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“打眼放炮”是多年來(lái)常用的一種隧道開(kāi)挖施工法，爆破過(guò)后巖石支離破碎,，施工人員再繼續(xù)調(diào)整,、開(kāi)挖。而在２５日蒙華鐵路江西段黃崗隧道爆破施工后記者看到,，爆破后的斷面竟然整齊規(guī)范,，如同用機(jī)器切割出來(lái)的一般。隧道施工專家表示,，這標(biāo)志著我國(guó)隧道光面爆破施工管理工藝取得突破,。 光面爆破是指在隧道開(kāi)挖施工中，通過(guò)調(diào)整爆破參數(shù)和施工方法,，分區(qū)分段實(shí)施“微差爆破”,。爆破后形成的輪廓線符合設(shè)計(jì)要求，開(kāi)挖面平整規(guī)則的一種高精度爆破控制技術(shù),。據(jù)中國(guó)中鐵北京工程局蒙華鐵路項(xiàng)目經(jīng)理陳慶懷介紹,，由于光面爆破在隧道開(kāi)挖斷面形狀和尺寸上符合設(shè)計(jì)要求，爆破后形成的巖壁平順,，成形規(guī)整,，且開(kāi)挖輪廓以外的圍巖不受破壞，可以在強(qiáng)化施工安全的同時(shí),，減少超挖,、欠挖，有效提高工程質(zhì)量和施工進(jìn)度,，降低施工成本,。（摘自財(cái)經(jīng)新聞） 擴(kuò)展閱讀 隧道掘進(jìn)光面爆破技術(shù)、安全,、工藝介紹 1,、什么是隧道掘進(jìn)光面爆破 光面爆破 就是沿隧道開(kāi)挖輪廓線布一圈較密的炮孔，采用間隔和不耦合形式裝藥,，使爆破后隧道輪廓不受破壞或少受破壞,，超欠挖量小（少超少欠,，超欠相抵）,，輪廓面比較完整平順，圍巖較好時(shí)在輪廓面上留有相當(dāng)數(shù)量的炮痕,，炮痕率30~100%,。強(qiáng)調(diào)輪廓面是全隧全環(huán)，不只是上導(dǎo)坑,。 2,、搞好隧道掘進(jìn)光面爆破的意義 2.1安全的需要 搞好光面爆破后，隧道輪廓面比較平順光滑,，能更好地發(fā)揮圍巖的自承能力作用,，使隧道周邊圍巖不受破壞或少受破壞，不易出現(xiàn)掉塊或坍塌,、高地應(yīng)力區(qū)也對(duì)巖爆有很好的控制作用,。 2.2質(zhì)量的需要 首先光爆效果好，開(kāi)挖質(zhì)量就好,； 二是超挖量小,，立架工作順利； 三是噴砼工作量小,，不易產(chǎn)生空洞,； 四是易噴平，為后序防水板鋪設(shè)等工序保證質(zhì)量奠定了基礎(chǔ),； 五是圍巖穩(wěn)定,，初期支護(hù)變形易收斂，不易產(chǎn)生拱頂下沉或拱腰收斂太大超過(guò)預(yù)留量而造成襯砌厚度不夠的質(zhì)量問(wèn)題,。 2.3進(jìn)度的需要 一是輪廓穩(wěn)定平順,，縮短排險(xiǎn)、找頂時(shí)間,； 二是超挖量小,，減少噴砼時(shí)間，好時(shí)可縮短50%~70%,；掌子面及周邊平順,，為下一循環(huán)周邊眼鉆眼工作創(chuàng)造良好條件，鉆眼的容容易度及準(zhǔn)確度大大提高,； 三是掌子面不留殘眼,，提高了炮眼利用率，提高了進(jìn)尺,； 四是掌子面圍巖破壞小,，不易出現(xiàn)卡鉆、塌孔現(xiàn)象,，打眼,、裝藥節(jié)約時(shí)間,，補(bǔ)炮現(xiàn)象大大減少。 2.4提高經(jīng)濟(jì)效益的需要 一是超挖量小,，減少噴砼量和襯砌砼用量,。 相比普通爆破可減少超挖50~150%，普通爆破每米超方量（不算隧底）=0.35*30=10.5m3,按噴砼按每方500元計(jì)算,，超耗5250元/米,，減去采用光爆每米超耗的爆破器材和鉆眼費(fèi)用400元，可節(jié)約4850元/米,。