程曉紅
(四川工程職業(yè)技術學院,四川德陽 618000)
廣深港客運專線百足地隧道進口右側陡山坡原為采石場開采所形成,平均垂直高度為74.9 m,坡度80°~90°。為了保證百足地隧道進口明洞段的施工及以后的行車安全,特對隧道明洞段(DK52+180~DK52+304)124 m范圍內的山坡進行刷坡爆破治理。設計刷坡治理方案為,將原山坡分臺階治理,每20 m一個臺階,臺階坡面為 1∶0.5,臺階平臺寬為 1.5 m,坡面采用 φ22 L=4 m錨桿進行加固,錨桿間距1.5 m×1.5 m,梅花形布置,后掛25 cm×25 cmφ8鋼筋網(wǎng),最后噴C20混凝土,厚10 cm。
根據(jù)本工程地形、環(huán)境條件以及“安全第一”的原則,為確保隧道洞口和附近碎石加工廠的安全,邊坡開挖采用光面爆破。石方爆破開挖順序為:自上而下的松動控制爆破,豎向分層、縱向分段,靠近邊坡采用光面爆破。臺階布孔直徑d=76 mm和d=140 mm,光面爆破鉆孔直徑選擇d=76 mm和d=42 mm。
爆破施工工藝流程圖見圖1。
圖1 爆破施工工藝流程圖
1)深孔臺階控制爆破。一般情況下,深孔垂直布置,深孔平面布置成矩形或梅花形,爆破參數(shù)按下式計算(H為臺階高度,d=76 mm和d=140 mm):
最小抵抗線 W=(25 ~40)d,m;鉆孔超深 h=(0.25 ~0.35)W,m;炮孔深度 L=H+h,m;填塞長度 L1=(1.0 ~1.2)W,m;孔間距a=(1.0~1.5)W,m;排間距 b=(0.8 ~1.0)W,m;單孔藥量 Q=gabH 或 Q=gWaH,m;炸藥單耗 g=0.4 kg/m3~0.55 kg/m3。
根據(jù)臺階高度,具體數(shù)據(jù)如表1,表2所示。
表1 d=76 mm深孔臺階控制爆破參數(shù)
表2 d=140 mm深孔臺階控制爆破參數(shù)
2)大塊二次破碎控制爆破。鉆孔直徑d=42 mm,單位炸藥單耗控制在0.05 kg/m3,鉆孔深度不超過石塊厚度的2/3,最小抵抗線為0.5 m ~0.8 m。
3)淺孔控制爆破??讖?d=42 mm;孔深 L=H+h,超深0.4 m ~0.5 m;孔距1.2m ~1.4 m;排距1.0m ~1.2 m;炸藥單耗g=0.35 kg/m3~0.4 kg/m3;填塞長度 L1=1.2 m ~1.4 m。
根據(jù)臺階高度,具體數(shù)據(jù)如表3所示。
表3 d=42 mm淺孔爆破參數(shù)
4)光面爆破控制。合理的炮眼間距應保證炮眼間貫通裂隙完全形成。綜合考慮爆炸應力波和爆生氣體在貫通裂隙形成過程中的作用,D=76 mm光面爆破孔設計參數(shù)如下:
最小抵抗線(光爆層厚度)W=1.2m~1.5 m;孔距 a=1.0 m ~1.2m;線裝藥密度 g1=0.3 kg/m ~0.4 kg/m;堵塞長度L1≥1.0m;底部加強藥包 Q1=1.0 kg;炮孔超深 h=1.0 m;爆破參數(shù) W,a,g1對于完整巖體取大值,反之取小值。
裝藥前必須對炮孔進行驗收,計算每孔裝藥量,對不符合要求的炮孔要廢棄或補鉆孔。
深孔臺階控制爆破使用φ60乳化炸藥作起爆藥,主爆藥為散裝銨油炸藥,填塞材料使用鉆屑或砂粘土。起爆藥包位于炮孔下部,當孔內有水時,孔內有水高度范圍內全部用管狀乳化炸藥充填,高出水面1 m以上的采用散裝銨油炸藥,為了確保爆破效果,每孔裝2發(fā)雷管。
淺孔臺階控制爆破,大塊巖石二次爆碎爆破均采用管狀乳化炸藥作為主爆炸藥,起爆雷管置于炮孔底部。使用鉆屑或砂粘土填塞。
光面爆孔采用不耦合裝藥結構,將管狀乳化炸藥按照設計線裝藥另捆綁在導爆索上,制成光爆藥半,并在光爆孔底部加大裝藥量,填塞材料使用鉆屑或砂粘土。
1)采用毫秒電雷管微差起爆。同時視工作面情況,環(huán)境條件等分別采用V形、梯形、波形等多種起爆模式。
2)深孔臺階控制爆破前后微差時間為25 ms~100 ms,淺孔微差時間為25 ms~75 ms,光爆孔與主爆孔之間的微差時間為100 ms~150 ms。
3)如遇到雷雨季節(jié),采用非電毫秒導爆管起爆,爆破網(wǎng)絡采用并聯(lián)??變任⒉?,孔外傳爆雷管采用網(wǎng)段雷管,每把雷管不得大于15發(fā)。
4)采用電與非電混合式起爆網(wǎng)絡時,在裝藥堵塞作業(yè)結束后,電雷管才能與非電雷管的導爆管綁扎連接,如遇到雷雨天氣,電雷管不能接入起爆網(wǎng)絡。
合理的爆破參數(shù)選擇、規(guī)范的裝藥、填塞方法以及科學的起爆方法和爆破網(wǎng)絡是保證隧道邊坡爆破效果成敗的關鍵。
[1] 于亞倫.工程爆破理論與技術[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2004.
[2] 姚愛軍,薛廷河.復雜邊坡穩(wěn)定性評價方法與工程實踐[M].北京:科學出版社,2008.
[3] 李的林,高振儒.爆破震動危害中幾個重要因素分析[J].工程爆破,1999(5):29-30.