隧道光面爆破参数的选用

1、赵家岩隧道光面爆破参数的选用1工程概述赵家岩隧道位于广甘高速公路广元市境内，全长4595米，为双线分离式公路隧道，隧 道III级围岩以白云岩、灰岩和砂岩为主。2光面爆破主要参数的确定光面爆破对围岩扰动小，又尽可能保存了围岩自身原有的承载能力，从而改善了衬砌结 构的受力状况；由于围岩轮廓圆顺、壁面平整，减少了应力集中和局部落石、掉块现象。确 定合理的光面爆破参数，是获得良好光面爆破效果的重要保证。光面爆破的主要参数有：周边眼间距（E）、周边眼密集系数（K）、最小抵抗线（W）、不 耦合系数（D）和装药集中度（丫）。2.1炮眼深度炮眼深度受开挖面大小的影响，炮眼过深，周边岩石的夹制作用较大，故炮眼深

2、度不宜 过大，一般最大炮眼深度取断面宽度（或高度）的0.50.7倍。L=0.5H=0.5X8.43=4.22m （H 为隧道开挖轮廓的高度，H=8.43）钻孔采用YT-28风钻，炮眼孔径为中42mm，为克服及减少岩石的夹制作用，除掏槽眼和 底眼深度L=3.7米外，其余周边眼、辅助眼等炮孔深度L=3.5米。2.2光面爆破不耦合系数（D）及装药直径（d）炮眼直径dk与药卷直径1之比称为不偶合系数，合适的周边眼不偶合系数应使爆炸后 作用于炮眼壁的压力小于围岩抗压强度，理论与实践证明，当不偶合系数在1.52.0范围时， 缓冲作用最佳，光爆效果最好D=dd=（1-a） X （p 0/ 6 ）/+a%式中

3、D不耦合系数；dk炮眼直径（cm）；d.装药直径（cm）；a爆生气体分子余容系数，a=0.395；p 0爆生气体初始压力，p 0=6997Pa；6 岩石三轴抗压强度，对于中硬的花岗岩或者砂岩6 =800MPa；r绝热指数，1/r=0.8299。将上述数据带入后：D= dk/d.=2.01则 d. = dD=21mm。在实际使用过程中，我们采用直径为25mm的乳化炸药，即周边眼的不耦合系数D=42/25=1.68，符合 D=1.52.0 的要求。2.3掏槽眼参数采用垂直楔形掏槽，3对掏槽眼水平成对布置，炮眼与开挖面间的夹角。、上下两对炮 眼的间距a和同一平面上一对掏槽眼眼底间距b，是影响此种掏槽

4、效果的重要因素，参数的 选用根据如下表1经验数据参考：表1垂直楔形掏槽爆破参数围岩级别a斜度比a/cmb/cm炮眼数量/个II级以上70801： 0.271： 0.1870 80304III级75801： 0.271： 0.1860 7030IV级70751： 0.371： 0.2750 6025V级55701： 0.471： 0.3730 5020夹角a取75, a值取70cm, b值取30cm，见下图1：图1垂直楔形掏槽（单位：cm）2.4周边眼间距（E）、最小抵抗线（W）、周边眼密集系数（K）周边眼应考虑0.030.05的外插斜率，周边眼间距一般取值范围为（818） dk，即 33675

5、6mm。根据试验统计，E值取500mm，最小抵抗线W=1.25E=625mm；周边眼密集系数 K=E/W=0.8。2.5装药集中度（Y）周边眼装药集中度按规范取值范围为0.070.35kg/m，根据试验统计，当Y取值0.2kg/m时，效果为好。参数的选用根据如下表2经验数据参考。表2光面爆破周边眼一般参考数值围岩类别炮眼间距E/cm最小抵抗线W/cm密集系数K=E/W装药集中度（kg/m）硬岩55 7760 800.7 1.00.30 0.35中硬岩45 6560 800.7 1.00.20 0.30软岩35 5040 600.5 0.80.07 0.122.6炮眼数量及装药量参数设计2.6.

6、1炮眼数量N=qS/n Y式中：N炮眼数量，不包括未装药的空眼；q单位炸药消耗量，一般取q=1.22.4kg/m3；S开挖段面积，皿；n 装药系数，即装药长度与炮眼长度的比值，暂取0.7；Y 每米药卷的炸药质量，kg/m，2号岩石硝铵Y =0.75。即：N= （1.2X80.14） / （0.7X0.75） =183 个其中掏槽眼6个，周边眼46个，底眼16个，辅助眼115个。3.6.2每一循环装药量计算及分配Q=qV式中：q单位炸药消耗量，取q=1.2kg/m3；V1个开挖循环进尺爆落岩石总体积，m，有效进尺取95%： 3.5米X95%=3.33 米。即：Q=1.2X3.33X80.14=3

7、20.2m3各炮眼装药量分配如下：因为计算炮眼数量时，采用n =0.7，由周边眼装药集中度q=0.20kg/m，得出周边眼装 药系数为0.3，设其它各炮眼装药系数取值：掏槽眼0.9，底眼0.9,辅助眼0.8，则6X0.9+46X0.3+16X0.9+115X0.8= (6+46+16+115) T计算得：n =0.7并适当调整所设掏槽眼、底眼、若计算n尹0. 7,则需重新调整T值代入N=qS/n Y 辅助眼装填系数，使试选T值与计算T相符。并适当调整所设掏槽眼、底眼、所以按上列装填系数进行分配是可以的。每个掏槽眼装药量=0.75 X 3.83 X0.9=2.585kg，折合为17.2卷，采用1

8、7卷;每个辅助眼装药量=0.75X 3.5 X0.8=2.1kg，折合为14卷，采用14卷；每个周边眼装药量=0.75X 3.5 X0.3=0.788kg，折合为5.3卷，采用5卷；每个底眼装药量=0.75X3.7X0.9=2.498 kg，折合为16.6卷，采用17卷；2.6.3炮眼布置图炮眼布置如下图2所示：辅助眼眼辅助眼眼图2炮眼布置图(单位：cm)2.7炮眼装药、堵塞及起爆周边眼及辅助眼采用不连续装药结构，其中周边眼为导爆索连接传爆，其它炮眼采用底 部放置非电毫秒延时雷管反向起爆装药结构，导爆管传爆。炮孔装药完毕后，炮泥堵塞长度 不小于20cm。炮眼起爆采用非电毫秒延时雷管分段起爆，使用1、3、515段，顺序为： 掏槽眼一辅助眼一周边眼一底眼。3爆破预期效果开挖轮廓圆顺、平整、规则成型。平均线性超挖V15cm，最大线性超挖V25cm， 局部欠挖V5cm；炮眼利用率95%，残痕保存率80%，爆破后围岩稳定，基本无剥落、掉块现象。石碴平均块径V35cm，堆碴集中，抛距V20m。4、注意事项同级围岩需根据不同的岩石构造、节理发育、破碎程度等情况，对选用的爆破参 数进行适当调整，以获得较理想的爆破