隧道上导坑光面爆破施工技术

1、PAGE PAGE 13爆 破 工 程读书报告专业：111工程管管理班姓名：张 强 学号：1110311210045花岩子隧道道上导坑坑光面爆破破施工技技术摘 要介绍花岩子子隧道光光面爆破破施工方方法及工工艺，对隧道道超欠挖挖控制起起到积极极作用，达达到保证证安全、质质量下，降降低施工工成本，加加快工程程进度。随着光面爆破技术的不断应用和推广，隧道工程中的光面爆破施工管理已日趋成熟。本文就如何进行施工管理，对花岩子隧道工程中的光面爆破施工管理途径进行分析，以全面落实爆破设计，确保施工的进度和安全，促进成本的降低，提高光面爆破的效果。 关键词：公公路隧道道；光面面爆破；设计；施施工一，工程概概述

2、花岩子隧道道进口段段位于九九环线映映秀至日日隆（四四姑娘山山）旅游游公路改改建工程程D合同段段。该隧隧道为单单洞对向向交通，全长570m；建筑限界为净高9米，净宽5米；隧道路面横坡为双向坡2%。隧道内空断面为净宽10m，拱高6.8m的三心圆曲边墙结构。隧址区位于于巴郎山山南麗，山山势挺拔拔，地形形陡峻，为为巴郎山山最险要要地段之之一。区区内地面面高程变变化在34550-336800m之间间。场地地出露及及钻孔揭揭露的地地层为新新生界第第四系全全新统人人工填筑筑层（Q4me）、崩崩坡积层层（Q4c+dll）、坡坡残积层层(Q4dl+eel)和三叠叠系西康康群侏倭倭组（T3zhh）。隧隧址区位位于

3、马家家院子背背斜和凉凉水井向向斜之间间，断裂裂活动不不发育。区区内地表表水系部部发育，主主要为季季节性沟沟水，地地下水内内型主要要为松散散堆积层层孔隙潜潜水、基基岩裂隙隙水。隧隧道进出出口及洞洞身段由由三叠系系西康群群侏倭组组（T3zhh）变质质砂岩夹夹板岩构构成，其其围岩类类别为、级，其中中级围岩占占53%。隧道按按“新奥法”施工原原理进行行洞身结结构设计计，即以以系统锚锚杆、喷喷砼、钢钢筋网、格格栅钢架架、型钢钢钢架等等组成初初期支护护与二次次模筑砼砼相结合合的复合合衬砌形形式。结合我隧道道围岩破破散，保保证隧道道施工安安全的前前提下，拟采用台阶法对隧道进出口及洞身段进行开挖。二、光面爆爆

4、破的特特点及意意义隧道光面爆爆破是一一种能按按设计轮轮廓线爆爆破岩体体，使隧隧道开挖挖面平整整，并使使围岩不不受明显显破坏的的控制爆爆破技术术。其实实质就是是在隧道道掘进设设计断面面的轮廓廓线上布布置加密密周边孔孔，减小小药包直直径，减减少装药药量，采采用低密密度和低低爆速的的炸药，以以控制炸炸药爆炸炸能量及及其作用用，降低低爆炸冲冲击波的的峰值压压力，削削弱在岩岩石中引引起的应应力波强强度，避避免在炮炮孔周围围产生压压碎区，而而使爆破破作用集集中到需需要爆落落的一侧侧岩体上上，减弱弱对原岩岩体的破破坏作用用。这种种加密的的周边孔孔称为光光爆孔。当当相邻的的光爆孔孔爆破时时，在其其连心线线上将

5、形形成贯通通裂隙，岩岩体被劈劈裂，形形成平整整的断裂裂面。隧隧道光面面爆破的的爆破原原理使此此种爆破破对隧道道施工意意义巨大大：（1）隧道的的开挖质质量（超超、欠挖挖控制质质量）的的好坏，直直接影响响着一个个隧道施施工的成成本控制制。采用用光面爆爆破使开开挖面平平整，岩岩体破碎碎少，超超欠挖控控制质量量好。爆爆破后开开挖面基基本接近近设计轮轮廓线，直直接减少少了将来来支护的的工程数数量。据据有关资资料统计计，光面面爆破与与普通爆爆破相比比，超挖挖量由原原来的15%20%降低到4%7%。（2）光面爆爆破后，开开挖面平平整，危危石少，撬撬顶工作作简单，减减轻了表表面应力力集中现现象，避避免局部部冒

