厚层黄土隧道聚能水压爆破施工技术

厚层黄土隧道聚能水压爆破施工技术一、工程概况该隧道处于陕北东南部黄土残塬区，上部覆盖厚层黄土，由于受到强烈侵蚀作用，黄土塬已破碎不堪，零星分布，地表沟壑纵横，冲沟发育，地质主要为冲积砂质新黄土，冲洪积砂质老黄土、黏质老黄土及砂类土；下部为水平层状砂岩、泥岩等，最大埋深310m。在施工过程中主要存在滑坡、高地应力、游离态有害气体、浅埋、断层等高风险，隧道结构穿越黄土、土石混合断面、水平岩层。施工难度大、安全风险高等诸多不利因素。二、常规光面爆破技术1、技术原理常规光面爆破技术原理是炮眼中的炸药爆炸后，在岩石中传播应力波产生径向压应力和切向拉应力,由于炮眼相邻互为“空眼”,所以在炮眼连线两侧产生应力集中度很高的拉应力,超过岩石抗拉强度,炮眼之间的岩体形成的初始裂缝要比其他方向厉害的多,除此之外,由于炸药爆炸生成的高压气体膨胀产生的静力作用促使初始裂缝进一步延伸扩大。工艺流程3、装药结构常规（或普通、传统）隧道爆破采用连续装药，炮眼间距炮眼中仅装炸药而无回填堵塞，其装药结构如下图所示。炮眼无回填堵塞装药结构爆破参数常规爆破设计参数表周边眼深度3.5m，进尺2.8m，开挖断面面90.98m³，炸药单耗0.98kg/m³。泰5等、常规爆破存细在的问题班1仰）炮眼间距己为演40-50c推m毅，布眼过密、侧打眼过多、打纯眼作业时间占慈用时间过长。侍2币）由于炮孔内保充满了空气，石应力波部分能生量因压缩空气妖而损失，所以吹应力波的强度骗因无回填堵塞径而降低，结果喷削弱了对围岩惕的破碎。盟3勺）常常出现超斜挖，增加混凝专土衬砌量提高肠施工成本，隧肤道爆破开挖出皱现亏损，超挖惨是致命恳的毕“酸罪魁祸睬首周”悉。揭4框）常规爆破后灵有害气体浓度愚高，粉尘大。柳再加上斜井通压风困难，放炮私后通风时间需香要市30-4免0逆分钟，机械才筛能够到达掌子彻面进行出碴，予对工序衔接造居成了极大的影壮响。滤三、水压光面企爆破技术咏1窜、技术原邮理邻餐水压光面爆破极原理勇为晓“俗往炮眼中一定傅位置注入一定瓦量的水，并用琴专用的炮泥回胡填堵塞炮眼，地利用在水中传市播的冲击波对借水的不可压缩匀性，使爆炸能荒量经过水传递跑到围岩中几乎堆无损失，同时厨，水在爆炸气笔体膨胀作用下慈产生徒的证“高水欢楔陶”射效应，有利于冠岩石破碎，炮阶眼中的水可以春起到雾化降尘鼠作用，大大降烧低粉尘对环境习的污染，所以芬水压爆破成为基名副其药实怒“荷绿色爆唱破研”赚。工艺流程3、装药结构4、爆破参数性水压爆破设计堡参数表植周边眼深厅度能3.5纯m面，进折尺瞒3.0桨m桶，开挖断面贷面同90.98m手³主，炸药单毒耗埋0.88kg哪/m否³彻。5、水袋制作扶水袋采界用案KPS-6劈0台型水袋自动封无装机加工而成反。这种专门为采水压爆破研制单的封口机，结巩构简单，操作那方便，每小时意可制作耳约丙70炉0半个水袋。怖具体操作：首督先连接水管，荒并用扎圈锁紧洁为防进气；打舞开电源调节温许度些到堡220稍°循左右，预热约驾十分钟；试运圆转从出水口排竖除气体；然后广把塑料袋套在些出水口上，一岸按电钮水即可民冲入袋中，随陆之自动封口，迫水袋便加工成狸。怀KPS-6奔0划型水袋自动封枣装机水袋制作6、炮泥制作寄炮泥采详用榴PNJ-使A豪型炮泥机加工温而成。这种专口门为水压爆破趴研制的炮泥机颠，结构简单，脸操作方便，两所个人每小时可扩制作警约偿50中0甚根炮泥。林制作炮泥可就编地取材，节约堂成本，按照土报：砂：欧水叉=0.75:饿0.1:0.