挖部位的 跨度 (m) 周 边 眼 爆破 参数 炮眼直径 (mm) 炮眼间距 (mm) 最小抵抗线 (m) 岩石环厚度 (m
5、) 炮眼密集系数 装药集中度 (kg/m) 光面眼预裂眼光面眼预裂眼光面眼预裂眼 整体 稳定 性好 的中 硬、 坚硬 拱 部 5 3545 600 700 450 550 0.5 0.7 0.50.6 0.9 1.1 0.9 0.95 0.2 0.3 0.20.3 5 3545 700 800 450 550 0.7 0.9 0.50.6 0.8 1.0 0.9 0.95 0.20.28 0.20.3 边墙3545 600 700 500 600 0.6 0.8 0.60.7 0.8 1.0 0.9 0.95 0.20.28 0.20.3 岩石 整体 稳定 性一 般或 欠佳 的中 硬到 坚硬
6、岩石 拱 部 5 3545 600 700 450 550 0.6 0.8 0.50.6 0.9 1.0 0.8 0.90 0.20.28 0.180.25 5 3545 700 800 450 550 0.8 1.0 0.50.6 0.8 1.0 0.9 0.92 0.15 0.2 0.180.25 边墙3545 600 700 500 600 0.5 0.6 0.50.6 0.8 1.0 0.92 1.0 0.20.25 0.180.25 (二)周边眼装药结构 严格控制周边眼装药量中, 采用合理的装药结构, 尽量使炸药沿 孔深均匀分布, 是实现光面爆破的重要条件。 常用的装药结构有以下 几
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