隧道光面爆破概要
隧道光面爆破施工工法
隧道光面爆破施工工法一、工艺原理光面爆破是控制开挖轮廓的一种爆破技术,它沿开挖轮廓周边布孔,利用主炮孔爆破后形成的良好临空面,在光爆层中起爆,借以减少光爆孔爆破的夹制作用,降低炸药单耗,减少一次起爆药量,使其获得平滑的开挖廓面,减轻围岩的破坏,减小超欠挖和避免产生冒顶和坍塌。
二、光面爆破技术要点隧道开挖应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具和爆破器材等结合爆破振动要求进行钻爆设计。
施工中应根据爆破效果不断调整爆破参数。
2.1爆破参数选定2.1.1周边眼间距E周边眼间距直接控制开挖轮廓线平整度的主要因素,一般E=(12~15)d,其中炮眼直径d=35~45cm,对于节理发育,层理明显的围岩地段,周边眼的间距可适当减小,也可在两个炮眼之间2.1.2最小抵抗线W(光面层厚度)最小抵抗线W直接影响光面爆破效果和爆碴块度,周边抵抗线应大于周边眼间距E,软岩取较小的E值时,W值应适当增大。
2.2周边眼装药结构2.2.1软岩周边眼装药结构一般采用两种形式:一种是较破碎围岩采用空气间隔装药,导爆索传爆。
导爆索作为炮眼装药时,按10g/m折算为2号岩石硝铵炸药。
另一种是较完整的软弱岩层采用小直径光爆炸药连续装药。
分别如下图所示:2.2.2硬岩周边眼装药结构硬岩一般采用导爆索间隔装药,装药结构如下图:炮泥导爆索药卷周边眼间隔装药结构(单位:cm)除周边眼、中空眼外,其余掏槽、底眼、掘进眼的装药结构均为连续装药,只是装药长度不同2.2本隧道钻爆参数①循环进尺的确定:根据实际情况,为减少对围岩的扰动,IV、V级围岩根据钢架支护间距确定,本隧道IV级围岩2.0m,V级围岩1.0m,II、III级围岩不大于3.5m。
②钻孔直径选择:采用Φ42mm钻眼直径,炸药选择2号岩石乳化炸药。
③隧道开挖断面的大小:由岩石和开挖方法确定。
,总药量Q=q单×S×L,式中q单是单耗,本隧道初步确定q单=0.9Kg/m3左右。
隧道光面爆破方案
隧道光面爆破方案1. 引言隧道光面爆破是一种常见的隧道施工方法,它通过使用高压气体或液体在隧道岩石表面形成高热和高压力,从而破裂和剥离岩石。
本文将介绍隧道光面爆破方案的详细步骤和要点。
2. 方案准备在进行隧道光面爆破之前,需要进行充分的方案准备工作,包括以下步骤:• 2.1 确定施工范围和目标:确定需要爆破的隧道部分和预期的爆破效果。
• 2.2 进行现场勘探和测量:对施工区域进行详细的现场勘探和测量,了解地质条件和岩石性质。
• 2.3 分析岩石性质和强度:根据勘探和测量结果,分析岩石的性质和强度,确定适合的爆破参数。
• 2.4 制定爆破方案:根据岩石性质和工程要求,制定详细的爆破方案,包括爆破参数、爆破序列和安全措施等。
3. 方案实施实施隧道光面爆破方案时,需要遵循以下步骤和要点:• 3.1 清理施工区域:在爆破前,需要清理施工区域,将可能干扰施工的障碍物清除。
• 3.2 铺设爆破孔:根据爆破方案,使用钻探设备在岩石表面钻探爆破孔,确保孔深和孔径符合要求。
• 3.3 注入爆破药剂:将爆破药剂注入爆破孔中,并按照方案要求进行药量和药剂类型的控制。
• 3.4 密封爆破孔:在完成爆破药剂注入后,使用爆破密封材料密封爆破孔,确保爆破能量集中在孔内。
• 3.5 进行爆破作业:在确保施工区域安全的前提下,使用爆破装置引爆爆破药剂,观察并记录爆破效果。
• 3.6 清理爆破残留物:在爆破后,清理施工区域的爆破残留物,并进行必要的修复工作。
4. 安全措施为了保障施工人员的安全和减少施工风险,必须采取以下安全措施:• 4.1 员工培训:对施工人员进行专业培训,提高他们对施工风险和安全措施的认知。
• 4.2 安全装备:为施工人员配备适当的个人防护装备,如安全帽、防护眼镜、耳塞等。
• 4.3 安全区域设立:在施工区域周边设立安全区域,限制未经授权人员的进入。
• 4.4 安全监测:对施工区域进行安全监测,及时发现和排除安全隐患。
隧道光面爆破技术、安全、工艺技术交底
隧道光面爆破技术、安全、工艺技术交底1. 简介隧道光面爆破技术是一种在隧道工程中广泛应用的爆破方法。
本文将介绍隧道光面爆破技术的原理、应用、安全措施以及工艺技术交底的要求。
2. 隧道光面爆破技术原理隧道光面爆破技术是利用爆破药在隧道内形成的爆破死区作用,以地层受力特征为基础,将爆破药按照合理的布点方式布设在隧道工作面上,通过控制爆破药的起爆时间和爆炸能量,实现对岩石的有效破碎和控制爆破震动,从而达到安全、高效的隧道开挖目的。
3. 隧道光面爆破技术应用隧道光面爆破技术可以应用于各种类型的隧道开挖,包括公路隧道、铁路隧道、地铁隧道等。
该技术能够在隧道开挖中提高施工效率、减少爆破噪音和颤动,同时节省了能源和环境资源。
4. 隧道光面爆破技术的安全措施在隧道光面爆破技术中,安全是至关重要的。
以下是一些常见的安全措施:4.1 爆破前的安全检查在进行隧道光面爆破之前,必须进行充分的安全检查。
这包括对爆破药的贮存情况、爆破装置的状态、爆破设备的安全性等进行检查。
4.2 爆破区域的封闭和警示爆破区域应该进行有效的封闭和警示,以确保没有人员和动物进入危险区域。
必要时,可以安排专人进行引导和警示。
4.3 安全远离爆破区域所有人员都必须安全远离爆破区域,以避免爆破震动和碎石片对人身安全造成伤害。
