隧道钻爆设计方案讲解

巴达高速BD34标(隧道工程)钻爆设计方案

采用Φ25药卷,单根长200mm净重150g。

E、炮眼的装填系数:掏槽眼80%,辅助眼70%,顶眼60%,求出各炮眼装药量。 钻孔作业采用YT28 气腿式手风钻,自制作业平台辅助作业,钻孔作业中要求“准、齐、平、直”,参考预加固支护位置或画定开挖轮廓线及眼位,准确按要求位置施工,眼底落于同一平面上,边眼外斜保持0.04~0.05,两炮衔接台阶小于10cm,装药必须堵塞,周边眼采用间隔装药。

根据以上计算及经验公式,隧道光面爆破相关参数可参见下表:

光面爆破参数表

岩石种类 极硬岩 硬岩 软岩

50505050周边眼间距E(cm) 50~60 40~50 35~45 周边眼最小抵抗线 55~75 50~60 45~60 相对距E/W 0.8~0.95 0.8~0.95 0.75~0.8 周边眼装药参数(kg/m) 0.25~0.3 0.15~0.25 0.07~0.12

25252525三中空直眼掏槽眼布置详图

4)、炮眼数量计算

影响隧道开挖速度快与慢,原因是多方面的,但在一定的开挖面积上,炮眼的多少,直接影响凿岩工作的快慢,也会降低爆破效果。钻孔台车打眼钻爆采用φ32药卷,有利于提高爆破效果。

N?KsLLnrK——单位炸药消耗量(Kg/m3)

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式中:N——炮眼数量(个)

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L——炮眼深度 s——开挖断面积(m2) n——炮眼装药系数,

r——爆药线装药密度(Kg/m), 每一循环设计的总装药量 Q=KLS

式中:Q——一个循环总装药量,Kg

L——循环设计进尺,m S——导坑断面积,m2

超深

一般取0.1~0.2m,若岩石松软,取小值;若岩石完整坚硬,取大值。 堵塞长度h

堵塞长度h≥40cm。 5)、装药结构及堵塞方式 (1)装药结构

周边眼:导爆索装药结构,如下图所示:

堵塞段光爆药卷底部加强装药导爆管导爆索

导爆索装药结构示意图

掏槽眼、掘进眼、辅助眼:连续装药结构,如下图所示:

堵塞段装药段毫秒管

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连续装药结构示意图

(2)堵塞方式

所有装药炮眼用炮泥堵塞,周边眼堵塞长度不小于30cm。 6)、起爆网络设计 网络连接方式:

(1)孔内非电毫秒导爆管分组簇联; (2)孔外1段2发非电毫秒导爆管联接; (3)起爆网络连网示意图如下:

起爆网络示意图

7)、 炮孔总体布置图

13131313131313131313131111111113131111131311117777111313118811131355111113138877551111111111118111111101110999888777787557755557898753531111100mm中空眼 开挖轮廓线1313131181113131313111313131313131313131313131333311155357757781111878100mm中空眼 9911810111110上半断面开挖炮眼布置图

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111111111099889101177895578989833133555785783577889578897899101089910101111111111111111101111710101110下半断面开挖炮眼布置图三、隧道光面爆破

光面爆破是隧道“新奥法”施工的关键技术,爆破效果直接关系到工程质量的好坏、施工进度的快慢和施工费用的高低。在隧道开挖中,必须组织工程技术人员现场观察工程地质条件、围岩性质,讨论、初定各项爆破参数。为获得最佳的光面爆破效果,通过合理的炮眼布置,调整炮眼孔距、角度、装药方式,进行不同开挖进尺的试验性爆破,不断调整、优化爆破参数;对周边眼的爆破进行现场试验,根据现场围岩不同确定周边眼最佳抵抗线。通过多次的试验爆破和参数的调整,最后确定科学合理的光面爆破设计方案。

