1、 隧道光面爆破动态设计意义
(1)采用光面爆破施工对围岩的扰动破坏较小,采用光面爆破时,围岩松弛带的范围只是普通常规爆破方法的1/3~1/2,从而提高了围岩的自稳性,减少了支护工作量;
(2)光面爆破可以大大地减少隧道的超欠挖量,提高工程质量,加快施工进度,并能大量减少混凝土量;
(3)采用光面爆破,围岩的壁面平整、危石少,撬顶工作简单,减轻了表面应力集中现象,避免了局部冒落,增加了围岩的稳定和施工安全,并为锚喷支护的使用创造了有利条件。
2、影响光面爆破效果的因素
在山岭隧道施工中均采用爆破开挖,光面爆破应重视塑料导爆管非电起爆技术、掏槽眼爆破技术、周边眼间隔装药技术、内圈眼爆破层厚度确定、底板眼钻爆要点。
(1)进行光面爆破时,一般都要引用光爆层这一概念。所谓光爆层,就是指周边炮孔与最外层主爆孔之间的一圈岩石层,如图所示。实际上,光爆层的厚度就是周边孔(光爆孔)的最小抵抗线。 光爆层的厚度W与周边孔的间距E有着密切的关系,可用两者的比值K=E/W表示,K称为周边孔(光爆孔)的密集系数。K值小,表示炮孔间距近,岩体能较精确地沿炮孔连心线裂开,但钻孔工作量增大,不一定经济。K值过大,各炮孔只能各自独立地起作用,不能形成要求的光爆面,这也是不可取的,在现场施工时根据地质情况。
(2)爆层的厚度与隧道开挖断面的大小有关,大断面隧道的顶拱跨度大,光爆孔所受到的夹制作用小,岩体比较容易崩落,此时,光爆层的厚度可以大一些。光爆层的厚度还与岩石的性质和地质构造等因素有关,坚硬完整的岩石,光爆层宜薄一些,而松软破碎的岩石,光爆层宜厚一些。
(3)光爆层的炸药单耗比主爆孔要小得多。光爆孔间距也要比主爆孔的小,它与炮孔直径、岩石性质以及装药量等有关。当炮孔直径为35~45mm时,间距一般可取500~700mm,在岩石节理裂隙发育的地区,或者对光爆面的质量要求较高的部位,其孔距还应更小一些。炮孔的装药量也随之减少,或者在两孔之间加一个不装药的导向孔,导向孔至装药孔的距离不宜大于40cm。
(4)在隧道开挖中,为了使隧道的开挖断面不会愈挖愈小,周边孔必须向外插,可能的最小的外插量取决于钻机对周边净空的要求,一般为10~20cm,在设计计算中,这个外插量应当计入光爆层的厚度,即光爆孔的最小抵抗线。
(5)均匀的光爆层是有效地实现光面爆破的一个主要环节,因此,在设计光面爆破时,应对邻近光爆层的主爆孔及其装药量给予充分的注意,特别是在地质条件不太好的情况下,主爆孔爆破后,参差不齐的壁面将直接影响光面爆破的效果。此时,应适当地调整邻近光爆层的主爆孔的布置和装药量。必要时,这一层主爆孔也可以按照光爆层的要求来布置,使之成为另一层光爆孔,只是装药量较多而已。
(6)装药结构分为孔口堵塞段、正常装药段及孔底加强段三部分,堵塞段的长度一般可取炮孔深度的1/4~1/3,以保证爆破时气体不过早地逸出,中间正常段的装药最好用小直径药卷连续装药,药卷直径小于临界直径时,可采用间隔装药,药量不能太集中,应适当分散,各药卷之间的间隔距离也不宜过大。为了克服孔底部位的阻力,孔底应放置1~2卷的标准药卷,以增强其作用,使光爆层能够比较容易地脱离岩体。
爆破振动安全允许振速
4、光面爆破质量控制措施
1)针对隧道围岩岩性、围岩强度、完整性、节理裂隙发育等进行研究,并通过现场试验调整光面爆破设计技术参数,总结经验成果,以选取合理的开挖方法,实行动态信息化管理,以降低成本投入,提高光面爆破(或控制爆破)效果。
(2)坚持 “多打眼,少装药”原则。动态调整控制爆破参数,尤其是周边眼的间距、装药量,并控制好外插角角度,必要时可以在周边眼间内侧增设跟眼(采用小药卷);
(3)动态调整钻爆设计,加强技术、管理人员、作业工人培训,加强现场监控管理力度。
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