出碴費(fèi)用也相應(yīng)增加,。 二是圍巖穩(wěn)定無(wú)破壞，可降低初支級(jí)別,，大大節(jié)約初期支護(hù)費(fèi)用,。 如某些設(shè)計(jì)為Ⅳ級(jí)A的圍巖，如果光爆效果好,，可判定為Ⅲ級(jí)A,，可變更不采用拱架支護(hù)，Ⅲ級(jí)較Ⅳ級(jí)圍巖初支節(jié)約5000~10000元/米） 2.5標(biāo)準(zhǔn)化施工管理的需要 光爆效果好了,，隧道標(biāo)準(zhǔn)化施工就有了基礎(chǔ),為后續(xù)工序順利進(jìn)行創(chuàng)造了條件,，為創(chuàng)造文明工地，標(biāo)準(zhǔn)化工地創(chuàng)造了條件,。 3,、做好光面爆破的管理措施 3.1提高認(rèn)識(shí)，糾正錯(cuò)誤的觀念和做法,，全面推廣光爆 一是光面爆破盡可能要全隧全環(huán)采用,，不只是上斷面采用。 二是光面爆破是各種圍巖均需采取,，不只是Ⅱ,、Ⅲ級(jí)圍巖。 3.2加強(qiáng)管理,，采取嚴(yán)格的約束激勵(lì)機(jī)制,，提高積極性 制定科學(xué)的評(píng)定考核辦法和合理的獎(jiǎng)罰措施是關(guān)鍵。 不同級(jí)別圍巖不同評(píng)定標(biāo)準(zhǔn),。如Ⅱ,、Ⅲ級(jí)圍巖最大超欠挖量±5cm（炮根部位），Ⅳ級(jí),、Ⅴ級(jí)圍巖最大超欠挖量 ± 10cm,。 分清因果關(guān)系，獎(jiǎng)罰要堅(jiān)持如下原則：補(bǔ)償材料費(fèi)和工費(fèi),，重獎(jiǎng)輕罰,，參與者人人有責(zé),。 3.3系統(tǒng)培訓(xùn)，掌握全面系統(tǒng)的光爆技術(shù),，少走彎路 通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)交底,，對(duì)照設(shè)計(jì)圖紙和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際反復(fù)講解，解決了鉆爆工一知半解,，技術(shù)員茫然不知問(wèn)題，讓鉆爆工人和技術(shù)人員全面系統(tǒng)地掌握光面爆破技術(shù),，在遇到不同圍巖要及時(shí)調(diào)整爆破參數(shù),，經(jīng)過(guò)一兩次調(diào)整試爆能達(dá)到理想的光爆效果。 3.4精確量測(cè),，測(cè)量和量測(cè)工作要做實(shí),，缺一不可 首先做好圍巖量測(cè)，根據(jù)量測(cè)的收斂,、沉降結(jié)果確定合適的圍巖沉降收斂量,，進(jìn)而確定合適的開(kāi)挖斷面尺寸。 第二要做好測(cè)量放樣,。鉆孔前,，測(cè)量人員用全站儀測(cè)量出隧道中心線和拱頂高程；用激光斷面儀測(cè)量出隧道開(kāi)挖輪廓線,，用紅油漆畫(huà)出隧道開(kāi)挖輪廓線,，并標(biāo)出炮孔位置。 3.5合理分工,，根據(jù)工人技術(shù)特點(diǎn)明確分工,，相對(duì)固定 鉆爆工人分工原則如下：技術(shù)熟練并有一定爆破專業(yè)知識(shí)的工人鉆掏槽眼、相對(duì)認(rèn)真負(fù)責(zé)的工人鉆周邊眼,，其余人員鉆輔助,。分工后，先試爆幾個(gè)循環(huán),，并根據(jù)鉆眼情況做適當(dāng)調(diào)后固定下來(lái),，鉆爆工人位置不要再輕易改變，以便每個(gè)人熟練掌握自己所負(fù)責(zé)炮眼的鉆眼技巧,，提高鉆眼質(zhì)量,，同時(shí)也便于爆破效果分析和明確獎(jiǎng)罰責(zé)任。 