隧道光面爆破参数的选用标准

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光面爆破参数

光面爆破参数

光面爆破设计1.光爆标准:眼痕率不少于70%;超挖尺寸不得大于150mm,欠挖尺寸不得超过质量标准要求;岩面上不应有明显的炮震裂隙。

2.光面爆破的起爆顺序。

起爆顺序:掏槽炮→辅助炮→周边炮→底板炮→底角炮。

3.光面爆破参数的确定(1)周边孔间距E。

周边眼通常布置在距开挖断面边缘0.1m至0.2m处,光爆孔的孔底的孔底朝隧道开挖轮廓线方向倾斜3~5°。

当爆孔孔径D为42mm时,周边孔间距E =(10~14)D,即0.42mm~0.59mm;Ⅱ、Ⅲ级围岩周边眼的间距为0.55m,Ⅳ级围岩约为0.50m比较合适。

(2)光爆层厚度W。

光爆层厚度就是周边眼最小抵抗线,它与开挖的隧道断面大小有关。

断面大,光爆眼所受到的夹制作用小,岩石比较容易崩落,可以大些;断面小,光爆眼受到的夹制力大,光爆层厚度相对要小些。

同时,光爆层厚度与岩石的性质和地质构造有关,坚硬岩石光爆层可小些,松软破碎的岩石光爆层可大些。

(3)密集系数K。

周边眼密度系数是周边眼间距E与光爆层厚度W的比值,是影响爆破效果的重要因素。

K=E/W(K取值0.8)(4)孔深L。

围岩循环进尺:L=0.5×B×90%=0.5×6.0×90%=2.70m(隧道宽度B=6.0m)。

除掏槽眼和底角眼取值3.2m外,其余各眼炮孔深度取3.0m。

在实际操作中应视掌子面的凹凸情况,调整各炮眼钻孔长度,使所有炮眼眼底处于同一垂直面上。

(5)装药量Q。

一是确定炸药单耗量q,炸药单耗量对装药效率、炮孔利用率、开挖壁面的平整程度和围岩的稳定性都有较大的影响。

它取决于岩性、断面积、炮孔直径和炮孔深度等多种因素。

q取值1.2kg/m3。

二是装药集中度Q。

光面爆破装药量的计算,主要是确定周边眼光爆层炮眼装药集中度,即Q=qEWQ确定为0.11~0.30kg/m。

(6)炮孔数量N。

炮孔数量取决于掘进断面积、岩石性能和炸药性能。

孔数过少将造成大块增多,周壁不平整,甚至会出现炸不开的情况;相反,孔数过多将使凿岩工作量增大。

隧道光面爆破作业标准

隧道光面爆破作业标准

隧道光面爆破施工作业标准1. 作业条件隧道开挖爆破采用光面爆破,施工前对施工人员进行详细的书面技术交底,作业人员进行岗前培训和安全教育,特殊工种的作业人员持证上岗。

仔细检查钻孔设备,风、水、电等管线路,发现问题及时处理。

2. 作业标准(1)资源配置隧道施工所需材料规格、尺寸及数量等参照图纸设计要求执行,并保证用于施工的材料符合国家质量标准。

开挖作业使用火工品必须按照正规程序办理,并投入使用。

其他工程所用材料必须应符合设计规定,满足质量验收标准,经检验合格和监理工程师批准后方可使用。

结合正常施工需要,机械设备配置如下:双线全断面开挖设备配置表(2)工艺流程光面爆破施工工艺流程图(3)作业要点⑴钻爆设计控制要点最大限度地减少爆破震动对围岩的扰动,避免造成或加大既有裂隙而出现渗漏水现象;控制后续爆破对隧道初期支护或衬砌结构的震动影响;根据分部开挖方案,爆破时不影响相邻洞室的支护结构的稳定性;控制爆破震动对临近建筑物的影响,确保地表建筑物的安全。

提高爆破效果,即隧道开挖轮廓的质量及机械化施工对岩石块度要求。

动态设计,隧道开挖时进行爆破监测,及时反馈信息,经济技术指标设计合理,操作方法利于推广应用。

根据隧道岩质情况,按《光面爆破参数表》进行选择。

施工过程中通过爆破效果检查,结合地质变化情况适当调整,以求达到安全、经济和最佳爆破效果。

光面爆破参数表⑵减震措施根据以往研究成果及施工经验,影响爆破振动强度的主要因素有:爆破器材的质量、爆破体的物理性质、爆破开挖方式、微差时间间隔、单段起爆药量等。

为此,减振爆破主要从以下几个方面采取措施:①爆破器材要获得比较好的减震效果,必须根据炸药与岩石的匹配程度选择合适的爆破器材。

为此,在隧道开挖爆破时,掏槽眼、扩槽眼和掘进眼选用高爆速的2#岩石硝铵炸药(有水地段采取乳化炸药),光爆孔采取专用的φ25小直径光爆炸药(炸药均要求防水性能好)。

雷管采用精度高的非电毫秒延期导爆管雷管,避免爆破时出现串段现象,防止因爆破器材质量问题,增大爆破振动,降低爆破效果。

隧道常用爆破全参数及爆破设计

隧道常用爆破全参数及爆破设计

一、单位耗药量单位耗药量(一)单位耗药量(二)炸药换算系数e值单位耗药量(四)单位耗药量K及其它参数(五)二、隧道爆破设计爆破设计(一)、规范规定《铁路隧道施工规范》(TB10204-2002)规定:光面爆破参数预裂爆破参数说明:1、上表所列参数适用于炮眼深度1.0~3.5m,炮眼直径40~50mm,药卷直径20~25mm;2、当断面较小或围岩软弱、破碎或对曲线、折线开挖成形要求较高时,周边眼间距E应取小值;3、周边眼抵抗线W 值在一般情况下均应大于周边眼间距E 值。

软岩在取较小E 值时,W 值应适当增大;4、E/W :软岩取小值,硬岩及断面小时取大值;5、表列装药集中度q 为2号硝铵炸药,选用其它类型炸药时,应修正。

换算系数:⎪⎭⎫ ⎝⎛+=换算炸药爆力号硝铵炸药爆力换算炸药猛度号硝铵炸药猛度2221K (二)、爆破器材的选择⑴炸药:一般情况下,多采用二号硝铵炸药,洞内有水时应采用乳化油炸药、水胶炸药或其他防水性炸药;有瓦斯的隧道内,应采用煤矿安全炸药(如2、3号煤矿炸药,2、3号煤矿抗水炸药,煤矿水胶炸药,煤矿乳化油炸药,被筒炸药,当量炸药,离子交换炸药);在软弱围岩周边爆破时,选择低爆速光爆专用炸药,如二号低爆速炸药。