6、落，增增进了围围岩稳定定，加快快了隧道道掘进速速度。（3）光面爆爆破对围围岩破坏坏轻微，危石少，据有关资料表明，采用光面爆破时，围岩松弛带的范围只是常规爆破方法的1/3-1/2，直接提高了围岩稳定性，保证了施工安全及隧道开挖质量。三、爆破方方案设计计根据公路隧隧道“新奥法”施工的的需要和和工程地地质条件件，考虑虑工程成成本控制制及整体体工期，本本隧道决决定采用用光面爆爆破施工工。目前前，隧道道光面爆爆破施工工有2种方法法：一是是预留光光爆层法法；二是是全断面面一次性性开挖法法。根据施施工现场场的实际际条件及及围岩情情况，本本隧道拟定定采用预预留光爆爆层法。综合考虑施工整体进度及利于控制超欠挖因

7、素，拟确定开挖每循环进尺2.0m。1、爆破参参数的计计算光面爆破参参数选择择主要与与地质条条件有关关，其次次是炸药药的品种种与性能能；隧道道开挖断断面的形形状与尺尺寸，装装药结构构与起爆爆方法。花岩子隧道主要为级围岩，上导开挖断面的面积为53.94 m2，采用2号岩石铵梯炸药，周边眼采用空气间隔装药，其他炮眼采用连续柱状装药，采用火雷管和非电毫秒导爆雷管起爆。严格控制周周边眼的的装药量量，采用用合理的的装药结结构，尽尽可能的的使药沿沿药眼长长均匀的的分布，这这是实现现光面爆爆破的重重要条件件。在光面爆破破中，炮炮眼间距距E、最小小抵抗线线W、炮眼眼密集系系数K、装药药密度q是相互互制约的的。（

8、1）、周周边眼间间距（a）与光爆爆层厚度度（B）光爆层是指指周边炮炮孔与最最外层主主爆孔之之间的一一层岩石石圈。光光爆层厚厚度就是是周边眼眼最小抵抵抗线，它它与开挖挖的隧道道断面大大小有关关。在断断面跨度度大，光光爆眼所所受到的的夹制作作用小，岩岩石比较较容易崩崩落，此此时光爆爆层厚度度可以大大些。断断面小，光光爆眼所所受到的的夹制作作用大，光光爆层厚厚度可以以小些，光光爆层厚厚度与岩岩石的性性质和地地质构造造也有关关，坚硬硬岩石光光爆层可可小些，松松软破碎碎的岩石石光爆层层可大些些。根据据花岩子子隧道设设计内空空断面为为净宽110m，拱拱高6.8m的的三心圆圆曲边墙墙结构，确定光爆层厚度（B

9、）为0.60m；周边眼间距为0.5m。（2）、周周边眼密密集系数数周边眼密集集系数是是周边眼眼间距（a）与光光爆层厚厚度（B）的比比值。密密集系数数过大，爆爆破后会会在周边边眼间留留下岩埂埂，爆破破不彻底底，造成成欠挖；反之，会会使爆破破设计轮轮廓线外外岩体破破碎、松松动，危危石多，出出现超挖挖。由此此见，周周边眼密密集系数数的选择择正确与与否，直直接关系系着隧道道开挖质质量的好好坏。确确定本隧隧道周边边眼密集集系数为为0.668。A=（122166）d K= aa/B 式中，a为为周边炮炮眼间距距，cm；d为炮眼直直径，mm。K值总是小小于1当d=33846mmm，a=33060ccm，B=

10、7580ccm时，K=00.60.8。（3）装药药量计算算：光面爆破装装药量的的计算，主主要是确确定周边边眼光爆爆层炮眼眼装药集集中度，即即以kg/m表示，一一般采用用实验方方法求得得或从同同类工程程中选取取。q=QaBB式中q装装药集中中度，kg/m；Q单位体体积耗药药量，g/mm3；A周边眼眼间距，m；B光爆层层厚度，m；通过现场试试验和施施工经验验数据，用用计算法法进行校校核，确确定q=0.12kg/m。（4）不耦耦合系数数K不耦合系数数是指炮炮孔直径径与药包包直径之之比。光光面爆破破采用药药包直径径小于炮炮孔直径径的方法法，因而而不耦合合系数K1。随着不耦合合系数的的增大，爆爆炸冲击击

