隧道光面爆破技术与质量控制黔张常铁路9标工程部二0一七年三月隧道光面爆破技术与质量控制一、目前我们的施工现状在目前我们的隧道开挖施工中,绝大多数隧道开挖采用钻爆法开挖。在采用钻爆法开挖的过程中,我们施工的隧道普遍存在着两炮衔接台阶大,凸凹度大;炮痕率低,对围岩的破坏性和扰动性大,严重的影响到围岩的稳定;超挖现象较为严重,造成出渣量、喷射混凝土量、二衬混凝土量超方严重,直接影响到施工成本。虽然采取了多种手段多种措施,光面爆破控制不好造成成本加大仍然是制约我们成本控制的一个瓶颈和重要因素。二、光面爆破的意义光面爆破就是沿开挖周边布置密集炮孔,采取不耦合装药或装填低威力炸药,在主爆区之后起爆形成平整轮廓面的爆破作业。光面爆破与喷锚支护、监控量测都是新奥法施工中的一个重要组成部分,通过光面爆破施工,可以减少对围岩的扰动,增强围岩的自承能力,特别是在不良地质条件下效果更为显著,不仅可以减少危石和支护的工程量,而且保证了施工的安全;由于光面爆破使开挖面平整,岩石无破碎,减少了裂隙,这样可以大大减少超欠挖量。据有关资料统计,光面爆破与普通爆破相比,超挖量由原来的15%~20%降低到4%~7%,不但减少了炸药量、出碴量,而且还很大程度的减少了支护的工作量和衬砌的工作量,从而降低的成本,加快了施工进度。三、影响隧道钻爆成洞的光面效果的主要原因分析1各种孔位布置的数量和间距(包括周边眼的间距和抵抗线)不合理。2雷管的段别选择不合理,装药方式和起爆网络不正确。3未能针对围岩变化及时对炮孔布置和药量做相应调整。4测量放样偏差划线不准。5工期过紧盲目抢工。6操作人员的操作水平不足、责任心不够、技术交底不到位。四、隧道光面爆破技术简介隧道施工采用钻爆法开挖时,采用光面爆破。爆破前应根据地质条件、断面尺寸、开挖方法、循环进尺、钻眼机具和爆破材料等进行钻爆设计,施工中应根据爆破效果动态调整爆破参数。1工艺流程隧道开挖施工工艺流程框图见下图。2施工工艺双线隧道洞身采用导爆管微差光面爆破,起爆时采用非电毫秒雷管起爆。人工开挖钻孔采用YT-28风钻,钻孔直径φ42mm,炸药采用直径φ32mm的乳化炸药。炮孔眼口均采用砂与粘土合制的炮泥堵塞。凿岩台车开挖钻孔采用三臂凿岩台车钻孔(我们的三臂凿岩台车的型号是瑞典阿特拉斯353E即H178),钻孔直径φ50mm,炸药采用直径φ35mm的乳化炸药。炮孔眼口均采用砂与粘土合制的炮泥堵塞。施工前针对不同的围岩类型进行爆破设计,施工中根据爆破效果调整爆破参数。3爆破施工设计因隧道开挖断面接近圆形,一般掘进眼应按同心圆排列,布置圈数决定于隧道开挖断面尺寸和围岩级别。根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小抵抗线。辅助炮眼交错均匀布置,周边炮眼与辅助炮眼眼底在同一垂直面上,掏槽眼加深10~20cm。严格控制周边眼装药量,间隔不耦合装药,使药量沿炮眼全长均匀分布。⑴炸药选用低密度低爆速、低猛度的炸药。黔张常铁路隧道采用2号岩石乳化炸药,非电毫秒雷管起爆,采用微差爆破;周边眼采用乳化炸药、导爆索起爆,以减小起爆时差。起爆顺序:起爆器→击发笔→导爆管→非电毫秒雷管→炸药。⑵钻爆参数的选择通过爆破试验确定爆破参数,试验时参照下表。⑶装药结构及堵塞方式①装药结构周边眼用半节药卷间隔装药,其余炮眼采用连续装药,均采用反向起爆方式。周边眼装药见下图所示。②堵塞方式所有装药炮眼用炮泥堵塞。⑷爆破效果监测及爆破设计优化爆破效果检查项目主要有:断面周边超欠挖检查;开挖轮廓圆顺度,开挖面平整检查;爆破进尺是否达到爆破设计要求;爆出石砟块是否适合装砟要求;炮眼痕迹保存率是否达到要求并在开挖轮廓面上均匀分布;两次爆破衔接台阶不大于15cm。爆破设计优化:每次爆破后检查爆破效果,分析原因及时修正爆破参数,提高爆破效果,改善技术经济指标。根据岩层节理裂隙发育、岩性软硬情况,修正眼距,用药量,特别是周边眼。开挖面凹凸情况修正钻眼深度,使爆破眼底基本落在同一断面上。⑸全断面法爆破设计:全...