4.4 防护设备的使用所有从事隧道光面爆破工作的人员都必须佩戴合适的个人防护设备,包括安全帽、护目镜、防噪耳塞等。
5. 工艺技术交底要求工艺技术交底是隧道光面爆破技术施工过程中的重要环节。
以下是常见的工艺技术交底要求:5.1 施工方案工程施工方案应具体详细,包括爆破药的种类和用量、爆破装置的布设方式、起爆时间和爆炸能量的控制等。
5.2 安全注意事项工艺技术交底中必须强调施工过程中的安全注意事项,包括爆破区域封闭和警示、人员安全远离爆破区域、个人防护设备的使用等。
5.3 工艺流程图工艺技术交底应包含详细的工艺流程图,以便工作人员能够清楚地了解整个施工过程。
隧道光面爆破及微振动爆破技术(21页)
隧道光面爆破及微振动爆破技术一、隧道光面爆破技术1、光面爆破技术概述从上个世纪末,西安安康铁路工程建设开始,光面爆破就成为一项强制性考核指标,被写进各条新线铁路工程的招标文件中,成为隧道工程诸多技术要求中的一个重要内容。
到目前为止,在各种地质条件下,用不同方法施工建成的新线隧道工程,绝大多数施工单位都能较好地应用光面爆破技术施工。
但是光面爆破技术的发展却是十分缓慢的。
通常所说的光面爆破,从技术上说也包括了预裂爆破技术。
光面爆破技术的在1950年发源于瑞典,1952年在加拿大首次应用。
1965年起在我国包括铁路工程中获得推广。
预裂爆破是由光面爆破演变而来的。
1958年加拿大工业有限公司在11月出版的一本小册子里,介绍了一项水利工程取得光面岩壁的“光面爆破”一书。
在这本书里第一次记载有由缓冲爆破演变出的预裂爆破技术。
半个世纪以来,光面爆破和预裂爆破技术已在世界范围内受到日益广泛的重视。
在各种地质条件下开挖的各种用途的、露天和地下建筑施工中,都得到推广应用,并取得了良好的效果。
在这个过程中,国内外对光面爆破和预裂爆破技术有过繁多而不一致的名称和分类。
如控制爆破、周边爆破、缓冲爆破等等。
但就其技术内容的实质来看,都是防止开挖边界以外围岩超挖和控制爆破对保留岩体破坏程度的爆破技术。
直到1970年前后,人们才比较趋于一致地认为可以用“光面爆破”一词,作为以前所说的所有这类方法及其变化的总称。
我国一度曾将光面爆破和预裂爆破列入控制爆破技术。
但由于“控制爆破”含义甚广,如爆破振动控制,光面爆破块度和抛掷方向的控制等等。
而光面爆破和预裂爆破无论其原理,应用范围、技术内容等都和一般的控制爆破有明显区别。
最终,我国在工程实践中,包括相关的规范,规则中均把所有这类有实用价值的技术统称为光面爆破。
传统的爆破方法,爆破轮廓不平整,产生许多一直伸入岩体内部的裂隙,有时还会造成相当大的超挖。
而这样不合理的状况,长期以来在岩石爆破技术中,却理所当然地为人们所默许。
隧道光面爆破
隧道光面爆破目前,全局在建隧道80.5座,总长度185.53km,绝大部分隧道是需要爆破作业的石质隧道。
做好隧道的光面爆破,对隧道施工的安全、质量、工期及经济效益都具有重大的意义。
为了节省时间,本课不多讲爆破的理论,也不面面俱到,仅针对隧道的光面爆破技术重点谈一点意见。
要谈光面爆破,必须首先要了解爆破的一些基础知识。
一、爆破器材(一)炸药。
工业炸药共分三类:煤矿许用炸药、岩石炸药、露天炸药(见下表)。
隧道工程常用的炸药、性能及适用范围(二)起爆材料:1、火雷管`火雷管是最简单的一种雷管,不受散电流影响,使用广泛,但受撞击、磨擦和火花能引起爆炸,火雷管全是即发雷管。
我们目前常用的毫秒导爆雷管共分三个系列:第一系列20段,分别相距25-300ms;第二系列分21段;第三系列分30段。
每段里面段数越大,相隔爆破的时间就越长;雷管按起爆能量大小分为10个等级(号数),号数愈大,起爆能力也愈强,常用的是6号和8号雷管。
2、电雷管毫秒延期电雷管的延期材料为缓燃剂,延期时间较长,射不强,安全性不高,属于隧道限制使用产品,多用于有瓦斯与煤尘爆炸危险的环境中,它是目前能采用的唯一起爆方法。
3、导火索用来传递火焰给火雷管,配合火花起爆法使用。
导火索的燃速一般在110-130m/s范围内;缓燃导火索则为180-210m/s 或200-350m/s,具有一定的防潮耐水性能。
普通导火索不能在有瓦斯或有矿山类爆炸危险的场所使用。
目前,隧道施工中已基本不再使用导火索加火雷管的起爆系统,而使用非电起爆系统。
4、导爆管塑料导爆管是用来传递微弱爆轰力,给非电雷管使之爆炸的传爆器材。
塑料制成外径3.0mm,内径1.5mm的半透明管,内壁涂有高性能炸药。
其传爆速度可达1900-2000m/s,其本身须使用非电雷管起爆。
导爆管本身比较安全,扭曲、打结、水下(<80m)均能正常起爆,在火焰和机械的作用下不能燃烧和起爆。
在导爆管出口端喷出的爆破药可以引爆火雷管,但不能引爆炸药,其本身只能用火雷管、导爆索、击发枪、专用激发器发爆。
隧道光面爆破和预裂爆破的原理
隧道光面爆破和预裂爆破的原理一、爆破原理1、光面爆破作用原理:光面爆破的破岩机理十分复杂,目前仍在探索中。
尽管在理论上还很成熟,但在定性分析方面已有共识。
一般认为炸药起爆时,对岩体产生两种效应,主要是爆炸气体膨胀做功所起的作用。
光面爆破是周边眼同时起爆,各炮眼的冲击波向四周作径向传播,相邻炮眼的冲击相遇,产生应力波德叠加,并产生切向拉力,拉力的最大值发生在相邻炮眼中心连线的中点,当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时,岩体便被拉裂,在炮眼中心连线上形成裂缝,随后,爆炸气的膨胀令裂缝进一步扩展,形成平整的爆裂面。