3.6系統(tǒng)配套,，優(yōu)化鉆爆臺(tái)車結(jié)構(gòu)和尺寸,，方便鉆眼 好的鉆爆臺(tái)車必須具備如下要求：一要結(jié)構(gòu)合理，便于移動(dòng)和固定,，結(jié)實(shí)耐用,；二要保證車輛及裝載機(jī)能從其下順利通過(guò),；三要保證前立柱的寬度和其距掌子面的距離合適，不影響掏槽眼鉆機(jī)的角度擺設(shè),；四要求各層高適中,，保證各種爆眼均能打平；五要保證各片區(qū)空間能容下該片區(qū)的施工人員,，使各片區(qū)打眼工作量與鉆機(jī)臺(tái)數(shù)匹配,，鉆眼時(shí)間基本相同。 4,、隧道掘進(jìn)光面爆破設(shè)計(jì) 4.1確定合理的單循環(huán)進(jìn)尺 由隧道斷面尺寸與圍巖級(jí)別確定,，一般設(shè)計(jì)進(jìn)尺為斷面寬度的一半，但不大于5m,，圍巖好時(shí)取大值,，差時(shí)取小值。 4.2上半斷面炮眼參數(shù)設(shè)計(jì) 目前常用的為斜眼楔形掏槽,，其鉆孔參數(shù)與隧道寬度及圍巖級(jí)別有關(guān),，同時(shí)要考慮鉆眼臺(tái)架的影響。具體參數(shù)設(shè)計(jì)詳見(jiàn)圖1所示,，設(shè)計(jì)原則如下： 掏槽眼：位于隧道掌子面的中下部,，底板眼的上部，為便于打眼一般鉆孔臺(tái)架的第一,、二層均布設(shè),，每層3~5排，間距a=6~12D（D--為炮眼直徑）一般為 25~50cm,，易爆取大值,，反之取小值。掏槽眼開(kāi)口寬度為隧道半幅寬減50cm,，眼底間距20 cm,，與掌子面夾角為55~70°，垂直深度比設(shè)計(jì)進(jìn)尺深20 cm,。 周邊眼：布于隧道的開(kāi)挖輪廓線上,，間距E=8~15D，一般為40~50 cm,。垂直深度比設(shè)計(jì)進(jìn)尺淺20 cm,，最好為每循環(huán)實(shí)際進(jìn)尺深度。 底板眼：位于隧道低部開(kāi)挖輪廓線上,，間距a=15~20D,，一般為70~80 cm，垂直深度與設(shè)計(jì)進(jìn)尺相同。 內(nèi)圈眼：布于周邊眼的內(nèi)側(cè)于周邊眼平行,，距周邊眼距離W= 1.0~1.2E,，間距a=20~25D，一般為80~100 cm,，垂直深度與設(shè)計(jì)進(jìn)尺相同,。 輔助眼：布于掏槽眼于邊墻內(nèi)圈眼之間的炮眼，根據(jù)斷面大小,，一般布設(shè)3~5排,，炮眼底部排距b=20~35D，一般為80~130 cm,；間距a= 25~35D,，一般100~140 cm。垂直深度與設(shè)計(jì)進(jìn)尺相同,。 掘進(jìn)眼：位于隧道上部，內(nèi)圈眼與掏槽眼,、輔助眼之間的炮眼,，間排距較大，間距a= 30~40D,，一般120~160 cm,；排距b=25~35D，一般100~140 cm,；垂直深度與設(shè)計(jì)進(jìn)尺相同,。 圖1 隧道上半斷面爆破炮眼布置圖 a、炮眼布置正視圖 b,、炮眼布置立面圖 c,、 超欠挖示意圖 4.3鉆眼質(zhì)量要求 要使爆破效果好，要做到掏槽眼角度正確,，間距均勻,；周邊眼、內(nèi)圈眼,、及底板眼要盡量平直,，鉆機(jī)緊貼隧道輪廓面鉆眼；輔助眼間距,、排距均勻,。 