摘要:隧道是我国非常重要的交通基础设施,在隧道施工中还存在一些问题,需要结合工程实际情况选择更优化的施工方案,严格控制各个施工环节的质量。在进行隧道开挖施工的过程中,根据实际需要选择光面爆破技术来进行开挖施工,必须严格控制各个环节的质量,保证各项技术参数达到设计方案的要求。文章将以光面爆破技术为研究内容,探索其施工要点,旨在切实提升爆破工作的质量,促进我国隧道工程建设的顺利进行。
关键词:隧道;光面爆破技术;应用
1光面爆破技术简述
光面爆破技术主要是在对岩壁进行爆破后,能够让岩面上形成一种比较平整,并且与施工设计的要求符合的一中控制爆破方面的技术。这项技术对对隧道的岩体进行施工,然后按照起爆顺序进行施工,进而可以形成一个比较完整的开挖面。使用光面爆破技术可以有效控制炸药的爆破,不会影响围岩平衡或者是稳定性,减少围岩应力集中的情况发生。在隧道工程使用光面爆破技术进行施工中,可以保证岩石表面有规则,比较平整,以这种技术进行施工,几乎无法看到爆破痕迹,不仅在一定程度范围内将围岩的强度加强,而且提升了围岩支撑的能力。通常情况下,一般的爆破需要超过总量的百分之三十,而使用光面爆破技术可以降低能源消耗,减少部分材料的使用,进而降低了隧道施工的成本,提升了整个隧道工程施工速度,保障围岩的稳定性,对于整个隧道工程施工安全有了基本保障。
2隧道光面爆破施工前的准备
2.1确定爆破参数
隧道工程中采用平巷进爆破的方式进行,其主要的特性就是具备一个自由面,并且对炮眼深度进行了明确的规定,通常需要为1.5~3.5m。平巷掘进炮眼根据其位置和作用的不同一般可以分为掏槽眼、辅助眼与周边眼集中,并且需要根据实际需要来确定孔深、间隔距离等技术参数。
2.2确定孔位
孔位的确定需要充分考虑到爆坡面的形状、大小等方面,同时还应该分析炮孔对于岩面坚固性、爆破面积以及深度等方面的影响。综合分析辅助眼与周边眼的分布状态,根据岩性来确定其间隔距离,根据实践经验,辅助眼通常设定为0.6~1.2m,周边眼0.4~0.6m。
2.3合理确定炮孔直径
工程设计人员在选择光面爆破的炮孔直径参数时应充分了解施工现场所使用的凿岩设备特点,防止在钻孔作业时需要对钻头进行更换。同时设计人员还要准确掌握施工中所使用炸药的型号以及爆破效果,并结合围岩的延性特点来按照隧道的相关技术规范来确定不耦合系数,以提高参数选择计算的准确性。
2.4确定孔深
炮眼深度尺寸主要影响的是循环钻眼时间、装渣工作量、循环时间以及掘进速度等方面。炮眼深度是在确保围岩与掌子面部分的稳定性基础上,全面提升钻机的钻进施工效率,在确保爆破效果的基础上所设定的最大进尺。结合围岩的具体条件分析,考虑到断面的形式与尺寸,结合初期支护结构尺寸,提升钻孔设备的利用率。
2.5合理确定炮眼间距
设计人员应根据光面爆破技术规范以及隧道围岩结构特点,合理确定炮孔与其周边炮眼之间的距离。例如,隧道围岩属于硬质岩,将间距设定为55 mm左右。
2.6合理选择装药结构
选择装药结构的目的,是使药卷能均匀地分布在炮眼中,并缓冲炸药对围岩的破坏作用。使用普通直径药卷,眼深小于2 米时,可采用单段空气柱装药结构,眼深大于2 米时,采用加导爆索的空气间隔分节装药,最为有利,亦可采用双毫秒雷管单段空气柱装药结构。
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2.7合理设计装药量
在设计光面爆破的装药量时,设计人员应首先掌握隧道在单位面积上的实际耗药情况,并结合一次爆破时多产生的开挖量来对总药量进行计算,然后按照不同炮眼的具体用途来分配药量。在药量分配设计中,由于隧道工程角隅位置通常会堆积大量石渣且很少有自由面存在,因此设计人员应将所用药量适当增加,并根据单卷药量的倍数采取取整分配的方式来进行设计。
