大伙房水库输水(二期)工程隧洞施工中超欠挖控制

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1、大伙房水库输水（二期）工程隧洞施工中超欠挖控制摘要大伙房水库输水（二期）工程，是辽宁省一项大型跨流域调水工程。工程全长261公里。其中隧洞段29公里。隧洞在钻爆开挖中采用光面爆破，在围岩超欠挖控制方面取得了较好效果。以本工程为例，详述隧洞施工中的超欠挖控制及采用光面爆破取得的经验，对今后类似工程施工具有一定的借鉴和指导意义。关键词输水工程；超欠挖控制；光面爆破中图分类号TU99文献标识码A文章编号1674-6708（2012）81-0133-02目前在国内隧洞施工中，由于钻爆法适用范围广，前期投入较小等特点被普遍采用。但由于钻爆法本身工艺原因，隧洞超欠挖

2、现象不可避免。处理超欠挖，不但增加施工成本,同时也影响隧洞施工的安全、质量、进度。大伙房水库输水（二期）工程，是辽宁省的一项大型跨流域调水工程。工程全长261km。其中隧洞段29km。隧洞在钻爆开挖中采用光面爆破，在围岩超欠挖控制方面取得了较好效果。结合工程实际情况，分析探讨隧洞超欠挖的控制措施。1超欠挖在隧洞施工中的影响1.1增加施工成本隧洞超欠挖增加施工成本，影响工程进度主要体现以下方面：1）弃渣量增加，需多装多运；2）超挖空间回填，增加混凝土材料消耗；3）欠挖清除，造成人工、机械、器材的超额损耗。1.2增加施工安全隐患隧洞超欠挖影响工程质量，增加安

3、全隐患主要体现以下方面：1）欠挖影响隧洞衬砌厚度；2）超挖形成的凹处存在应力集中，岩块易损坏；3）欠挖形成的凸处在高应力的作用下，岩块易挤出。2控制隧洞超欠挖的技术措施2.1合理的爆破设计本工程中采用“新奥法”技术进行施工，施工中根据地质条件确定其开挖方法，II、IIL类围岩采用全断面开挖，IV、V类围岩采用半段面或全段面弱爆破开挖。根据新奥法施工原则，隧洞施工过程中应尽量减小对岩体的扰动，因此,采用光面爆破对围岩扰动小，尽可能的保存围岩自身的承载能力，从而改善衬砌结构的受力状况。2.2光面爆破参数确定为获得良好的光面效果，一般选用低密度、低爆速、低体积

4、威力的炸药，以减少炸药冲击波的击碎作用和延长爆炸气体的膨胀作用时间，使爆破作用为准静压力作用，施工中应尽可能地选用光面爆破专用药卷以获得预期的效果。2.2.1炮孔直径炮孔直径主要依据现场的钻工机具确定。2.2.2炮孔的间距炮孔间距一般取炮孔直径的10〜20倍。在节理裂隙比较发育或工程地质较破碎的岩层应取小值，工程地质岩层较好或岩层完整的可取大值。2.2.3最小抵抗线即光爆层厚度。光面炮孔起爆时的最小抵抗线，就是周边孔到邻近辅助孔间的距离，最小抵抗线应大于或等于炮孔间距。光爆层厚度不仅影响周边孔之间贯穿裂纹的形成，而且还影响光爆层的破碎和隧洞开挖后的围岩稳

5、定。为了使光爆层爆破后脱离原来岩面，防止爆破反射波作用下发生围岩超挖，在施工中必须合理确定周边孔的最小抵抗线。2.2.4不耦合系数不耦合系数K,是指炮孔直径和药卷直径的比值。当不耦合系数为K=1时，表示炮孔直径和药卷直径完全耦合，炮孔内部空间全部被药卷装满，药卷与孔壁之间没有空隙。此时，爆破压力对孔壁作用明显。K>1时，表示炮孔直径与药卷直径不耦合，药卷与孔壁之间有空隙。K值越大，则炮孔与药卷之间的空隙也越大。合理的不耦合应使炮孔压力低于岩壁动抗压强度而高于动抗拉强度。如产生压碎圈的临界不耦合系数KC>K>1时，光爆效果较差。如K>KC>1时是进行光面爆

6、破时获得良好效果的必要条件。根据工程实践证明，K22〜5时，光爆效果较好。2.2.5炮孔邻近系数炮孔邻近系数过大时，爆后有可能在光面孔间的岩壁表面留下凸石，造成欠挖；炮孔邻近系数过小时，则会在新壁面造成凹坑，造成超挖。实践证明，当炮孔密集系数取0.8-1.0时，爆后的光面效果较好。在硬岩中取大值，软岩中取小值o2.3隧洞各类围岩钻爆参数IV、V类围岩地段开挖采用凿岩机配和钻爆台架进行水平“V”型掏槽，其中IV级围岩循环进尺1.6m,周边孔间距45cm〜50cm,最小抵抗线60cm〜65cm；V类围岩循环进尺1.0m,周边孔间距40cm〜45cm,最小抵抗

7、线50cm〜65cmo平均单位耗药量控制在0.5kg/m3〜0.8kg/m3范围内。全断面开挖的II、III类围岩地段采用钻爆台架配和凿岩机钻孔，采用二级复式楔形掏槽，循环进尺3.Om；周边孔间距60cm〜65cm,最小抵抗线70cm〜80cm。平均单位耗药量控制在1.Okg/m3〜］.3kg/m3范围内。2.4爆破器材1）炸药；一般地段使用乳化炸药，富水地段釆用乳胶防水炸药；药卷直径采用①32mm、①25mm两种；2）雷管；起爆网路采用非电毫秒雷管及导爆管；起爆采用导火索及火花雷管；3）周边炮孔内连接；采用导爆索连接。2.5装药结构周边炮孔采用①25m

8、m的药卷，进行间隔装药，用导爆索间隔的把①25mm的药卷加工成药串后，并用电工胶