2、预裂爆破作原理:主要指预裂爆破成缝机理。
为了保证预裂爆破成功,首要的条件是不压坏预裂孔壁,其次是沿预孔连线方向成缝。
当炸药爆炸后,产生的冲击压力和高压气体的作用,将会使孔壁产生剧烈破坏。
要想不压坏孔壁必须采用不偶令装药法,即药包直径小于钻孔直径。
试验发现,当药包与孔壁之间存在空气间隙时,由于空气的缓冲作用,使孔壁所受压力大大降低。
试验得出,当不偶令系数M=2.5时,作用在炮孔内壁的最大切向应力只相当于不偶令系数为1时的大约1/16。
因此,完全有可能利用现有的常用炸药,用不偶令装药来降低孔壁压力,把几万个大气压降到每平方厘米只有几千或几百会斤的压力值。
当降低的压力值小于或极接近于岩石的极限抗压强度时,便可使孔壁不受爆破压缩破坏或者只受少量的振动。
在利用不偶令装药保证孔壁不受破坏的前提下,第二个条件就是怎样保证在预定的方向成缝。
实践经验证明,只需要调整相邻炮孔的距离或孔内装药量便可达到成缝的目的。
二、技术措施1、光面爆破的主要技术措施如下:(1)根据围岩特点,合理选定周边眼的间距和最小抵抗线,尽最大努力提高钻眼质量。
(2)严格控制周边眼的装药量,尽可能将药量沿眼大均匀分布。
(3)周边眼宜使用小直径药卷和低猛度、低爆速的炸药。
为满足装药结构要求,可借助导爆索(传爆线)来实现客气间隔装药。
(4)采用毫秒微差有序起爆。
隧道光面爆破
隧道光面爆破一、工程概况1、铁炉隧道位于湖南省邵阳市新邵县坪上镇,线路于坪上镇双石村村后的山坡上进入隧道,下穿岩山岭,隧道出口位于杨桥村附近的山坡上。
隧道出口里程DK182+340,分界点里程DK181+247,长1093m,为双线隧道;隧道内最大埋深149m。
2、全隧围岩衬砌划分:Ⅲ围岩共计326m,采用台阶法施工;Ⅳ级围岩共计657m,采用弧形导坑预留核心土法施工;Ⅴ级围岩共计110m,采用三台阶七步作业法施工。
其中Ⅲ级、Ⅳ级围岩围岩长度占隧道全长的89.9%,岩性单一,全部为泥质灰岩夹石英砂岩,为隧道进行光面爆破创造了条件,为此决定Ⅲ级、Ⅳ级围岩段采用光面爆破施工。
3、光面爆破已被规定为在地下开挖工程中控制周边超挖的标准方法。
它不仅可以得到一个光滑的岩面,同时减少`了围岩中的裂隙,使随后的支护工程量得以减少。
这种方法是20世纪50-60年代由瑞典发展起来的,它不但适用于地下工程,也适用于露天开挖。
二、什么叫光面爆破:在主体岩石爆破后,沿设计轮廓线将爆破孔起爆的爆破方法称光面爆破。
三、光面爆破的基本作业方法:1.预留光爆层:预留设计的光爆层,隧道一般留60-80cm,露天一般留1.5-2.0m,它与孔径有关。
2.一次分段爆破法:主体石方爆破与光面爆破一起进行分段爆破,主爆孔先响,光爆孔后响。
它们的延迟时间一般选择为150-200ms。
四、光面爆破的优点、缺点:优点:1.减少超欠挖,节约工程成本。
2.开挖面完整,可以减少支护工作量,有利于后期作业。
3.露天光爆,环保效果好,对保留岩体破坏小。
缺点:钻孔工艺不当,要求钻孔水平高,钻孔量大,对钻孔人员素质要求高。
五、光面爆破的参数选择:地下工程光面爆破:孔径D=(38-42)mm,孔距a=(10-15)D,实际当D取38mm时,a取40-70mm,当D取42mm时,a取50-60mm, 光爆层厚度W光=a/k,a孔距,k光爆孔的密集系数。
光爆层的厚度一定要大于孔距。
隧道光面爆破资料
隧道光面爆破资料 Prepared on 22 November 2020隧道光面爆破目前,全局在建隧道座,总长度,绝大部分隧道是需要爆破作业的石质隧道。
做好隧道的光面爆破,对隧道施工的安全、质量、工期及经济效益都具有重大的意义。
为了节省时间,本课不多讲爆破的理论,也不面面俱到,仅针对隧道的光面爆破技术重点谈一点意见。
要谈光面爆破,必须首先要了解爆破的一些基础知识。
一、爆破器材(一)炸药。
工业炸药共分三类:煤矿许用炸药、岩石炸药、露天炸药(见下表)。
隧道工程常用的炸药、性能及适用范围(二)起爆材料:1、火雷管`火雷管是最简单的一种雷管,成本低,使用灵活不复杂,不受散电流影响,使用广泛,但受撞击、磨擦和火花能引起爆炸,火雷管全是即发雷管。
我们目前常用的毫秒导爆雷管共分三个系列:第一系列20段,分别相距25-300ms;第二系列分21段;第三系列分30段。
每段里面段数越大,相隔爆破的时间就越长;雷管按起爆能量大小分为10个等级(号数),号数愈大,起爆能力也愈强,常用的是6号和8号雷管。
2、电雷管毫秒延期电雷管的延期材料为缓燃剂,延期时间较长,精确度不高;所有电雷管抗静电等杂散电流、雷电、射频辐射不强,安全性不高,属于隧道限制使用产品,多用于有瓦斯与煤尘爆炸危险的环境中,它是目前能采用的唯一起爆方法。
3、导火索用来传递火焰给火雷管,配合火花起爆法使用。
导火索的燃速一般在110-130m/s范围内;缓燃导火索则为180-210m/s或200-350m/s,具有一定的防潮耐水性能。
普通导火索不能在有瓦斯或有矿山类爆炸危险的场所使用。
目前,隧道施工中已基本不再使用导火索加火雷管的起爆系统,而使用非电起爆系统。
4、导爆管塑料导爆管是用来传递微弱爆轰力,给非电雷管使之爆炸的传爆器材。
塑料制成外径,内径的半透明管,内壁涂有高性能炸药。
