水工隧道下穿省道安全爆破施工技术探讨论文_李昱1,, 陈宽2,,沈羿丞3

1云南省滇中引水工程建设管理局红河分局 云南 红河 661199

2,3云南省滇中引水工程建设管理局楚雄分局 云南 楚雄 675000

摘要:水工隧道的施工技术较为复杂,并且在施工上存在一定难度,施工中涉及到复杂的地理环境,尤其是水工隧道下穿省道的施工,需要借助安全的爆破方式,来完成水工隧道的开通建设。安全爆破施工技术具有一定的危险性,和不稳定因素,对隧道施工产生一定的影响。为更好的探讨水工隧道下穿省道的安全爆破技术,以实际施工案例进行分析与思考,为促进安全爆破施工技术的提高进行探讨。

关键词:水工隧道;施工;省道;安全爆破;

1.前言

水工隧道下穿省道的安全爆破施工技术研究,对水工隧道的开通有着重要的意义。为更好的了解与分享学习先进的安全爆破施工技术,为以后类似案例的施工打下基础,对云南省滇中引水工程施工中,水工隧道施工过程中下穿省道的安全爆破技术进行有效的分析与探讨。

2.工程概况

云南省滇中引水工程的受水区域有丽江、大理、楚雄、昆明等35个市县,总面积高达3.69万km2,属于大型水利工程项目。工程由石鼓水源及输水总干渠组成。输水总干渠跨滇西北、滇中及滇东南地区。水工隧道与既有省道间位置关系(如下图1所示是),其中柳家村隧洞全长12526m,出口底板高程1942.509m,出口段位于南华县戴家村,隧洞洞口开挖断面尺寸11.03m×10.32m。其下穿S217省道公路段为LJCT12+501- LJCT12+486段,洞顶埋深20m,隧洞洞口距离S217省道纵向距离24.6m。施工中针对新建隧洞施工,对安全爆破技术进行分析。

3.水工隧道下穿省道爆破施工前的准备

隧洞在出口段穿越地段属低中山地貌,水工隧道出口段穿越底层主要以第四系覆盖层、白垩系地层江底河组为主。针对柳家村隧洞下穿省道进行爆破施工前,当掌子面掘进施工至S217省道路侧时,进行隧道下穿着省道施工时,首先需要安排专职防护员对S217省道进行交通导流,爆破时终止交通通行,严格按照设计进行路面地表沉降观测及爆破震速监测工作。

4.爆破施工安全控制

依据地段特点,与地质结构特点,在进行爆破施工设计上,应当严格控制爆破振动的影响范围,尤其是对省道的影响。在爆破施工安全控制上,应当依据爆破施工顺序,对要点问题进行分析。

4.1 爆破器材准备

进行爆破前,需要依据穿越围岩的坚固程度以及岩石纵波波速等,在炸药的选用上,应当与施工地形相匹配、且具有强防性能、易于切割分装成小卷(用于周边眼)的2#岩石乳化炸药,起爆器材选用毫秒塑料导爆管雷管。

依据施工设计要求规定,在柳家村隧洞出口下穿公路段以Ⅴ类围岩进行爆破设计。隧洞出口下穿公路段采用三台阶法开挖(如下图2所示),对三台阶法开挖中的上、中、下各台阶进行掘进爆破。炮孔布置上,周边孔孔深为0.6m,掏槽孔孔深1.0m,辅助孔孔深0.8m,光爆孔孔距取50cm。

装药施工技术上,可采用连续和间隔两种装药结构。其中光面炮孔采用连续或空气间隔装药结构,其他炮孔采用连续装药结构。

4.2对下穿省道水工隧洞爆破振动安全控制

结合隧洞爆破位置与水库、坝体、既有道路的空间关系,爆破振动须要满足相关的振动要求,要针对性地确定被保护对象的具体振动控制标准。由于水工隧道下穿省道,所以在安全爆破上,对省道的振动安全控制,应当依据振动安全控制标准(如下表1)来确定。

