譚 強(qiáng)，李繼業(yè)，張劍興

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龍那1#隧道工程鉆爆設(shè)計(jì)分析

譚 強(qiáng)，李繼業(yè)，張劍興

(中交一公局第四工程有限公司，廣西 南寧 530003)

根據(jù)崇左至靖西高速公路龍那1#隧道工程，結(jié)合本工程自然地質(zhì)情況，采用光面爆破施工工藝對(duì)隧道Ⅲ級(jí)圍巖和Ⅳ級(jí)圍巖鉆爆參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括周邊眼間距、最小抵抗線、周邊眼每米裝藥長(zhǎng)度、裝藥集中度、炮眼數(shù)量、每循環(huán)裝藥量、單循環(huán)爆破巖石體積，結(jié)果表明，龍那1#隧道工程Ⅲ級(jí)圍巖和Ⅳ級(jí)圍巖通過鉆爆效果進(jìn)行調(diào)整，最終鉆爆設(shè)計(jì)參數(shù)符合設(shè)計(jì)要求，滿足工程需要，最終取得良好效果。

隧道工程；鉆爆；最小抵抗線；光面爆破

崇左至靖西高速公路兩階段施工圖設(shè)計(jì)No4龍那1#隧道進(jìn)口位于廣西天等縣福新鄉(xiāng)隆昌屯北西側(cè)約1250 m處，出口位于廣西天等縣福新鄉(xiāng)龍郡屯東南側(cè)約950 m處，隧道設(shè)計(jì)分為左線和右線，分離式越嶺隧道，左線起訖樁號(hào)ZK79+360-ZK80+936，長(zhǎng)度1586 m；右線起訖樁號(hào)為K79+353-K80+957，長(zhǎng)度1604 m，屬長(zhǎng)隧道。

根據(jù)龍那1#隧道自然地質(zhì)情況及洞身圍巖特點(diǎn)，隧道巖石處于Ⅲ級(jí)圍巖時(shí)開挖方式采用光面爆破開挖，巖石處于Ⅳ級(jí)圍巖時(shí)開挖方式采用控制爆破開挖，整體設(shè)計(jì)思路是根據(jù)隧道圍巖等級(jí)及地質(zhì)情況，通過爆破試驗(yàn)的爆破效果對(duì)爆破設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行修訂，經(jīng)過多次爆破試驗(yàn)反復(fù)修訂最終得到最佳效果。

1 鉆爆參數(shù)

通過周邊眼間距、最小抵抗線及炮眼數(shù)量計(jì)算，結(jié)合龍那1#隧道設(shè)計(jì)圖紙及圍巖分類，龍那1#隧道Ⅲ級(jí)圍巖和Ⅳ級(jí)圍巖光面爆破炮眼布置見圖1、圖2所示。

Ⅲ級(jí)圍巖鉆爆參數(shù)見表1所示。

龍那1#隧道炸藥采用2#巖石硝銨炸藥，當(dāng)掌子面出現(xiàn)表面滲水情況時(shí)選擇乳化炸藥、非電毫秒雷管進(jìn)行起爆，對(duì)于周邊眼裝藥采用小藥卷間隔裝藥，對(duì)于掏槽眼及輔助眼采用水壓爆破裝藥，在掏槽眼、輔助眼及周邊眼炮眼口采用泡泥進(jìn)行全部封堵，每次爆破進(jìn)尺為2.3 m，由于每個(gè)循環(huán)圍巖存在變化，因此在每個(gè)循環(huán)進(jìn)尺過程中都需要對(duì)炮眼布置及裝藥量進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，龍那1#隧道Ⅳ級(jí)圍巖上半斷面各孔裝藥參數(shù)見表2所示。

圖1 Ⅲ級(jí)圍巖光面爆破炮眼布置

圖2 Ⅳ級(jí)圍巖光面爆破炮眼布置

表1 Ⅲ級(jí)圍巖鉆爆參數(shù)

表2 Ⅳ級(jí)圍巖上半斷面各孔裝藥參數(shù)

2 鉆爆控制要點(diǎn)

(1) 對(duì)于龍那1#隧道爆破開挖，采用光面爆破和微差控制爆破2種爆破形式，無論采用哪種爆破形式都需要在炮孔裝藥量方面進(jìn)行嚴(yán)格控制，同時(shí)在鉆爆過程中控制超挖、欠挖，保證鉆爆滿足隧道設(shè)計(jì)斷面凈空尺寸要求，同時(shí)裝藥量多少直接決定洞碴粒徑大小，合理洞碴粒徑便于裝卸車；隧道開挖每個(gè)進(jìn)尺需要對(duì)隧道斷面進(jìn)行測(cè)量，控制開挖斷面尺寸，對(duì)于掏槽眼、輔助眼及周邊眼位置，鉆爆前在施工掌子面上，采用紅色油漆對(duì)掏槽眼、輔助眼及周邊眼位置進(jìn)行標(biāo)識(shí)，誤差控制在5 cm之內(nèi)，并采用激光準(zhǔn)直儀控制隧道開挖方向。