隧道常用炸药国产光面爆破专用炸药⑵雷管:在无瓦斯隧道内,可首先考虑采用非电毫秒雷管或半秒雷管;在有瓦斯的隧道内,采用煤矿瞬发电雷管或毫秒延期电雷管。

雷管的段间隔时间差应考虑控制在100ms左右,在软弱围岩中爆破,为避免振动强度的迭加作用,雷管最好跳段使用,特别是1~5段的雷管。

大断面隧道爆破,至少要求有1~15段雷管。

隧道常用雷管注:各系列非电导爆管雷管延迟时间(ms)(三)、参数确定一个φ32*25cm药卷用药量0.195kg一个φ25*25cm药卷用药量0.125kg一个φ20*25cm药卷用药量0.0875kg炸药密度0.85~1.05g/cm3光面爆破岩石饱和抗压强度39.7~46.25MPa,属于中硬岩规范参数装药不偶和系数D(炮眼直径Rh/药卷直径Rc)1.5~2,宜取2.0 周边眼间距E取45~60cm最小抵抗线V,应大于周边眼间距,取60~75cm相对距E/V取0.8~1周边眼装药集中度q(kg/m)0.2~0.3眼深:全断面3~3.5m,台阶法1~3m单位用药:全断面0.9~2kg/m3,台阶法0.4~0.8kg/m3炮眼直径取43mm ,考虑油压凿岩机炮眼直径42~46mm 时,V =0.5~0.7,q =0.28~0.38 炮眼直径34~38mm 时,V =0.4~0.6,q =0.14~0.21 中空孔到装药眼间距λ:岩层系数,中硬岩以上取1.9~2.2:中空孔径(mm ) d :装药眼径(mm )掏槽炮眼间距不小于20cm ,掏槽炮眼比辅助眼深10cm 周边眼炮泥堵塞长度不小于20cm 全断面开挖:断面尺寸:72.97m2,宽11m ,高8m 1.3循环进尺的选定在软弱围岩中,宜采用0.8~1.5m ,一般取1.1m 。

隧道常用爆破参数及爆破设计教材

隧道常用爆破参数及爆破设计教材

一、单位耗药量单位耗药量(一)单位耗药量(二)炸药换算系数e值单位耗药量(四)单位耗药量K及其它参数(五)二、隧道爆破设计爆破设计(一)、规范规定《铁路隧道施工规范》(TB10204-2002)规定:光面爆破参数预裂爆破参数说明:1、上表所列参数适用于炮眼深度1.0~3.5m ,炮眼直径40~50mm ,药卷直径20~25mm ;2、当断面较小或围岩软弱、破碎或对曲线、折线开挖成形要求较高时,周边眼间距E 应取小值;3、周边眼抵抗线W 值在一般情况下均应大于周边眼间距E 值。

软岩在取较小E 值时,W 值应适当增大;4、E/W :软岩取小值,硬岩及断面小时取大值;5、表列装药集中度q 为2号硝铵炸药,选用其它类型炸药时,应修正。

换算系数:⎪⎭⎫ ⎝⎛+=换算炸药爆力号硝铵炸药爆力换算炸药猛度号硝铵炸药猛度2221K (二)、爆破器材的选择⑴炸药:一般情况下,多采用二号硝铵炸药,洞内有水时应采用乳化油炸药、水胶炸药或其他防水性炸药;有瓦斯的隧道内,应采用煤矿安全炸药(如2、3号煤矿炸药,2、3号煤矿抗水炸药,煤矿水胶炸药,煤矿乳化油炸药,被筒炸药,当量炸药,离子交换炸药);在软弱围岩周边爆破时,选择低爆速光爆专用炸药,如二号低爆速炸药。

隧道常用炸药国产光面爆破专用炸药⑵雷管:在无瓦斯隧道内,可首先考虑采用非电毫秒雷管或半秒雷管;在有瓦斯的隧道内,采用煤矿瞬发电雷管或毫秒延期电雷管。

雷管的段间隔时间差应考虑控制在100ms左右,在软弱围岩中爆破,为避免振动强度的迭加作用,雷管最好跳段使用,特别是1~5段的雷管。

大断面隧道爆破,至少要求有1~15段雷管。

(三)、参数确定一个φ32*25cm 药卷用药量0.195kg 一个φ25*25cm 药卷用药量0.125kg 一个φ20*25cm 药卷用药量0.0875kg 炸药密度0.85~1.05g/cm 3 光面爆破岩石饱和抗压强度39.7~46.25MPa ,属于中硬岩 规范参数装药不偶和系数D (炮眼直径Rh/药卷直径Rc )1.5~2,宜取2.0 周边眼间距E 取45~60cm最小抵抗线V,应大于周边眼间距,取60~75cm 相对距E/V 取0.8~1周边眼装药集中度q (kg/m )0.2~0.3 眼深:全断面3~3.5m ,台阶法1~3m单位用药:全断面0.9~2kg/m3,台阶法0.4~0.8kg/m3 炮眼直径取43mm ,考虑油压凿岩机炮眼直径42~46mm 时,V =0.5~0.7,q =0.28~0.38 炮眼直径34~38mm 时,V =0.4~0.6,q =0.14~0.21 中空孔到装药眼间距λ:岩层系数,中硬岩以上取1.9~2.2:中空孔径(mm ) d :装药眼径(mm )掏槽炮眼间距不小于20cm ,掏槽炮眼比辅助眼深10cm 周边眼炮泥堵塞长度不小于20cm 全断面开挖:222dd d A ++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=ϕϕϕλπϕ断面尺寸:72.97m2,宽11m ,高8m 1.3循环进尺的选定在软弱围岩中,宜采用0.8~1.5m ,一般取1.1m 。

光面爆破作业指导书

光面爆破作业指导书

中铁一局集团一公司宜万铁路项目经理部关键工序光面爆破作业指导书编制:审核:2005年3月10日一、工程概况由我公司施工的云雾山隧道出口起止里程为DK245+724~DK248+724,施工长度3000m。

其中Ⅱ级围岩段长1721米,Ⅲ级围岩段长543米,Ⅳ级围岩段长468米,Ⅴ级围岩段长260米,明洞8米。

主要以白云岩和白云质灰岩为主,其中DK245+568~DK245+967.6为灰色中薄层泥质条带灰岩夹灰绿色页岩、细晶灰质白云岩,节理发育,围岩为Ⅳ级;DK245+967~DK246+228上部为灰~灰白色,厚~薄层白云岩和灰岩,下部为溶崩角砾岩,顶部为灰绿色水云母页岩,节理发育,岩体较破碎,围岩属Ⅲ级;DK246+228~DK246+511为泥质白云岩,节理发育,岩层次级皱褶较发育,岩体较破碎~破碎,围岩属Ⅲ级,以上三段应注意岩爆及软质岩变形问题;DK246+511~DK248+232为白云岩及白云灰质岩,节理较发育,岩体较完整,围岩属Ⅱ级,此段可能发生涌水、突泥、岩爆等地质灾害;DK248+232~+417为白云质灰岩、泥质灰岩,底部为页岩加灰岩,节理较发育,岩体较完整,围岩属于Ⅳ级,此段页岩上下界面易突水;DK248+417~DK248+724为灰岩与页岩互层及夹层、灰岩等,岩体较完整,地下水丰富,岩石属于Ⅴ级。

周家湾隧道DK248+576~DK249+720全长1144米。

其中Ⅳ级围岩段长1039米,Ⅴ级围岩段长105米,明洞18米,DK249+281~DK249+470段为燕尾式隧道186米。

表层覆盖棕黄色粉质黏土夹碎石厚1.85m,下部为碎石土厚2.3m.下伏泥质粉细纱岩及页岩互层,节理裂隙发育,页岩表面风化,裂隙发育呈碎片状,局部有粉质黏土充填.白龙坝隧道DK250374~DK251+192全长818米。