其传爆速度可达1900-2000m/s,其本身须使用非电雷管起爆。
导爆管本身比较安全,扭曲、打结、水下(<80m)均能正常起爆,在火焰和机械的作用下不能燃烧和起爆。
隧道全断面开挖光面爆破工法(附示意图)
隧道全断面开挖光面爆破工法(附示意图)隧道全断面开挖光面爆破工法光面爆破是通过正确选择爆破参数和合理的施工方法,达到爆后壁面平整规则、轮廓线符合设计要求的一种控制爆破技术。
隧道全断开挖光面爆破工法,是应用光面爆破技术,对隧道实施全断面一次开挖的一种施工方法。
它与传统的爆破法相比,最显著的优点是能有效地控制周边眼炸药的爆破作用,从而减少对围岩的扰动,保持围岩的稳定,确保施工安全,同时,又能减少超、欠挖,提高工程质量和进度。
一、光面爆破作用原理光面爆破的破岩机理是一个十分复杂的问题,目前仍在探索之中。
尽管在理论上还不甚成熟,但在定性分析方面已有共识。
一般认为,炸药起爆时,对岩体产生两种效应:一是药包爆炸瞬时高温高压气体形成的冲击波效应;二是爆炸气体膨胀做功所起的作用。
光面爆破是周边眼同时起爆,各炮眼的冲击波向其四周作径向传播,相邻炮眼的冲击相遇,则产生应力波的叠加,并产生切向拉力,拉力的最大值发生在相邻炮眼中心连线的中点,当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时,岩体便被拉裂,在炮眼中心连线上形成裂缝,随后,爆炸气的膨胀使裂缝进一步扩展,形成平整的爆裂面二、光面爆破的技术要点要使光面爆破取得良好效果,一般需掌握以下技术要点:1.根据围岩特点,合理选定周边眼的间距和最小抵抗线,尽最大努力提高钻眼质量。
2.严格控制周边眼的装药量,尽可能将药量沿眼长均匀分布。
3.周边眼宜使用小直径药卷和低猛度、低爆速的炸药。
为满足装结构要求,可借助导爆索(传爆线)来实现空气间隔装药。
4.采用毫秒微差有序起爆。
要安排好开挖程序,使光面爆破具有良好的临空面。
(一)周边眼常用参数的选择1.周边眼间距E它是直接控制开挖轮廓面平整度的主要因素。
一般情况下E=(12~15)d,其中炮眼直径d=35~45mm。
对于节理较发育、层理明显以及开挖轮廓要求较高的地下工程,周边眼间距可适当减小,也可在两炮眼之间增加一个不装药的导向空眼。
2.最小抵抗线W(光面层厚度)W直接影响光面爆破效果和爆碴块度。
(整理)光面爆破.
光面爆破光面爆破是先爆除主体开挖部位的岩体,然后再起爆布置在设计轮廓线上的周边孔药包,将光爆层炸除,形成一个平整的开挖面,是通过正确选择爆破参数和合理的施工方法,达到爆后壁面平整规则、轮廓线符合设计要求的一种控制爆破技术。
隧道全断开挖光面爆破,是应用光面爆破技术,对隧道实施全断面一次开挖的一种施工方法。
它与传统的爆破法相比,最显著的优点是能有效地控制周边眼炸药的爆破作用,从而减少对围岩的扰动,保持围岩的稳定,确保施工安全,同时,又能减少超、欠挖,提高工程质量和进度。
作用原理光面爆破的破岩机理是一个十分复杂的问题,目前仍在探索之中。
尽管在理论上还不甚成熟,但在定性分析方面已有共识。
一般认为,炸药起爆时,对岩体产生两种效应;二是爆炸气体膨胀做功所起的作用。
光面爆破是周边眼同时起爆,各炮眼的冲击波向其四周作径向传播,相邻炮眼的冲击相遇,则产生应力波的叠加,并产生切向拉力,拉力的最大值发生在相邻炮眼中心连线的中点,当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时,岩体便被拉裂,在炮眼中心连线上形成裂缝,随后,爆炸产物的膨胀作用使裂缝进一步扩展,形成平整的爆裂面。
技术要点要使光面爆破取得良好效果,一般需掌握以下技术要点:1、根据围岩特点,合理选定周边眼的间距和最小抵抗线,尽最大努力提高钻眼质量。
2、严格控制周边眼的装药量,尽可能将药量沿眼长均匀分布。
3、周边眼宜使用小直径药卷和低猛度、低爆速的炸药。
为满足装药结构要求,可借助导爆索(传爆线)来实现空气间隔装药。
4、采用毫秒微差有序起爆。
要安排好开挖程序,使光面爆破具有良好的临空面。
5、边孔直径小于等于50mm。
轮廓控制为保证保留岩体按设计轮廓面成型并防止围岩破坏,须采用轮廓控制爆破技术。
常用的轮廓控制爆破技术包括预裂爆破和光面爆破。
所谓预裂爆破,就是首先起爆布置在设计轮廓线上的预裂爆破孔药包,形成一条沿设计轮廓线贯穿的裂缝,再在该人工裂缝的屏蔽下进行主体开挖部位的爆破,保证保留岩体免遭破坏;光面爆破是先爆除主体开挖部位的岩体,然后再起爆布置在设计轮廓线上的周边孔药包,将光爆层炸除,形成一个平整的开挖面。
隧道光面爆破
隧道光面爆破钻爆开挖应根据工程地质条件、开挖断面、循环进尺、钻眼机具、爆破材料等进行钻爆设计,钻爆设计应包括炮眼(掏槽眼、辅助眼、周边眼)的布置数目、深度和角度,爆破器材、装药量和装药结构,起爆方法和爆破顺序,钻眼机具和钻眼要求等。
严格遵守“短进尺、多眼、少药、助循环、反复试验”的原则实施,通过实践论证出最佳钻眼个数、深度、角度及装药量的爆破参数,力求达到爆破最佳效果。
周边残眼率Ⅲ级围岩达到70-80%,不出现超欠挖和塌方现象。
同时爆破参数随着围岩的变化及时调整,避免爆破出现时好时坏的情况。
⑴钻爆施工注意事项。
①应依据“浅孔、密布、弱爆、循序渐进’’的原则进行微差控爆。
②隧道钻爆作业耗药量控制在0.4--1.5kg/m3内。
在地下水较多地段应使用防水炸药,如甘油炸药等。
