隧道工程控制爆破技术的探讨与应用分析论文_杨继庚

隧道工程控制爆破技术的探讨与应用分析论文_杨继庚

山东省路桥集团有限公司 山东济南 250021

摘要:近年我国纷纷建设了公路、铁路、地铁和轻轨等道路工程,这促进了我国交通事业的飞速发展,在这些工程中都伴随着地下工程和隧道工程的开发,在这些隧道或地下工程的施工过程中都伴有开挖过程,在开挖时必须运用到爆破技术,为了使隧道工程施工在爆破上具有安全性,需要了解和掌握隧道的爆破控制技术。

关键词:隧道工程;控制爆破;技术;分析

引言

控制爆破法以其施工简单、成本低成为隧道开挖的主要施工方法,但是控制爆破法对隧道施工的质量影响也比较大,需要我们准确的使用控制爆破技术,一方面是岩石本身的物理特性影响爆破技术,另一方面爆破使用的炸药量、爆破工艺等都会影响控制爆破技术的效果发挥。因此合理的掌握爆破技术,尤其是科学的计算出装药量、炮孔数量以及炮孔距离等对提高隧道的施工质量具有重要的作用。

1 控制爆破的理论

控制爆破就是根据工程和爆破环境、规模等条件,通过各种技术,严格控制爆炸过程和对介质的破碎过程,使爆破达到预期的效果,保证爆破的方向、噪音等在合理的控制范围内,我们对这种爆破效果和爆破危害的双重控制的爆破,称之为控制爆破。

2 控制爆破技术的种类

控制爆破技术主要包括以下几种:第一,微差爆破。微差爆破指的是通过对毫秒延时雷管原理的应用,使爆破达到延时效果的技术。它的优点主要有:能够使爆破地震效益所导致的冲击作用降低;使岩石碎块更为均匀,促使爆破岩石碎片更为集中,以便于清理;降低爆破次数、提高爆破效果;第二,挤压爆破。挤压爆破技术指的是在爆区自由面前方人为预留岩渣,以此来使炸药能量的利用率提升,并能够改变破碎质量。它的优点是使工时的利用率得以增加,降低了爆破频率;通过挤压爆破能够让岩石在挤压过程中发生二次冲击,促进岩石破碎率的有效提升,减轻了二次爆破的工作强度;第三,光面爆破。光面爆破就是在开挖的岩石中保证其表面光滑而且不受明显破坏的爆破技术。光面爆破技术可以有效的保护开挖岩体的稳定性,降低施工成本。光面爆破的原理就是采取在开挖岩体表面布置密集的小直径炮眼,在这些炮眼中不藕合装药或者部分孔不装,同时起爆形成平整的光面。

3 隧道控制爆破技术的重要性

在我国经济水平不断提高的大前提下,城市的基础设施得到了不断的建设和完善,各种类型的工程建设纷纷涌现,特别是城市道路和公路工程的建设和发展势头尤为地迅猛,这些道路和公路工程的建设促进了我国交通事业的腾飞,使得我国的交通事业进入了一个新的发展阶段。众所周知,公路、铁路、地铁和轻轨等道路和公路工程的建设都伴随着地下工程和隧道工程的施工,而其地下或隧道工程在施工过程中也会伴有着开挖阶段和过程,在开挖的过程中必须运用到爆破技术,由于城市中的隧道在特点上普遍具有地表建筑物密集、埋深较浅的特点,这给其爆破施工带来了施工安全隐患,为了使隧道工程在施工上具有安全可靠性,了解和掌握隧道的控制爆破技术是必要的,只有掌握了这一技术,才能更好地保证隧道工程施工的安全可靠性,进而保障施工人员的生命财产安全不受威胁,并充分发挥隧道工程的社会效益和经济效益,从更大的方面来说,可以推动我国经济健康向上地发展,并促进我国各方面事业的可持续发展,使得我国的可持续发展战略早日实现。

4 爆破控制施工要点

4.1 提高钻孔技术水平

钻孔技能对隧道超欠挖作用的重要影响要素为四周炮孔的外插角、开口位置以及钻空深度。依据专业经验,不停地提高其钻孔技术水平。

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4.2 解决好爆破技术参数的恰当匹配

从现在统计的隧道爆破手段、形式、爆炸参数研究来看。爆炸技能参数的恰当匹配是特别关键的。爆炸设计为隧道开挖的重要技术,在做爆炸设计时当参考隧道断面大小、围岩等级以及机械设备等来综合考虑。