坡1宰5义的比例制作。瓦制作好炮泥放适置时间不宜太雹长，最好在使未用掌前迹1根～处2鼓小时制作好，牙炮泥应不软也样不硬，软了捣奉固时容易挤压侧出炮眼口，硬牵了捣固时不易音把炮泥捣固碎哭，堵塞不坚实忽。作PNJ-疮A剩型炮泥机笔制作完成的炮险泥7、写实针通过对典XX源隧道掘枣进夹60泼m齐的技术应用，违针对不同的地最质条件、机械木设备、气候条毕件等，采取现掘场写实记录的甚方法，对钻孔夸装药、出碴、模排险、支护、置喷浆等耗费时俱间，进行记录粗，形成写实记井录结果幼。比舌根据现场写实暖记录的结果进权行分析，单个斤循环进能尺骨3.0融m祝，作业时间平殊均急为惹1辩0送小斑时识1秀2使分钟，各工序式平均作业时间瓜如下：赚1剥)香钻孔、装药组：拐3罩小撑时嗓1前2鸟分钟。昏2孕)抵排咳险递(蠢排除拱部危漏石岸)那：岩1冰8剧分钟；亿3牧)律出碴盒：腊3虽小诱时名2陶4传分钟；搞4龟)碍打锚杆、挂网熔片等种：旨1坝小脸时但4渐8点分钟；享5预）喷射砼诵：造1虎小杜时析3宁0户分钟。费水压爆破后效料果图片唯8长、技术创新点阔水压爆破与常色规爆破相比，扰产生了较好的芝爆破效果，爆现破后岩面平整慨，减少了对周捞边围岩的扰动饥，保证安全；洽岩碴块度大小属均匀，利于装柏碴；控制了超诱欠挖，减少了乒支护混凝土用蛮量，降低了成斜本。具有显著高的歉“倒三提高一保累护宰”架作用：提高炸行药利用率，提喜高施工效率，缺提高经济效益窗，降低了粉尘范等有害气体浓裁度，保护了作驰业人员安全和委身体健康。磁四、聚能水压岭光面爆破新技蹄术1、技术原理卖聚能水压爆破她原理：就是利茶用聚能爆破原耀理，在线性药孟型罩上爆炸产甜物产生聚能作床用，爆炸产物肢的势能通过对暮称的药型罩转暂化成粒子射流即动能，虽框然述PV顾C底塑料射流没有甜金属铜射流速子度高、切割能辣力强疾，肝PV争C异射流足以在岩斥石上切割出裂冬缝励，缘PV猴C赞聚能管还能多宜产称生翁60括%皇以上爆破气体勒，在炮孔内高侵压爆破气体准私应力及气体气印刃作用下，在任聚能角中心线券方向上的岩石勺被撑开、拉断畅，相邻炮孔切屋线上形成贯通眯缝隙。2、工艺流程3、装药结构胖根据不同钻孔蛮深度选择轴向佛连续装药，接竟着装聚能装药磨管，聚能管上些部用水袋填塞丽，最后圈用常20-40c坛m扫炮泥填塞捣密鸭实。如下图所粥示：叹聚能水压爆破凭装药结构图钻爆参数战聚能水压爆破使设计参数表若周边眼深鼓度解3.5烘m呈，进孤尺出3.2副m巨，开挖断面盛面愉90.98m早³愿，炸药单齿耗静0.79kg蒸/m采³早。5、聚能管临聚能管采取一少种抗静电阻燃宰的特种塑料管患，异形双槽聚促能管。管鉴长铁2很m博、资2.5基m夫、坛3哈m欺不等。聚能管潮为炮眼深度惨的友70%衬,些聚能管是由两锐个相似半壁管才组倦成拍,纹管壁叔厚洗2mm燥,溉半壁管中央有诞一个凹进去的眉槽恭,鱼叫点做搜“剑聚能习槽证”照。聚能管截面永尺石寸骤:袍聚能槽顶辅角金70°尊,淡聚能槽顶部距幕离诚17.27m爪m浪,旗半壁管宽值度复24.18m娃m连,恨两半壁管相扣掩成的聚能管宽土度版为燃28.35m掩m复。为调节聚能贯槽对准开挖轮事廓甘面摸,踪两半壁管可调刺聚能方论向夕8泄°艘一日10疏°鸣。聚能管裝置吴中的炸药为施件工现场通用炸亏药即乳化炸药武。聚能管内部船尺寸形成的截蚀面就是炸药的剥截面。宁聚能管截面尺央寸乳6毛、聚能管装置吨聚能管装置中斜的传爆线和起派爆雷管为施工哥现场通用的起悦爆器材，起爆恩雷管段别与常摸规光面爆破相请同。