浅谈公路隧道钻孔爆破开挖施工技术及塌方处理论文_陈明海

赫章县公路工程建设管理所 贵州赫章 553200

摘要:近年来,随着赫章社会经济的快速发展,交通运输需求量日益增大,原有公路技术等级较低,难以满足运输需求,需要建设隧道,隧道施工迫切需要高效率、破坏力易控制、不会产生环境污染的破碎技术。静态爆破技术指的是在人工钻孔后,采用静态破碎剂对被破碎物缓慢加载,直至破碎物开裂破碎,然后再利用风镐对其进行破碎处理,进而达到开采、开挖和拆除的施工效果。

关键词:公路隧道;开挖;施工;塌方处理

引言:

文章主要针对S309赫章县后河至奎香(黔滇界)公路(舍虎隧道)为例,对其开挖施工中钻孔爆破设计、掏槽方式、钻爆作业施工参数、钻孔爆破作业等施工技术进行总结。由于该公路隧道地质情况复杂,在爆破开挖的过程中造成了小面积塌方现象,对此提出了相应的塌方处理方案。并对此次事故进行了总结,提出了塌方预防措施,确保了该项目后续施工的顺利进行,也为以后类似项目积累了经验。

1.公路隧道开挖施工技术

1.1工程概况

S309赫章县后河至奎香(黔滇界)公路(舍虎隧道)工程位于贵州省赫章县境内,于2017年8月开工,根据岩土的特性,开挖过程中使用到了钻孔爆破施工作业方式。该技术对隧道安全性提出了极高的要求,因此,需要做好设计和施工等各方面的工作,确保顺利施工。

1.2钻孔爆破设计

在该公路隧道施工时,根据不同岩性、不同断面结合爆破效果作适当调整。钻孔采用2台YT—28凿岩机于工作面同时作业。爆破采用毫秒电雷管微差起爆的方法,起爆顺序为掏槽眼→辅助眼→周边眼。

1.3钻爆作业施工参数

影响洞室光面爆破的主要技术参数有:周边孔间距(E)、最小抵抗线(W)、密集系数(K)、孔深(L)和装药量(Q)。本洞室依据工程类比法及施工经验,对周边光面爆破设计的主要参数见表1,表2。另外钻设的周边眼做到:准、平、直、齐。

表1 隧洞开挖光爆参数表:

1.4钻孔爆破作业

(1)钻孔:采用钻孔的开孔孔位依据测定标志出的炮眼布置图确定。周边孔在断面轮廓线上开孔,其沿轮廓线的调整范围和掏槽孔的孔位偏差不大于5cm,其他炮孔孔位的偏差不大于10cm。炮孔孔底均落在爆破图规定的平面上。炮孔钻设完成后要经检查合格后,方可装药爆破。(2)装药爆破:对于炸药采用人工方式装入,并采用黏土炮泥和水泥炮泥结合对炮孔进行封堵,爆破采用分段毫秒延期电雷管全断面一次性引爆。安全装药与爆破的程序与工艺:①验孔。在装药前,用炮棍插入炮眼内,检验炮眼的角度、深度、方向及炮眼内的情况。②清孔。采用压缩空所吹眼器清除净炮眼内的岩粉,以防岩粉堵塞,使药卷不能密接或装不到眼底。③装药。撑子面的炮眼使用炸药和电雷管的种类、品种、装药量、电雷管的段数必须符合放炮说明书的规定。装药时,用一手拉着电雷管的脚线,一手用炮棍将装入眼口的药卷一个个推入,使药卷与眼底、药卷与药卷互相密接,不得用炮棍冲撞或捣实。采用反向起爆。所有药卷和电雷管的聚能方向一致。④封孔。采用水炮泥与黏土炮泥相结合的夹泥法进行封孔。最初的两段炮泥应慢用力、轻捣动,以后各段须依次用力一一捣实。炮泥的长度必须符合规定。⑤联线。由经过专门培训的班组长协助放炮工按照爆破说明书规定的联线方式,将电雷管脚线与脚线、脚线与联接线、联接线与放炮母线联好接通。⑥起爆。在做好相应的安全警戒之后,让施工的机械设备和人员及时撤离到安全区域,确定安全无误后,采用放炮器通电起爆。(3)洞室的爆破安全:洞室的爆破作业遵循一般爆破作业的安全规程;爆破作业时,要认真做好安全的警戒工作。人员撤至距工作面不少于200m的安全地点,施工机具撤至距工作面不少于100m的安全地点,难以撤离的施工机具和设备应加以妥善防护;本隧洞采用电力引爆,作业时,装炮时距工作面30m以内,断开电流。

2.塌方处理措施

2.1对塌方体进行固结

一般来说,塌方体较多为碎块页岩,松散的碎块会对隧洞的台阶法开挖产生较大的影响,因此一定要很好的固结塌方体。首先,沿塌方体坡面喷射C25混凝土做止浆墙,在掌子面下部布置3排注浆管,再采用水玻璃双浆液进行注浆,并要将注浆压力控制在0.6MPa以内。

2.2采用台阶法开挖

台阶法开挖法塌方是控制坍方的主要措施,一般都是遵循着由左至右的原则,首先在顶部弧形段,使用风镐进行凿除开挖,开挖完成后,及时初喷3~5cm素混凝土,进行喷、锚、网系统支护并架设I18城门洞型工字钢架,设置横撑在工字钢架的底部和中部,在钢架拱脚上方约30cm处,设置锁脚锚杆,并将钢架与拱脚锚杆进行焊接,然后再次喷厚度为10~15cm的混凝土。对于左右侧中台阶开挖,通常高度会控制在2m,且左右侧台阶的错开距离也控制在1~2m之间,开挖完成后,还是及时初喷3~5cm素混凝土,支护方法与此前所述相同。在按照顺序严格完成所有开挖与支护施工后,立即做仰拱,其长度一般约为2~4m。结论:

简而言之,对于所有可能导致塌方的因素一定要认真分析,制定相对应的预防措施。在发生事故时,必须要有相关的应急措施,有效地控制塌方的范围,对施工人员展开合理救治,避免事故进一步扩大。

参考文献:

[1]李忠辉,宋晓艳,王恩元.石门揭煤静态爆破致裂煤层增透可行性研究[J].采矿与安全工程学报,2018,28(1):86~89.

[2]郎琳,高和平,朱振龙,等.液压静态爆破在石方破碎施工中的应用[J].施工技术,2017,46(1):51~53.

论文作者:陈明海

论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期

论文发表时间:2019/5/31

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