4.3 地质条件是客观条件,它是获得爆破参数的基本依据

爆破设计一般是参考经验、类比和现场实验设计,但地质条件为随掘进而逐渐变化的,其中,围岩节理裂隙的变化最关键。在施工时期,参考开挖面对围岩来观测描叙,还要对围岩的节理裂隙状况作出预测,快速调整爆炸参数和施工手法或选取局部内移炮眼、局部空孔不装药、局部调整起爆顺序等措施。

4.4 组织管理工作的强化

完善的施工体系以及系统的质量确保质量是隧道施工的根本保障,经过全面性的管理和监督对钻爆工作以及爆炸设计予以控制,经过对有关技能人员的培训,提高质量。树立相应的职责准则,依据施工质量予以奖惩。另外,经过制定严厉的工作规章以及评价规范,对各项工作的完整状况予以查看。树立起及时的信息反馈体系,确保地道的超挖以及欠挖信息现场人员可以及时了解,用以调整施工过程或者是施工的工艺办法,最大程度的控制超挖以及欠挖值。另外,对施工地址预报予以重视,准确将未施工区域的状况及时探明,并跟着围岩条件对钻爆参数进行调整。经过合理的施工工艺以及施工办法的使用,到达预期的爆破效果。

5爆破施工设计

5.1 上台阶施工设计

5.1.1 炮眼布置。炮眼的布置要严格按照控制爆破震动原理进行布置,首先从距底板的50cm处开始,沿隧道的中心线两侧对称布置4对垂直楔形掏槽孔,它们的排列顺序是:头排的辅助孔与掏槽孔的距离要保持40cm,中间辅助孔的距离也为40cm,最外排的辅助孔与边墙的距离为85cm左右;在隧道的拱部布置4排崩落孔,他们之间的排距为60cm,最外层的崩落孔与隧道边界要保持65-80cm的相距距离;周边的炮孔要与开挖边界保持20cm,并且炮孔钻眼要向外倾斜5°左右,底板孔直接布置在底部边界上,并且向下倾斜10°左右进行钻孔,并且要保持孔距之间达到85cm。

5.1.2 装药结构与单孔装药量的确定。在确定好炮眼的数量以及大小位置后,就需要根据具体的工程要求科学的对炸药使用量进行确定,一般根据工程建设经验,除了在周围孔选择轴向间隔装药外,其余的炮孔需要采取连续装药的结构,不同的位置选择的炸药是不相同的,在拱部周围孔之间要采取直径为25mm、长20cm、重100g的卷装乳化炸药;底板孔则使用直径为32mm、长20cm、重200g的乳化炸药;其余的则选用直径为32mm、长20cm、重150g的卷状2#岩石炸药。

5.1.3 起爆顺序与方法。为了降低施工成本,实现爆破的预期效果,应该将爆破所引起地表振动的速度控制在2cm/s内,并且要尽量使各个炮孔同时起爆,具体的起爆顺序是:掏槽孔、辅助孔、崩落孔、边墙周边孔、底板孔和拱部孔。起爆的方法是采取非电导爆管以此点火,孔内毫秒延时起爆,采取并联方式连接,主传导爆管用电雷管引爆。

5.2 下台阶施工设计。①炮孔布置。下断面横截面上应该布置3排主爆孔,其中3个头排爆孔的抵抗线为1.1m,随后再布置2排主爆孔,其间距为0.8m左右,并且要保证每排要布置4个炮孔,孔距的间距为1.0m,同样两侧的边墙也要布置4个周边孔,孔距为0.7m。②装药结构与单孔装药量。下端面的装药结构与上断面的装药结构是相同的,除了底板孔使用单卷的重量为200g的乳化炸药外,其余都是用单卷为150g的2#的岩石炸药。

结束语

总之,我们在进行隧道施工前要准确的制定准确的爆破施工方案,并且准确的按照施工环境以及施工设备等计算炸药的使用量以及炮孔的布置数量以及位置等,以此实现爆破效果达到预期的目的。

参考文献:

[1]吴海清.对隧道控制爆破技术问题的探讨[J].建材与装饰,2008,(1).

[2]齐景岳.隧道控制爆破技术[J].铁道标准设计,2006,(11).

[3]周春锋.城市浅埋隧道开挖减震控制爆破技术[J].工程爆破,2010,7(1).

论文作者:杨继庚

论文发表刊物:《防护工程》2019年第4期

论文发表时间:2019/6/4

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