往半壁管爸注药是组裝聚苗能管装置主要浙工艺。为往半摧壁管中注药需腾要空压机和注牧药枪等两种设兵备。注药枪没长馆45c匀m客，强重菠0.8k盘g闯。小型空压机案功旦率以800疮W庙，拦重姐23k戒g两。顷7绩、聚能管制作弯工益具彼简小型空压者机它络翁律傲乓注药枪涂聚能管制作步亦骤决1陆）把半壁管摆敌放在工作平台行上。语2案）把药卷一端从和沿药卷纵向遣切开包装皮，核然后两药卷沿哄纵向切开面合吃并装入注药枪旋中，最后拧紧就旋转盖。挺3协）注药枪尾部乳软管与空压机牢连接，压力区到防0.2MP奉a趴时，手握注药树枪沿半壁管从机头至尾移动，香炸药就从枪咀卷连续不断注入榜半壁管中。鲜4负）在注好炸药杜的一片半壁管勉中放置一根传慈爆线（俗称红贤线，比半壁管判长公10c玻m阴）贱,顺然后与另一片久注好炸药的半扁壁管合并、相非扣在一起，用位电工胶带缠绕赖固定。劫5逗）在聚能管装免置两端套上定复位圈，前端为张圆形，后端为矮方形。弊切割药押卷成药感注楚膨去聚能管装药庆安装传爆既线碗仆执简盟念风安装定位圈具9虽、周边眼装填欧步骤艺1电）最底部填装遵一个水袋。必耗须装到炮眼最惹底部，不能留戒有空隙。失2吗）安装聚能管捞装置。紧挨着辛底部水袋，聚见能槽要与轮廓言线方向一致，肌特别注意不能座装错电。泻鸟灵3渐）装填两个水倍袋。准4怨）堵塞炮泥。陆炮泥填塞至炮败眼口，用木质猜炮棍捣实。妈1蒸0鄙、注意事必项管拢窑已躲匀轰艰1棵）操作人员需挡经培训后上岗君。歪2偿）操作间应选哑在偏僻位置，裕单独设置，专缎人使用，并配监有防静电措找施怜愉。嘉毛拿3决）药卷包装皮哨须集中收集、怠处理。饲4技）聚能管制作赠完成后，起爆鹿雷管不得在操苗作间安装，应匀运送至作业面哑进行装填时再属安装。向5合）聚能管随做围随用，保证单押循环需要即可其。11、写实抱通过对绪XXXX牢隧道聚能水压君光面爆破掘进学技术的应用，违针对不同的地侮质条件、机械气设备、气候条层件等，采取现遥场写实记录的前方法，对钻孔储装药、出碴、伯排险、支护、环喷浆等耗费时惰间，进行记录粉，形成写实记魂录结果制。肃雷根据现场写实礼记录的结果进建行分析，单个推循环进参尺潮3.2令m脉，作业时间平度均痛为枯9仓小尼时男4够2已分钟，各工序呀平均作业时间魄如下：灾1寄）钻孔、装药桃：拔2智小颗时没4停2傅分钟。疲2浅）排需险旱(蜻排除拱部危结石牛)甩：景1堪8丽分钟；英3量）出碴女：局3驼小幕时雄2济4啊分钟；挂4小）打锚杆、挂水网片等仁：胃1练小劲时殖4牌8牺分钟；是5隶）喷射砼车：菌1等小储时段3光0聋分钟。斑1兴2凶、现场装填图洋片艰1敲3序、现场观佛摩点已标段推广简为了进一步推疫进项目整体的骆聚能水压光面扇爆破工作，起看到一个工点带衡动一个工区，建一个工区带动掀整个项目的作详用。项目部通暂过树立亮点方尿式，及时召开胜现场爆破交流钥会。段1啄4响、聚能水压光求面爆破效果罪炕杀膨做训弟聚能水压光面但爆破后效果图误片勾五、技术经济录效果分析对比导行1割、技术效果对搂比撇通过对常规光隆面爆破、水压宣光面爆破和聚移能水压光面爆狗破的爆破参数匠及效果对比分轧析，聚能水压旺光面爆破新技放术无论是在技馒术效果上还是疯经济效益上都钻具有明显的优讯势。价技术效果对比已表耗2传、聚能水压光蹄面爆破具有以驳下优冶点题:酒1纤）成型效果好乖。开挖轮廓线低平顺整齐，围匠岩扰动减少，洪超欠挖明显改谋善，有利于支胸护工序施工，央同时混凝土回低填成本大为降暴低。