[青海]隧道工程爆破施工技術(shù)探討匯報

1、 -中交一公局三公司 2013.9隧道爆破技術(shù)探討匯報概述1、項目概況2、導洞擴挖的特點及難點3、導洞擴挖光面爆破設(shè)計4、導洞軟巖爆破實例5、導洞較硬巖爆破實例6、正洞開挖爆破方式第一部分1、項目概況2、導洞擴挖的特點及難點1、項目概況1.項目概況中交一公局三公司承建的青海省西久公路拉脊山隧道工程第A合同段工程全長4.315km，合同造價1.18億元。拉脊山隧道隧址區(qū)屬于海拔嚴寒地區(qū)，海拔3200-4041m，右線全長5565m，我部承建右線進口段，起訖樁號為YK17+182YK19+850，長2668m，其中有798m的導洞擴挖段。隧道單洞隧道限寬10.25米，凈高7.2米，建筑限界高度5.

2、0米。設(shè)計行車速度：60km/h。導洞擴挖示意圖2、導洞擴挖工程特點及難點2、工程特點及難點1）擴挖對圍巖形成二次擾動，極易塌方；2）隧道進口邊坡陡峭，單側(cè)偏壓，進洞難度大；3）洞內(nèi)巖石巖性差異大，變化頻繁，水量較大；4）隧道地處典型的高原、高寒氣候，冬季時間長、氣溫低，冬季施工困難；5）隧道導洞有370m為千枚巖，其物理力學性能差，易造成坍塌。6）氣候惡劣，風速大，有效施工時間短。導洞擴挖示意圖第二部分3、導洞擴挖光面爆破設(shè)計4、導洞軟巖爆破實例5、導洞較硬巖爆破實例6、正洞開挖爆破方式3、導洞擴挖總體設(shè)計思路導洞開挖光面爆破設(shè)計要充分利用導洞形成的臨空面，減少裝藥量，形成好的爆破效果，根據(jù)

3、不同的圍巖調(diào)整，爆破參數(shù)，根據(jù)導洞的實際情況，設(shè)計圍巖等級涉及、級，圍巖情況變化較多，巖石有軟有硬（導洞擴挖段多屬軟巖或次堅巖，情況復雜，所以要根據(jù)不同種類圍巖選擇合理的光面爆破參數(shù)。導洞的光面爆破設(shè)計軟硬巖光面爆破軟巖光面爆破設(shè)計硬巖光面爆破設(shè)計軟巖光面爆破設(shè)計光爆裝藥量計算方法，因其理論觀點不同，計算方法各異，利用巖石的抗壓強度比抗拉強度大的力學性質(zhì)特點建立理論公式。一般情況下，軟巖的抗壓強度與抗拉強度的比值平均值為：Rb/RI=14左右；硬巖的抗壓強度與抗拉強度比值為：Rb/RI =35左右。其中Rb為巖石抗壓強度(MPa)，RI為巖石抗拉強度(MPa)。周邊眼裝藥量公式：公式（3）推演

4、公式（3）參數(shù)說明g1單孔裝藥量(kg)；S光爆主要受拉面積(mm2)；Z每千克炸藥產(chǎn)生的壓力(N/kg)硝銨二號炸藥z=1.01 07 N/kg；D不耦合系數(shù)。公式（4）參數(shù)說明E一周邊眼間距(mm)；W周邊眼抵抗線厚度(mm)；Lmax炮眼深度(mm)。公式（5）參數(shù)說明yd一藥卷直徑(mm)；kd炮眼直徑(mm)。公式（3）、（6）使用范圍公式（6）中A為換算系數(shù)1，常采用的2號巖石硝銨炸藥為1。公式(3)、(6)適用于軟巖(飽和單軸抗壓強度Rh30 MPa)。其他炮孔裝藥量計算g2單孔裝藥量(kg)；Kg一單孔裝藥量(kg/m3)，擴大眼0.6，挖底眼0.52；a一炮眼間距(m)；W炮

5、眼爆破方向抵抗線(m)；L炮眼深度(m)；炮眼所在部位系數(shù)裝藥量計算E=400mm，W=600mm，藥卷直徑32mm，炮眼直徑42mm，巖石抗拉強度=2Mpa（相當于抗壓強度28Mpa）；得到g1=0.49kg。開挖面積 70m2炮眼密度 2.11個/m2單位用藥量 0.69kg/m3預進尺 2.0m周邊眼裝藥量 g1=0.45kg/2m。光面爆破裝藥參數(shù)表序號炮眼名稱眼深（m）眼數(shù)（個）裝1藥結(jié)構(gòu)裝藥量段位藥卷（個）單孔藥量（kg）小計上臺階8561.051一排掘進眼2.27連續(xù)裝藥32200-71.057.3512二排掘進眼2.26連續(xù)裝藥32200-71.056.333三排掘進眼2.25

6、連續(xù)裝藥32200-71.055.2556輔助眼2.012連續(xù)裝藥32200-50.75977二環(huán)眼2.016連續(xù)裝藥32200-50.751298周邊眼2.031間隔裝藥32200-30.4513.95119底板眼眼2.28連續(xù)裝藥32200-60.97.213V級圍巖（軟巖）的施工優(yōu)化三臺階開挖應用在泥質(zhì)千枚巖段落，此地段采用挖掘機開挖開挖，沒有爆破，所以采用了三臺階開挖方式，后經(jīng)優(yōu)化方法，V級圍巖也采用了上下臺階方法開挖取得了不錯的效果（詳見后光爆實施效果）。級圍巖一次爆破進尺深度控制在1m1.5（23榀拱架間距）2.4 導洞軟巖開挖實例拉脊山導洞擴挖自YK17+350YK17+550段