表1:爆破振动速度控制值

柳家村隧洞出口处距离村道最小距离约为30m,爆破飞石对周边的建筑也形成一定的影响,所以对周边爆破飞石距离进行计算。依据隧洞口最大一包炸药的最小抵抗距离为1m,则隧洞口飞石的最小安全距离,经过公式推算后为43.2m,所以对隧洞口周边43.2m范围内进行防护处理,并且必须要进行交通管制。爆破前可应用钢板对飞石进行覆盖,爆破时间最好选择在下午行人稀少时进行引爆,村道造近隧洞口一侧也可以修建临时防护墙,加强围护,防止爆破滚石进入周边村道。

4.3 盲炮的安全预防与控制

在安全爆破施工过程中,盲爆的产生情况虽属意外,但也是存在的。炸药通过电力引爆时,产生盲炮的原因主要有这样几种,一是电雷管的桥丝与脚线焊接不牢靠引起引火头和桥丝相脱离,或者是导火索未经起燃无法点然炸药;二是由于水工隧道是在地下水位上作业,从而受潮现象较为常见,或者是在应用前雷管的购置上分批分量购置,网路电阻不相匹配,电流不平衡引起电能的短路或者是电能不足以引爆雷管,引起盲炮,造成雷管不能起爆;三是引爆线路问题,如引爆电路故障,漏接、接地连接不利、接错线路等,均容易引起盲炮的出现;四是在水工隧道下部,水孔中连接的起爆电源导爆能力低,通过雷管的电流无法引爆电流,或者是水孔中的线路绝缘不良,造成电流分流或者是短路等现象引起。

盲炮一旦产生后,不要着急进行排查,在经过一定的时间以后,确定为盲炮以后,在进行盲炮处理,对于起爆线路完好的盲炮可重新起爆。或者是通过打平行眼装药在行爆破。平行眼距盲炮孔不得小于0.3m,避免过近炸飞盲炮造成炸药的损失。盲炮处理上,还可以应用绝缘物体如木棒等,将孔洞中的填塞物抠出,并换上聚能药包进行诱爆。并且一定要在安全距离以外进行操纵,避免盲炮填塞物被炸出并影响人身安全,雷管拆除后应当回收复用。盲炮必须一日一清,或者是由当班人员及时处理,对于特殊情况无法完成处理的,要做好交接工作,切不可放任不管或弃之不用,给施工造成安全隐患。

5.结束语

隧道下穿省道的安全爆破施工,必须要依据施工方案设计,及图纸要求进行,确保周边建筑物的安全。同时在爆破过程中,要对炮眼、炮槽等的施工设计要合理,施工人员必须具备相关专业技能,应用专业工具来施工。尤其是爆破,以及盲炮的处理,稍有不慎对人生命财产的伤害十分巨大。对下穿省道安全爆破,爆破环境较为复杂,技术应用上也必须要科学合理,从而确保爆破施工技术应用质量与收效。

参考文献:

[1] 王振飞.双线小净距水工隧道下穿城市立交桥的综合技术研究[J].中铁隧道集团二处有限公司.2014(02)

[2] 张宝成.刘子放.翁敬国.北方交通城市隧道下穿道路施工控制技术研究[J] 2014(1)

[3] 杨爽.近距离爆破开挖对已建拱桥受力行为的影响研究[D].重庆交通大学 2014

[4] 苏鹏.城市硬岩重叠隧道施工关键技术研究[D].西南交通大学 2013

[5] 阳阳.环境振动下人体动力特性和舒适度评价[D].北京工业大学 2017(8)

论文作者:李昱1,, 陈宽2,,沈羿丞3

论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第04期

论文发表时间:2019/6/21

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水工隧道下穿省道安全爆破施工技术探讨论文_李昱1,, 陈宽2,,沈羿丞3
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