大别山隧道硬岩爆破技术研究的论文

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1、大别山隧道硬岩爆破技术研究的论文摘要：本文通过对大别山隧道硬岩爆破的成功做法，介绍了硬岩隧道钻爆法施工技术参数，以便为其它硬岩隧道提高施工进度和降低工程成本提供参考。　　关键词：隧道光面爆破掏槽眼周边眼底板眼　　　　1工程概况　　大别山隧道地处大别山腹地湖北省麻城市境内，穿越大别山山脉孟匠岩主峰，进口位于木子店镇洗马河村丁家沟，出口位于三河口镇碧绿河程硼畈村。进口里程dk212+426，出口里程dk225+682，隧道全长13256m，是合武线上最长、控制工期的隧道。　　根据设计及实际开挖揭露的岩石情况，大别山隧道的主要岩石由花岗岩和片麻岩

2、组成，颜色为浅灰或灰白色。按岩石的坚固性分级，大别山隧道全长90%为ⅱ级围岩，爆破性程度为极难爆。通过试验花岗岩的主要物理力学指标值见《表1大别山隧道岩石力学指标》。　　表1大别山隧道岩石力学指标　　大别山隧道ⅱ级围岩开挖断面面积为117.6m2，为特大断面隧道，采用多功能作业台架，人工手持风钻钻眼，全断面光面爆破施工。　　2全断面光面爆破　　大别山隧道ⅱ、ⅲ级围岩均采用全断面光面爆破，全断面共布置了31把风钻，181个炮眼，平均每平方米1.51个炮眼，炮眼利用率为91%，炮眼残余率为98%。每循环开挖进尺为3.0米左右，爆破方量约353方

3、，装药量为312kg，平均单耗药量0.88kg/m3。作业台架风钻置见《图1钻孔台架风钻布置图》，炮眼布置见《图2光面爆破炮眼布置图》。.　　周边眼采用竹片、传爆线、小直径药卷及导爆管雷管间隔装药，反向起爆，其余掏槽眼及辅助眼、底板眼均采用连续装药，反向起爆，孔口采用浸泡后的炸药包装箱堵塞，堵塞长度约20cm～30cm。装药结构见《图2炮眼装药结构》，装药量见《表2全断面光爆装药量分配表》。全断面光爆经济技术指标见《表3全断面光爆经济技术指标表》。　　全断面光面爆破炮眼布置如下图2图3所示：　　2.1掏槽眼大别山隧道采用大断面锥形掏槽技术，

4、它是楔形掏槽的改进。从左、右、上三个方向掏槽，掏槽面积50m2，掏槽眼总数43个，掏槽体积150m3左右，掏槽眼倾角及掏槽眼深度见全断面光面爆破炮眼布置图。同时，为了减小大块率，在掏槽区中部布置了8个辅助孔，这8个孔与岩面垂直，深度3.3米。采用该种掏槽方法优点是掏槽面积大、夹制力小、成功率高；掏槽眼分布稀疏可减少炮孔数量。装药长度一般为钻孔长度的70%，采用φ32mm的乳化炸药，装药集中度0.7kg/m。　　2.2周边眼周边眼沿隧道轮廓布置，基本上取等距离布眼，在断面拐角处必须布眼，且应考虑一定的外插角，外插角斜率控制0.03～0.05，

5、使前后两排炮眼的衔接台阶为最小，一般控制在8-10cm。光面爆破参数见《表4爆破参数表》：　　表4爆破参数表　　2.3辅助眼辅助眼布置于周边眼和掏槽眼之间，沿隧道环向布置。第一排辅助眼也即内圈眼距周边眼50cm，拱墙环向间距按90cm布眼，底部间距为120cm。第二排辅助眼距第一排辅助眼60cm，拱部环向130cm面布眼，两边墙环向70cm布眼，底部布眼间距为120cm。全断面共布置67个辅助眼，炮眼直径均为φ42mm，钻孔深度为3.3米，第一排辅助眼垂直岩面钻眼，第二排稍倾向隧道中线方向。辅助眼均采用直径φ32mm的乳化炸药连续装药，装药

6、系数为0.55。　　2.4底板眼在隧道施工中，底板的超欠挖控制最为困难，由于底板眼几乎接近于地面，钻孔的操作相对困难，稍微控制不好，就会出超挖或欠挖。同时装药量不足或过大也会影响底部的超欠挖。从开工之初，我们就对隧底的施工非常重视，钻孔时在地面上放置梯子或支撑杆（钢轨或工字钢），使钻孔能够按设计纵坡方向钻孔。隧底的和周边眼采用同段雷管，同时起爆，有共同作用效果。底板眼间距110cm，在边墙角部加密炮眼，底板眼加强装药，装药系数为0.72。　　2.5起爆顺序　　掏槽眼→辅助眼→周边眼和底板眼→侧壁眼（光面爆破）　　2.6起爆方法采用导爆管雷管

7、起爆法，起爆系统如下：　　明火点火→导火索→火雷管→导爆管雷管→药卷或药包　　采用复式联接网路，即局部簇联、全断面并联。每组组合雷管采用双雷管，万一组合雷管有一个拒爆，另一个还起作用，保证了传爆的可靠性。联接网路示意图见《图4起爆网络图》所示。　　3施工控制　　3.1隧道爆破炸药的选择①药卷直径应根据钻孔大小合理选择，以消除其管道效应。②隧道有水的情况下，应选用防水型的炸药，以防遇水失效而拒爆。③隧道内遇坚硬岩石时，应选用猛度大的炸药，以破碎岩体和取得较高的炮眼利用率。④隧道周边光面爆破，应采用小直径、低爆速、低猛度的炸药。以取得优质的光爆

8、效果。　　3.2炮眼深度选择炮眼深度是指炮眼底至开挖面的垂直距离，炮眼深度的确定应考虑围岩级别、钻眼机械及工具、循环进尺要求、炮眼利用率、作业循环时间最省、超挖小等技术经济指标，