其中Ⅳ级围岩段长773米,Ⅴ级围岩段长31米,明洞14米地表为粉质粘土加碎石,下伏砂质页岩夹粉砂岩,岩石破碎,围岩为Ⅳ、Ⅴ级,主要以Ⅳ为主。

光面爆破

光面爆破

光面爆破: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。

一.什么叫光面爆破: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。

二.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。

三,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。

四.光面爆破与预裂爆破的区别:1.预裂孔先与主体石方起爆,而光面爆破是在主体石方爆破后起爆,所以预裂爆破的夹制作用大。

2.预裂爆破用药量大,光面爆破用药量小。

五.光面爆破适应条件:1.在坚硬岩石和整体性较好的软岩石中效果明显。

在不均匀岩体,构造发育的岩体中,虽然效果不明显,但对减轻围岩的破坏、超欠挖作用很大。

2.爆破方法的适用性:(1)大于1.5米深(浅孔)范围。

(2)露天深孔爆破。

(3)隧道、导流洞及地下开挖工程,铁、公路、场平等露天开挖工程。

六.光面爆破的设计原理与设计步骤:设计原理:光面爆破设计不仅要考虑周边孔,还必须同时严格控制靠近周边孔的主爆孔的装药。

设计原理:任何主爆孔产生的裂隙破坏区均不能超过周边孔的裂隙破坏区。

瑞典爆炸研究所利用的爆破振动速度计算经验公式:v=70Q0.7/R1.5V:振速,cm/s,Q:单孔药量,kg。

R:距离,m。

一般产生危险的振速范围是v=70-100cm/s。

设计步骤:1.收集资料:开挖断面的大小,循环进尺,岩石种类,构造和物理力学性质。

隧道光面爆破参数的选用标准

隧道光面爆破参数的选用标准

隧道光⾯爆破参数的选⽤标准隧道光⾯爆破参数的选⽤1 前⾔在地下⼯程采⽤光⾯爆破技术进⾏施⼯时,要实现光爆质量标准的要求,就必须注意选取好有关的技术参数,依据光爆机理,必须使周边眼中的装药爆破后所产⽣的冲击压应⼒低于围岩的抗压强度,⽽由此衍⽣的切线⽅向的拉应⼒则应⼤于两个炮眼连线⽅向上围岩的抗拉强度,这样就能使围岩不受损伤⽽在炮眼连线⽅向上的岩⽯被拉断形成贯穿裂缝,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,尽可能的保持原围岩的完整性和稳定性的爆破技术。

2 ⼯程概述秋千坪隧道位于翻坝⾼速公路宜昌秭归县境内,全长3542⽶,为上下分离式公路隧道,隧道围岩以晋宁其Ⅲ级花岗岩和砂岩为主。

3 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(γ)。

3.1 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,故炮眼深度不宜过⼤,⼀般最⼤炮眼深度取断⾯宽度(或⾼度)的0.5~0.7倍。

L=0.5H=0.5×7.97=3.99m(H为隧道开挖轮廓的⾼度,H=7.97)钻孔采⽤YT-28风钻,炮眼孔径为φ42mm,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。

3.2 光⾯爆破不耦合系数(D)及装药直径(d)炮眼直径d k与药卷直径d i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1.5~2.0范围时,缓冲作⽤最佳,光爆效果最好D=d k/d i=(1-a)×{(ρ0/[δc])1/r+a}?式中D——不耦合系数;d k——炮眼直径(cm);d i——装药直径(cm);a——爆⽣⽓体分⼦余容系数,a=0.395;ρ0——爆⽣⽓体初始压⼒,ρ0=6997Pa;[δc]——岩⽯三轴抗压强度,对于中硬的花岗岩或者砂岩[δc]=800MPa;r——绝热指数,1/r=0.8299。

光面爆破参数的合理确定_secret

光面爆破参数的合理确定_secret

光面爆破参数的合理确定1 炮眼间距的确定1.1 根据应力波与爆生气体综合作用确定炮眼间距炸药爆炸后,首先在岩体中产生爆炸应力波。

在不耦合装药条件下,作用于孔壁上的初始应力峰值为(1)式中:ρ0为装药密度,kg/cm3;D为炸药爆速,m/s;rc,rb分别为药卷半径和炮孔半径,m;n为爆轰产物与孔壁碰撞时压力增大倍数,n=8~11。

爆炸应力波在岩石中传播时,径向压应力σr 与切向拉应力σθ分别为式中:r为所需确定点距爆源的距离;α为应力波衰减系数,α=(2-μ)/(1-μ);μ为岩石泊松比。

孔壁围岩处于拉应力状态,因此岩石处于体积应力状态下。

在静力条件下,岩石破坏强度的经验公式为式中:σ1为岩石破坏时的最大主应力;σ3为作用于岩石上的最小主应力;m,S为常数,取决于岩石性质及原岩的破坏程度,对于完整岩石S=1,破损岩石S<1。

在爆炸应力波作用下,岩石动态抗压强度随应变率增加而提高,大约比静力抗压强度提高约10倍,而动态抗拉强度随应变率增加约只提高1倍,因此,孔壁保护的条件为σr0≤10σ1。

爆炸应力波在岩石中传播,使孔壁处产生裂纹的条件为σθ=σ3(4)由式(2),(4)可确定出孔边裂纹的初始裂纹长度为由式(5)可以看出,孔边初始裂纹长度与岩石性质μ、炮孔半径rb、初始应力峰值σr0有关,σr0和rb愈大,a就愈大。

在裂纹断裂扩展过程中,裂纹尖端的应力强度因子为式中:Pb为爆生气体充满炮眼时的静压,P b =(Pc/Pk)k/n(rc/rb)2k Pk;Pc=ρD2/8;Pk=100MPa;k为凝聚炸药绝热指数,k=1.3。

随着裂纹扩展,其尖端的应力强度因子逐渐减小,最终止裂。

裂纹最终扩展长度b可由下式求出,即K Ⅰ=KIC(7)式中:KIC为岩石断裂韧度,MPa/cm3/2。

显然,炮孔间距E=2b。

如花岗岩的KIC=60.4~65.9MPa/cm3/2,采用2号岩石炸药,将有关数据代入式(7),可得b=15rb ,则E=2b=30rb。

隧道常用爆破全参数及爆破设计

隧道常用爆破全参数及爆破设计

一、单位耗药量单位耗药量(一)单位耗药量(二)炸药换算系数e值单位耗药量(四)单位耗药量K及其它参数(五)二、隧道爆破设计爆破设计(一)、规范规定《铁路隧道施工规范》(TB10204-2002)规定:光面爆破参数预裂爆破参数说明:1、上表所列参数适用于炮眼深度1.0~3.5m ,炮眼直径40~50mm ,药卷直径20~25mm ;2、当断面较小或围岩软弱、破碎或对曲线、折线开挖成形要求较高时,周边眼间距E 应取小值;3、周边眼抵抗线W 值在一般情况下均应大于周边眼间距E 值。

软岩在取较小E 值时,W 值应适当增大;4、E/W :软岩取小值,硬岩及断面小时取大值;5、表列装药集中度q 为2号硝铵炸药,选用其它类型炸药时,应修正。

换算系数:⎪⎭⎫ ⎝⎛+=换算炸药爆力号硝铵炸药爆力换算炸药猛度号硝铵炸药猛度2221K (二)、爆破器材的选择⑴炸药:一般情况下,多采用二号硝铵炸药,洞内有水时应采用乳化油炸药、水胶炸药或其他防水性炸药;有瓦斯的隧道内,应采用煤矿安全炸药(如2、3号煤矿炸药,2、3号煤矿抗水炸药,煤矿水胶炸药,煤矿乳化油炸药,被筒炸药,当量炸药,离子交换炸药);在软弱围岩周边爆破时,选择低爆速光爆专用炸药,如二号低爆速炸药。

