隧道控制爆破设计与实践

隧道控制爆破设计与实践

摘要:文章介绍了隧道光面爆破设计,并有针对性地阐述了光面爆破的实践效果,总结了硬岩隧道控制爆破的钻爆技术,对类似隧道施工具有参考价值。

关键词:控制爆破技术实践

1 工程条件

道德山隧道为新建向莆铁路中的一条隧道,全长6043m,围岩以Ⅱ级为研究基础。

2 光面爆破设计

2.1 光面爆破的意义

隧道施工中,光爆质量越好,隧道的安全度越高,施工成本越低。因此,研究和实施光面爆破技术在当今隧道施工中是十分必要的,具有重要意义。

2.2 光面爆破施工要点

2.2.1 转变“宁超勿欠”的传统观念

大部分“规范”要求严格,不允许欠挖,其实这是不科学的。在控制超欠挖的光爆技术的研究中,首先应转变观念,即必须转变“宁超勿欠”的传统观点,树立“少欠少超”的观点。

2.2.2 提高钻孔技术水平

钻孔技术对隧道超欠挖的影响主要是周边炮孔的外插角(q)、开口位置(e)和钻孔的深度(L),它们与超欠挖高度(h)有如下的关系: h=e+Ltan(q/2)

q为单位炸药消耗量,经实践,取0.65kg/m3;S为开挖断面面积,117m2;a为装药系数,根据经验取0.5;γ为0.78kg/m。计算N=195孔。

(4)炮眼深度:L=l/η,计划循环进尺l按3.5m设计,炮眼利用率η一般不低于0.85,拟采用L=4m的周边眼。

(5)药量分配:计划用药量Q=qSl;符号意义同上,Q=266kg。如何分配？按装药估算系数计算。Qi=li×ai。

2.4 光爆设计

在Ⅱ级围岩全断面开挖、断面积117m2时,每排炮爆破开挖长度3.3m～3.5m,钻孔196个左右,炸药用量指标0.62～0.70kg/m3,一个循环炸药用量230kg～280kg,凝灰熔岩用药量选低值,花岗岩用药量选高值。

光面爆破参数主要参考《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》(TZ214-2005)第6.3.6条光面爆破参数。

3 光面爆破实践

因目前我们采用人工凿岩,非大型机械造孔,自制人工钻孔台车架子,多人同时在架子上用风动凿岩机人工造孔。将断面上下分成五层,十个操作空间。层高在1.5m～2.2m。人员组织:每班需钻工30人,另加现场安全员一名,总计31人,要形成连续作业班子,共需要32名工人,进行一班半的人员配置完成连续倒班作业。工作风枪YT-28型计28台,考虑到备用,有至少32台风枪才能满足施工需要。

炮眼布置:中部主掏槽孔16个,上部掏槽孔6个,辅助孔104个,周边孔54个,总计180个孔。总共用了自1段到15段的奇数段位非电雷管。周边孔采用导爆索起爆。按此爆破参数实践,平均每炮进尺3.54m,平均每排炮用药量279kg、导爆索284.7m、非电雷管181发。

4 结语

道德山隧道在Ⅱ级围岩全断面钻爆开挖过程中,应用光面爆破技术取得良好成绩,在多次“信用评价”中获得好评,在向莆铁路有限公司的工作总结中,道德山隧道荣获“光面爆破样板工程”称号,可见光面爆破技术的应用是隧道工程提高质量、降低成本的必由之路。

参考文献

[1] 王海亮.铁路工程爆破[M].中国铁道出版社,2001.

[2] TZ214-2005.客运专线铁路隧道工程施工技术指南[M].中国铁道出版社,2005.