3光面爆破技术的具体施工
3.1测量放样
目前,在隧道施工中,必须做好相关的测量放样工作,为光面爆破技术的应用提供基础,保证光面爆破中各项参数的设置符合工程实际的施工条件和施工要求。在测量过程中,主要是应用全站仪进行相关作业,需要注意对隧道的中心线及拱顶高程等内容进行准确的测量,同时,在测量放样中,还需明确标示隧道设计中的开挖轮廓线,并利用特殊标记在岩体上标明具体的爆破钻孔位置,保证钻孔布设符合技术方案的要求以及定位的准确性。另外,通过测量放样工作可以及时对爆破参数进行调整,保证光面爆破技术的施工质量。
3.2钻孔
施工人员可以根据工程不同来选择适合的钻孔方式,可以使用台架打眼方式是进行施工,首先就要对掌子面进行清洁,保障台架可以与掌子面紧紧依靠,然后掌子面需要保持比较平整的表面,在进行钻孔施工中,需要保障周边眼的外插角合适,不可太大或太小。另外,需要适时改变炮眼深度,确保所有炮眼与炮底均在同一垂线上。
3.3清孔装药
完成钻眼成孔施工作业后,需要对其进行清孔工作。首先,需要检查钻孔的孔底沉渣是否超出规定的标准要求,若孔底沉渣量过多,需要进行清孔作业。目前,在钻眼清孔作业中,主要利用清孔器去除孔内的石硝、岩灰、积水等杂质,以防止这些杂物影响炸药的使用效果。另外,需要根据实际情况确认是否进行二次清孔。完成钻眼清孔作业后,需要对其位置、孔径、深度、角度等进行全面的检查,判断钻眼是否符合光面爆破技术的应用要求。
以施工设计图纸为基础,使用装药结构进行药物的安装。对于雷管的安装也需要准确进行施工,为了降低施工中可能会产生的安全隐患,在周边眼可以使用小量药卷,然后将其与导爆索配合,保障整体施工安全。一切准备完毕之后,需要以炮眼直径的大小来确定需要装的炮泥量。
3.4爆破施工
在光面爆破技术的应用中,为了使隧道的轮廓线可以达到预期的标准要求,需要保证各个钻眼的炸药同时起爆,因此,应针对隧道的实际情况及光面爆破技术的应用要求利用分段并联法连接各个钻孔的炸药,以达到同时起爆的效果。但是,在爆破施工中,需要注意其采用的导爆索可能出现超前破坏情况,因此,为了保证各个钻孔的炸药同时爆破,可以利用高段延期雷管与导爆索的双重起爆法。
4光面爆破后的施工完善
4.1通风找顶
结束爆破作业后,首先应进行通风,而后进行洒水处理,上述环节应持续30 min,在确保掌子面没有炮烟后施工人员便可进入爆破现场。首先利用高压水对开挖面进行冲洗,而后使用挖掘机将爆破所产生的危石移走。
4.2初喷混凝土
经爆破施工后产生的堆碴具有一定高度,在此基础上进行拱部喷射施工,起到封闭岩面的作用。施工过程中,随时注意边仰坡的稳定性,并按设计要求进行喷砼防护。砼采用砼喷射枪进行喷射。当明洞开挖至暗洞时,按进出口相应围岩类别采取超前小导管压浆初期支护措施安全进洞。
结语
综上所述,光面爆破施工是应用新奥法进行施工建设中的核心环节之一。因此工程人员应合理选择爆破断面,并通过对爆破参数的准确选择来保证爆破作业的安全,在此基础上加强对爆破施工过程的控制,从而全面提高施工的质量安全。
参考文献:
[1]刘晓峰. 隧道光面爆破施工控制技术实施要点[J]. 设备管理与维修,2019(13):126-127.
[2]王刚. 公路隧道光面爆破技术研究及应用[J]. 工程建设与设计,2019(18):74-75.
论文作者:陈海波
论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期
论文发表时间:2020/1/18
标签:光面论文; 隧道论文; 围岩论文; 炮眼论文; 钻孔论文; 技术论文; 作业论文; 《基层建设》2019年第27期论文;