隧道光面爆破施工控制要点
光面爆破效果的好坏,直接影响到隧道开挖及后续工序的质量,硬岩炮眼残留率不低于80%.中硬岩不低于70%,软岩不低于50%,而石灰岩硬而脆,力争达到90%-95%.
1 钻爆设计应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具、爆破材料和出渣能力等因素综合考虑.
钻爆设计的内容应包括:炮眼(掏槽眼、辅助眼、周边眼)的布置、数目、深度和角度、装药量和装药结构、起爆方法和爆破顺序等.设计图应包括:炮眼布置图、周边眼装药结构图、钻爆参数表主要技术经济指标及必要的说明.
2 硬岩宜采用光面爆破,软岩宜采用预裂爆破,分部开挖可采用预留光面层光面爆破.
3 采用光面爆破时,应满足以下技术要求:
(1)根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小抗抵线; (2)严格控制周边眼的装药量,并使药量沿炮眼全长合理分布; (3)周边眼宜采用小直径药卷和低爆速炸药.可借助传爆线以实现空气间隔装药;
(4)采用毫秒雷管微差顺序起爆,应使周边爆破时产生临空面.周边眼同段的雷管起爆时差应尽可能小;
(5)各光面爆破参数如周边眼间距(E)、最小抵抗线(V)、相对距(E/V)和装药集中度(q)等,应采用工程类比或根据爆破漏斗及成缝试验确定.
在无条件试验时可按下表选用.
光面爆破诸参数
参数 种类 岩石 硬岩 中硬岩 软岩 >60 30～0 ≤30 1.25～1.50 1.50～2.00 2.00～2.50 55～70 45～60 30～50 70～85 60～75 40～60 0.8～1.0 0.8～1.0 0.5～0.8 0.30～0.35 0.20～0.30 0.07～0.15 饱和单轴抗装药不偶合周边眼周边眼最相对值 周 边眼装压极限强度系数 Rb(Mpa) D 间距 小抵抗线 E/V V(㎝) 药集中度 q(kg/m) E(㎝) 4 周边眼参数的选用应遵守下列原则:
(1)当断面较小或围岩软弱、破碎或在曲线、折线处开挖成形要求高时,周边眼间距E应取较小值;
(2)抵抗线V应大于周边眼间距.软岩在取较小的周边眼间距的同时,抵抗线应适当增大;
(3)对于软岩或破碎性围岩,周边眼的相对距E/V应取较小值. 5 爆破开挖一次进尺应根据围岩条件确定.开挖软弱围岩时,应控制在1～2m之内;开挖坚硬完整的围岩时,应根据周边炮眼的外插角及允许超挖量确定.
硬岩隧道全断面开挖,眼深为3～3.5 m的深眼爆破时,单位体积岩石的耗药量可取0.9～2.0kg/m3;采用半断面或台阶法开挖,眼深为1.0～3.0m的浅眼爆破时,单位耗药量可取0.4～0.8kg/m3. 6 炮眼布置应符合下列要求:
(1)掏槽炮眼布置在开挖断面的中央稍靠下部,以使底部岩石破碎,减少飞石.
(2)周边炮眼应沿设计开挖轮廓线布置.
(3)辅助炮眼应交错均匀地布置在周边眼与掏槽眼之间,并垂直于开挖面打眼,力求爆下的石渣块体大小适合装渣的要求.
(4)开挖断面底面两隅处,应合理布置辅助眼,适当增加药量,消除爆破死角.断面顶部应控制药量,防止出现超挖.
(5)宜用直眼掏槽,眼深小于2m时可用斜眼掏槽,两个掏槽眼间距不得小于20㎝
(6)斜眼掏槽的炮眼方向,在岩层层理或节理发育时,不得与其平行,应呈一定角度并尽量与其垂直.
(7)周边炮眼与辅助炮眼的眼底应在同一垂直面上,保证开挖面平整.但掏槽眼应比辅助炮眼眼底深10㎝.
