现代水利水电施工

光面爆破技术及砼温控技术在水利工程上的应用第一章光面爆破施工及应用光面爆破是通过控制爆破的作用范围和方向，使爆破后的岩面光滑平整，防止岩面开裂，以减少超、欠挖和支护的工程量，增加岩壁的稳定性，减弱爆破振动对围岩的扰动，进而达到控制岩体开挖轮廓的一种技术。同时光面爆破也是一种难度较大的施工技术，在施工中如爆破参数、施工方法选取不当，往往无法达到理想的爆破效果。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及隧道开挖断面的形状与尺寸有关，在浙江金丽温高速公路官田坪隧道施工中，由于各项爆破参数选取合理，光面爆破取得了很好的效果。爆后岩面光滑平整，炮眼痕迹保存率在90%以上，肉眼基本上看不到爆破裂隙，光面爆破技术有效的控制了官田坪隧道的超欠挖，从而大大减少了开挖、回填以及支护的工程量。减轻了爆破对围岩的扰动，充分发挥了围岩的自承能力，有效地提高了隧道的安全度。1光面爆破的机理光面爆破是沿开挖轮廓线布置间距较小的平行炮眼，在这些光面炮眼中进行药量较少的不耦合装药，然后同时起爆，爆破时沿这些炮眼的中心连线破裂成平整的光面。通过国内外实验室研究和现场生产实践可以看出，光面爆破是由于采用不耦合装药，药包爆轰后，炮眼壁上的压力显著降低，此时药包的爆破作用为准静压力。当炮孔压力值低于岩石的抗压强度时，在炮眼壁上不至造成“压碎”破坏。这样爆轰波引起的应力波和凿岩时在炮眼壁上造成的应力状态相似，只能引起少量的径向细微裂隙。裂隙数目及其长度随不耦合系数和装药量而不同。一般在药包直径一定时，不耦合系数值愈大，药量愈小，则细微裂隙数愈少而长度也愈短。光面炮眼组同时起爆时，由于起爆器材的起爆时间误差，不可能在同一时刻爆炸。先起爆的药包的应力波作用在炮眼周围产生细微径向裂隙（图1-b的A炮眼）。由于B炮眼所起的导向作用，结果沿相邻两炮眼连心线的那条径向裂隙得到优先发育。在爆炸气体作用下，这条裂隙继续延伸和扩展，在相邻两炮眼的连心线同眼壁相交处产生应力集中，此处拉应力最大。A、B两炮眼中爆炸气体的气楔作用将这些径向裂隙加以，扩展，成为贯通裂隙。a）孔装药情况；（b）先爆炮孔对相邻炮孔的影响；（c）光面的形成形成光面晃图1衰光牺面爆煎破时县炮眼钥连心疼线上叶破裂狭面的烤形成喂2蜘光面盆爆破认的参暗数及冲工艺废2．谋1绢光啄面爆届破主常要有共以下挤几个瞧参数醒2.既1.舒1尊不耦劝合系阔数思朽不耦真合系硬数是针指炮逝孔直沉径d亦和药林卷直品径d逮0之甩比。征K=买d/蠢d论0罚不耦痕合系愚数K锡=1社，表念示炮休孔直顶径和量药卷舞直径含完全倦耦合晕，炮纸孔全相部被饮炸药定装满钢。药饱卷与旱孔壁拦之间湖没有寨空隙剧。此房时，落爆轰多压力蒜对孔响壁作糕用明苏显。爬K＞骗1，钩表示舍炮孔覆直径宫与药桂卷直撤径不经耦合拢，药尾卷与纵孔壁拘之间倍有空萄隙。玩K越坟大，钳则空积隙也昂越大罢。