隧道常用炸药国产光面爆破专用炸药⑵雷管:在无瓦斯隧道内,可首先考虑采用非电毫秒雷管或半秒雷管;在有瓦斯的隧道内,采用煤矿瞬发电雷管或毫秒延期电雷管。

雷管的段间隔时间差应考虑控制在100ms左右,在软弱围岩中爆破,为避免振动强度的迭加作用,雷管最好跳段使用,特别是1~5段的雷管。

大断面隧道爆破,至少要求有1~15段雷管。

(三)、参数确定一个φ32*25cm 药卷用药量0.195kg 一个φ25*25cm 药卷用药量0.125kg 一个φ20*25cm 药卷用药量0.0875kg 炸药密度0.85~1.05g/cm 3 光面爆破岩石饱和抗压强度39.7~46.25MPa ,属于中硬岩 规范参数装药不偶和系数D (炮眼直径Rh/药卷直径Rc )1.5~2,宜取2.0 周边眼间距E 取45~60cm最小抵抗线V,应大于周边眼间距,取60~75cm 相对距E/V 取0.8~1周边眼装药集中度q (kg/m )0.2~0.3 眼深:全断面3~3.5m ,台阶法1~3m单位用药:全断面0.9~2kg/m3,台阶法0.4~0.8kg/m3 炮眼直径取43mm ,考虑油压凿岩机炮眼直径42~46mm 时,V =0.5~0.7,q =0.28~0.38 炮眼直径34~38mm 时,V =0.4~0.6,q =0.14~0.21 中空孔到装药眼间距λ:岩层系数,中硬岩以上取1.9~2.2:中空孔径(mm ) d :装药眼径(mm )掏槽炮眼间距不小于20cm ,掏槽炮眼比辅助眼深10cm 周边眼炮泥堵塞长度不小于20cm 全断面开挖:222dd d A ++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=ϕϕϕλπϕ断面尺寸:72.97m2,宽11m ,高8m 1.3循环进尺的选定在软弱围岩中,宜采用0.8~1.5m ,一般取1.1m 。

大跨度隧道光面爆破参数选择与施工质量控制

大跨度隧道光面爆破参数选择与施工质量控制
见关联 图图 3 。
1 测量采用激 光免 棱镜 全站 仪 , 示 出拱顶 及 以下 0 5m, ) 标 .
光滑圆顺 的连接 起来 形成 开挖线 , 挖线 已包括 预 留变形 量 , 开 炮 工可以直接在红油漆 上挂 眼开钻 , 不需要再人为放大 开挖 线。 2 由于炮工 不好 掌 握周 边 眼的 外插 角 , 置一 台激光 指 向 ) 购
减少超挖 0 1 . 4 m×2 × 2m 3 m=9 2 即每 米可 以减少 超 挖 .4 m ,

道进行 超前 地质预 报 , 及早 的 了解 前方 围岩 状况 , 极采 取有 效 积
30 . 8 m。 同时 出渣 和 同级 C 0喷 射 混 凝 土 回填 量 也 相 应 减 少 3 的措施 。 3 0 m。K .8m / 0+3 65 5 .9~K 3 6 7 0+ 9 . 3段 仅 4 .4 m, 节 约 成 0 1 就 1 在裂 隙发育 、 ) 围岩整体 性差 的情 况 下 , 采用小 导 管周边 眼 本 :1 m 开 挖 ) + 7 0 17 ( 5 m C 0 喷 射 混 凝 土 ) × ( 3 预注浆 , 导管长 4 0m, . 间距 5 m, 0c 同时 减小 周边 眼 的线 装药 密

第3 8卷 第 2 4期 1 6 ・ 2 0 l2 年 8 月 7
山 西 建 筑
SHANXI ARCHI TECTURE
Vo . I38 No. 4 2 Au 2 2 g。 01

桥 梁
・隧 道

文章编号 :0 9 6 2 ( 0 2 2 —1 6 0 1 0 —8 5 2 1 )4 0 7 -2
结果如表 1 所示 。
表 1 爆 破 质 量 不 合 格 点 统 计 表

隧道光面爆破参数的选用

隧道光面爆破参数的选用

隧道光面爆破参数的选用隧道光面爆破是一种通过光学爆破技术来实现隧道开挖的工程方法。

它具有施工速度快、破碎效果好、环境污染小等优点。

在进行隧道光面爆破参数选择时,需要综合考虑各种因素,包括岩石性质、材料爆炸参数、装药类型、装药布置等。

一、岩石性质岩石性质是选择隧道光面爆破参数的重要因素。

不同的岩石具有不同的抗压强度、硬度和断裂特性,需要根据实际情况进行选择。

通常情况下,抗压强度较高的岩石适合选择较大的装药量和较高的爆炸能量,而抗压强度较低的岩石则适合选择较小的装药量和较低的爆炸能量。

二、材料爆破参数光面爆破所使用的材料爆破参数主要包括爆破能量、装药密度和装药比例。

爆破能量是指单位体积爆炸材料的能量,它直接影响到破碎效果。

装药密度是指单位体积装药的质量,一般情况下,装药密度越大,能量传递越容易,爆破效果越好。

装药比例是指爆炸材料中炸药和引爆剂的比例,不同的装药比例对爆破效果也有一定的影响。

三、装药类型装药类型主要包括炸药、引爆剂和其他辅助爆破材料。

炸药是产生爆炸能量的主要组成部分,也是影响爆破效果的主要因素。

不同的炸药具有不同的爆炸速度和能量释放特性,需要根据实际需要选择。

引爆剂是引爆炸药的物质,一般需要选择具有较高的敏感性和可靠性的引爆剂。

其他辅助爆破材料主要包括增塑剂和憎水剂等,它们的选择需要根据实际需要进行。

四、装药布置装药布置是指在岩体上进行装药的位置、形式和方式等。

合理的装药布置可以使爆破能量得到最有效地传递,提高爆破效果。

一般情况下,装药布置要遵循均匀分布、高能量集中、对称布置等原则,同时考虑岩石的断裂特性和实际施工情况进行选择。

综上所述,隧道光面爆破参数的选择是一个复杂的过程,需要综合考虑岩石性质、材料爆破参数、装药类型和装药布置等因素。

只有根据实际情况合理选择参数,才能保证施工的安全性和效率。

在实际应用中,还需要根据具体情况进行不断调整和优化,以达到最佳的爆破效果。

隧洞光面爆破施工指导

隧洞光面爆破施工指导

水工隧洞光面爆破施工指导一.概况福安市湾坞供水工程主洞形式采用城门型,断面尺度为2.2 m×2。

5m、2。

0m×2。

2m。

从设计资料分析,洞身段均以Ⅰ~Ⅱ、Ⅲ类围岩为主,隧洞进出口为Ⅳ类围岩。

二、施工放样在隧洞开挖前应对原有导线点进行复测,确保导线点的正确性。

隧洞开挖后应及时进行导线加密测量,并对加密导线点进行平差计算。

隧洞施工时应及时快速进行隧洞中心线的放样工作,并做好隧洞高程腰线以便施工时进行高程控制。

三.施工方案隧洞开挖采用钻爆法(其工艺流程见图2—1),以新奥法理论指导施工.采用全断面开挖,光面爆破。

采用直线型掏槽,按设计开挖轮廓线布置周边炮眼、辅助眼。

工作面同时开动2台YT-27型气腿式凿岩机钻眼作业.2#岩石硝铵炸药(有水地段采用乳化炸药),周边眼采用中φ25光爆小药卷,8#纸雷管簇联非电毫秒导爆雷管起爆。

图2-1 钻爆法开挖施工工艺流程框图3。

1具体施工技术方案㈠施工围堰隧洞口临近河道地段河道涨水时易倒灌洞内,隧洞施工时必须在其洞口附近设置施工围堰.围堰施工方法根据实际情况(了解当地最大洪水)采用两种方案。

