隧道掘进钻爆法施工技术的应用研究武卫利

隧道掘进钻爆法施工技术的应用研究武卫利

(山西路桥第一工程有限责任公司山西太原030006)

【摘要】为研究钻爆法施工技术在隧道掘进中的应用,通过分析某隧道工程的施工情况,总结了钻爆法的主要施工技术,包括控制爆破、掏槽爆破、周边光面爆破、底边和“翻渣”爆破等技术与其施工要点和具体措施。

【关键词】隧道掘进;钻爆法;施工技术;掏槽爆破

ApplicationofDrillingandBlastingConstructionTechnologyinTunneling

WuWei-li

【Abstract】Inordertostudytheapplicationofdrillingandblastingconstructiontechnologyintunneling,thispapersummarizesthemainconstructiontechniquesofdrillingandblasting,includingcontrollingblasting,cuttingblasting,smoothblastingaround,bottomedgeAnd“slagging”blastingtechnologyanditsconstructionpointsandspecificmeasures.

【Keywords】Tunneling;Drillingandblastingmethod;Constructiontechnology;Cuttingblasting

【中图分类号】U455【文献标识码】A【文章编号】1002-8544(2017)20-0070-02

1.控制爆破技术

该技术的组成部分包括洞内施工与洞外施工。隧道施工的系统性较强,涉及多条交合的运输线、多个作业循环与多道工序流程,所以不同工序及作业间有较多接口,会产生较大干扰。特别是爆破施工会严重影响后后续工序与隧道中的机械设备和工作人员。因此在隧道施工时应当对爆破规模加以控制,限制爆破造成的飞石、冲击与振动均不超过允许范围。移动设备与人员在爆破时根据规定项安全地带撤离,如果模板内的混凝土在没有被浇灌至规范强度时受到超限度振动,必然会影响其后期强度,导致结构产生裂纹等。

2.掏槽爆破技术

2.1直孔掏槽

若钻孔作业时采用的机械为多臂液压凿岩台车,那么采用的施工方法通常为直孔掏槽。在钻孔作业过程中,应用该方法不会造成钻臂间产生较大干扰,而且可按照大进尺完成爆破掘进循环。困难之处就是对孔眼方向、位置有较高的精度要求,深孔爆破对起爆方式、装药结构、炸药品质均有要求,以便消除或减轻孔眼爆破中存在的“隧道效应”。直孔掏槽方法可分为两种,即无中空眼与有中空眼,为方面在直径较大的空眼内施工,应当将扩孔装置安装在多臂液压凿岩台车上。中空眼最好有1~3个,在隧道开挖断面与中线像垂直的位置行直孔掏槽,按左右循环交替的方法布置爆破循环,尽量将前次掏槽爆处避开,确保成孔质量达标。以中空眼为中心,从密到疏地布置炮孔,设置0.2~0.4m的间隔距离、与爆破开挖面积相比,掏槽面积仅是其1.5%~2%。在硬岩中,掏槽炮孔线装药密度通常在1.2~1.8kg/m之间。可实施双雷管反向起爆,避免受到炮轰作用后,炮眼底部炸药由于被“压死”而拒爆。

2.2“V”形孔掏槽

这种掏槽方式在利用手持风钻完成台架处的钻孔时比较适用,具有掏槽效果好、容易掌握的优点。然而相邻钻孔会产生较大的干扰,而且效率低下,孔眼斜度会对钻孔深度利用率造成限制,通常只有不足2.5m的短进尺循环较为适合。在实践中要多重布置“V”形孔,排列时要上下平行、左右对称,在中央线垂直开挖断面处掏槽。在硬岩中,掏槽炮孔线装药密度通常在0.9~1.5kg/m之间,在炮孔中雷管能正向或反向起爆。

3.周边光面爆破技术

该技术的施工效果除了会影响隧道开挖面的美观性,还与防水系统敷设质量(衬砌背后)、围岩的稳定性、持久性以及工程的经济效益息息相关,需要引起足够重视。隧道爆破中光面层的预留厚度就是附近炮孔的最小抵抗线,通常是邻近炮孔间距的1.0~1.2倍。在施工时要以岩层产状与岩性为依据,确定邻近炮孔的间距,通常在0.5~0.6m之间。为确保施工质量,应适当缩小平层隧道拱部与硬岩中邻近炮孔的距离,采用光面爆破技术要充分考虑钻岩设备的性能,若炮孔间距较小,会导致钻研工作量增加,爆破作业时间延长。爆破效果还会受到邻近炮孔外插角、方向与位置的影响。可适当缩进炮孔开位,使超挖减少,控制炮孔方向偏差在2°以下,外插角最好为2°~3°。根据光面爆破用药当量确定邻近炮孔炸药用量,线装密度通常在0.2~0.3kg/m之间,以此为基础,结合炮孔所在位置的岩体完整性、岩性、岩层产状加以调整。

4.底边及“翻渣”爆破技术

隧道底边爆破由于底部积水影响与地层“挟持”作用而难以顺利完成,但是其爆破效果却在很大程度上影响着隧道掘进循环周期。若发生大面积欠挖或拒爆情况,应通过二次爆破将欠挖部分清除,不仅耗费时间和精力,还会使开挖成本增加,影响施工安全,因此要灵活运用底边爆破技术。在硬岩中,隧道底边炮孔和开挖断面最后一排掘进炮孔的距离最好在0.7m以内,方向及位置与其他邻近排空邻近炮孔相同,适当缩小孔距,特别在断面两侧底角处,要控制相邻孔距在0.45m左右。结合同断面掘进孔的装药结构与用药量为隧道底边炮孔装药,在硬岩中线状密度通常在0.6~0.7kg/m之间。通常要最后起爆隧道底边炮孔,特别要最后起爆开挖断面的两侧底角与邻近炮孔,达到“翻渣”效果,在开挖工作面的中心处集中石渣,不仅有助于顺利进行装渣工作,使出渣效率提高,而且可提供新暴露岩面的处理作业高度。

5.隧道通过煤层及瓦斯地段的爆破技术

开挖隧道前,要通过调查明确瓦斯、煤层地段所处位置,有针对性地设计爆破施工方案。严格按照《煤矿安全规程》的相关规定施工,如果隧道的开挖断面在10m以上,需要实施分部开挖,控制好每部分的爆破时差,且要一次起爆每次的装药。正向起爆所有爆孔,但这样可能导致部分炸药受到“隧道效应”影响而拒爆,需严格限制掘进循环进尺。

6.结语

总之,隧道爆破工作具有很强的技术性,其技术特点和其他工程的爆破施工相比存在较大差异。在土木工程建设中,隧道爆破得到了广泛应用,在很大程度上影响着工程的环保、效益、进度、质量、安全等方面,必须对此加以重视。因此相关工作人员需要认真对待及熟练掌握隧道爆破的技术要点,充分发挥其在环境保护、节约资源、功能可靠等方面的优势。

参考文献

[1]吴连雄,张兴来.萝峰隧道三臂凿岩台车与手持式凿岩机钻爆法掘进施工技术比较[J].公路交通技术,2013,(5):90-94.

作者简介:武卫利,男,1972年04月13日,本科,目前为工程师,从事项目现场施工管理,公路路基、路面及桥梁、隧道施工。主研方向:公路与桥梁。

标签:;  ;  ;  

隧道掘进钻爆法施工技术的应用研究武卫利
下载Doc文档

猜你喜欢