周邊眼沿隧道開(kāi)挖輪廓線內(nèi)側(cè)布置（在輪廓線內(nèi)3~10cm），以3%～5%的斜率外插,，并根據(jù)炮孔深度來(lái)調(diào)整斜率,，保證孔底不超過(guò)開(kāi)挖輪廓線10cm，為保證眼底在同一平面上，可采用插炮桿的辦法控制,。 錯(cuò)誤做法：在實(shí)際圍巖較完整時(shí)且設(shè)計(jì)立拱架的地段,，每循環(huán)進(jìn)尺可達(dá)3.5m以上，周邊眼仍在開(kāi)挖輪廓線上并采用一種深度和外插角布眼,，由于受拱架的限制,，造成孔底超挖量超過(guò)25~70cm，如不按光爆工藝施工的甚至達(dá)到80~100 cm,，平均超挖量達(dá)到15~50 cm,。如圖1C所示。 改進(jìn)后的做法：首先在開(kāi)挖輪廓線內(nèi)約10cm 處打一排正常的周邊眼,，深度與進(jìn)尺一至,，孔底外插不超過(guò)10 cm，另外再在這些炮眼間布一排淺眼約1m深,，孔底落于輪廓線上,，將深眼孔口欠挖部分爆出，保證第一榀拱架可立,。具體圖1C所示,。 4.4裝藥量及裝藥結(jié)構(gòu) 掏槽眼 掏槽眼的裝藥量確定，一般從孔底裝至距孔口1.0~1.2米處,，連續(xù)裝藥,，孔口堵塞60~1.0 m 。 周邊眼 周邊眼裝藥一般用線裝藥密度計(jì)算,，線裝藥密度是指單位長(zhǎng)度炮孔的裝藥量,，又稱裝藥集中度，用計(jì)算式為：Q1=qEW 式中 q--單位體積耗藥量（kg/m3),； E –周邊眼間距（m）,； w--光爆層厚度（m）。 取q為0.3~0.5kg/m3,線裝藥密度Ql=0.06~0.1 kg/m,，采用不偶合間隔裝藥,，裝至孔口0.7~1.0 m處用炮泥堵塞，導(dǎo)爆索引爆,。裝藥結(jié)構(gòu)如下圖 圖2周邊眼裝藥結(jié)構(gòu)圖 其余炮眼 可按裝藥量計(jì)算公式估算： Q=q.a.b.h,， 其中q=0.5~1.0kg/m3，硬巖及底板眼取大值,，距掏槽眼近的先起爆的炮眼取大值,，相反取小值，但每孔最大裝藥量不得超過(guò)掏槽眼,。均采用孔底集中裝藥,，孔口堵塞。 4.5如何設(shè)計(jì)起爆網(wǎng)絡(luò)，起爆順序要正確 起爆順序,，隧道爆破掘進(jìn)的起爆順序?yàn)樘筒垩邸o助眼→掘進(jìn)眼→內(nèi)圈眼→周邊眼→底板眼,。（詳見(jiàn)圖1） 導(dǎo)爆管的連接 導(dǎo)爆管的具體連接如下圖所示。 圖3 導(dǎo)爆管連接示意圖 導(dǎo)爆索連接 導(dǎo)爆索的連接如下圖所示,，具體注意事項(xiàng)如下： 圖5 導(dǎo)爆索連接方式 a－分段并聯(lián),；b－簇并聯(lián) 1－雷管；2－主干索,；3－支索 切割導(dǎo)爆索應(yīng)使用鋒利刀具,，但禁止切割已接上雷管或已插入炸藥里的導(dǎo)爆索；不應(yīng)用剪刀剪斷導(dǎo)爆索,； 在敷設(shè)過(guò)程中,，應(yīng)避免腳踩和沖擊、碾壓導(dǎo)爆索,；聯(lián)結(jié)導(dǎo)爆索中間不應(yīng)出現(xiàn)打結(jié)或打圈,； 在潮濕和有水的條件下應(yīng)使用防水導(dǎo)爆索，索頭要作防水處理,； 交叉敷設(shè)時(shí),，應(yīng)在兩根交叉導(dǎo)爆索之間設(shè)置厚度不小于10cm的木質(zhì)墊塊；平行敷設(shè)傳爆方向相反的兩根導(dǎo)爆索彼此間距必須大于40cm,； 導(dǎo)爆索搭接長(zhǎng)度不小于15cm，并要綁牢,；炮孔支導(dǎo)爆索與主導(dǎo)爆索連接時(shí)接頭應(yīng)向著主導(dǎo)爆索傳爆方向,，夾角不大于90°； 起爆導(dǎo)爆索的雷管與導(dǎo)爆索捆扎端端頭的距離應(yīng)不小于15cm,，雷管的聚能穴應(yīng)朝向?qū)П鞯膫鞅较颉?/span>
