浙江乐清湾铁路乐成隧道控制爆破施工的研究论文_任和祥

中铁二十五局集团有限公司安质部 广州

摘要:伴随着交通运输事业的发展,施工单位在铁路隧道爆破施工方面,也积累了丰富的经验。基于此,本文针对浙江乐清弯铁路乐成隧道的爆破施工工程概况进行分析,并从爆破开挖方案设计与技术要求、主要钻孔设备及爆破器材选取以及爆破技术设计等方面来分析具体的爆破施工方案,促进铁路隧道控制爆破施工的质量不断提升,保证施工的安全,并降低对周边环境的干扰。

关键词:铁路;隧道;控制爆破

引言:我国很多地区的铁路建设当中,都包含了爆破工作,而如何提升爆破施工的质量,并且控制爆破施工的具体效果,则是铁路隧道建设的重点研究内容。以浙江乐清湾铁路乐成隧道的控制爆破施工建设为例,在了解了爆破施工的具体前提之后,可以从爆破方案以及技术入手,来对整体的工程做出有效的指导。

1.工程概况

浙江乐清湾铁路乐成隧道位于浙江省温州市乐清市境内,本项工程的主要内容是乐成隧道段,隧道的进口位于乐清市白石镇密川村,洞口位置较为开阔,有主意设备的运输存放以及施工工作。在隧道的雁荡山隧道出口处,地形较为险恶,因此无法从该处进行进洞施工。

整体隧道长度为8868m,隧道进出口的历程分别为DIK33+262、DK42+135、进口至DK41+685为单线隧道,而DK41+685为双线车站隧道。在该工程的建设当中考虑到了不同进出口之间的地形地势区分,因此会选择适宜开洞的位置进行工作。为了保证隧道爆破的稳定,因此根据DIN4150-3中相关规定,以及DIN4150-2《振动对人身损害的评估》中数据的内容,来决定了爆破方案。

该处的工程水文地质状况如下所示:首先该地区总体排水较为通常,不易受到雨水与河流积水的影响,同时在地下水方面,由于该处山体具有较为明显的切割状况,因此地下水径流途径较短,并且由于该地区位于我国的东部,夏季降水较多,冬季降水较少{1]。

2.爆破技术

2.1爆破开挖方案设计与技术要求

为了能够有效保证爆破的质量以及周边环境的安全,必须要设计有效的爆破开挖方案。依照我国相关的《爆破安全规程》中的条文规定,应该将隧道的最大振动速度控制在10cm/s以下,这样才能够取得良好的爆破效果。而在浙江乐成隧道的爆破施工控制当中,由于考虑到周边的山地环境,因此将震动速度值控制在了5cm/s以下。同时建立爆破监测机构,在受到国家相关部门与机构的认可之后,设立专业检测站。保证针对钻孔、装药以及连线等各个工序开展监督,同时将爆破的振动速度值等数据打印互报告发送给本单位的项目负责人以及周边的住户。

2.2主要钻孔设备及爆破器材选取

选择钻孔以及爆破器材时,首先结合当地的实际土质以及隧道内部的岩石质地进行考虑,最终确定选择的钻孔设备为YT-28气腿式凿岩机以及ф42mm钻头钻孔,并且还使用到了弹性支撑块式无碴道床。

现阶段在铁路隧道的控制爆破施工过程当中对于各项设备的要求较高,并且能够经过实践的检验,为了保证爆破工程的质量选择了乳化炸药,这样可以降低爆破对于山体的损伤。同时结合了采用延时非电毫秒技术的雷管,塑料导爆管起爆能够针对整体爆破工程进行一个有效的质量把控。在爆破参数选取时,采用工程类比法、计算法或者现场试验法来确定最终的参数。

图 1 延时起爆示意图

2.3爆破技术设计

首先在开挖时,当到达了距离隧道上方一侧35m处时,为了控制隧道的质量就可以开始控制爆破工作了,在爆破工作之前,采用全断面法开挖,并且将单段药量的最大值控制在了30kg。同时,在开挖部位距离隧道上方15m-35m处,使用上下台阶法进行挖掘,进尺3m,药量控制在12kg左右。爆破控制必须要考虑到隧道爆破方案的基本参数,包含了炮眼深度以及炮眼间距等。在本次的爆破工程中,炮眼深度控制为0.6m、1.2m,并且炮眼间距控制在了10-16dcm。

计算炸药单耗的公式为q=1.4×(fls)1/2。其中q指的是炸药的单耗,单位为kg/m3,f为岩石普式系数,s为开挖断面积。炮眼的数量计算公式为,其中S代表开挖面积,装药系数α=0.31,γ=1。在爆破开挖时,另一个要点自傲与掏槽形式的确定,掏槽的质量以及深度直接影响到了隧道掘进的效率以及质量。在确定掏槽形式时,应该注意到,结合该隧道的具体地址状况以及建设需求,来减少掏槽孔爆破振动对于整体隧道的质量影响。

在单段装药量的计算过程中,应该结合各个部分的具体安全控制半径进行设置。单孔装载的药量,都是均匀分布在各个被爆岩体当中的,结合毫秒雷管进行精准爆破,能够有效降低爆破的振动强度,从而达到稳定隧道岩体的目的[2]。并且,在钻爆设计当中,还可以采用台阶法开挖的形式,来将各个爆破点都进行有效的均匀分配,从而实现更好的爆破效果,一般情况下,在掏槽眼中的单孔装药量控制在0.3kg/孔。

图 2 掏槽孔示意图

最后还需要针对施工的效果进行监测与信息采集。在浙江乐清湾铁路的乐成隧道控制爆破施工中,采用的振动测试仪为DSVM-4C振动测试仪,在隧道的纵向每间隔一段距离选择一个测试点,将测试点测试到的数据进行收集汇总,并且分析墙壁、岩体以及外部的土体活动,查看是否出现了不稳定的现象。监测数据在收集之后,开展对比分析,保证隧道爆破的整体安全。

结论:综上所述,在现阶段的铁路隧道爆破施工建设当中,必须要能够结合铁路建设的实际环境进行分析。新建隧道的控制爆破对于爆破施工的技术要求较高,应该结合隧道施工监测的相关信息,来调整和设计爆破方案,不断修正爆破的设计参数,同时还能够保证隧道的安全,促进隧道未来的使用效果得到提升。

参考文献:

[1]袁仁爱.岩溶隧道浅埋下穿敏感建筑群区控制爆破施工技术[J].工程技术研究,2018(09):100-101.

[2]王允有,曲景丽.衢宁铁路塔石岭隧道控制爆破施工技术[J].中国新技术新产品,2018(17):78-79.

论文作者:任和祥

论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期

论文发表时间:2019/4/2

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