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文檔簡介
1、淺談爆破控制在隧道施工中的重要性摘要:文章結(jié)合舊關(guān)隧道的施工經(jīng)歷,闡述了爆破控制在隧道施工中的重要性和爆破控制的施工要點,說明了施工中要采用先進(jìn)、科學(xué)的爆破工藝來實現(xiàn)“保護(hù)圍巖、少欠少超的根本目的。關(guān)鍵詞:爆破控制;隧道;施工國道307線舊關(guān)一新店公路改建工程舊關(guān)隧道位于陽泉市平定縣境內(nèi),按二級公路修建,隧址區(qū)位于娘子關(guān)井徑早古生寬緩復(fù)向斜的核心部位,主要為露中奧陶統(tǒng)上馬家溝組灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r。地層平緩、產(chǎn)狀2703401035,為波浪起伏的單斜構(gòu)造。地調(diào)未見斷裂構(gòu)造,主要發(fā)育23組節(jié)理構(gòu)造。隧道穿越平定縣舊關(guān)村以東山體,全長1540,凈寬10.0,凈高6.93,建筑限界高度5.0。隧道按二級
2、公路60k/h行車速度標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計。該工程于2022年7月開工建立。2022年8月完工。筆者作為工程的主要負(fù)責(zé)人,組織、參與了整個工程的建立施行。在舊關(guān)隧道建成過程中,深切體會到爆破控制在隧道施工中占具重要地位,爆破控制的成功與否將直接影響到隧道的工程質(zhì)量、施工平安、工程進(jìn)度、經(jīng)濟(jì)效益和管理效果。1爆破控制對隧道施工的影響1.1工程質(zhì)量方面按照新奧法設(shè)計施工的隧道工程,以充分發(fā)揮山體圍巖自承才能為根本原理。隧道施工的一個重點環(huán)節(jié)就是保護(hù)圍巖,最大程度地降低對圍巖的損傷,保持圍巖固有的自支護(hù)才能。而保護(hù)圍巖的主要方法就是通過控制爆破對遺留圍巖的影響,嚴(yán)格控制欠挖,盡量減少超挖。舊關(guān)隧道按礦山法結(jié)合新
3、奧法原理組織施工,鉆眼爆破開挖,為了保證開挖輪廓線,確保圍巖穩(wěn)定,嚴(yán)格控制超欠挖,開挖方式采用光面爆破;隧道大部分段落采用了全斷面一次爆破。部分試驗段采用了預(yù)留光面爆破。開挖時根據(jù)各段地質(zhì)情況等因素,采用了全斷面和臺階法2種開挖方法。Iv、v級圍巖采用臺階法,臺階長度35;、I級圍巖采用全斷面法,每隔2030用儀器復(fù)核中線、程度,保證位置正確。根據(jù)對初期84個開挖循環(huán)的統(tǒng)計,其中以鉆孔精度對超欠挖影響最大(45.2),其次是爆破技術(shù)(21.3),施工管理(16.6),地質(zhì)變化(7.1),測量放線(5.6)。而前兩項因素的影響占66.5。因此控制超欠挖,保證圍巖穩(wěn)定的重點是爆破技術(shù)的控制。在舊關(guān)
4、隧道初期開挖施工中,部分爆破控制效果不太好,個別點超挖值超出了標(biāo)準(zhǔn)允許范圍。在以后的施工過程中,及時根據(jù)圍巖走向、層厚、石質(zhì)等地質(zhì)情況不斷調(diào)整鉆爆方案,進(jìn)展爆破試驗;同時加大現(xiàn)場指導(dǎo)和培訓(xùn)學(xué)習(xí),強(qiáng)化了司鉆工的技術(shù)操作程度和責(zé)任心,進(jìn)步鉆孔精度。經(jīng)過優(yōu)化改良爆破工藝,利用激光全斷面儀過程檢查和地質(zhì)雷達(dá)階段性跟蹤檢測的結(jié)果來看,舊關(guān)隧道的爆破效果滿足設(shè)計及標(biāo)準(zhǔn)要求。公路隧道的開挖施工不利因素多、難度大,所以應(yīng)加強(qiáng)爆破控制。爆破引起的超欠挖雖然是不可防止的,但是良好的爆破技,術(shù)可以使超欠挖控制在一定的程度之內(nèi)。假如對超欠挖控制不好將直接影響到隧道整體質(zhì)量:一是超欠挖損傷巖體,降低圍巖的自支才能,增加
