论文摘要
岩溶地层中的隧道爆破开挖时,爆破震动产生的裂隙可能使隧道与岩溶导通,导致岩溶涌泥突水,从而延误工期、增加工程造价,给施工生产带来极大安全隐患;更为严重的是岩溶区涌水会引起地面塌陷、地表水枯竭等。本文研究对象为大龙潭水电站引水洞工程,由于洞段断层、裂隙溶洞发育,按照施工经验进行爆破设计难以确保爆破安全和爆破效果。而目前国际上先进的掘进的手段如盾构、掘进机由于造价昂贵,不适宜用于本工程。必须对隧洞的溶洞、断层所处位置全面掌握,并采取技术措施降低爆破震动,减小溶洞、断层等地质现象对于爆破效果的影响,将爆破震动控制在一定范围,才能达到上述目的。本文介绍了国内外水工隧洞开挖的技术现状,并对水工隧洞爆破地震效应及控制方法、不连续面对于爆破的影响及光面爆破参数进行了理论分析,并按照不同的经验公式进行了方案比选,提出了适合本工程的爆破方案。本文在前人所做研究的基础上,深入讨论了一些问题,主要完成了以下工作:⑴本文在理论分析的基础上,结合本工程洞室围岩的物理力学指标,分别对不同类型的围岩作爆破设计,进行了爆破参数的定量分析。⑵结合爆破作用下微裂纹扩展机理的分析,将爆破震速耦合到裂纹损伤断裂条件中,得到适合本工程的爆破震动安全控制标准,即坚硬完整的地层爆破震速应不大于7.5cm/s;一般中硬、完整性较好的地层爆破震速应不大4cm/s;裂隙发育的地层爆破震速应不大于2cm/s。⑶利用瑞典公式,得出距离爆心不同位置的单次最大起爆药量,同时作为限制条件,进一步修正、调整爆破起爆网络,最后得到比较合理的爆破设计方案。爆破施工完成后,经质量检查爆破孔残孔率保持在85%以上,超欠控制在规范值15cm以内,工程的质量、安全、进度得到了保证。