提高隧道光面爆破质量qc

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1、QC小组活动在提高隧洞光面爆破施工质量中的应用摘要:本文针对青荣城际铁路东珠岩隧洞的具体地质特征,通过对其片岩岩的光面爆破技术进行分析研究,发现其残孔率是制约爆破效果的主要原因,作者对其进行研究后制定出一整套切实有效工程实施方案,取得了良好的爆破效果,可为以后此类地质特征的隧洞开挖提供技术参考。关键词:隧洞光面爆破片岩一、前言光面爆破的破岩机理是一个十分复杂的问题,目前仍在探索之中。尽管在理论上还不甚成熟,但在定性分析方面已有共识。一般认为,炸药起爆时爆炸气体膨胀做功所起的主导作用。光面爆破是靠不同位置的炸药延时不同启爆,掏槽眼和辅助眼先

2、于周边眼启爆,掏槽眼有一定外插角,将中间部分岩石提前掏出,造就临空面,最后周边眼同时起爆,各炮眼的冲击波向其四周作径向传播,相邻炮眼的冲击相遇,则产生应力波的叠加,并产生切向拉力,拉力的最大值发生在相邻炮眼中心连线的中点,当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时,岩体便被拉裂,在炮眼中心连线上形成裂缝,随后,爆炸气的膨胀合裂缝进一步扩展,形成平整的爆裂面。本文针对东珠岩隧洞的具体地质特征,并结合工程实践,针对中厚层砂岩的爆破技术进行研究,分析影响爆破的具体因素,并制定出一整套切实有效的施工工艺,大大提高的爆破效率,也取得了良好的爆破效果,为工程的

3、保质保量奠定了坚实的基础。二、工程概况东珠岩隧道位于山东省烟台市境内东珠岩村北500m处。属侵蚀丘陵地貌,地形起伏不大,冲沟不发育,基岩大部分裸露,山中植被茂盛。隧道海拔高度一般为40-100m,最大埋深为65.6m。隧道进口里程为右改DK198+347;隧道出口里程为改右DK199+005,全长658m。本隧道设计标准高,沉降控制要求严,施工环境复杂施工展开困难;隧道地质差,Ⅳ、Ⅴ级围岩占隧道累计长度的57.4%,且存在断层、浅埋、,施工中存在坍塌、冒顶、掉块施工风险和工期风险。本隧道按新奥法设计与施工,暗挖隧道采用复合衬砌,暗挖段全长

4、605米,其中Ⅲ级围岩280m,Ⅳ级围岩200m,Ⅴ级围岩125m,其中V级围岩采用弧形导坑预留核心土法开挖,IV级围岩采用台阶法,III级围岩采用全断面法,永久支护的平整度要求较高,因此隧洞开挖质量控制意义重大,对成本控制和质量控制至关重要。三、爆破技术设计3.1施工工艺及方法3.1.1钻爆设计原则爆破设计遵守以下原则:炮孔布置便于提高机械钻孔效率;提高炸药能量利用率,以降低炸药用量;减少对围岩的扰动,采用光面爆破,控制好开挖轮廓,提高钻爆效果;在保证安全前提下,尽可能提高掘进速度。3.1.2参数选择根据洞内围岩情况,拟选择的爆破技术参

5、数为:炮眼深度:Ⅲ级围岩3.3m,Ⅳ级围岩1.8m,Ⅴ级围岩0.8m;炮孔直径:Φ40mm;炸药类型:普通销氨炸药、乳化炸药;雷管间隔:非电毫秒雷管间隔大于30ms。3.1.3爆破方案设计1)爆破器材选用开挖断面无渗水时采用Ф32普通岩石销氨炸药,有渗水断面采用Ф32乳化炸药。采用塑料导爆管非毫秒雷管起爆,毫秒雷管采用15个段位的等差毫秒雷管引爆。2)装药结构周边眼装药采用Ф25小直径光爆药卷间隔装药,导爆索连接,导爆索用竹片和电工胶布与炸药卷绑在一起。其它眼采用不耦合连续装药结构,所有炮孔均堵塞不小于200mm的炮泥。3)爆破方案根据围

6、岩情况,选择采用直眼掏槽或斜眼掏槽形式,掏槽孔单眼装药系数为85%;其眼口间距误差不得大于5cm,眼底间距误差不得大于5cm。辅助眼均匀布置在周边眼与掏槽眼之间,单眼装药系数为75%;其行距、排距误差均不得大于5cm。周边眼眼口间距误差不得大于5cm,眼底不得超出开挖断面轮廓线3~5cm/m;其爆破参数如下表:表1光面爆破参数表岩石种类饱和单轴抗压极限强度Rb(Mpa)装药不偶合系数D周边眼间距E(cm)周边眼最小抵抗线V(cm)相对距离E/V周边眼装药集中度q(kg/m)硬岩>601.25~55~7070~850.8~0.30~0.35

7、中硬>30~601.50~45~6060~750.8~0.20~0.30软岩≤302.00~30~5040~600.5~0.07~0.15其起爆顺序为:掏槽眼掏槽眼掏槽眼掏槽眼①炸药用量炸药总用药量按下式计算:Q=q×V(其中,V=S×L)式中:Q—总用药量;q—单位用药量;V—开挖体积;S—坑道断面面积;L—掘进深度,即进尺。②炮眼数目:根据经验公式,炮眼数目按下式计算:N=qS/τγ式中:N—炮眼数目;q—单位用药量;S—坑道断面面积;τ—炮眼装药系数;γ—每米药卷装药量;③炮眼深度:由围岩地质条件及计划每班进度决定,炮眼深度按下式计

8、算:L=每班进度计划/炮眼利用率按经验数据,掏槽眼应加深20cm。3.1.4光爆质量标准1)主要检查断面尺寸是否符合设计要求。同时对开挖面地质与设计进行素描和核对。超挖值应符合表2的规定;表2

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