5、了襯砌背后空洞的可能性。降低其承載力;二是超挖部位的回填、欠挖部位支護(hù)構(gòu)造的應(yīng)力集中,影響支護(hù)質(zhì)量;三是隧道圍巖輪廓線的圓順程度和符合情況不僅嚴(yán)重影響支護(hù)質(zhì)量,同時也影響到后期施工的鋼拱架、鋼筋網(wǎng)片的安裝、襯砌砼質(zhì)量。1.2工程平安方面有統(tǒng)計顯示。隧道開挖過程中的平安事故占到隧道總事故率的50左右,這種事故產(chǎn)生的原因之一就是開挖過程中的爆破控制不到位。爆破過程中對巖體的震動加大了軟弱圍巖的破壞作用,增加了圍巖失穩(wěn)和坍塌機(jī)率;爆破過程的超欠挖不到位,加大了對巖體的擾動,增加了襯砌厚度缺乏和背后空洞的機(jī)率。改變了隧道設(shè)計的承載特性,極易造成圍巖松馳變形,這也是隧道發(fā)生平安事故的主因之一。光面爆破是
6、舊關(guān)隧道施工中為防止隧道塌方而施行的至關(guān)重要的一環(huán),通過光面爆破的弱震動、少擾動,根本消除了開挖輪廓線上的應(yīng)力集中現(xiàn)象,降低了部分圍巖受力集中后失穩(wěn)坍塌、部分掉塊的可能性,減少了隧道施工的不平安隱患。舊關(guān)隧道施工中根據(jù)圍巖的詳細(xì)情況和特點,合理地選擇爆破參數(shù),科學(xué)地確定周邊眼間距、鉆眼深度及最小抵抗線,嚴(yán)格控制炮眼的裝藥量,采用毫秒雷管微差爆破,使周邊爆破擁有最好的臨空面。為了使光面爆破到達(dá)最好的效果,施工中認(rèn)真觀察圍巖的變化情況,對爆破設(shè)計不斷地進(jìn)展改良和優(yōu)化,及時調(diào)整炮眼間距、數(shù)量、長度、裝藥量和每循環(huán)進(jìn)尺,減弱了爆破對圍巖的擾動,盡量防止因欠挖而帶來的二次擾動,為下一步的支護(hù)創(chuàng)造良好的條
7、件。舊關(guān)隧道在日常洞內(nèi)地質(zhì)觀察的根底上,為使施工平安有保障,光面爆破到達(dá)最正確效果,施工中80的段落使用了TSP2超前地質(zhì)預(yù)報。利用科學(xué)的超前地質(zhì)預(yù)報技術(shù),對施工線路的前方地質(zhì)情況進(jìn)展提早預(yù)報,對可能的不良地質(zhì)情況施行掌控,及時修訂施工方法和爆破技術(shù)措施,在隧道建立過程中未發(fā)生一起平安事故,保證了隧道的正常施工。1.3其他方面爆破施工的質(zhì)量好壞不僅直接影響著隧道的質(zhì)量和平安,還制約著工程進(jìn)度、工程造價、施工管理等等。隧道施工講求平衡消費(fèi),假如隧道爆破控制不好,軟弱圍巖段容易發(fā)生塌方,塌方處理非常費(fèi)時費(fèi)力,且存在較大的質(zhì)量隱患;硬質(zhì)圍巖中極易出現(xiàn)超欠挖,假如存在較多的超挖,那么會增加出渣、回填、
8、欠挖部位處理這幾道額外工序,對超欠挖的處理給后續(xù)作業(yè)如噴砼、張掛防水板等作業(yè)造成一定困難,直接影響到后續(xù)工序的速度。如此看來,爆破控制不好勢必會導(dǎo)致隧道整體施工進(jìn)度滯后。影響隧道總工期。隧道是資金非常密集的工程,工程管理中,本錢目的控制非常重要,要節(jié)約本錢就要求高效率低投入,盡一切可能加快施工進(jìn)度。按設(shè)計施工。這就要求優(yōu)化進(jìn)步爆破技術(shù),盡量減少爆破造成的超欠挖。目前,隧道施工普遍存在著超、欠挖現(xiàn)象,超挖引起出渣量多,多裝、多運(yùn)渣,超挖空間還要用混凝土回填;欠挖那么要去除,從而造成人工、工期和材料的超額消耗,致使工程本錢增加。經(jīng)計算,公路隧道每延米超挖1,將增加本錢投入近200元300元。所以就