7、200m長度范圍遇到巖層特別差的情況，巖體極破碎，后變成泥質(zhì)軟巖，巖層描述：弱-中風化千枚巖，灰黑色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，千枚狀構(gòu)造，主要礦物成分為泥質(zhì)物、碳質(zhì)物，次為長石等，巖體較破碎，軟質(zhì)巖，物理力學性質(zhì)差，無支護時易發(fā)生較大坍塌，有小股滲流現(xiàn)象，采用挖掘機可以挖動。遇到此情況開始采用了機械開挖，三臺階施工的方案，但是進度較慢，后調(diào)整施工方案，采用兩臺階光面爆破開挖，取得了良好的效果，每月進度達到90m經(jīng)多次試驗，取得了光面爆破的參數(shù)，具體如下。掌子面圍巖照片：極軟巖導洞頂布設(shè)的鉆爆網(wǎng)絡局部周邊眼采用雙眼裝藥減小超挖有效措施導洞右側(cè)圍巖的鉆爆網(wǎng)絡爆破后的掌子面圍巖殘眼率95%以上極軟巖爆破后效果周邊

8、眼間距40cm,根據(jù)巖石情況此部分裝藥0.0750.15kg，（0.51卷標準2號巖石銨銻炸藥），或者采取炮眼間隔裝藥的方式，圖中裝0.5卷標準2號巖石銨銻炸藥。雙層周邊眼間距35cm,根據(jù)巖石情況此部分裝藥0.075-0.15kg（0.5-1卷標準2號巖石炸藥），雙層周邊眼控制拱頂超挖的有效措施。周邊眼間距40cm,根據(jù)巖石情況此部分裝藥0.15-0.45kg，（13卷標準2號巖石銨銻炸藥），或者根據(jù)巖石情況采取炮眼深淺結(jié)合的方式，深眼正常裝藥，淺眼深度約為深眼的1/2-2/3，藥量為深眼的一半，圖中裝2卷標準2號巖石銨銻炸藥。根據(jù)巖石情況此部分裝藥0.30.45kg，（23卷標準2號巖石銨

9、銻炸藥），此處為上臺階底板眼，藥量適當增加，圖中裝5卷標準3號巖石銨銻炸藥。軟巖光面爆破設(shè)計硬巖光面爆破設(shè)計硬巖光面爆破設(shè)計光面爆破裝藥量的計算，主要是確定周邊眼光爆層炮眼裝藥集中度，即以kg/m表示，一般采用實驗方法求得或從同類工程中選取。q=Q E W式中q裝藥集中度，kg/m；Q單位體積耗藥量，g/m3；E周邊眼間距，m；W光爆層厚度，m；巖石類別周邊眼間距E（cm）周邊眼抵抗線W（cm）相對距離E/W裝藥集中度q（kg/m）極硬巖506055750.80.850.250.30硬巖405050600.80.850.150.25硬巖光面爆破設(shè)計光面爆破參數(shù)（選用2號巖石硝銨炸藥）上表的適用

10、范圍為炮眼深度24m鉆爆機具材料鉆孔采用10臺YT28型鑿巖機和4臺22m空壓機，人工鉆孔，鉆孔直徑為42mm，一字形合金鋼鉆頭。采用32mm的2#巖石銨梯炸藥。引爆雷管為電雷管，周邊眼設(shè)計采用空氣間隔裝藥，導爆索聯(lián)接，輔助眼、周邊眼采用跳段雷管以光爆效果。弱風化中基性火山長巖：灰綠、灰色，細晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，節(jié)理裂隙發(fā)育，原巖結(jié)構(gòu)部分破壞，呈碎石壓碎結(jié)構(gòu)。巖體較完整。局部夾千枚巖。拱部無支護時易出現(xiàn)小坍塌。導洞的光面爆破設(shè)計炮眼布置實例爆破效果圖較軟巖，拱頂超挖嚴重 爆破改進改進起因：爆破后超挖嚴重改進措施：1、對周邊眼間隔裝藥形式進行了調(diào)整，炮眼間距不變，但炮眼的深度進行調(diào)整，采用了一深一淺，深淺結(jié)合的方式。 2、周邊眼適當加密。適用條件：弱風化千枚巖，巖體較破碎，軟質(zhì)巖，可以采用上述優(yōu)化，硬質(zhì)巖不能采用深淺眼的方式。V級圍巖（軟巖）的施工優(yōu)化三臺階開挖應用在泥質(zhì)千枚巖段落，此地段采用挖掘機開挖開挖，沒有爆破，所以采用了三臺階開挖方式，后經(jīng)優(yōu)化方法，V級圍巖也采用了上下臺階方法開挖取得了不錯的效果（詳見后光爆實施效果）。級圍巖一次爆破進尺深度控制在1m1.5（23榀拱架間距）爆破效果圖較軟巖，拱頂調(diào)后仍有超挖第二部分3、導洞擴挖光面爆破設(shè)計4、導洞軟巖爆破實例5、導洞較硬巖爆破