光面爆破技術(shù)在隧道施工中應(yīng)用

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1、光面爆破技術(shù)在隧道施工中應(yīng)用　　摘要：本文作者結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，分析介紹了在工程建設(shè)中光面爆破在各種隧道施工中起著非常重要的作用。關(guān)鍵詞：光面爆破；技術(shù)；隧道施工Abstract:Theauthorcombinespracticalworkexperience,analysisdescribesthesmoothblastinginconstructionprojectsplaysaveryimportantroleinavarietyoftunnelconstruction.Keywords:smoothblasting;te

2、chnology;tunnelconstruction中圖分類號：TB41文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：2095-2104（2012）近年來，光面爆破在各種隧道施工中應(yīng)用非常廣泛，在工程建設(shè)中起著非常重要的作用。根據(jù)地質(zhì)條件狀況，在巖體較好的地段，隧道開挖經(jīng)常采用全斷面開挖、光面爆破的新技術(shù)取代了傳統(tǒng)的7“少、慢、差、費(fèi)”的掘進(jìn)方法—普通爆破法。首先可以實(shí)現(xiàn)”新奧法”施工理論的“保證圍巖整體性，充分發(fā)揮圍巖自撐能力”的指導(dǎo)思想；其次可保證開挖質(zhì)量，不至造成由于過大的超、欠挖而導(dǎo)致巖體開挖后出現(xiàn)應(yīng)力集中的現(xiàn)象。再次光面爆破對圍巖破壞小，

3、形成的爆破面較平整且在技術(shù)上講是多打孔少裝藥。光面爆破技術(shù)的發(fā)展，取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益、安全效益和其他綜合效益。1光面爆破原理光面爆破是周邊眼同時起爆，各炮眼的沖擊波向其四周作徑向傳播，相鄰炮眼的沖擊相遇，則產(chǎn)生應(yīng)力波的疊加，并產(chǎn)生切向拉力，拉力的最大值發(fā)生在相鄰炮眼中心連線的中點(diǎn)，當(dāng)巖體的極限抗拉強(qiáng)度小于此拉力時，巖體便被拉裂，在炮眼中心連線上形成裂縫，隨后，爆炸氣的膨脹合裂縫進(jìn)一步擴(kuò)展，形成平整的爆裂面。它是通過控制爆破的作用范圍和方向，使爆破后的巖面光滑平整，防止巖面開裂，以減少超、欠挖和支護(hù)的工程量，增加巖壁的穩(wěn)定性，減

4、弱爆破振動對圍巖的擾動，進(jìn)而達(dá)到控制巖體開挖輪廓的一種技術(shù)。在施工中如不合理地選擇各種參數(shù)、嚴(yán)格控制裝藥量、科學(xué)布置各種眼孔、按照一定的順序裝藥、起爆，往往無法有效的控制隧道的超欠挖，從而沒有按預(yù)期減少了開挖、回填以及支護(hù)的工程量，以及減輕爆破對圍巖的擾動和充分發(fā)揮圍巖的自承能力，也不能有效地提高隧道的安全度。2光面爆破參數(shù)2.1不耦合系數(shù)合理的不耦合裝藥系數(shù)使炮孔壓力低于孔壁巖石的動抗壓強(qiáng)度而高于動抗拉強(qiáng)度。不耦合系數(shù)是指炮孔直徑d和藥卷直徑d0之比。K=d/d07當(dāng)K=1，爆轟壓力對孔壁作用明顯，不能保留孔壁。當(dāng)K＞Kc＞1

5、，（Kc——產(chǎn)生壓碎的臨界不耦合系數(shù)）時，進(jìn)行光面爆破效果最好。實(shí)踐證明，K=2~2.5時，光面效果最好。2.2炮孔間距炮孔間距在裂隙中的連通上起著非常重要的作用。根據(jù)理論計(jì)算，光爆孔間距一般為孔眼直徑的10~20倍，即=(10~20)。對于節(jié)理裂隙發(fā)育的巖石可以取小值，整體性好的巖石中可取大值。空孔與裝藥孔距離，一般在400mm以內(nèi)。2.3最小抵抗線即光面爆破層厚度W光面眼起爆時的最小抵抗線，一般應(yīng)大于大于或等于光面眼間距。通常以周邊眼的炮孔密集系數(shù)K=E／W表示，節(jié)理發(fā)育較好的圍巖抵抗線不應(yīng)過大。2.4炮孔密集系數(shù)m。周邊孔

6、密集系數(shù)是指孔距a與最小抵抗線W之比值，即m=a/W。m值過大時，爆后可能在光面眼間的巖壁表面留下巖埂，造成欠挖；m值過小時，容易產(chǎn)生裂縫，并使該孔的巖石破壞，甚至造成超挖，也達(dá)不到光面爆破的效果。實(shí)踐表明，當(dāng)m=0.8~1.0時，光爆效果較好；硬巖取大值，軟巖取小值。2.5、線裝藥密度7為了控制裂縫的發(fā)展，保持新壁面的完整穩(wěn)固，在保證沿孔眼連線破裂的前提下，應(yīng)盡可能減少裝藥量。對于軟巖來說，一般用70~120g/m，中硬巖為100~150g/m。硬巖為150~250g/m。2.6起爆間隔時間起爆間隔時間及順序。實(shí)踐證明，齊發(fā)起

7、爆的裂縫表面最平整，微差起爆次之，而秒延期起爆最差。齊發(fā)起爆時，孔眼貫通裂縫較長，可抑制其它方向裂隙的發(fā)展，有利于減少孔眼周圍的裂隙產(chǎn)生和形成平整的壁面。所以在實(shí)施光面爆破時，時間間隔越短，壁面平整的效果越有保證。相鄰孔眼的時差應(yīng)不大于100ms。起爆順序：掏槽眼一輔助眼一周邊眼一底板眼。先掏槽后擴(kuò)槽從低段到高段逐段起爆，周邊眼最后起爆。2.7周邊眼的其他參數(shù)2.7.1炮眼直徑d。光面爆破的周邊眼直徑無需選擇，國內(nèi)掘進(jìn)常用的炮眼直徑為35mm-5mm；2.7.2周邊眼的深度l和角度α。“預(yù)留光面層”法的周邊眼深度可達(dá)2.5m-3

8、m；全斷面一次爆破時，周邊眼深度一般為1.5m-2.0m。確定眼深時，還應(yīng)考慮到其他作業(yè)的生產(chǎn)能力在掘進(jìn)循環(huán)中的充分發(fā)揮。7周邊眼原則上應(yīng)布置在設(shè)計(jì)輪廓線上，但由于受鑿巖機(jī)機(jī)型的限制，不得不向外偏斜一定角度，偏斜角一般為3º~5º。偏斜角度的