7、掏槽中空孔的空数、布置型式及其与装药眼的间距,应根据中空孔和装药眼的直径、深度、地质条件和装药眼起爆顺序等来确定. 当中空孔孔径为10㎝时,深眼爆破可采用三中空孔型式或双中空孔型式;浅眼爆破可采取单中空孔型式.
8、装药型式应按掏槽眼孔径rh与药卷径rc的比值D(不偶合系数)确定,也可按两者的体积之比D`确定,D值可取2左右,D`值可取4～6.
选用小直径药卷时,应防止爆炸中断现象,岩石很软时可采用导爆管装药型式,眼深小于2m时,可采用空气柱装型式.硬岩或炮眼较深时,眼底可装一节加强药包,以保证爆破效果.
9、当采用全断面开挖或台阶开挖时,应采用导爆管、毫秒雷管起爆周边眼,不得采用火花起爆.开挖断面一次起爆时,如毫秒雷管的间隔时间小,周边眼的雷管应于内圈炮眼的雷管跳段起爆,二段炮眼之间起爆时差可取50～100ms.
10、对内圈眼的爆破诸参数应加以严格控制,防止围岩过度龟裂. 11、导坑或局部开挖,宜采用浅眼爆破,防止振动对支撑结构产生不良影响.
12、当钻爆设计与围岩条件不相适应时,应及时调整使其合理. 13、钻爆作业必须按照钻爆设计进行钻眼、装药、接线和引爆. 14、钻眼前应定出开挖界面中线、水平线和断面轮廓,标出炮眼位置,经检查符合设计要求后方可钻眼.
15、炮眼的深度、角度间距应按设计要求确定,并应符合下列精度要求:
<1>掏眼槽 眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5㎝. <2>辅助眼 眼口排距、行距误差均不得大于5㎝.
<3>周边眼 沿隧道设计断面轮廓线上的间距误差不得大于5㎝,周边眼外斜率不得大于5㎝/m,眼底不超出开挖断面轮廓线10㎝,最大不的超过15㎝.
<4>内圈炮眼至周边眼的排距误差不得大于5㎝,炮眼深度超过2.5m时,内圈炮眼与周边眼宜采用相同的斜率.
<5>当开挖面凸凹较大时,应按实际情况调整炮眼深度,并相应调整装药量,力求除掏槽眼外的所有炮眼眼底在同一垂直面上.
16、应根据转钻爆设计要求选定钻眼效率高的钻眼机械.当采用液压式多臂凿岩台车作业时,应密切注意钻眼石屑的排除情况,保护好钻头.
17、钻眼完成后,应按炮眼布置图进行检查并做好记录,有不符合要求的炮眼应重钻,经检查合格后才能装药爆破.
18、装药前应将炮眼内泥浆、石屑吹洗干净.已装药的炮眼应及时用炮泥堵塞密封.周边眼的堵塞长度不宜小于20㎝.采用电力起爆时,除应按国家现行《土方和爆破工程施工及验收规范》的有关规定执行外,尚应遵守下列规定:
<1>装药前电灯及电线应撤离开挖面,装药时可用投光灯、矿灯、风灯照明;
<2>起爆主导线应敷设在电线和管路的对侧,不得已设在同一侧时,与钢轨,管道等导线的间距必须大于1.0m,并悬空架设;
<3>多工序掘进依次放炮时,应检查主线的连接,确认起爆顺序无误后放可起爆;
<4>在地下水较多的地段,所用爆炸材料应能防水,连接线应采用塑料导线,敷设爆炮网路时接头不得浸在水中,如不能避免时应加强接头的防水与绝缘处理.
20、周边眼宜一次同时起爆.当必须对爆破震动加以控制时,周边眼可根据地质条件分组起爆.
21、爆破后,开挖断面应进行检查并符合下列要求: <1>欠挖或超挖量应符合设计图纸..
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