隧道光面爆破施工工法.pdf

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1、隧道光面爆破施工工法匡树钧，魏海河(中铁十八局集团有限公司，天津300022)摘要：光面爆破现已被规定为隧道掘进工程中的标准方法。隧道施工采用光面爆破能使围岩周边形成平滑圆顺的表面，可以有效控制周边超欠挖，减少围岩扰动，减少支护工程量。同普通爆破相比。光面爆破能取得巨大经济效益、安全效益和其它综合效益。关键词：隧道；光面爆破；施工工法中图分类号：U455．4文献标识码：B文章编号：1672—401I(2012)03—0111—03O前言光面爆破的优点是明显的，但光爆效果随着地质条件的不同差异很大，参数选择也必须根据地质的不同而采用不同的参数。要取得理想的爆破效果，必须了解光爆的作用原理，通过实

2、践形成成熟的施工工艺。笔者通过多年隧道施工经验，结合地质条件、钻孔设备、设计要求，多次调整施工参数和工艺，不断摸索、完善，经总结形成本工法。l工法特点(1)与普通爆破相比，光爆周边钻眼、装药技术要求较高。(2)隧道轮廓表面光滑、平顺，对围岩扰动少，增加施工安全，减少成本，增加经济效益。(3)工艺简单，易于掌握，便于操作，投入的机械设备少。(4)根据不同的围岩类别、预留光爆层的爆破情况调整光爆参数，爆破效果好，作业效率高，炸药单耗小，经济效益显著。(5)施工方法转换灵活机动，对隧道施工的适用范围广。(6)对围岩的扰动小，施工安全可靠。2适用范围(1)本工法适用软岩、硬岩等地质条件下的双线铁路隧道

3、或隧洞。(2)本工法适用于采用钻孔台车或简易钻孔平台的上下台阶法开挖法。3工艺原理光面爆破是控制开挖轮廓的一种爆破技术，它沿开挖作者简介：匡树钧(1973一)，男，湖南邵阳人。总工程师(高级工程师)，研究方向：工程技术管理；魏海河(198l一)，男。安徽砀山人。2006年7月毕业于安徽理工大学土木工程系，助理工程师，从事工程技术管理工作。轮廓周边布孔，利用主炮孔爆破后形成的良好临空面，在光爆层中起爆，借以减少光爆孔爆破的夹制作用，降低炸药单耗，减少一次起爆药量，使其获得平滑的开挖廓面，减轻围岩的破坏，减小超欠挖和避免产生冒顶和坍塌。4施工工艺4．1光面爆破施工工艺流程图医磊函习．晤面翮．际丽矗

4、丽丽图1光面爆破施工工艺流程图4．2爆破参数设计(1)爆破参数的选择。光面爆破参数选择主要与地质条件有关，其次是炸药的品种与性能；隧道开挖断面的形状与尺寸，装药结构与起爆方法。本隧道主要为Ⅳ级围岩，上导开挖断面的面积为76．2m2，掏槽孔、底孔和辅助眼采取连续柱状装药，光爆孔采用空气隔层装药结构。采用非电毫秒导爆雷管起爆。严格控制周边眼的装药量，采用合理的装药结构，尽可能的使药沿药眼长均匀的分布，这是实现光面爆破的重要条件。在光面爆破中，炮眼间距E、最小抵抗线W、炮眼密集系数K、装药密度q是相互制约的。(2)光爆层厚度(B)。光爆层厚度就是周边眼最小抵抗线，它与开挖的隧道断面大小有关。在断面跨

5、度大，光爆眼所受到的夹制作用小，岩石比较容易崩落，光爆层厚度可以大些，断面小，光爆眼所受到的夹制作用大，光爆层厚度可以小些，光爆层厚度与岩石的性质和地质构造也有关，坚硬岩石光爆层可小些，松软破碎的岩石光爆层可大些。本隧道确定光爆层厚度(B)为50cm。(3)周边眼密集系数。周边眼密集系数是周边眼间距(a)与光爆层厚度(B)的比值，是影响爆破效果的重要因素。A=(12—16)dK=a／B式中，a为周边炮眼间距，cm；d为炮眼直径，咖；K值总是小于1，当d=38—46mm，a=30～60cm，B=75—80cm时，K=O．6—0．8。(4)炮孔的数目估算。N=3．3yf×s2=3．3×√10×76

6、．22=127(个)实际上台阶炮孔数量为160个。(5)光爆参数表(见表1)。表1光爆参数周边眼间距周边眼抵抗线相对距离装药集中度围岩级别E(cm)w(cm)(E／w)(kg／m)Ⅳ3550O．7

7、均每孔装药量Q=Q／N=26．67／160=0．17kg。周边眼(光爆眼)：光爆孔装药选择平均药量Q的0．6～0．8倍，且装药密度不能大于O．25g／m。周边眼装药集中度为0．1kg／m。掏槽眼：为了给后爆眼(辅助眼)提供足够的补偿空间，减小夹制性，应加大掏槽眼的装药量，一般取平均装药量Q的1．2～1．5倍，并根据现场实际情况进行调整。辅助眼：一般取平均装药量，围岩致密且完整性较好时，取稍大于平均