逢2个）造孔率减碑少厚50搜%背，大大降低了扩爆破作业工班助的劳动症量扣,楼钻孔缩胡短核3框0切分钟。少打眼贞、出碴量减少鸡，节约炸药、除雷管、钢钎等符，降低了材料床成本，减少工泥时消耗，劳动钓效率明显提高侮。察3腔）（光面）爆粉破成本降改低贯30态%迁以上。钱4冠）半眼痕保留但率达腰到狮85元%歇以上。工猛3否、经济效果对辞比暑以隧道每延米及为单位，在相沟同条件下，通矛过对常规光面胜爆破、聚能水坊压光面爆破技短术应用取得的乖数据进行对比壁分析，聚能水扩压光面爆破经湖济效果显著。兽经济效果对比党表寿根据常规爆破无和聚能水压爆腰破的现场统计姨数据对比，在矮相同开挖断面脚面积、炮眼布全置和钻孔深度虏的前提下，聚卸能水压爆破比雷常规爆破每个哀循环多开伐挖毁0.4m叙吸，每循环节省颜炸陷药激19.2k的g搬疤，每爆破一立吉方岩石节省炸给药角0.19k牢g汽间，最为显著的他是通风降尘时龄间缩短多了死30min脂伙。结合这些数椅据，采用聚能百水压爆破每延相米火工品节功省府148.1战3央元，人工费节啊省寄222.这6垒元，节省电艳费揪25.8浙2专元，制作炮泥粉、水袋每延米困需另外支出的酬费锄用卵60.3牙8饺元。通过计算画分析，应用水虽压爆破每延米蝴可节省费槽用齿396.55稍-60.38揪=336.1汇7揭元。聚能水压孤爆破每掘目进鲜20m洲炸可少钻暑爆批1津个循环，厦XXXX涛隧道采用聚能舅水压光面爆破止约威4000m什,克可减少钻爆循盯环症20瓜0槐个，缩短工器期慧10绞0累天，节省费用斥约拣13宰4呜万元辛，辣乱为项目提质增康效，减亏治亏缸做出重大贡献惑。雷六、认识与体毫会钢隧道掘进施工略中，先后采用惭常规光面爆破村、水压光面爆延破和聚能水压嚷光面爆破三种宏爆破技术，爆思破技术的一步败步提升，经历断了艰难的心路娃历程，最终我征们取得了较好黄的成效，主要谅认识和体会有拳以下几点：煌1脂、超挖严重、纯浪费惊人，在闪爆破技术上寻船求突破穗上场伊始，我确们在隧道掘进暮施工中全部采恒用常规光面爆乳破，由于工装望简单、工艺粗炎糙以及管理人柔员思想不重视箩等原因造成隧庭道开挖成型不探好，超欠挖较肚大，产生了极奴大的施工浪费大。堪为解决这种情致况，项目部领速导研究决定要鞠在爆破技术上纽入手，寻求突减破。测目前在爆破新概技术上，水压游光面爆破及聚耽能水压光面爆笼破占有绝对的确优势，于是项焰目部领导联系庙到国内著名爆飞破专家何广沂视教授，邀请何动广沂教授到我其项目部对水压龄光面爆破及聚报能水压光面爆掩破新技术进行音培训、指导。闯2翁、培训教育、蒸选点试验，在才降低成本上尝盲到甜头澡项目部暮于防201圾6霉年析4脾月邀请国内著柴名爆破专家教嫁授对水压爆破乞施工技术进行举培训、指导，胆对最新研发的盲聚能水压爆破易新技术进行技闸术讲座。项目像部重视提升各势级管理人员，依尤其是一线作概业人员的业务甜水平，根据现饼场存在的不足盖，通过定期培多训和现场指导邀，开展爆破工维班人员业务技指能培训，明确围培训目标、标树准、操作流程静及注意事项，剪保证培训效果箱。粉项目部选取灌学习拳隧举道柿1笼#士斜井作为试点删进行试验，经仔过多次聚能水抗压爆破试验，仇直至试验成功烫，通过对比分通析，聚能水压史光面爆破无论沸是在技术上还拢是经济效益上赛都要优于常规绘光面爆破，在框降低施工成本潮方面作用明显象。湾3震、发现问题、畜研究解决，在寺聚能装置上不研断完善抵聚能水压光面筋爆破试验阶段确聚能管制作人修员加工聚能管魂时不熟练，效盒率低，设备容岛易堵塞，浪费臂炸药，现场施盐工人员安装不贪规范，聚能管牌安装角度不符冶合设计要求，淘周边眼间距控厦制隐在伶80-100董c疾m秒，导致光爆效撇果差，没有能症很好的体现聚纺能管的优势。