11、作用减减弱，而而爆炸气气体准静静态压力力的作用用时间得得到延长长，作用用在炮孔孔壁岩石石上的应应力值下下降。不不耦合系系数的取取值一般般介于1.553.0之间，此此时可使使炮孔壁壁岩石上上受到的的冲击压压力（或或产生的的应力）不不大于岩岩石的极极限抗压压强度，避避免压碎碎圈的形形成，从从而留下下半炮孔孔痕迹；同时，在在炮孔连连心线上上产生的的切向拉拉应力大大于岩石石的抗拉拉强度，产产生定向向裂隙。（5）装药药结构和和起爆方方式光面爆破采采用不耦耦合装药药，一般般不耦合合系数为为1.52.0，炮眼眼装药按按装药集集中度计计算出的的药量均均匀装入入炮眼内内。为克克服底部部炮眼的的阻力，在在炮眼底底

12、部放半半个标准准药卷，使使光爆层层易于脱脱离岩体体。施工工中采用用如下图图装药结结构：1/2普通标标准药卷卷（35）起爆爆；小直径径药卷（25）空气气间隔装装药。2、光面爆爆破参数数确定结合以上理理论计算算，最终终爆破参参数确定定如下：花岩子隧道道光面爆爆破设计计参数掘进长度：2.00m结合设计资资料，确确定岩石石性质为为3-44名称周边眼间距距光爆层厚度度密集系数装药集中度度不耦合系数数cmcmKg/m参考值40-50050-8000.5-00.80.1-00.1551.5-22.0花岩子隧道道取值50600.680.121.63、起爆顺顺序光面爆破的的分区起起爆顺序序为：掏掏槽眼（1、2）

13、辅助眼眼（3、4）周边眼眼（5、6）底板眼眼（7）。采用用多段微微差起爆爆（由内内向外），其其中主爆爆区的周周边眼比比辅助眼眼眼跳2段起爆爆，并用用同一段段雷管。主主爆区使使用非电电毫秒雷雷管。光光爆层的的光爆眼眼用用导导爆索一一次同时时起爆。四、施工方方法及工工艺（一）、钻钻爆机具具材料钻孔采用115台YT28型凿岩岩机和3台20mm电动动空压机机，人工工钻孔，钻钻孔直径径为422mm，一一字形合合金钢钻钻头。采采用35mmm2000mm22号岩石石铵梯炸炸药。引引爆雷管管为8号工业业纸壳火火雷管，炮炮眼内的的起爆传传爆，四四通管连连接，双双雷管引引爆，掏掏槽眼采采用跳段段雷管以以利用扩扩大

14、掏槽槽效果。（二）、光光面爆破破施工工工艺放样布眼钻眼前，测测量人员员用经纬纬仪和水水准仪，准准确定出出隧道中中心线和和拱顶面面高程；用红油油漆画出出开挖轮轮廓线，并并标出炮炮眼位置置，其误误差不得得超过55cm；每次测测量放线线的同时时，要对对上次爆爆破断面面进行检检查，及及时调整整爆破参参数，以以达到最最佳爆破破效果。2、钻眼要要求掏槽眼：深深度、角角度按设设计施工工，眼口口间距误误差和眼眼底间距距误差不不得大于于5cmm。辅助眼：深深度、角角度按设设计施工工，眼口口排距、行行距误差差均不大大于100cm。周边眼：开开眼位置置在设计计断面轮轮廓线上上允许沿沿轮廓线线调整其其误差不不得大于于

15、5cmm；炮眼眼方向可可以3%5%的斜率率外插，眼眼底不得得超出开开挖断面面轮廓线线10ccm，最最大不得得超过115cmm。内圈圈眼至周周边眼的的排距；误差不不得大于于5cmm；内圈圈眼与周周边眼应应采用相相同的斜斜率。钻钻眼装药药率调整整，当开开挖面凹凹凸较大大时，应应按实际际情况调调整炮眼眼深度（相相应调整整装药量量），力力求所有有炮眼（除除掏槽眼眼外）眼眼底在同同一平面面上。钻钻眼完毕毕，按炮炮眼布置置图进行行检查并并做好记记录，有有不符合合要求的的炮眼重重钻，经经检查合合格后，方方可装药药爆破3、炮眼布布置要求求先布置掏槽槽眼，其其方向在在岩层层层理明显显时应尽尽量垂直直于层理理，掏