如扮果K眠c＞昨K＞醋1，笼（K载c合——俗产生判压碎年的临棉界不锄耦合阳系数达）光届面爆榜破的箭效果难就不今好；赶如果轰K＞寿Kc践＞1洋，炮哪孔周暂围就聋不产件生压州碎圈附。所记以K真＞K剂c＞错1时奖进行条光面法爆破矿是获调得良哥好效朱果的补必要凉条件对。实滋践证最明，边K=拐2~摄2.侮5时叛，光符面效迅果最谜好。渡2.哪1.便2愚炮孔将间距馅和空恩孔剪世光面驻爆破扰是要兽使相繁邻炮防孔之以间用洪裂隙灭连通权起来覆，以掏形成王平整踏的断遇裂面唇。因堆此，趁炮孔裳间距愧在裂惭隙中蹈的连捏通上斜起着区非常格重要孩的作缓用。令孔距毯的大榆小主式要取签决于疼炸药蜻的性必质、委不耦驰合系挣数和式岩石步的物敬理力串学性牲质。袭理论翁上可奸用下涛式计筝算。河式中百:肌-炮吉孔间驴距；突p-视冲击值波作挑用在御孔壁岁上的甚波峰石压力墨（M肯pa市）；舰-岩扎石的牙泊松蹄比；喝-岩磁石的走极限欧抗压炊强度符（M里pa第）；脏-炮市孔直遮径。薪根据支生产屋实践充，取论孔距厨为炮趋孔直炉径的去10迫~2灯0倍愉，即失=(撇10句~2盾0)怎。在稳节理肤、裂社隙比谅较发全育的街岩石煤中应昏取小良值，复整体犬性好炮的岩俊石中陵可取出大值器。溉空孔诊的作始用主沈要是黎对裂礼隙的乏伸展占起导慈向作脖用。桨空孔族与装蚂药孔饺距离微，一边般在搜40蛇0m多m以储内。寄2.滩1.装3家最小明抵抗鞭线W虽查光级面层非厚度练或周恶边眼秘到邻依近辅舌助眼难间的扣距离骗，是尽光面掌眼起转爆时进的最立小抵距抗线伸，一地般应经大于社或等箩于光夺面眼宪间距讲。我2.掉1.勾4而周边判孔密霜集系阵数锣汇周边爬孔密陕集系高数是援指孔告距a琴与最捧小抵星抗线植W之气比值言，即辜m=守a/岗W。号m值捐的大怜小，唉对光甩面爆标破效阴果影错响最眠大，趋下面挡从三傲种不战同情裹况进农行说婶明。昆（1药）当鱼m=慎a/息W=鸦2时侮，孔闷间距劈值a玻偏大腹，而流W值耀偏小医，成悦为两奉个炮让孔单央独爆井破时辣的爆载破漏雪斗，堤留下宪ab娱c三件角形永岩埂货，起归不到董光面梨爆破悔效果坡，如骗图-梯2（球a）廉。院（2猫）当服m=誉a/均W=蝇1时霉，如贿果两愿炮眼小同时竟起爆奇，压奉缩波肉到达揪自由浑面前竞，即路可完暑成孔锈间裂冻隙的趁贯通剧，而搏形成柿光面马。如荷不同赠时起卸爆，饱另一谊炮眼叛起自祸由面参作用杰，也锹可达钻到光直面爆垮破效鱼果，朱如图虹-2主（b鼻）所湖示。确（3泳）当台m=污a/先W=术0.萌5时绞，不顿管是态否同她时起茎爆，利压缩磨波到数达自奏由面毯时，魄首先而到达龙相邻善炮孔隆，不坝仅产山生裂耐图2怒蜓不同烫密集井系数键的爆眨破情请况拔缝，批并使浪该孔拨的岩铁石破浅坏，样甚至惕造成蛋超挖某，也蛾达不雨到光裕面爆单破的捞效果公，见水图-原2（岔c）址所示蜜。谁实践老表明弯，当绑m=窑0.馒8~动1.环0时蚀，爆卧破后浆的光肉面效嫌果较吧好，晌硬岩似中取慰大值链，软腥岩中知取小挽值。贩2.吊1.雨5早、线其装药怖密度贵毁线摘装药车密度稿又叫励装药谢集中纸度，政它是的指单别位长胸度炮共眼中谱装药欲量的势多少务（g顺/m呜）。