摘要:随着交通运输事业的快速发展,高速公路工程建设项目日益增多。在高速公路工程建设中,穿越隧道的项目也越来越多,爆破施工则成为了高速公路隧道施工的必要施工手段。文章结合实例,就高速公路隧道光面爆破施工技术的应用展开分析。
关键词:高速公路隧道;光面爆破;应用
如今,随着高速公路工程建设不断进行与发展,隧道数量越来越多,规模也在不断扩大,在这种情况下,无疑对施工技术提出了更高要求,尤其是光面爆破施工,其施工质量在很大程度上决定了整个工程的质量。因此,必须引起相关人员的高度重视。
一、光面爆破与减振概述
光面爆破技术是山区隧道工程中经常采用的控制爆破技术,该技术能够达到围岩开挖后留下平整的爆破轮廓线的目的,不仅实现了对爆破时的欠挖、超挖的有效控制,还降低了对隧道周遭岩体的损害,最大程度上维护了围岩的稳定性。光面爆破利用爆破参数控制来实现对爆破量和欠挖、超挖现象的控制,其效果在地质条件不是很理想的岩石施工中更加显著。与其他的爆破方法相比较,光面爆破在施工的过程中极大地降低了对周遭地质的爆破振动;能够极大程度地防止因振动干扰过大而导致塌方等不利现象,并且有利于提高施工的效率和安全性。光面爆破可以通过对岩石性质的分析、科学的布孔及合理的钻孔方法实现对炸药能量的充分利用,减少工程成本。光面爆破因为采用分段微差起爆的方式,比其他爆破方法减振效果更好,若是遇到浅埋偏压等情况,其可以和预裂爆破相结合,或者是调整爆破参数,实现控制爆破,更好地起到减振的作用。由于影响爆破的因素非常多,且无法定量控制,因此要在各项试验及工程实践中,找出各项影响因素并对其进行优化。采用光面爆破,首先要在爆破面上开挖,然后在掌子面的中心部位进行岩体爆破施工,按照从里到外的顺序,在设计的轮廓线上完成分段微差起爆操作。光面爆破施工时,掌子面左、右两部分务必要对称并且同时起爆,以达到良好的施工效果,把计划开挖部分的岩石全部排出,最后得到规则的开挖轮廓。
二、工程实例分析
(一)工程概况
某高速公路隧道工程开挖施工拱部设计采用光面爆破方法,边墙设计采用预裂爆破方法,通过这样的施工,能有效保护隧道围岩稳定性与完整性,并减少实际超挖数量,使初支具有良好承载能力。
(二)施工方法
1.放样布眼
在钻孔之前,由专业测量人员对开挖面上的轮廓线及中线进行测量和绘制,确定炮眼具体位置,位置的相对偏差要控制在 5cm 以内。
2.定位开眼
借助钻孔台车实施钻眼的过程中,要注意台车和隧道轴线始终平行。将台车就位以后,根据炮眼的布置图进行钻孔施工。周边眼与掏槽眼实际精度应符合相关标准具体要求,钻孔误差不能超过 3cm。
3.钻孔
钻孔施工人员应认真了解炮孔的实际布置图,要求能熟练对各类凿岩设备进行操作,尤其是对周边眼进行钻进时,在台车的下方应安排专人负责指挥,保证其外插角符合要求,通常要控制在 2°~3°范围内,尽量使两茬炮孔之间的交界部位台阶在 15cm 以内。此外,还应以炮眼具体位置及掌子面上岩石平整度为依据,确定并调整炮眼的实际深度,使炮眼处于相同的断面。需要注意的是掏槽眼深度需要比辅助眼大 10cm。
4.钻爆设计
钻爆设计对后续施工有决定性作用,在爆破施工前,必须认真做好钻爆设计。
(1)设计原则
在钻爆设计过程中需要严格遵循以下基本原则:以地质条件为依据,结合开挖的进尺与断面,制定合理的爆破设计方案。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆以围岩的特点为依据,确定周边眼之间的距离,选择适宜的抵抗线,对于辅助眼,应进行交错布置,并保证布孔的均匀性,但辅助眼和周边眼需要处于相同垂直面,对于掏槽眼,可在设计基础上适当加深。周边眼实际装药量必须得到严格的控制,用较小的直径进行连续装药,确保药量可以整个长度上均匀分布。另外,通过对导爆索起爆的合理应用,能有效缩短起爆的时差。