(2) 通過激光準(zhǔn)直儀控制隧道施工方向，保證掘進(jìn)眼與隧道中軸線始終保持平行，在掌子面所有鉆眼中，只有底眼炮眼口保持平直，掏槽眼、輔助眼、周邊眼要向下傾斜且周邊眼外插角控制在3°~4°，傾斜角度主要是保證鉆孔的巖粉順利流出鉆孔，在鉆孔過程中控制掏槽眼眼底深度為2.5 m，輔助眼及周邊眼炮眼深為2.3 m。

炮眼裝藥前需要采用高壓風(fēng)將孔內(nèi)巖粉吹出，同時(shí)復(fù)核鉆孔炮眼數(shù)量與設(shè)計(jì)數(shù)量是否一致。裝藥必須由專業(yè)人員進(jìn)行，分段別按爆破起爆順序進(jìn)行裝藥，裝藥工作保證分區(qū)作業(yè)，作業(yè)人員有序完成所有炮眼裝藥工作，最后采用泡泥進(jìn)行封堵。

(3) 起爆采用網(wǎng)絡(luò)、非電起爆系統(tǒng)進(jìn)行起爆，聯(lián)接時(shí)保證每爆破組不超過12根導(dǎo)爆管線且雷管采用相同段位。將預(yù)爆破掌子面所有聯(lián)接完畢后由專人進(jìn)行最后核對(duì)，主要核對(duì)掌子面上掏槽眼、輔助眼、周邊眼、底板眼雷管與導(dǎo)線連接質(zhì)量是否符合規(guī)范要求，是否出現(xiàn)遺漏，經(jīng)過檢查人員核實(shí)無誤后人員撤離進(jìn)行起爆，由于每個(gè)循環(huán)圍巖及地質(zhì)情況不同，因此在鉆爆開挖過程中根據(jù)經(jīng)驗(yàn)及爆破試驗(yàn)參數(shù)及時(shí)對(duì)爆破參數(shù)進(jìn)行修訂。

3 光面爆破技術(shù)措施

(1) 測(cè)量定位。鉆孔前在掌子面上面測(cè)出掏槽眼、輔助眼及周邊眼位置并用紅色油漆進(jìn)行十字線標(biāo)識(shí)，鉆孔過程嚴(yán)格控制炮眼方向，保證鉆孔方向與隧道設(shè)計(jì)中軸線方向平行。

(2) 掏槽。采用復(fù)式楔形掏槽，掏槽眼炮孔眼底深度要比設(shè)計(jì)深度超鉆200~300 mm。

(3) 鉆孔。掌子面上按照先上后下順序依次鉆孔，每次鉆孔前核對(duì)鉆孔位置且開鉆前速度要慢，鉆孔慢慢推進(jìn)，同時(shí)調(diào)整機(jī)器控制好周邊炮眼鉆孔精度和周邊眼外插角。

(4) 清孔驗(yàn)孔。清空前檢查孔深是否滿足設(shè)計(jì)要求，各炮眼是否平行，輔助眼及周邊眼孔底深度是 否相同。在炮眼檢查合格后清除孔內(nèi)碴粉，開始準(zhǔn)備裝藥。

(5) 裝藥聯(lián)線。根據(jù)不同圍巖等級(jí)隧道采用不同性能炸藥，掌子面上面掏槽眼、輔助眼、周邊眼及底板眼采用合理裝藥系數(shù)，周邊眼采用小直徑藥卷不耦合裝藥，裝藥完成后進(jìn)行聯(lián)線，聯(lián)接時(shí)每爆破組控制在12根導(dǎo)爆管線；聯(lián)線完成后對(duì)爆破網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行全面檢查，確認(rèn)無誤后起爆。

(6) 優(yōu)化爆破設(shè)計(jì)。隧道每循環(huán)完成爆破后需要對(duì)爆破效果進(jìn)行研究，主要對(duì)本循環(huán)爆破參數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)，找到本循環(huán)爆破存在不足并提出下一循環(huán)爆破參數(shù)的修訂，通過多次爆破進(jìn)行優(yōu)化，最終達(dá)到理想爆破效果。

4 結(jié) 論

本文通過崇左至靖西高速公路龍那1#隧道工程，結(jié)合本隧道工程地質(zhì)情況，采用光面爆破對(duì)隧道Ⅲ級(jí)圍巖和Ⅳ級(jí)圍巖進(jìn)行鉆爆參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)，鉆爆開挖后通過對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化調(diào)整，最終鉆爆參數(shù)滿足施工要求，取得了良好爆破效果。

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(2018?04?25)

譚 強(qiáng)(1988—)，男，工程師，主要從事工程管理工作，Email: 602574716@qq.com。