一般地段使用2号岩石硝铵炸药。
③坚硬岩石施工采取加强掏槽爆破,严格控制周边光爆孔,将超欠挖指标控制在规范允许范围内。
⑵控制超欠挖施工措施①根据施工图纸和规范的要求,采取相应的施测方法,建立复核制度,勤测勤量,保证隧道中线、高程、开挖断面和几何尺寸符合设计要求。
②开挖过程中应严格按设计尺寸控制开挖面、不得欠挖,最大允许超挖量拱部为15cm、边墙10cm,当出现超挖或小规模塌方时,应立即采用分层挂网分层喷砼或采用法向打入深度50cm直径16的钢筋外漏长度不小于塌方高度,20cm 梅花布置,然后喷射砼,严禁填塞片石、石棉瓦。
③在开挖过程中应加强施工管理,合理控制每循环进尺,选择与岩石声阻抗相匹配的炸药品种,利用空孔导向,及利用装药不偶合系数或相应的间隔装药方式有效控制超欠挖。
⑶爆破设计爆破时周边眼不耦合间隔装药。
采用2#岩石硝铵炸药,有水地段采用乳化炸药,药卷直径:周边眼Φ20,辅助眼Φ32(台车钻孔Φ42),非电毫秒雷管起爆(跳段使用),电雷管引爆。
隧道以Ⅳ级围岩断面为例,其它类别围岩光面爆破参照Ⅳ级围岩修改。
光面爆破参数表表8-3-1⑷施工工艺要点①、放样布眼:测量人员用红油漆准确绘出开挖面的中线和轮廓线,标出炮眼位置。
光面爆破简述
光面爆破1、定义沿开挖边界布置密集炮孔,采取不耦合装药(不耦合装药指炸药直径小于炮孔直径,炸药与炮孔壁之间留有间隙)或装填低威力炸药,在主爆区之后起爆,以形成平整的轮廓面的爆破作业。
在设计轮廓面上钻孔装药,并控制炸药后于开挖区主爆孔起爆,使岩体出现平整轮廓面的爆破技术即光面爆破技术。
2、适用范围煤矿上一般用于岩巷掘进或者半煤岩巷掘进。
光面爆破后巷道轮廓一般是半圆拱或者是三心拱,支护方式一般是喷射混凝土,或者锚杆支护,或者锚喷支护、锚喷网联合支护等等。
3、特点光面爆破与普通爆破法比较,光面爆破有如下显著特点:(1)爆破后成型规整,符合设计断面轮廓要求,特别在松软岩层中更能显示出光面爆破的作用。
光面爆破后通常可在新形成的壁面上残留清晰可见的半边孔壁痕迹,超挖量大为减少,从而减少了排渣量,减轻了挖掘装载运输系统的负担;对于喷锚支护的硐室还能节省喷射原材料,从而加快掘进速度。
(2)岩体保持稳定,爆破后不产生或很少产生爆震裂隙,原有的构造裂隙不因爆破而有所扩展,增强了围岩自身的承载力,特别是对于松软破碎岩层其作用和效果尤为显著。
因而可有效地保证施工安全,为快速施工创造了有利条件。
(3)新岩壁平整,通风阻力小,不产生瓦斯聚集;岩面上应力集中现象减少,在深部岩壁表面可以减少岩爆的危害,有利安全。
4、标准(1)光面爆破眼痕率:指光面爆破后,可见眼痕的炮眼个数与不包括底板的周边眼总数之比。
(2)当炮眼眼痕长度大于炮眼长度的70%时,即算一个可见炮眼的眼痕。
(3)岩壁上留下的半圆形炮眼残痕应该占周边眼数量的百分比,即眼痕率:硬岩不小于80%、中硬岩不小于50%、软岩周边成型符合设计轮廓。
(4)岩面上不得留有明显的炮震裂痕,超欠挖不超过3处(直径大于500mm,深度:顶大于250mm,帮大于200mm)。
5、施工(1)轮尺定位首先必须调整好激光,根据测量放线(中线和腰线)找准巷道轮尺中心,以轮尺中心为圆心,巷道宽度一般为半径画圆,即为巷道的拱形轮廓线,巷道两帮轮廓线为拱基线与拱形轮廓线交点处的铅垂线。
光面爆破简述
光面爆破1、定义沿开挖边界布置密集炮孔,采取不耦合装药(不耦合装药指炸药直径小于炮孔直径,炸药与炮孔壁之间留有间隙)或装填低威力炸药,在主爆区之后起爆,以形成平整的轮廓面的爆破作业。
在设计轮廓面上钻孔装药,并控制炸药后于开挖区主爆孔起爆,使岩体出现平整轮廓面的爆破技术即光面爆破技术。
2、适用范围煤矿上一般用于岩巷掘进或者半煤岩巷掘进。
光面爆破后巷道轮廓一般是半圆拱或者是三心拱,支护方式一般是喷射混凝土,或者锚杆支护,或者锚喷支护、锚喷网联合支护等等。
3、特点光面爆破与普通爆破法比较,光面爆破有如下显著特点:(1爆)破后成型规整,符合设计断面轮廓要求,特别在松软岩层中更能显示出光面爆破的作用。
光面爆破后通常可在新形成的壁面上残留清晰可见的半边孔壁痕迹,超挖量大为减少,从而减少了排渣量,减轻了挖掘装载运输系统的负担;对于喷锚支护的硐室还能节省喷射原材料,从而加快掘进速度。
(2岩)体保持稳定,爆破后不产生或很少产生爆震裂隙,原有的构造裂隙不因爆破而有所扩展,增强了围岩自身的承载力,特别是对于松软破碎岩层其作用和效果尤为显著。
因而可有效地保证施工安全,为快速施工创造了有利条件。
(3新)岩壁平整,通风阻力小,不产生瓦斯聚集;岩面上应力集中现象减少,在深部岩壁表面可以减少岩爆的危害,有利安全。
4、标准(1)光面爆破眼痕率:指光面爆破后,可见眼痕的炮眼个数与不包括底板的周边眼总数之比。
(2)当炮眼眼痕长度大于炮眼长度的70时%,即算一个可见炮眼的眼痕。
(3)岩壁上留下的半圆形炮眼残痕应该占周边眼数量的百分比,即眼痕率:硬岩不小于80、%中硬岩不小于50、%软岩周边成型符合设计轮廓。
(4)岩面上不得留有明显的炮震裂痕,超欠挖不超过3处(直径大于0深度:顶大于0帮大于)。
5、施工(1)轮尺定位首先必须调整好激光,根据测量放线(中线和腰线)找准巷道轮尺中心,以轮尺中心为圆心,巷道宽度一般为半径画圆,即为巷道的拱形轮廓线,巷道两帮轮廓线为拱基线与拱形轮廓线交点处的铅垂线。
公路隧道光面爆破施工技术