私项目部管理人骨员发现问题后茅，立即组织开稿展对聚能管制佛作人员重新培习训并进行现场闯指导，并指派各专业技术人员握对聚能管现场与安装进行指导穴及监控，经过铃分析研究决定演，将周边眼间嫂距调整返至柜60-80c榜m姨后，重新进行桃聚能水压光面重爆破，聚能管健的优势显现充舒分。川4平、技术先进、乔成效显著，在旅爆破技术上全驻面推广总聚能水压光面艘爆破新技术既叠减少了围岩扰蚂动，又提高保始留岩体的完整肆性和稳定兴性泰,惰保证开挖轮廓骂线的圆顺、整阔齐极,湖残眼保留率高室，超挖减少，包支护混凝土成攻本降低。施工素进度快、施工床质量明显提高进、降低生产成厕本显著，经济满效益和社会效音益比较明显。届操作时严格按态照施工方案布块设周边眼、严火格控制聚能管魔的开口方向，沈并使用水袋、牌炮泥堵塞，能糠达马到向“曲定向断肝裂率”供的理想效果。蛾聚能水压光面奏爆破新技术在仗XXXX忠隧熟道誓1笑#片斜井试验成功熟后，项目部及灯时组织了现场毁观摩会，针对嘱施工过程中容已易出现的问题另进行现场讲解括，并在全标段敞各个工作面进耻行推广。收分工明确、责狂任到人，在过赏程控制上严格脉执行走成立以项目经体理为组长、项昼目总工为副组讽长，项目部各搭部室负责人及孩工程技术人员拐为组员的聚能警水压光面爆破栏领导小组，实封行目标责任制渔，及时把各项航任务分解落实吊到班组，依据饥技术参数合理别、制度完善管肉控到位、现场恨管控严密多管构齐下的思路，聚进行爆破管理封。赶6拒、制度护航、讽奖罚分明，在碗考核兑现上及国时到位荒为能使施工作庄业人员思想上识重视聚能水压画光面爆破的必牛要性和重要性惠，充分发挥施晚工过程中的执赖行力度，项目误部制订了《隧它道聚能水压爆罩破实施指导意划见》、《聚能茂水压爆破考核萍实施细则及奖边惩办法》，严薪格把控爆破施眉工中周边眼间宜距、超欠挖、冬循环进尺等各纪项考核指标执鄙行。地各架子队责任偏管理人员与施捏工班组同奖同裕罚，真正实现心全员参与，杜派绝施工作业人稻员掠“谊事不关恢己升”融的心态。陵严肃考核制度决的执行力度，案项目部按月实超现对各项制度势的奖罚兑现，斯充分调动操作平工人的积极性凑，提升思想意亏识，并将聚能凶水压光面爆破这纳入工序管理燕。艰7院、锻炼队伍、接培养人才，在益项目管理上提家升水平桥项目部管理人恐员经过不断深澡化技术交底、优培训及现场实捕际管理工作的缸磨练，并在各席项管理办法和获管理制度的严及格管控下，逐碰步适应了管理婆模式，熟悉了给作业程序、管行理要点，作业溪标准。提高了母自己的管理能贝力，为企业培慈养了隧道钻爆首施工的管理人担才。懒项目技术人员条，在爆破控制毛原理、爆破参个数选择、爆破碎控制设计、测墓量放样，现场纳炮孔布设、爆掠破设计的优化鼓，爆破控制技闻能上，提高了彻认识，熟练了忍业务，提升了棍技术管控能力宽。政劳务工班通过锣项目部组织的所交底培训，制搏度综合管理，付提升了作业技猾能，提高了工爪作自律性，确差保了工作质量翁。进七、问题和思藏考山在隧道开挖施眠工过程中，不率断寻求爆破技阔术新突破，通族过超挖管控考检核评比、喷射驱混凝土成品系础数对比，及时驻兑现奖罚，提问高了工区、作凭业队的自我管低控意识，减少夕了超挖，节约料了成本，同时廉在隧道施工过立程中对于开挖古轮廓尺寸的确理定、预留变形蚀的调整、过程秧控制等方面的各思考和做法