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        光面爆破在片巖隧道開挖中的應(yīng)用研究

        2014-07-03 00:51:32鄧鵬宇
        企業(yè)導(dǎo)報(bào) 2014年6期
        關(guān)鍵詞:光面爆破隧道工程應(yīng)用研究

        鄧鵬宇

        摘 要:在隧道施工中,片巖節(jié)理、片理較發(fā)育的地質(zhì)容易發(fā)生坍塌事故、并且超欠挖控制難度大,往往是成為制約施工生產(chǎn)的難題。以湖北省鄖十高速公路平地院隧道工程為例,本文探討了在片巖地質(zhì)條件下的隧道工程施工中,通過采用光面爆破技術(shù),取得了隧道工程開挖施工安全,并有效控制隧道塌方、改善開挖輪廓面、加快施工進(jìn)度、降低生產(chǎn)成本等方面起到了積極而關(guān)鍵的作用。

        關(guān)鍵詞:隧道工程;光面爆破;開挖施工;片巖地質(zhì);應(yīng)用研究

        一、工程概況

        (一)工程簡(jiǎn)介。新建平地院隧道為分離式特長(zhǎng)隧道,是本標(biāo)段重點(diǎn)控制工程,也是鄖十高速公路的控制工程。隧道右線全長(zhǎng)3311m,Ⅲ級(jí)圍巖2100m,占63.5%,Ⅳ級(jí)圍巖690m,占20.8%,Ⅴ級(jí)圍巖521m,占15.7%;左線全長(zhǎng)3295m,Ⅲ級(jí)圍巖2278m,占69.1%,Ⅳ級(jí)圍巖579m,占17.6%,Ⅴ級(jí)圍巖438m,占13.3%。我標(biāo)段負(fù)責(zé)隧道進(jìn)口端約1700m段落的施工。

        (二)工程地質(zhì)。隧道區(qū)屬構(gòu)造—?jiǎng)兾g低山地貌區(qū),穿越區(qū)微地貌地形有山峰、山脊、分水嶺、沖溝。隧道區(qū)主要地層為元古代武當(dāng)群片巖,鱗片變晶結(jié)構(gòu),片狀結(jié)構(gòu);斜坡坡面零星覆蓋第四系殘坡積含礫粉質(zhì)粘土層。主要工程地質(zhì)問題則是溪流—魏家凹韌—脆性剪切帶和青山—黑山嶺扭性斷裂2條區(qū)域斷裂引發(fā)的4條破碎帶。

        隧道穿越地段按圍巖分級(jí)劃分為Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖。Ⅲ級(jí)圍巖武當(dāng)群中風(fēng)華片巖,鱗片變晶結(jié)構(gòu),片狀構(gòu)造,節(jié)理裂隙不發(fā)育,巖體較完整,穩(wěn)定性較好。Ⅳ級(jí)圍巖武當(dāng)群中風(fēng)華片巖,鱗片變晶結(jié)構(gòu),片狀構(gòu)造,節(jié)理裂隙較發(fā)育,巖體較破碎,穩(wěn)定性較差。

        武當(dāng)群片巖,在已完成的施工段落中爆破效果不理想,需要調(diào)整爆破參數(shù),找出適合的爆破開挖方法。該隧道武當(dāng)群片巖片理面較發(fā)育,巖體常常在受到?jīng)_擊力后,從片理面分離,形成很光滑的,有規(guī)則的超挖面。這是該類圍巖的特性。本次主要以光面爆破在Ⅲ級(jí)、Ⅳ級(jí)圍巖中的試驗(yàn)為主。

        武當(dāng)群片巖中片理面照片

        二、隧道光面爆破施工的重要性

        (1)減少圍巖的超欠挖,減少噴射混凝土工作量,減少支護(hù)投入,節(jié)約施工成本,增加效益。(2) 減少爆破掘進(jìn)對(duì)圍巖的擾動(dòng),有利于隧道整體穩(wěn)定性,確保施工安全。(3) 爆破后,巖渣塊度均勻、塊徑較小,減少或避免二次解小工作量,利于出渣。

        三、光面爆破設(shè)計(jì)方案

        平地院隧道開挖采用人工鉆爆施工方法, Ⅲ、Ⅳ級(jí)圍巖段主要為臺(tái)階法進(jìn)行開挖,光面爆破技術(shù),鉆孔設(shè)備為YT-28式氣腿式鑿巖機(jī),鉆眼孔徑為40mm。上臺(tái)階每循環(huán)開挖進(jìn)尺:Ⅲ級(jí)圍巖3.0m;Ⅳ級(jí)圍巖2.0m,采用裝載機(jī)配合載重自卸車運(yùn)輸至棄渣場(chǎng)。

        (一)光面爆破設(shè)計(jì)。根據(jù)本合同段工程地質(zhì)狀況和武當(dāng)群片巖特性,爆破設(shè)計(jì)由圍巖的巖性和斷面外輪廓線作適當(dāng)調(diào)整。Ⅲ級(jí)圍巖上臺(tái)階每循環(huán)開挖進(jìn)尺為3.0m,凈高6.35m,凈寬12.7m,開挖土方量為178.23m3。

        (1)根據(jù)施工中常用爆破器材,選用以下火工品作為隧道施工的爆破器材。

        (三)裝藥、填塞和起爆網(wǎng)路設(shè)計(jì)。周邊眼裝藥結(jié)構(gòu)采用間隔裝藥;掏槽孔、擴(kuò)槽孔、輔助孔和底板孔采用連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)。

        裝藥作業(yè)應(yīng)由爆破員進(jìn)行。安裝、聯(lián)接起爆體的作業(yè),應(yīng)由爆破員進(jìn)行,安裝前應(yīng)再次確認(rèn)起爆體的雷管段別是否正確。

        炮孔采用人工堵塞,堵塞材料為粘性土卷,用木制炮棍壓緊。堵塞長(zhǎng)度一般不小于25~30厘米;嚴(yán)禁不堵孔爆破。

        網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)及起爆方法:起爆網(wǎng)絡(luò)采用并簇連法,按如下順序連接:

        孔內(nèi)雷管分組→周邊孔導(dǎo)爆索并接→同段非電雷管雙發(fā)簇連→雙導(dǎo)爆索雷管起爆。

        現(xiàn)場(chǎng)光爆效果照片

        參考文獻(xiàn):

        [1] 胡威東,楊家松,陳壽根.錦屏輔助洞高壓大流量突涌水及其防治[J].人民長(zhǎng),2008,39(15):46一51.

        [2] 由強(qiáng),張波.戴峪嶺2號(hào)隧道爆破技術(shù)分析[J].工程爆破,

        2011,3(17):50-53?.

        [3] 王孝榮.戴峪嶺隧道Ⅱ級(jí)圍巖光面爆破技術(shù)探討[J].爆破,

        2011(7):60~62.

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