9、目前施工狀況來看,降低隧道工程造價是有潛力可挖的,那就是要真正進(jìn)步技術(shù)程度,途徑之一就是把好隧道開挖首道關(guān),實在做好爆破控制。同時,隧道爆破控制不佳,易造成質(zhì)量、平安隱患、工程進(jìn)度推后和工程造價進(jìn)步,增加了施工管理難度。因此隧道施工初期。就必須注重爆破技術(shù)的控制,加強(qiáng)開挖過程中的管理,防止增加不必要的管理投入,減少管理破綻。2爆破控制施工要點2.1樹立“保護(hù)圍巖、少欠少超的觀點通過控制爆破技術(shù),不損傷或少損傷遺留圍巖的固有支護(hù)才能;嚴(yán)格控制爆破精度減少超、欠挖,防止襯砌背后充填不密實,甚至空洞,襯砌厚度缺乏。2.2進(jìn)步鉆孔技術(shù)程度鉆孔技術(shù)對隧道超欠挖影響的主要影響因素是周邊炮孔的外插角、開口位
10、置和鉆空深度。根據(jù)專業(yè)經(jīng)歷,筆者對鉆孔深度、鉆孔位置、間距和鉆孔平行度、精度要求總結(jié)如下:掏槽鉆孔深度誤差設(shè)計炮孔深度,其他鉆孔深度誤差10設(shè)計炮孔深度。掏槽中空孔和掏槽裝藥孔位置誤差為5;周邊孔位置誤差為7;其他掘進(jìn)孔位置誤差為10。周邊孔外插角為30,誤差1,其他鉆孔需平行打眼,掏槽打眼誤差0.5,其他掘進(jìn)眼誤差為1。實際打眼總數(shù)為設(shè)計總數(shù)的95及以上。2.3進(jìn)一步解決好爆破技術(shù)參數(shù)的合理匹配從目前統(tǒng)計的隧道爆破方法、方式、爆破參數(shù)分析來看。爆破技術(shù)參數(shù)的合理匹配是非常重要的。爆破設(shè)計是隧道開挖的關(guān)鍵技術(shù),在進(jìn)展爆破設(shè)計時應(yīng)根據(jù)隧道斷面大孝圍巖級別、機(jī)械設(shè)備等進(jìn)展綜合考慮。其一,對同級圍巖
11、,根據(jù)其巖石構(gòu)造、破碎程度等不同情況,選取不同的光爆參數(shù),可獲得比擬理想的效果。其二,合理選用炸藥品種和優(yōu)化裝藥構(gòu)造是保證光爆質(zhì)量的重要因素。其三,加強(qiáng)對起爆順序和光爆孔起爆時差的控制,為光爆孔提拱良好的爆破條件。2.4地質(zhì)條件是客觀條件。它是確定爆破參數(shù)的根本根據(jù)爆破設(shè)計主要是根據(jù)經(jīng)歷、類比或現(xiàn)場實驗設(shè)計,而地質(zhì)條件是隨掘進(jìn)而不斷變化的,其中,主要是圍巖節(jié)理裂隙的變化。在施工中,根據(jù)開挖面對圍巖進(jìn)展觀測描敘,并對圍巖的節(jié)理裂隙狀態(tài)進(jìn)展預(yù)測,及時調(diào)整爆破參數(shù)和施工方法或采取部分內(nèi)移炮眼、部分空孔不裝藥、加密炮眼、部分調(diào)整起爆順序等輔助措施。2.5強(qiáng)化施工組織管理在隧道施工過程中應(yīng)建立一個比擬完善、系統(tǒng)的質(zhì)量保證體系。對爆破設(shè)計、鉆爆作業(yè)施行全面的監(jiān)視管理,對有關(guān)人員進(jìn)展技術(shù)培訓(xùn)。建立質(zhì)量責(zé)任制,實行質(zhì)量獎懲制度。并以預(yù)先制訂的各項作業(yè)方法和作業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)那么。經(jīng)常檢查各項作業(yè)質(zhì)量。建立及時準(zhǔn)確的信息反應(yīng)系統(tǒng),保證超欠挖的信息及時反應(yīng)給現(xiàn)場施工人員,以便及時調(diào)整施工方法和施工步驟,將超欠挖值控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。同時,施工中應(yīng)
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