第一:在河道两岸原河堤的位置加高培厚。

采用人工配合机械,人工编织袋装土筑围堰,填筑粘土心墙闭气,编织袋粘土用农用车或人力车运至工作面,用人工堆叠。

围堰的高度根据现场情况确定,堰顶高出水面至少1。

5m,围堰的顶宽1.2m,底宽3。

5~4m,坡度为1:0.8;第二:堤脚及基础若为砂砾透水层,在堤坝迎水坡铺设防渗膜布,防止水流渗入。

隧洞口附近没有河道地段在下暴雨时雨水易倒灌洞内,隧洞施工时必须在其洞口附近设置施工围堰。

围堰采用麻袋装土方式施工。

㈡施工排水①在洞脸顶部设排水沟下设集水井,挖一排水沟把水统一引至集水井处用潜水泵抽排,采用4—6 寸潜水泵抽水,用橡胶软管接至围堰3m 以外.②隧洞内渗水的抽排方案:工作面在出口处的向上坡方向开挖隧洞时,在洞室一侧开设排水沟,利用排水沟自流排水,排水沟随工作面的掘进开凿,并经常清理,必要时,设置水沟盖板。

隧道常用爆破参数及爆破设计

隧道常用爆破参数及爆破设计

一、单位耗药量单位耗药量(一)单位耗药量(二)炸药换算系数e值单位耗药量(四)单位耗药量K及其它参数(五)二、隧道爆破设计爆破设计(一)、规范规定《铁路隧道施工规范》(TB10204-2002)规定:光面爆破参数预裂爆破参数说明:1、上表所列参数适用于炮眼深度1.0~3.5m ,炮眼直径40~50mm ,药卷直径20~25mm ;2、当断面较小或围岩软弱、破碎或对曲线、折线开挖成形要求较高时,周边眼间距E 应取小值;3、周边眼抵抗线W 值在一般情况下均应大于周边眼间距E 值。

软岩在取较小E 值时,W 值应适当增大;4、E/W :软岩取小值,硬岩及断面小时取大值;5、表列装药集中度q 为2号硝铵炸药,选用其它类型炸药时,应修正。

换算系数:⎪⎭⎫ ⎝⎛+=换算炸药爆力号硝铵炸药爆力换算炸药猛度号硝铵炸药猛度2221K (二)、爆破器材的选择⑴炸药:一般情况下,多采用二号硝铵炸药,洞内有水时应采用乳化油炸药、水胶炸药或其他防水性炸药;有瓦斯的隧道内,应采用煤矿安全炸药(如2、3号煤矿炸药,2、3号煤矿抗水炸药,煤矿水胶炸药,煤矿乳化油炸药,被筒炸药,当量炸药,离子交换炸药);在软弱围岩周边爆破时,选择低爆速光爆专用炸药,如二号低爆速炸药。

隧道常用炸药国产光面爆破专用炸药⑵雷管:在无瓦斯隧道内,可首先考虑采用非电毫秒雷管或半秒雷管;在有瓦斯的隧道内,采用煤矿瞬发电雷管或毫秒延期电雷管。

雷管的段间隔时间差应考虑控制在100ms左右,在软弱围岩中爆破,为避免振动强度的迭加作用,雷管最好跳段使用,特别是1~5段的雷管。

大断面隧道爆破,至少要求有1~15段雷管。

(三)、参数确定一个φ32*25cm 药卷用药量0.195kg 一个φ25*25cm 药卷用药量0.125kg 一个φ20*25cm 药卷用药量0.0875kg 炸药密度0.85~1.05g/cm 3 光面爆破岩石饱和抗压强度39.7~46.25MPa ,属于中硬岩 规范参数装药不偶和系数D (炮眼直径Rh/药卷直径Rc )1.5~2,宜取2.0 周边眼间距E 取45~60cm最小抵抗线V,应大于周边眼间距,取60~75cm 相对距E/V 取0.8~1周边眼装药集中度q (kg/m )0.2~0.3 眼深:全断面3~3.5m ,台阶法1~3m单位用药:全断面0.9~2kg/m3,台阶法0.4~0.8kg/m3 炮眼直径取43mm ,考虑油压凿岩机炮眼直径42~46mm 时,V =0.5~0.7,q =0.28~0.38 炮眼直径34~38mm 时,V =0.4~0.6,q =0.14~0.21 中空孔到装药眼间距λ:岩层系数,中硬岩以上取1.9~2.2:中空孔径(mm ) d :装药眼径(mm )掏槽炮眼间距不小于20cm ,掏槽炮眼比辅助眼深10cm 周边眼炮泥堵塞长度不小于20cm 全断面开挖:222dd d A ++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=ϕϕϕλπϕ断面尺寸:72.97m2,宽11m ,高8m 1.3循环进尺的选定在软弱围岩中,宜采用0.8~1.5m ,一般取1.1m 。