下为了绕控制垒裂隙才的发话育，胃保持惠新壁填面的蹲完整海稳固佩，在亮保证迁沿炮皱眼连秒心线颜破裂除的前犹提下聪，尽制可能魔少装看药。禽软岩秋中一握般可移用7岗0g漏/m谣-1浩20阀g/近m，烛中硬仪岩中至为2堤0摆g/冒m轻-3帮00里g/必m，县硬岩安中为旗30岂0g颜/m锤-正35惑0g征/m隔。饱2.布1.颈6科周边疾眼的盾其他驶参数燥雕（佛1）黄炮眼术直径惠d。呆光面困爆破诚的周档边眼暴直径鞭无需切选择俊，国璃内掘想进常用用的吨炮眼病直径千为帖35返mm汉-5剑mm圆；（踏2）塌周边融眼的槽深度扑l和故角度抚α购。责“便预留闷光面剥层申”声法的糟周边静眼深添度可旱达沙2.辣5m毕-3滩m下；全钓断面扎一次装爆破增时，缎周边雾眼深婆度一骨般为住1.端5m搜-2初.0欺m朱。确翼定眼悄深时雹，还微应考厌虑到旗其他盆作业言的生催产能颗力在迅掘进钟循环路中的永充分宿发挥知。佳周边司眼原息则上受应布权置在屿设计嚼轮廓罢线上栋，但晨由于斥受凿贯岩机矿机型碗的限挡制，券不得前不向柄外偏另斜一贤定角亭度，殖偏斜枝角一惯般为霸3律º疑~5系º场。偏盯斜角暮度的签大小功，可够根据堂眼深烛加以督调整乱，使侦眼底忘落在镰轮廓侦线外锋10霜0m膨m处齿。隧溪道光所面爆蹄破常妄用参姐数如洽表1趟所示岁。戚表1计污隧道俱光面允爆破号常用诸参数础岩石详类别旺周边么眼间该距危E钥(c麻m)侧最小俭抵抗站线累W萌(c煮m)驾相对势距离醉（损E/兔W）持装药直集中秘度决q阀(g早/m束)己硬膀岩尊55轻~6魔5功60冈~8从0究0.圾8~姨1.照0阅30裕0~遣35管0封中硬酸岩味45退~6吗0希60马~7善5食0.丸8~盘1.躺0丝20来0~扔30春0麻软迁岩昆35耀~4看5案45幕~5阻5滋0.促8~细1.钱0剂70宵~1荐20疲2．塘2刃浙光面劫爆破虎主要底施工荐方案淹用光慌面爆途破开博挖隧妻道时赚有两惜种方抱案，程一种漏是全始断面弹法，艇如图捐-3锤所示拖。对嘴于=4\*ROMAN黎IV仰、=5\*ROMAN阔V弊类整搁体性妻好的伏围岩稳，可屋采用持全断房面法砖，此巩时掏胀槽眼甲、辅肌助眼乖等的大参数鸭按普降通爆册破来盗设计夫，周调边眼诞则按派照光郑面爆泊破来妥设计革。可库用多洋段毫慎秒电舌雷管流或非坏电导醋爆系易统按梁顺序挂起爆六，掏碎槽眼田、辅趣助眼衬间起渠爆间欧隔时事间不溉应小木于2肠5m摸s。衫邻近声周边朴眼的笑一排凭炮眼棒的药库量要亲比其棉他炮技眼的辉药量留少，肤以控滑制围寿岩爆点震裂脱隙的歌发展孙。愁另一交种是怪预留颗光面痒层法绵，先罪掘进翠超前菊导洞牙，然公后加敲以刷友大，胖如图浇-4传所示买。这饼种预课留光夹面层纹法的按特点涝是，怜在爆诱破周练边眼悠之前它可根巩据爆斯破超幕前导割洞的促情况骑进行斗参数听调整雨或修滤正轮割廓，式以达挠到较牙好的谷光面西爆破葵效果赢。姿3粉影响捎光面末裂缝碧形成猴的因欠素露影响般光面桶裂缝瞎形成却的因衣素很号多，童主要紫因素顽有装凑药量祖和装敏药结汗构，梳最小垃抵抗草线与忌孔间偶距的惩比值蚂，起制爆方赴法、驴空孔刑等。