(2)钻爆参数
钻爆的参数需要通过专门的爆破试验来确定,在试验过程中应严格参照相关规范及标准,具体包括:①当岩石硬质岩时,周边眼的间隔距离按 55~70cm 严格控制,最小抵抗线按 60~80cm 控制,相对距为 0.7~1.0,装药参数为 0.30~0.35kg/m。②当岩石为中硬质岩时,周边眼的间隔距离按 45~65cm 严格控制,最小抵抗线按 50~70cm 控制,相对距为 0.7~1.0,装药参数为 0.20~0.30kg/m。③当岩石为软质岩时,周边眼的间隔距离按35~50cm 严格控制,最小抵抗线按 45~60cm 控制,相对距为 0.5~0.8,装药参数为 0.07~0.12kg/m。
(3)掏槽方式
掏槽按斜眼楔型进行,以此有效减少钻孔的数量,并缩短用于钻孔的时间,以保证开挖施工速度。
(4)装药结构与炮孔堵塞
周边眼使用直径相对较小的药卷进行连续装药,当岩石质地相对较软时,还需使用导爆索。每个炮孔装好药以后应使用炮泥进行堵塞,堵塞的长度应达到 40cm 以上。
(5)爆破效果的实时监测与优化设计
在爆破效果的检查中,需要注意以下内容:超挖与欠挖的检查;轮廓面是否保持圆顺,开挖避免是否保持平整;进尺是否满足相关设计要求;爆破后产生的石渣能否满足装渣的要求;确定各炮眼痕迹实际保存率,当为硬质岩时,应达到 80%以上,当为软质岩时,应达到 60%以上,同时要在轮廓的表面得到均匀分布。在爆破完成以后对爆破的效果进行检查,当效果不能达到要求时,应分析其原因,并对爆破参数进行修正,以保证爆破的效果。以岩层节理裂隙等的实际发育情况为依据,对炮眼之间的距离进行修正,尤其是周边眼。如果石渣的块度较小,则说明辅助眼实际分布过密,相反,如果石渣的跨度较大,则说明辅助眼的实际分布过稀。以开挖面上的实际凹凸情况为依据,对钻孔的实际深度做合理修正,使各炮眼的底部处于同一断面。
5.清孔与装药
在装药开始前,用炮沟与高压风管进行清孔,清除钻孔中的所有石屑。完成清孔,并检查确认合格后,开始装药。装药应在分片组以后严格按照布置图进行,各雷管应做到对号入座。装药完成后,使用炮泥对炮孔进行堵塞,此时堵塞的长度应达到20cm以上。
6.连接起爆网络
本工程的光面爆破起爆网络采用复合式的网络,用于提高起爆准确性与可靠性。在连接的过程中应注意,导爆管不可拉结,每个炮眼中的雷管连接数量必须完全一致。将起爆的网络连接好之后,安排专人进行检查。完成检查,并确认合格以后,开始引爆。
7.瞎炮处理
当发现瞎炮时,首先需要查明其产生原因。若瞎炮是由于孔外管破损产生的,需将破损的部位切除,然后对导爆管进行二次连接,此时要注意接头需要尽可能与炮眼相接近。若瞎炮是由于孔中管破损产生的,首先要对现场进行有效保护,然后由专业到现场进行处理方案的制定,不允许私自处理。
综上所述,光面爆破是高速公路隧道工程最常用爆破施工方法,光面爆破技术在实际的工程应用中,有着诸多的优点,合理运用,能够提升爆破施工的效果,保障隧道工程的安全、稳定与高效。目前本隧道的光面爆破施工已经顺利完成,经检查,光面爆破施工质量良好,符合设计与相关规范的要求,施工中所用技术方法合理可行,可为类似工程提供可靠参考借鉴。
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[3]曹小娟.路基深挖路段坚石级岩石光面爆破施工[J].黑龙江交通科技,2019,42(01)
论文作者:青业建
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/6
标签:光面论文; 炮眼论文; 隧道论文; 钻孔论文; 岩石论文; 工程论文; 瞎炮论文; 《基层建设》2019年第15期论文;