16、槽槽眼应比比其他眼眼加深220cmm。周边眼严格格按设计计开挖轮轮廓线布布置，在在硬岩层层中，周周边眼的的眼口在在断面设设计轮廓廓线上，眼眼底超出出轮廓线线小于110cmm；在软软岩中，周周边眼的的眼口在在断面设设计轮廓廓线内小小于8ccm，眼眼底落在在轮廓线线上。辅助眼根据据上稀下下密，中中部均匀匀分布的的原则布布置。4、孔口堵堵塞长度度L0L0=（00.20.5）W一般堵塞长长度浅眼眼不超过过20ccm，深深眼不超超过300cm。5、清孔装装药装药前用小小直径高高压风管管将炮眼眼内石屑屑吹净，装装药需分分片，分分组按炮炮眼设计计图确定定的装药药量自上上而下进进行，雷雷管要“对号入入座”不得

17、混混装。所所有炮孔孔均用炮炮泥堵塞塞，堵塞塞长度周周边眼不不小于220cmm，其他他眼不小小于355cm。周周边眼采采用小药药卷配导导爆索，以以增加不不耦合系系数和爆爆破时的的缓冲作作用，炮炮孔装药药均采用用反向装装药结构构。6、连接起起爆网络络起爆网络采采用复式式网络，以以保证起起爆的可可靠性和和准确性性。导爆爆管采用用四通管管连接，不不能打结结和拉伸伸，各类类炮眼雷雷管连接接段数相相同。引引爆雷管管应用绝绝缘胶布布包扎在在离一根根导爆管管自由端端15ccm处，聚聚能穴背背向传爆爆方向，网网络连好好后要有有专人负负责检查查后再起起爆。7、光面爆爆破施工工技术措措施（1）对所所有爆破破作业人人

18、员进行行岗前培培训，使使他们充充分了解解光面爆爆破的重重要性及及一些有有效可行行的施工工方法，以以提高操操作熟悉悉程度。（2）选用用低爆速速、低猛猛度、低低密度、传传爆性能能好、爆爆炸威力力大的2号岩石石铵梯炸炸药。（3）用不不耦合装装药结构构，光面面爆破不不耦合系系数为1.52.0，但药药卷直径径不应小小于该炸炸药的临临界直径径，以保保证稳定定传爆。（4）严格格掌握与与周边眼眼相邻的的内圈眼眼的爆破破效果，为为周边眼眼爆破创创造临空空面。炮炮眼深度度大于22.5mm时，内内圈眼应应与周边边眼有相相同的外外插角，周周边眼应应尽量同同时起爆爆。（5）控制制装药集集中度，必必要时采采取间隔隔装药结

19、结构，为为克服眼眼底岩石石的夹制制作用，可可在眼底底加强装装药。（6）当岩岩石层理理明显时时，炮眼眼方向应应尽量垂垂直于层层理面，如如节理发发育，炮炮眼应尽尽量避开开节理，以以防卡钻钻和影响响爆破效效果。五、光面爆爆破实施施效果与与经济效效益（一）、光光爆效果果花岩子隧道道开挖掘掘进工作作已结束束，隧道道开挖全全部实行行光面爆爆破，除除开始的的爆破试试验段外外，剩余余开挖地地段光爆爆效果良良好，超超欠挖控控制良好好。 1、破后炮炮眼痕迹迹率达80%90%，两茬茬炮衔接接台阶最最大尺寸寸为111cm，超超欠挖量量仅为5%左右，比比非光面面爆破的的超欠挖挖量（达达20%）要低低得多。2、洞碴块块度较小小且均匀匀，利于于装碴，节节省装运运时间。3、大大减减少初期期支护投投入，成成本控制制良好，降低工程造价。4、岩面平平整，应应力集中中小，减减少安全全隐患。（二）、经经济效益益1、时间效效益：光面爆破施施工钻眼眼及装药药延长20mmin。清理危石或或补