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        預(yù)留光面層光面爆破在大灣隧道施工中的應(yīng)用

        2014-04-26 08:15:54
        四川水泥 2014年7期
        關(guān)鍵詞:圍巖

        芮 江

        (西安地下鐵道有限責(zé)任公司 陜西 西安 710018)

        1 、大灣隧道工程概況

        大灣隧道為渝湘高速公路武隆至水江段的分離式長隧道,左線樁號為:ZK18+042.66~ZK20+857.8,長2815.14米;右線樁號為:K18+022~K20+842,長2820米。隧道開挖斷面寬12.2米,局部地段設(shè)置仰拱,圍巖成分為白云巖、頁巖、灰?guī)r,成分復(fù)雜,節(jié)理發(fā)育,局部破碎。隧道埋深1.5~520米。施工中采取鉆爆法進(jìn)行開挖,洞口淺埋段采用多臺階開挖,其他段采用長臺階開挖方式貫通上斷面,上部斷面為等截面圓拱線以上。采用預(yù)留光面層爆破技術(shù)掘進(jìn),平均月進(jìn)尺120米。

        2 大灣隧道留光面層光面爆破作業(yè)技術(shù)參數(shù)(見表1)

        表1 預(yù)留光面爆破參數(shù)

        2.1 常用技術(shù)參數(shù)選擇

        2.1.1 最小抵抗線W(預(yù)留光面層厚度)

        W直接影響爆破效果和隧道成形,W=(12~18)d內(nèi)調(diào)整,且W≥E,d=35~45mm。

        Ⅱ類及Ⅱ類以下圍巖W值取大值;及Ⅲ類以上圍巖W值取小值。

        2.1.2 周邊眼間距E

        E直接控制隧道開挖輪廓的平整度,E=(10~15)d,炮眼直徑d=35mm。

        對于圍巖松軟,有破碎帶,節(jié)理,裂隙發(fā)育地段,E取小值;穩(wěn)定性好,中硬到堅(jiān)硬的巖石,E取大值,必要時對在兩炮眼間中部增加一空眼以形成導(dǎo)向爆破。

        2.1.3 周邊眼采用密集系數(shù)K

        K=E/W=0.7~1

        2.1.4 周邊眼采用2#圍巖小炸藥,線裝藥密度q。

        q=0.1~0.2kg/m,采用預(yù)留空氣柱間隔裝藥結(jié)構(gòu)和預(yù)留空氣柱的炮泥堵塞。

        Ⅱ類及Ⅱ類以下圍巖q取小值;及Ⅲ類以上圍巖q取大值。

        2.2 周邊眼裝藥

        2.2.1 采用間隔裝藥結(jié)構(gòu)

        為了使炸藥沿泡眼均長布設(shè),將炸藥沿泡眼全長布設(shè),利用炸藥殉爆距離進(jìn)行裝藥。

        2.2.2 采用同段位導(dǎo)爆管、預(yù)留空氣柱裝藥結(jié)構(gòu):當(dāng)所需要炸藥連續(xù)長度較小時,利用兩個同段位導(dǎo)爆管分別布置于孔底和眼口1/4炮眼范圍內(nèi),炮眼中部預(yù)留空氣柱進(jìn)行同時起爆。

        2.2.3 不偶合系數(shù):周邊眼采用較大的不偶合系數(shù)λ值,以減少對圍巖的破壞,不偶合系數(shù)λ=1.2~1.5

        2.3 采用合適的掏槽形式、合理控制爆破程度

        采用小斷面中心掏槽超前大斷面掘進(jìn) 10米以上,對進(jìn)行掘進(jìn)斷面刷大到最后預(yù)留光面爆破時,可根據(jù)圍巖變化或涌水情況進(jìn)行鑿爆參數(shù)的及時調(diào)整,達(dá)到理想的爆破效果。

        3 預(yù)留光面層爆破質(zhì)量檢測評定

        4.1 超欠挖

        預(yù)留光面層光面爆破后隧道周邊圍巖表面應(yīng)圓順平整,無欠挖,超挖(平均線性超挖)在循環(huán)掘進(jìn)眼深3米時不大于10cm。

        4.2 炮眼痕跡保存率

        Ⅲ級及Ⅲ級以下圍巖,炮眼痕跡保存率應(yīng)大于80%,破碎段四級及四級以上圍巖,炮眼痕跡保存率應(yīng)大于50%以上。

        4.3 對圍巖的破壞程度

        爆破后,兩茬炮邊接處無明顯痕跡,圍巖面上無粉碎巖石和明顯裂縫,也不應(yīng)有浮石,巖性不好時應(yīng)無大浮和碎狀浮石。

        4.4 炮眼利用率應(yīng)大于90%

        4 效益分析

        面層光面是鉆爆法開挖隧道光面爆破施工的先進(jìn)技術(shù),特別是采用小斷面中心掏槽超前掘進(jìn),大斷面爆破刷大到預(yù)留光面層再進(jìn)行光面爆破。它能較好的控制圍巖的超欠挖,對圍巖變化鑿爆參數(shù)能及時進(jìn)行調(diào)整。對涌水段,圍巖破碎段、和軟弱圍巖段有很好的開挖爆破效果,特別是采用φ22巖石小炸藥利用預(yù)留空氣柱堵塞結(jié)構(gòu)爆破,對圍巖的擾動減小,同時爆破松弛帶比普通爆破的松弛帶減小,能較好的保持圍巖的穩(wěn)定,其平均線性超挖值比普通爆破少 15cm左右。按超期超挖 1m3增加直接費(fèi)用300元(開挖100元,回填砼200元)計(jì)算,每延米節(jié)約費(fèi)用4.m3分別為400元和800元,經(jīng)濟(jì)效益是十分明顯的。同時開挖斷面光滑平順,減少了初期支付噴射砼量,對于防水設(shè)施的安裝和后期的襯砌能有明顯的質(zhì)量保證。

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