光面爆破參數(shù)選定后，光爆效果可能達(dá)不到最佳,，會(huì)出現(xiàn)進(jìn)尺不足和超欠挖現(xiàn)象,，需要對(duì)光面爆破參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。 5.1當(dāng)爆破進(jìn)尺不理想時(shí),，看掌子面各部位殘留的炮根,，如掏槽眼炮根較淺而周圍輔助眼較深，則增加輔助眼排數(shù),，減小其抵抗線,；如果掌子面較平整，則要加密掏槽眼,，再不理想就要采用兩級(jí)或三級(jí)掏槽,，直至達(dá)到設(shè)計(jì)進(jìn)尺為止。 5.2出現(xiàn)欠挖，需減小周邊孔距,、光爆層厚度,、增加炮孔的數(shù)目和炸藥填裝量；出現(xiàn)超挖,，需加大周邊孔距,、光爆層厚度、減少炮孔的數(shù)目和炸藥填裝量,。經(jīng)過(guò)二,、三個(gè)鉆爆循環(huán)作業(yè)參數(shù)的調(diào)整，光面爆破就可以達(dá)到最佳效果,。 5.3隧道光爆效果一般是拱部炮眼炮痕率較高,而邊墻痕率相對(duì)低,一般下部臺(tái)階起爆順序不是自上而下逐層起爆,應(yīng)該采用從中間逐漸向外起爆,如果是全幅爆破中部還要設(shè)掏槽眼,。 6、取得效果 通過(guò)多條高鐵的十幾座隧道推廣應(yīng)用實(shí)踐證明,，只要按以上管理程序和爆破方案實(shí)施隧道掘進(jìn)光面爆破,，不僅能做到Ⅱ-Ⅲ級(jí)圍巖超欠挖控制在±5cm,平均超挖量為0。 拱墻炮痕率達(dá)到90~100%（詳見(jiàn)圖6）,，月掘進(jìn)尺可達(dá)170~200m,。Ⅳ級(jí)圍巖的超欠挖控制在±10cm內(nèi)，平均超挖量為0,，炮痕率達(dá)到30~60%月進(jìn)尺可達(dá)到130~150 m,，材料超耗量控制在5%以內(nèi)，甚至0超耗,。不僅保證了安全,、質(zhì)量，加快了進(jìn)度,，而且大大降低了成本,。 光爆效果圖片 7、隧道光面爆破可采取水壓爆破 光面爆破如取水壓爆破形式,，炮眼中的藥卷可以不用導(dǎo)爆索起爆,，使用小直徑藥卷連續(xù)裝藥,只需一個(gè)雷管起爆即可。全隧采用水壓爆破,，不僅降低了爆破材料費(fèi)用（約20%）,，而且能提高進(jìn)尺（約10%，20~30cm）,，使巖石破碎均勻,，爆堆集中（縮短出碴時(shí)間），還能起到降塵（60~70%）作用,，在高地應(yīng)力區(qū)還可以有效地防止“巖爆”,。長(zhǎng)大隧道掘進(jìn)爆破采取水壓爆破,，真是一舉多得，應(yīng)在今后隧道施工中大量推廣應(yīng)用,。
圖6 普通爆破與水壓爆破裝藥結(jié)構(gòu)圖 猜 你可能喜歡 浮動(dòng)的隧道見(jiàn)過(guò)嗎,？挪威將耗資$250億打造世界首個(gè)浮動(dòng)的水下隧道 中隧新料丨“零開(kāi)挖”進(jìn)洞隧道標(biāo)準(zhǔn)化施工 請(qǐng)大家斧正 有投稿意向的單位、個(gè)人,，請(qǐng)聯(lián)系QQ/微信：2505261442（長(zhǎng)按數(shù)字可復(fù)制） 或者將作品發(fā)送至[email protected],，請(qǐng)注明作者姓名 老板說(shuō)，每次點(diǎn) |
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