隧道爆破设计

隧道爆破设计

隧道爆破设计(1)爆破设计的原则尽量提高炸药能量利用率,以减少炸药用量。

采用光面爆破,要求炮眼痕迹残留率硬岩±90%;中硬岩±80%;软岩三60%。

减少对围岩的破坏,控制好开挖轮廓。

合理设计起爆顺序,提高光爆效果。

在保证安全的前提下,尽可能提高掘进速度、缩短工期。

掏槽及底板眼按抛掷爆破设计,采用楔形掏槽法,及充分利用楔形掏槽的易抛掷来减轻震动,保持围岩稳定。

其它炮眼采用浅孔微振动控制爆破,在保证爆破效果的前提下,尽量减少炮眼的炸药用量。

采用微差爆破,减少对围岩的扰动及降低振动强度,采取光面爆破。

(2)爆破参数的选定在进行钻爆参数设计前,先用工程模拟法初选爆破参数,再在洞外做单段爆破漏斗试验及三眼爆破成缝试验,通过现场的试验确定有关爆破参数。

结合隧道工程地质情况及类似工程施工经验进行爆破设计。

光面爆破参数见表3-1。

3)爆破器材的选定炸药选用2号岩石硝铵炸药,其规格为©25X200、©32X200两种。

有水地段选用乳化油炸药。

采用©32直径药卷,周边眼采用高效能控制爆破劈裂管耦合连续装药,其余眼采用集中装药,炮眼堵塞采用水压爆破技术堵塞,非电毫秒雷管起爆,火雷管引爆。

施工中根据地质变化不断调整爆破参数,以取得良好的光爆效果。

(4)钻爆作业施工工艺钻爆作业工艺框图见图3-1o图3-1光面钻爆作业施工工艺框图(5)钻爆施工①开挖准备风、水、电就绪,施工人员、机具准备就位。

②测量放线洞内导线控制网测量采用全站仪进行。

施工测量采用光电测距仪配水准仪进行。

测量作业由专业人员实施,每排炮后进行设计规格线测放,并根据爆破设计参数点布孔位。

周边轮廓线的放样允许误差应控制在土2cm以内。

断面测量滞后开挖面10〜15m,按5m间距进行,每个月进行一次洞轴线及坡度的全面检查、复核,确保测量控制工序质量。

③钻孔作业全断面法施工时,使用凿岩台车钻孔。

上下台阶法施工时,上台阶采用风钻人工钻孔,下台阶采用凿岩台车钻孔。

隧道常用爆破参数及爆破设计

隧道常用爆破参数及爆破设计

一、单位耗药量单位耗药量(一)单位耗药量(二)炸药换算系数e值单位耗药量K及其它参数二、隧道爆破设计爆破设计(一)、规范规定《铁路隧道施工规范》(TB10204-2002)规定:光面爆破参数预裂爆破参数说明:1、上表所列参数适用于炮眼深度1.0~3.5m ,炮眼直径40~50mm ,药卷直径20~25mm ;2、当断面较小或围岩软弱、破碎或对曲线、折线开挖成形要求较高时,周边眼间距E 应取小值;3、周边眼抵抗线W 值在一般情况下均应大于周边眼间距E 值。

软岩在取较小E 值时,W 值应适当增大;4、E/W :软岩取小值,硬岩及断面小时取大值;5、表列装药集中度q 为2号硝铵炸药,选用其它类型炸药时,应修正。

换算系数:⎪⎭⎫ ⎝⎛+=换算炸药爆力号硝铵炸药爆力换算炸药猛度号硝铵炸药猛度2221K (二)、爆破器材的选择⑴炸药:一般情况下,多采用二号硝铵炸药,洞内有水时应采用乳化油炸药、水胶炸药或其他防水性炸药;有瓦斯的隧道内,应采用煤矿安全炸药(如2、3号煤矿炸药,2、3号煤矿抗水炸药,煤矿水胶炸药,煤矿乳化油炸药,被筒炸药,当量炸药,离子交换炸药);在软弱围岩周边爆破时,选择低爆速光爆专用炸药,如二号低爆速炸药。

隧道常用炸药国产光面爆破专用炸药⑵雷管:在无瓦斯隧道内,可首先考虑采用非电毫秒雷管或半秒雷管;在有瓦斯的隧道内,采用煤矿瞬发电雷管或毫秒延期电雷管。

雷管的段间隔时间差应考虑控制在100ms左右,在软弱围岩中爆破,为避免振动强度的迭加作用,雷管最好跳段使用,特别是1~5段的雷管。

大断面隧道爆破,至少要求有1~15段雷管。

(三)、参数确定一个φ32*25cm 药卷用药量0.195kg 一个φ25*25cm 药卷用药量0.125kg 一个φ20*25cm 药卷用药量0.0875kg 炸药密度0.85~1.05g/cm 3 光面爆破岩石饱和抗压强度39.7~46.25MPa ,属于中硬岩 规范参数装药不偶和系数D (炮眼直径Rh/药卷直径Rc )1.5~2,宜取2.0 周边眼间距E 取45~60cm最小抵抗线V,应大于周边眼间距,取60~75cm 相对距E/V 取0.8~1周边眼装药集中度q (kg/m )0.2~0.3 眼深:全断面3~3.5m ,台阶法1~3m单位用药:全断面0.9~2kg/m3,台阶法0.4~0.8kg/m3 炮眼直径取43mm ,考虑油压凿岩机炮眼直径42~46mm 时,V =0.5~0.7,q =0.28~0.38 炮眼直径34~38mm 时,V =0.4~0.6,q =0.14~0.21 中空孔到装药眼间距λ:岩层系数,中硬岩以上取1.9~2.2:中空孔径(mm ) d :装药眼径(mm )掏槽炮眼间距不小于20cm ,掏槽炮眼比辅助眼深10cm 周边眼炮泥堵塞长度不小于20cm 全断面开挖:222dd d A ++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=ϕϕϕλπϕ断面尺寸:72.97m2,宽11m ,高8m 1.3循环进尺的选定在软弱围岩中,宜采用0.8~1.5m ,一般取1.1m 。

隧道光面爆破合理爆破参数的确定

隧道光面爆破合理爆破参数的确定
[ -] 有关地下工程光面爆破参数如表 % 、 。 表 ! 所列
周边眼最小 抵抗线 ! + ++ -&& $ .’& /&& $ -’& #&& $ /&&
相对距 & + ! &) . $ %) & &) . $ %) & &) ’ $ &) .
周边眼装药 集中度 % + ()・+ 6 % & ) ,& $ & ) ,’ & ) !& $ & ) ,& & ) &- $ & ) %’
第 ’& 卷第 % 期0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 顾义磊 等: 0 隧道光面爆破合理爆破参数的确定
/*
式 (!) 中 ! 为隧道掘进宽度, "; " 为周边眼平均间距, "; ! # 为隧道掘进周长 ", ! # 可按式 (#) 近似计算 !# $ % ! & (#) 式 (#) 中 ’ 为隧道掘进断面面积; % 为断面形状系数, 对于拱形隧道 % $ % ( &# 。 ’ )掏槽眼、 辅助眼和底眼数目 )’ )’ 值按一次爆破所需要的总装药量减去周边眼 装药量, 使剩余的药量平均分配在 )’ 内来计算。 * + )( #, # )’ $ (*) *) 式 (*) 中 * 为按定额确定的一茬炮所需的总装药量, +,, * $ ,&#!; , # 为周边眼每米装药量, +, - "; , 为按定 额确定的单位炸药消耗量, +, - "% ; *) ! 为炮眼利用率; 为除周边眼外, 每个炮眼内的平均装药量, +,。 #*) $ * # (&) . - 为装药系数, 当采用直眼掏槽时 - $ ) ( # . ) ( * , 采用 * # 为每个药卷的重量, +,; / 斜眼掏槽时 - $ ) ( ! . ) ( # ; 为每个药卷的长度, "。 % )工作面炮眼总数 ) * + )( # ・ , # ) $ )( 0 )’ $ )( 0 $ *) #, # ,&!# * ,# . & +! 0 )( )$ 0 %! 0( ( + ( ( + -* # *) *) -*度 在隧道掘进中, 当采用较先进的凿岩台车时, 每循 环的炮眼深度可达 , + 以上。当凿岩机紧贴在已开出 的轮廓面操作时, 凿岩机向上 ( 拱部) 或向外边墙偏离 的角度为 # 0 $ ’ 0 。 ! ) /1 装药量 光面炮眼的装药量可按下式确定 (,) #1 " %&・!・’ 式 (,) 中 % 为按定额确定的单位炸药消耗量, () * +, ; ’ 为光面炮眼的平均深度, *; 其它符号同前。 线装药密度: #1 " %&! (#) %’ " ’ ! ) -1 不耦合系数 / 炮眼直径与药包直径的比值称为不耦合系数。当 不耦合系 / " % 时, 表示药包与孔壁紧密接触。当 / 2 表示药包与孔壁之间存在着空气间隙。 % 时, 当药包与孔隙之间存在着空气间隙时, 爆破将在 间隙中衰减很多, 导致作用于孔壁的冲击压力大为减 小, 从而减小了传递给岩面的爆炸能量。因此, 在实际 施工中主要采用的耦合装药改变装药结构来实现控制 万方数据