1)、工艺控制要点

(1)严格控制开挖轮廓线的划线精度

每次全断面爆破前,要精确测定出开挖轮廓线,并根据轮廓线画出各类炮眼位置。炮眼的布置根据各类围岩不同而相对应的炮眼间距不同,视现场围岩整体性和软硬程度而定。 (2)严格控制钻眼和清孔的质量

根据隧道的开挖断面尺寸,开眼的位置要求不偏离设计炮眼位,周边眼不得偏离5cm,向外角度不大于1~3°,钻眼过程技术人员必须现场指导,对不符合要求的坚决不能使用,必须重新钻眼,以确保钻眼的位置和角度符合爆破设计的要求。炮眼钻好后,用高压气体进行清孔,将炮眼中的钻碴与小石碴清除干净,以确保装药顺利进行。

(3)严格控制装药质量

合理选用引爆器材,装药时分片分组,由专人负责,严格按设计装药量装药和装雷管,自上而下,依次进行,注意雷管对号入座,周边眼用导爆索引爆,导爆索从拱部向两边依次并联在一起,在两底边各与一个毫秒雷管绑在一起。引爆起爆网络采用复式网络,保证起爆准确性与可靠性,联结导爆管时,注意不能打结和拉细现象,联结好后,技术人员负责检查,经检验合格后,尽快撤离人员和机械,最后引爆。

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2)、施工操作要求

(1)优化光面爆破设计是保证隧道质量的基本前提。通过对隧道现场光面爆破的试验,不断调整爆破设计,使光面爆破设计更符合实际情况,施工过程中要严格操作规程。

(2)周边眼采用导爆索引爆,实现周边眼空气间隔装药,提高围岩自身的自稳能力。 (3)加强钻眼的现场管理。工程技术人员负责指导监督,保证钻眼的深度、方向、角度、间距按光面爆破设计的要求实施,特别对周边眼应严格控制,保证断面不欠挖,尽可能减少超挖。清碴时,准确控制好标高,使下一循环放样、钻孔准确无误。

(4)对隧道光面爆破进行动态管理。预测掌子面前方的地质变化,根据不同地段围岩的性质,随时调整光面爆破的各项设计参数,争取最佳的爆破效果。

(5)光面爆破能节约工程成本,加快施工进度,保证施工安全,确保隧道防水质量,提高经济效益。光面爆破断面严格按设计开挖断面要求控制,能有效控制开挖断面的欠挖和超挖,减少隧道初期支护和二次衬砌混凝土的用量,节约工程成本;圆滑、平顺的开挖断面,易于铺设防水板,在二次衬砌施工时,能有效保证防水板的平整度,确保隧道工程的防水质量。

超欠挖控制

钻爆法开挖是否经济、高效,关键是控制好超欠挖,钻爆施工中将采取如下措施: 1)根据不同地质情况,选择合理的钻爆参数,选配多种爆破器材,完善爆破工艺,提高爆破效果。对于Ⅱ、Ⅲ级围岩,考虑开挖线内的预留量,爆破后机械凿到设计开挖轮廓线。实践证明此法对于光面爆破十分有效,可起到事半功倍的效果。

2)提高画线、钻眼精度,尤其是周边眼的精度,是直接影响超欠挖的主要因素,因此要认真测画中线高程,准确画出开挖轮廓线。

3)提高装药质量,杜绝随意性, 防止雷管混装。

4)断面轮廓检查及信息反馈:了解开挖后断面各点的超欠挖情况,分析超欠挖原因,及时更改爆破设计参数,减少误差,配专职测量工检查开挖断面,超挖量(平均线性超挖)应控制在10cm(眼深3m)和13cm(眼深5m)以内。

5)建立严格的施工管理:在解决好超欠挖技术问题的同时,必须有一套严格的施工管理制度来保证技术的实施。

四、安全保证措施 1、钻眼安全保证措施

1)、钻眼前,检查工作面是否处于安全状态,灯光照明是否良好,支护、顶板及两帮是否牢固,有无松动岩石,如有及时支护或清除;检查、加固钻眼平台,使其不变形、不坍塌。

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