图1 炮眼装药结构
3. 施工技术要点 (1)放样布眼 在隧道开挖工程中放样布眼,需要对所有循环进行测 量,然后确定具体的数据参数,高度重视断面结构的有 效控制,针对开挖位置则要选择红油漆准确标记轮廓线, 确定炮眼具体位置,而且要将尺寸偏差严格控制在 5cm 以内。 (2)定位钻孔 对于钻眼施工而言,必须要严格按照标定的位置完成。 在进行钻眼时应该和隧道的轴线相持平,所有炮眼的位置 都应该低于底眼 5cm,这样可以使钻眼过程中产生的岩 粉沿着炮眼有效流出。 (3)清孔装药 在进行装药施工前,应该利用压缩空气完成炮眼位置 的清理工作,保持干净,而且要认真、仔细对炮眼数量进 行检查,从而切实保证其满足设计方案有关要求。在进行 装药时需要组织施工技术人员分段安装雷管段,按照爆破
光面爆破是指对爆破作用范围和方向进行控制,使爆 破后岩面平整性满足规定要求。采用光面爆破施工技术, 能够防止发生岩面开裂问题,增强支护质量,提高岩壁可 靠性与稳定性,有效控制对围岩带来的扰动影响,以及岩 体开挖轮廓。基于此,光面爆破技术凭借着一系列优势, 成为了公路隧道开挖工程中的一项重要施工技术。
表1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ围岩类型及结构尺寸
结构尺寸 断面高度尺寸 断面宽度尺寸
围岩类型
(单位/m)
(单位/m)
V级围岩
10.25
12.78
IV级围岩
9.75
12.46
断面面积 (单位/m2)
107.15
98.94
2. 光面爆破设计 (1)选择爆破器材
四、隧道光爆要点
四、光面爆破施工要点在隧道爆破施工中,首要要求是开挖轮廓与尺寸准确,对围岩扰动小。
采用光面爆破能使开挖轮廓与尺寸准确,对围岩扰动小,大大地减少了超欠挖,安全、经济。
早在1979年就在衡广复线坪乐段大瑶山等11座隧道开挖施工中全面推广应用光面爆破技术,取得很大成功,并创造了大断面深孔掏槽技术和全断面深孔光面爆破技术,并在全国进行推广应用。
1隧道光面爆破技术1.1隧道光面爆破的特点与标准(1)特点光面爆破是通过正确确定爆破参数和施工方法,尤其是正确选择周边眼的钻爆参数与装药结构,周边孔爆破是在设计断面主爆体爆破之后最后同时起爆,使爆破后的围岩断面轮廓整齐,最大限度地减轻爆破对围岩的扰动和破坏,尽可能地保持围岩的完整性和稳定性的爆破技术。
(2)主要标准开挖轮廓成形规则,岩面平整;围岩岩壁上保持50%以上的半边炮眼痕迹,无明显的爆破裂缝;超欠挖符合规定要求,围岩无危石、无坍塌等现象。
(3)光面爆破的优越性对围岩的扰动小,又尽可能保存围岩自身原有的承载能力,从而改善了初期支护和衬砌结构的受力状况,可以减小初期支护强度。
由于围岩岩壁圆顺平整,减少了应力集中和局部落石现象,是隧道防坍的有力措施,从而增加了施工安全度,减少了超挖和回填量,能节省大量混凝土,降低工程成本,加快施工进度。
光面爆破可减轻振动和保护围岩,所以它是山岭隧道、城市市政隧道、地铁隧道等有效的开挖爆破方法。
1.2隧道光面爆破的主要参数隧道光面爆破主要参数包括:周边眼的间距(E),周边眼的抵抗线(W)(即周边眼至内圈眼的距离)、周边眼密集系数(K=E/W)和装药集中度(线装药密度)等。
同时,应根据爆破器材,选择周边装药结构和安排起爆雷管。
影响光面爆破参数的因素很多,主要有岩石的可爆性、炸药品种、一次爆破的断面大小、断面形状、凿岩设备、钻孔直径和深度等,其中影响最大的是地质条件。
光面爆破参数的选择,通常采用简单的计算并结合工程类比法加以确定,在初步确定后,一般可在现场爆破实践中加以修正改善。
隧道光面爆破
隧道光面爆破一、爆破原理1.作用机理:光面爆破的破岩机理是一个十分复杂的问题,仍在探索之中。
尽管在理论上还不甚成熟,但在定性分析方面已有共识。
一般认为,炸药起爆时,对岩体产生三种效应:一是应力波反射拉伸破坏所起的作用;二是爆炸气体膨胀做功所起的作用;三是二者共同作用所起的破坏。
近几十年来的研究、实验和生产实践表明,第三种效应比较符合工程实际情况。
光面爆破是周边眼同时起爆,各炮眼的冲击波向其四周作径向传播,相邻炮眼的冲击相遇,则产生应力波的叠加,并产生切向拉力,拉力的最大值发生在相邻炮眼中心连线的中点,当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时,岩体便被拉裂,在炮眼中心连线上形成裂缝,随后,爆炸产物的膨胀作用使裂缝进一步扩展,形成平整的爆裂面。
2、成缝机理:预裂爆破和光面爆破都要求沿设计轮廓产生规整的爆生裂缝面,两者成缝机理基本一致。
现以预裂缝为例论述它们的成缝机理。
预裂爆破采用不耦合装药结构,其特征是药包和孔壁间有环状空气间隔层,该空气间隔层的存在削减了作用在孔壁上的爆炸压力峰值。
因为岩石动抗压强度远大于抗拉强度,因此可以控制削减后的爆压不致使孔壁产生明显的压缩破坏,但切向拉应力能使炮孔四周产生径向裂纹。
加之孔与孔间彼此的聚能作用,使孔间连线产生应力集中,孔壁连线上的初始裂纹进一步发展,而滞后的高压气体的准静态作用,使沿缝产生气刃劈裂作用,使周边孔间连线上的裂纹全部贯通成缝。
二.设计参数主要爆破参数有:最小抵抗线、炮孔密集系数、不耦合系数、孔距等。
1.最小抵抗线W光爆层是指周边炮孔与最外层主爆孔之间的一圈岩石层。
(全断面一次开挖成型和预留光面层)。