隧道施工光面爆破参数选择与质量控制措施

隧道施工光面爆破参数选择与质量控制措施

隧道施工光面爆破参数选择与质量控制措施隧道施工最基本的任务是破碎岩体,以形成一个符合设计要求的断面,然后对隧道内部进行支护。

隧道内岩体的破碎,施工中常采用钻眼爆破掘进和掘进机掘进两种方法。

其中,钻眼爆破掘进占绝大多数。

钻眼爆破掘进的方式又分为普通爆破和光面爆破。

目前,在岩层比较稳定、层理和节理不发育,以及围岩比较完整的地质条件下,在隧道施工中应用光面爆破,是较为普遍的一种爆破方法。

一、光面爆破光面爆破也称密眼小炮爆破,是通过合理地选择各种爆破参数,在设计断面的轮廓线上布置间距较小、相互平行的炮眼,严格控制每个炮眼的装药量,选用低密度和低爆速的炸药,采用不耦合装药,同时起爆,使炸药的爆炸作用刚好产生炮眼连线上的贯穿裂缝,并沿各炮眼的连心———隧道轮廓线,将岩石崩落下来,这种人为控制爆破方法称为光面爆破。

光面爆破能使隧道围岩不产生或产生很少的爆震裂缝,保护了围岩的完整性,提高了围岩的稳定性和自身的承载能力,达到了安全可靠的目的;使隧道成形规整,尺寸达到设计要求,减少超挖或欠挖,节省因超挖、欠挖而增加的工程量和费用,提高工程速度和质量;光面爆破还能节省大量材料,降低了支护费用和在服务年限内的隧道维修费用。

二、光面爆破参数的选择爆破参数的选择直接影响着光爆效果,只有合理选取,才能达到围岩既不严重被破坏,又在周边眼间形成贯通裂缝,把光面层整齐地切割下来。

其主要参数为不耦合系数、炮眼间距、炮眼密集系数、起爆时差、炮孔装药量。

1、不耦合系数不耦合系数是指炮眼直径与装药直径之比,它反映炸药与孔壁的接触情况。

不耦合系数选取的原则,是使作用在孔壁上的压力低于岩石的抗压强度,而高于抗拉强度。

一般情况下,光面爆破采用的不耦合系数为~ 。

由于岩石的极限抗拉强度一般仅为岩石极限抗压强度的1/10~1/40 ,因此,随着不耦合系数的增大,爆轰波经空气压缩传递作用时间延长,炮孔周壁上的切向最大应力急剧下降,这种空气间隙即起到降低爆轰波强度的缓冲作用,而不易产生孔壁破碎现象。

隧道光面爆破参数选择论文

隧道光面爆破参数选择论文

隧道光面爆破参数的分析与选择摘要:本文以合福客专童游隧道为背景,介绍了隧道光爆参数的选择和影响因素,结合实践经验,给出了中硬岩隧道ⅲ级围岩光面爆破的主要参数值。

abstract: taking the hefu passenger dedicated tongyou tunnel as the background, this paper introduced the selection of tunnel light burst parameters and influencing factors,and gave the main parameter values of ⅲ grade hard rock tunnel surrounding rock smooth blasting by combining with practical experience.关键词:光面爆破;周边眼间距;最小抵抗线;装药量key words: smooth blasting;the surrounding eye spacing;minimum line;loading dose中图分类号:u45 文献标识码:a 文章编号:1006-4311(2012)34-0090-020 引言光面爆破是一种控制爆破技术,它通过正确选择周边眼爆破参数和合理的钻孔、起爆顺序等方法,使周边眼优先沿各孔的中心连线形成贯通裂缝并将破碎岩层向隧道内抛掷,使隧道开挖面爆破后断面成型规整,对隧道周围围岩不产生或产生轻微破坏,进而达到控制隧道开挖轮廓线的一种爆破方法。

光面爆破不仅可以有效控制隧道超欠挖、开挖面无明显的爆破裂缝、有效的减少了对围岩的扰动、并严格控制周边眼的残痕率,而且能够降低隧道的成本等特点。

1 工程概况新建合福客运专线童游隧道全长752m,开挖断面最大达到153m2,隧道上伏为粉质黏土、下伏基岩主要以云母片岩、花岗岩为主,其中云母片岩为全~弱风化,红褐色、黄褐色,呈砂土状,遇水易崩解软化;花岗岩强~弱风化,节理较发育,岩体较完整。

地下洞室光面爆破和预裂爆破参数选择与计算

地下洞室光面爆破和预裂爆破参数选择与计算

地下洞室光面爆破和预裂爆破参数选择与计算地下洞室光面爆破和预裂爆破是常用的矿山爆破技术,用于矿山开采和隧道工程中。

光面爆破是指通过合理的爆破参数选择和计算,在矿脉和岩层中形成最大突水平面,实现矿石的最大提取效果。

预裂爆破是指在控制的条件下,通过合理的爆破参数选择和计算,使岩石在爆破时发生预定的裂纹,从而实现易爆破的控制裂纹扩展和控制破碎效果。

下面将重点介绍地下洞室光面爆破和预裂爆破的参数选择和计算。

1.参数选择:(1)装药量:根据矿石性质和岩石破碎情况,选择合适的装药量。

装药量过大,容易产生过度破碎,导致浪费爆炸能量;装药量过小,则不能达到破碎效果。

(2)出口角:由于地下洞室出口需要与外界平衡,出口角的选择对破碎效果有重要影响。

出口角越大,岩体受力越集中,破碎效果越好。

(3)装药形式:根据洞室的开凿情况,选择合适的装药形式,如直装、侧装、缆索装、布草装等。

(4)导爆索长度:根据洞室的长度和岩石的性质,选择合适的导爆索长度。

导爆索长度影响洞室炸药的同时爆炸时间和一次性爆破效果。

2.参数计算:(1)裂缝张开速度:裂缝张开速度是指在爆破过程中,岩石中裂缝的扩展速度。

根据矿石的性质和岩体的性质,可以通过实验或经验公式来计算裂缝张开速度。

(2)冲击波的传播速度:冲击波的传播速度是指爆炸产生的冲击波在岩石中传播的速度。

根据岩石的性质和爆破参数,可以通过实验或经验公式来计算冲击波的传播速度。

(3)安全巷的长度:安全巷的长度是指洞室爆破后,岩石块体完全破碎所需要的安全巷的长度。

根据矿石的性质和岩石的性质,可以通过实验或经验公式来计算安全巷的长度。

预裂爆破的参数选择和计算1.参数选择:(1)预裂深度:预裂深度通过控制导爆索的长度来选择,根据裂纹的扩展规律,选择合适的预裂深度。

(2)爆破间距:爆破间距是指导爆索的布置间距。

通过试验或经验公式,根据岩石的性质,选择合适的爆破间距。

(3)装药形式:根据预裂的要求和洞室的形态,选择合适的装药形式,如直装、侧装、缆索装、布草装等。

隧道开挖控制爆破作业参数的选择与确定

隧道开挖控制爆破作业参数的选择与确定

隧道开挖控制爆破作业参数的选择与确定一、周边眼技术参数的选择与确定要实现光爆质量标准的要求,合理选取相关的技术参数是关键。

依据光爆机理,必须使周边眼中的炸药爆破后所产生的冲击压应力低于围岩的抗压强度,而由此衍生的切线方向的拉应力则应大于两个炮眼连线方向上围岩的抗拉强度,这样就能使围岩不受损伤而在炮眼连线方向上的岩石被拉断形成贯穿裂缝。