隆3.驴1你装绝药结盼构状为了民不破占坏需弓要保伟护一野侧的通围岩末，要盟采用萍较大糠的不栋耦合兵系数山（K知=d傲/d笑0，伪K评≥牵2~卸2.豆5）母，环体状间拢隙装枕药和歪间隔严装药报，以泡及低纹猛度恐、低扭爆速睬（如陡20描00拜m/符s~周30夕00狭m/狸s）巷、缩低密志度的凡炸药揪。闸没旅烦踏运主3.却2符最爪小抵尖抗线走、空唐孔与为孔距荷最小诱抵抗敏线应估大于搅光面野孔的本孔距洽。最楼小抵利抗线桨过小睬时，剖孔与什孔之我间的抓光面连裂隙密来不艺及贯予通，字各孔顿就已麻朝自喊由面炊形成蔽爆破鲜漏赢斗，脑结果颗产生害凸凹勾不平精的破贸裂面日；相耀反，致最小宝抵抗坡线过疫大时粉，光脉面裂库隙固嘱然容小易形充成，张但是闯自由谜面方院向的任爆破派效果倒可能索要恶塔化，秘会出客现大奉块度陷。柏根据泻理论精推算尸和现汗场施叶工分吐析，至空孔声和最酿小抵句抗线引的比炕值最诚好是玉0.输8~警1。断在节征理、色裂隙捐发育复的岩桃石中坦以及推开挖报面的戒拐角董、弯股曲部帐分，搭要加颗密炮还孔或暗增加蚕导向涝空孔针。告3.厦3卸起社爆间干隔时嗓间尚实验粪室爆坚破试宽验研胀究表起明，努齐发尸起爆性的裂缩隙表陆面最册平整乒，微倘差延趋期起所爆次娃之，秃秒差叠延期叙最差负。齐纲发起湖爆时狡，炮臂眼贯诊通裂咸隙较巾长，婚抑制凉了其竖它方惩向裂油隙的纱发育艇，有除利于姐减少彼炮眼断周围书的裂寨隙的门产生驼，可错形成跟平整侄的壁鞭面。潮所以笑，在巡实施岗光面田爆破名时，梦间隔见时间争愈短采，壁冤面平长整的朴效果皱愈有邮保证区。应隙尽可猴能减决少周削边眼吗间的速起爆乳时差样，相销邻光枕面炮田眼的妇起爆抚间隔罚时间坝不应衣大于车10陕0m令s。秤4具工汽程实脸例械4.胆1铃挖工程造概况容鹤峰继县官秋田坪呜流域苏输水绕隧洞怠，全笼长1吴89督m铸，属踢于丘旧陵区俩垄岗千低丘哑区（=3\*ROMAN阔II载I漂）。脂官田恭坪毙隧道基出露仪地层般主要边为晚锯侏罗窜世晶晃屑熔贡结凝饲灰岩会。表从面覆印盖第勾四系棵残坡值积松叠散层堂，岩采性为叨含碎慌石亚镜粘土捡，局刚部为从含粘设性土温碎石滨，土定质松睛散。多下覆忧晚侏煎罗世熔晶屑犁熔结厘凝灰民岩，优岩性遮为晶翠屑熔旅结凝娃灰岩孝，块挤状结踢构，工岩质肠坚硬茂。受墙地质腰构造雪影响渐，节苍理发叛育。哀围岩纵类别肉强风观化层=2\*ROMAN棉II公类，然中风峡化层=3\*ROMAN丢II贯I割类，圾微风仓化层=4\*ROMAN钓IV采类。润4.葵2托瑞爆破窗方案久1、=2\*ROMAN虑II侧、=3\*ROMAN辞II抵I间类围愁岩稳醒定性阀较差罗，节付理裂飞隙发娇育。欺对=2\*ROMAN光II且类围有岩采挑用台相阶开体挖法所，每毁个循以环进该尺为归1.横0予m筝。从2、=4\*ROMAN那IV爱类围葬岩稳馒定性捷较好兵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