光面层厚度或周边眼(光爆孔)到邻近辅助眼间的距离,是光面眼(光爆孔)起爆时的最小抵抗线,一般它应大于或等于光面眼间距。
如果最小抵抗线过大,光爆层将不能很好地破碎下来,甚至产生大块或留底根;如果最小抵抗线过小,在反射波作用下,可能导致围岩破坏,影响光爆效果和围岩的稳定性,甚至产生超挖形成凹凸不平的壁面。
隧道光面爆破总结
光面爆破总结通过最近二衬混凝土浇筑方量的超方情况,前期的隧道爆破效果不是很理想;为了提高工程质量,保证施工安全,控制隧道超欠挖,节约工程成本,经项目部领导和工程部技术人员共同研究,决定制定以下光爆质量控制及奖罚措施:一、成立隧道光面爆破质量控制领导小组组长:副组长:组员:二、技术控制1、钻爆设计应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具、爆破材料和出碴能力等因素综合考虑。
2、爆破开挖一次进尺根据围岩条件确定,开挖软弱围岩时应控制在1〜2m 之内,开挖坚硬完整的围岩时根据周边眼的外插角及允许超挖量确定。
硬岩隧道全断面开挖,眼深为3〜3.5m的深眼爆破时,单位体积岩石的耗药量可取0.9〜2.0kg/m3;采用半断面或台阶法开挖,眼深为1.0〜3.0m的浅眼爆破时,单位耗药量可取0.4〜0.8kg/m3.3、周边眼参数的选用应遵守下列原则:1)当断面较小或围岩软弱、破碎或在曲线、折线处开挖成形要求高时,周边眼间距E应取较小值;2)抵抗线W应大于周边眼间距.软岩在取较小的周边眼间距的同时,抵抗线应适当增大;3)根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼最小抵抗线。
围岩软弱、破碎,周边眼间距取小值,E/W取小值。
4、严格控制周边眼装药量,并使药量沿炮孔长度合理分布。
周边眼宜用小直径药卷和低爆速炸药,可借助传爆线实现空气间隔装药。
开挖断面一次起爆时,如毫秒雷管的间隔时间小,周边眼雷管应与内圈眼雷管跳段使用,二段炮眼之间起爆时差可取50〜100ms。
5、炮眼的深度、角度间距应按设计要求确定,并应符合下列精度要求:1)掏眼槽眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5cm.2)辅助眼眼口排距、行距误差均不得大于5cm.3)周边眼沿隧道设计断面轮廓线上的间距误差不得大于3cm,周边眼外斜率不得大于5cm/m,眼底不超出开挖断面轮廓线10cm,最大不的超过15m。
4)内圈炮眼至周边眼的排距误差不得大于5cm,炮眼深度超过2.5m时,内圈炮眼与周边眼宜采用相同的斜率。
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光面爆破 。
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周边眼布置在设计轮廓线上,通 常为斜眼,眼底落在设计轮廓线上或 外摆10cm,一般采用光面爆破或预裂
爆破 。
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图 楔形掏槽—水平楔形 其他孔线形布置
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楔形掏槽—垂直楔形
其他孔环状布置
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孔数较多同类孔也应采用分段延时起爆。即使
是楔形掏槽眼,各对楔形掏槽眼之间应跳段设置。
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掏槽困难,可适当加眼。在坚硬岩石中掏
要有楔形掏槽和桶形掏槽,多用楔形掏槽 方式;有水平楔形与垂直楔形之分。
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辅助眼(崩落眼)一般围绕掏槽空间,按
线形或环形均匀布置;排间距b(即抵抗线w)应 小于同排或同环的孔距a,常为孔距a的80%
~100%;可以打垂直眼,也可打斜眼,逐渐垂
直;周边眼布置在设计轮廓线上,通常为斜眼, 眼底落在设计轮廓线上或外摆10cm,一般采用
是后续爆破效果能好的基础,直接影响隧
道爆破的循环进尺和掘进效果。
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辅助眼进一步扩大掏槽空间,破碎隧道 岩体,为后续爆破提供新的自由面;
周边眼则直接关系着到隧道开挖边界
的超欠挖大小和对保留围岩损害的程度。
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炮孔布置位置与形式: 掏槽眼一般布置在断面的中下方,主
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光面爆破设计:
当炮孔直径为35~45mm时,间距一般 可取500~700mm. 但在岩石节理裂隙发育的地区,或者 对光爆面的质量要求高的部位,其孔距还 应更小一些。 本工程就应取消小值,推 荐在: 350 ~500mm
