海拔米以上隧道爆破技術

--中交一公局三公司2013.9隧道爆破技術探討匯報概述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+182－YK19+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5.0米。設計行車速度：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，單側偏壓，進洞難度大；3）洞內巖石巖性差異大，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、導洞擴挖總體設計思路導洞開挖光面爆破設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，根據不同的圍巖調整，爆破參數(shù)，根據導洞的實際情況，設計圍巖等級涉及Ⅴ、Ⅳ、Ⅲ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)。導洞的光面爆破設計軟硬巖光面爆破軟巖光面爆破設計硬巖光面爆破設計軟巖光面爆破設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——每千克炸藥產生的壓力(N/kg)硝銨二號炸藥z=1.0×107N/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Rh≤30MPa)。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——炮眼爆破方向抵抗線(m)；L——炮眼深度(m)；λ——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藥結構裝藥量段位藥卷（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32х200-71.057.3512二排掘進眼2.26連續(xù)裝藥32х200-71.056.333三排掘進眼2.25連續(xù)裝藥32х200-71.055.2556輔助眼2.012連續(xù)裝藥32х200-50.75977二環(huán)眼2.016連續(xù)裝藥32х200-50.751298周邊眼2.031間隔裝藥32х200-30.4513.95119底板眼眼2.28連續(xù)裝藥32х200-60.97.213V級圍三巖（三軟巖三）的三施工三優(yōu)化三臺三階開三挖應三用在三泥質三千枚三巖段三落，三此地三段采三用挖三掘機三開挖三開挖三，沒三有爆三破，三所以三采用三了三三臺階三開挖三方式三，后三經優(yōu)三化方三法，V級圍三巖也三采用三了上三下臺三階方三法開三挖取三得了三不錯三的效三果（三詳見三后光三爆實三施效三果）三。Ⅴ級三圍巖三一次三爆破三進尺三深度三控制三在1m三~1三.5（2~三3榀拱三架間三距）2.三4導洞三軟巖三開挖三實例拉脊三山導三洞擴三挖自YK三17三+3三50三~Y三K1三7+三55三0段20三0m長度三范圍三遇到三巖層三特別三差的三情況三，巖三體極三破碎三，后三變成三泥質三軟巖三，巖三層描三述：三弱-中風三化千三枚巖三，灰三黑色三，泥三質結三構，三千枚三狀構三造，三主要三礦物三成分三為泥三質物三、碳三質物三，次三為長三石等三，巖三體較三破碎三，軟三質巖三，物三理力三學性三質差三，無三支護三時易三發(fā)生三較大三坍塌三，有三小股三滲流三現(xiàn)象三，采三用挖三掘機三可以三挖動三。遇三到此三情況開始采用三了機三械開三挖，三三臺三階施三工的三方案三，但三是進三度較三慢，后調三整施三工方三案，三采用三兩臺三階光三面爆三破開三挖，三取得三了良三好的三效果三，每三月進三度達三到90三m經多三次試三驗，三取得三了光三面爆三破的三參數(shù)三，具三體如三下。掌子三面圍三巖照片三：極三軟巖導洞三頂布三設的三鉆爆三網絡局部三周邊三眼采用三雙眼三裝藥減小三超挖三有效三措施導洞三右側三圍巖三的鉆三爆網三絡爆破三后的三掌子三面圍三巖殘眼三率95三%以上極軟三巖爆三破后三效果周邊眼間距40cm,根據巖石情況此部分裝藥0.075~0.15kg，（0.5~1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,根據巖石情況此部分裝藥0.15-0.45kg，（1~3卷標準2號巖石銨銻炸藥），或者根據巖石情況采取炮眼深淺結合的方式，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。根據巖石情況此部分裝藥0.3~0.45kg，（2~3卷標準2號巖石銨銻炸藥），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。軟巖光面爆破設計硬巖光面爆破設計硬巖三光面三爆破三設計光面三爆破三裝藥三量的三計算三，主三要是三確定三周邊三眼光三爆層三炮眼三裝藥三集中三度，三即以kg三/m表示三，一三般采三用實三驗方三法求三得或三從同三類工三程中三選取三。q=三Q三E三W式中q—裝三藥集三中度三，kg三/m；Q—單三位體三積耗三藥量三，g/三m3；E—周三邊眼三間距三，m；W—光三爆層三厚度三，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50～6055～750.8～0.850.25～0.30硬巖40～5050～600.8～0.850.15～0.25硬巖三光面三爆破三設計光面三爆破三參數(shù)三（選三用2號巖三石硝三銨炸三藥）上表三的適三用范三圍為三炮眼三深度2~三4m鉆爆三機具三材料鉆孔三采用10臺YT—28型鑿三巖機三和4臺22三m3空三壓機三，人三工鉆三孔，三鉆孔三直徑三為42三mm，一三字形三合金三鋼鉆三頭。三采用三Φ32三mm的2#巖石三銨梯三炸藥三。引三爆雷三管為三電雷三管，三周邊三眼設三計采三用空氣間隔三裝藥三，導三爆索三聯(lián)接三，輔三助眼三、周三邊眼三采用三跳段三雷管三以光爆效果三。弱風三化中三基性三火山三長巖三：灰三綠、三灰色三，細三晶結三構，三塊狀三構造三，節(jié)三理裂三隙發(fā)三育，三原巖三結構三部分三破壞三，呈三碎石三壓碎三結構三。巖三體較三完整三。局三部夾三千枚三巖。三拱部三無支三護時三易出三現(xiàn)小三坍塌三。導洞三的光三面爆三破設三計炮眼三布置三實例爆破三效果三圖較軟三巖，三拱頂三超挖三嚴重爆破三改進改進三起因三：爆三破后三超挖三嚴重改進三措施三：1、對周三邊眼三間隔三裝藥三形式三進行三了調三整，三炮眼三間距不變，但三炮眼三的深三度進三行調三整，三采用三了一三深一三淺，三深淺三結合三的方三式。2、周三邊眼三適當三加密三。適用三條件三：弱三風化三千枚三巖，三巖體三較破三碎，三軟質三巖，三可以三采用三上述三優(yōu)化三，硬三質巖三不能三采用三深淺三眼的三方式三。V級圍三巖（三軟巖三）的三施工三優(yōu)化三臺三階開三挖應三用在三泥質三千枚三巖段三落，三此地三段采三用挖三掘機三開挖三開挖三，沒三有爆三破，三所以三采用三了三三臺階三開挖三方式三，后三經優(yōu)三化方三法，V級圍三巖也三采用三了上三下臺三階方三法開三挖取三得了三不錯三的效三果（三詳見三后光三爆實三施效三果）三。Ⅴ級三圍巖三一次三爆破三進尺三深度三控制三在1m三~1三.5（2~三3榀拱三架間三距）爆破三效果三圖較軟三巖，三拱頂三調后三仍有三超挖第二三部分3、導三洞擴三挖光三面爆三破設三計4、導三洞軟三巖爆三破實三例5、導三洞較三硬巖三爆破三實例6、正三洞開三挖爆三破方三式爆破三改進爆破三常用三藥量周邊三眼35孔*5節(jié)（