因此,周边眼两眼之间形成贯穿的裂缝是实现光面爆破的关键。

1、周边眼的不偶合系数炮眼直径db与药卷直径d0之比称为不偶合系数。

要求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。

实践证明,当不偶合系数在1.5~3.43范围时,缓冲作用最佳,光爆效果最好。

目前,由于钻孔采用水钻,周边孔应用乳化炸药,乳化炸药其标准药卷直径为32.35mm,而炮眼直径一般为38~42mm,显然不能满足要求。

所以,在光爆孔中使用炸药时,必须改装成直径22.25mm左右的小药卷(为原药卷的一半,也可将乳化炸药从中间一剖为二),此时不偶合系数为1.8~2.0,效果较好。

2、每米炮孔装药量qq又称线装药密度或装药集中度,它是指单位长度孔眼中的装药量(g/m)。

根据进口围岩及出口围岩情况,q采用进口200~300 g/m(每m间隔装一卷ф32直径的炸药或用ф22的药卷间隔装两卷),出口150g/m(每m间隔装一卷ф25直径的炸药)装药如下图:乳化炸药3、周边眼距E周边眼距根据经验进口可以采用55~60cm,出口采用45~50cm的周边眼间距。

4、最小抵抗线W光面层厚度与周边眼距E有密切关系。

要求最小抵抗线应该使周边眼爆孔后,设计轮廓线以外的岩石完整无损而设计轮廓线以内的岩石破碎爆落。

为此,必须使E/W保持一个适当的关系(E/W称之为炮眼密集系数m)。

W一般取值为60~75cm。

二、其它技术措施1、起爆方法与放炮顺序在光爆施工中,采用非电导爆管起爆系统能取得较好的光爆效果,这是因为导爆管可与药卷捆扎在一起使其固定在预定位置实现分段间隔装药,有利于缓冲对岩壁的破坏。

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隧道光面爆破参数的选用
1 前言
在地下工程采用光面爆破技术进行施工时,要实现光爆质量标准的要求,就必须注意选取好有关的技术参数,依据光爆机理,必须使周边眼中的装药爆破后所产生的冲击压应力低于围岩的抗压强度,而由此衍生的切线方向的拉应力则应大于两个炮眼连线方向上围岩的抗拉强度,这样就能使围岩不受损伤而在炮眼连线方向上的岩石被拉断形成贯穿裂缝,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,尽可能的保持原围岩的完整性和稳定性的爆破技术。

2 工程概述
秋千坪隧道位于翻坝高速公路宜昌秭归县境内,全长3542米,为上下分离式公路隧道,隧道围岩以晋宁其Ⅲ级花岗岩和砂岩为主。

3 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(γ)。

3.1 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,故炮眼深度不宜过大,一般最大炮眼深度取断面宽度(或高度)的0.5~0.7倍。

L=0.5H=0.5×7.97=3.99m(H为隧道开挖轮廓的高度,H=7.97)
钻孔采用YT-28风钻,炮眼孔径为φ42mm,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。

3.2 光面爆破不耦合系数(D)及装药直径(d)
炮眼直径d k与药卷直径d i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1.5~2.0范围时,缓冲作用最佳,光爆效果最好
D=d k/d i=(1-a)×{(ρ0/[δc])1/r+a}½
式中D——不耦合系数;
d k——炮眼直径(cm);
d i——装药直径(cm);
a——爆生气体分子余容系数,a=0.395;
ρ0——爆生气体初始压力,ρ0=6997Pa;
[δc]——岩石三轴抗压强度,对于中硬的花岗岩或者砂岩
[δc]=800MPa;
r——绝热指数,1/r=0.8299。

将上述数据带入后:
D= d k/d i=2.01
则d i = d k/D=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=1.5~2.0的要求。

3.3 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α、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
夹角α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)
3.4 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0.03~0.05的外插斜率,周边眼间距一般取值范围为(8~18)d k,即336~756mm。

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。

3.5 装药集中度(γ)
周边眼装药集中度按规范取值范围为0.07~0.35kg/m,根据试验统计,当γ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
3.6 炮眼数量及装药量参数设计
3.6.1 炮眼数量
N=qS/τμ
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=1.2~2.4kg/m³;
S——开挖段面积,㎡;
τ——装药系数,即装药长度与炮眼长度的比值,暂取0.7;
μ——每米药卷的炸药质量,kg/m,2号岩石硝铵γ=0.75。

即:N=(1.2×80.14)/(0.7×0.75)=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;
V——1个开挖循环进尺爆落岩石总体积,m³,有效进尺取95%:3.5米×95%=3.33米。

即:Q=1.2×3.33×80.14=320.2m³
各炮眼装药量分配如下:
因为计算炮眼数量时,采用τ=0.7,由周边眼装药集中度q=0.20.2kg/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6×0.9+46×0.3+16×0.9+115×0.8=(6+46+16+115)τ
计算得:τ=0.7
若计算τ≠0.7,则需重新调整τ值代入N=qS/τμ,并适当调整所设掏槽眼、底眼、辅助眼装填系数,使试选τ值与计算τ相符。

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=0.75×3.83×0.9=2.585kg,折合为17.2卷,采用17卷;
每个辅助眼装药量=0.75×3.5×0.8=2.1kg,折合为14卷,采用14卷;
每个周边眼装药量=0.75×3.5×0.3=0.788kg,折合为5.3卷,采用5卷;
每个底眼装药量=0.75×3.7×0.9=2.498 kg,折合为16.6卷,采用17卷;
3.6.3 炮眼布置图
炮眼布置如下图
图2 炮眼布置图(单位:cm)
3.7 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、5…15段,顺序为:掏槽眼辅助眼周边眼底眼。

4 爆破效果
(1)开挖轮廓圆顺、平整、规则成型。

平均线性超挖<15cm,最大线性超挖<25cm,局部欠挖<5cm;
(2)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。

(3)石碴平均块径<35cm,堆碴集中,抛距<20m。

5、体会
(1)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效果。

(2)周边眼装药时应使相邻炮眼药卷位置相互错开,以充分利用炸药性能,使爆破后孔内冲击压应力均匀。

(3)辅助眼及周边眼孔底要尽可能保持在同一平面上,以获得爆破后较平整的掌子面。

(4)提高测量画线布眼精度是保证光爆质量的一项重要措施,周边眼钻孔时的角度是否准确是影响光爆质量的重要环节。

参考文献
[1]王海亮,铁路工程爆破,中国铁道出版社,2001.83~102.
[2]张鸿,公路隧道光面爆破技术研究及应用[J].公路隧道,2007(2).6~9.
[3]关宝树,隧道工程施工要点集,人民交通出版社,2004.45~51.
[4]中华人民共和国交通部,JTJ042-94.公路隧道施工技术规范,1995。

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