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(2)最小抵抗线w和炮孔密集系数m w即光面层厚度,一般说来w>a光面孔间距。 因为: w过小,孔与孔间的光面裂隙来不及贯通前, 各孔就朝自由面方向形成爆破漏斗,结果产生 凹凸不平的破裂面;反之,w过大,光面裂隙虽 易于形成,但自由面方向的爆破效果可能恶化, 产出大块多,在壁面造成凹坑。
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各类孔孔间距取值原则: 掏槽孔的夹制作用大,爆破条件差,炮孔 应较密; 辅助孔(崩落孔)经过掏槽孔、扩槽孔爆 破后,自由面条件较好,孔距应较大;距掏槽 空间越近排距越大;
周边ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的作用是控制开挖轮廓,应采用光 面爆破或预裂爆破,孔间距必须小于排间距;
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光面爆破设计(几个要点): (1)周边眼间距a 周边眼要适当加密,才能有效地形成光面 裂隙。若孔距过大,孔间导向作用消失,光面 裂隙就不能形成;而孔距过小,又会增加钻孔 费用和爆破工作量,还可能使药量偏大,光面 效果不好,所以,一般: a =(8~18)d,其中d——孔径。
内圈孔距离开挖面较近,应适当加密, 使炸药能量在内圈孔一带均匀分布,减少 对围岩的爆破破坏;扩槽、崩落孔爆破后, 部分岩碴堆积在底板上,增加了二台孔、 底板孔的爆破负荷,为保证底部的爆破效 果,二台孔、底板孔也必须适当加密。
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炮孔的方向和角度
炮孔的方向,可以与作
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一般: m =a/w=(0.6~0.8),最大可以 达到1, 即mmax=1。
业面垂直或倾斜,在有明显
裂缝或层理时,炮孔应与岩
石裂缝或层理垂直或斜交(见
图),尽量避免平行层理
和钻入裂缝。掏槽可利用裂缝、层理。
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一般炮孔应与自由面成一定角度,以 有利于爆破外抛。角度的大小,根据岩石 的坚硬程度、炮孔作用及便于作业而定。 炮孔角度越大,爆破效果越差;炮孔角度 越小,最小抵抗线(装药中心至自由面的 垂直距离)越小,爆破效果越好,但炮孔 深度浅,进度慢。既要进度快,又要爆破 效果好,必须选择好炮孔的角度。
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扩槽孔、内圈孔、二台孔、底板孔的 孔距均应比掏槽孔和周边孔大,但是比崩 落孔要密,其间距或抵抗线一般为崩落孔 的80%左右,因为扩槽孔的作用是进一步 扩大槽腔,为后续炮孔的爆破提供良好的 临空面条件,应适当加密炮孔,以保证爆 破效果;
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光面爆破的特点技术: 沿设计轮廓线打一排小孔距的
平行炮孔,小药量、不耦合装药,
在开挖区主炮孔爆破后(后起爆),
同时起爆。
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光面爆破的切割成缝机理: 1、相邻孔的导向作用
2、爆生气体的扩缝作用
(小孔距、平行炮孔、小药量、不
耦合装药、后起爆、同时起爆)。
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槽,难以形成掏槽空间,可在楔形掏槽眼上下 中间部位各加一个掏槽眼,且向楔形中央倾斜。
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隧道爆破周边眼必须采用的光面爆破。
实践表明,采用普通爆破方法,不仅 对围岩扰动大,而且难以爆出理想的开挖 轮廓,而光面爆破较大程度的满足上述要 求。
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Tunnel Blasting
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周边眼
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辅助眼
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掏槽眼
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爆破光面的形成,起至关重要的是掏槽
眼和周边眼的设计。其中: 掏槽眼是为辅助眼提供新的自由面,
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炮孔倾角取值参考表: 加强掏槽孔: 50°~55°; 掏槽孔: 辅助孔: 周边孔: 55°~75°; 75°~90°; 85°~90°。
岩石坚硬取小值,岩石松软取大值。
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各类炮孔眼底要落在要求的同一平面 上,掏槽眼应超深20cm左右。