博深高速公路水涧山隧道钻爆设计

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1、公路隧道2014年第3期(总第87期)博深高速公路水涧山隧道钻爆设计程崇国郭军郑欣(1．招商局重庆交通科研设计院有限公司重庆400067；2．重庆交通大学土木建筑学院重庆400074)摘要针对粤湘高速公路博罗至深圳段水涧山隧道Ⅱ级围岩钻爆设计方案进行了介绍，分别阐述了光面爆破作用机理，相关爆破参数，主要的施工工艺及质量保证措施，建立岩石种类与装药不耦合系数、周边眼间距、周边眼最小抵抗线、周边眼集中度等钻爆参数之间的合理关系。根据围岩的情况确定开挖方法，给出本工程合理的钻爆炸药分配表，为今后同类工程积累了宝贵的经验。关

2、键词光面爆破爆破参数周边眼钻爆挖，开挖面积为124．75m。光面爆破设计工艺流1工程及地质概况程见图1。粤湘高速公路博罗至深圳段(简称“博深高速”)水涧山隧道是博深高速的控制性工程，由中铁隧道集团一处有限公司承建，隧道左线长2929m，右线长2906m，整个隧道穿越具有“小九寨”之称的东莞市银屏山自然风景保护区。水涧山隧道隧址区岩性主要由破残积土层、白垩系下统白云嶂组熔结凝灰岩及其风化层组成，隧址区岩性单一，未发现有毒有害气体、放射性等不良地质存在，隧道场地属较稳定地块，工程地质条件较简单。水涧山隧道属长大三车道大断

3、面公路隧道，由于银瓶山自然保护区对环境保护严格要求，洞身段禁止开设斜井与横向通道，只能从另一端洞口长距离独头掘进，头掘进距离高达2929m。这对于处于银瓶山自然保护区浅埋、富水等复杂地质条件区的图1光面爆破设计流程图隧道快速与安全施工构成了巨大挑战。2．1光面爆破作用机理2光面爆破钻爆设计炸药爆破时产生的冲击波和高温高压气体均作用在眼壁上，炮眼周围的岩石因受到强烈的压缩光面爆破是一种控制岩性开挖轮廓的爆破技而爆破，与此同时形成的压缩应力波向四面八方传术，是通过一系列措施对开挖工程周围部位进行正播。冲击波的传播速度比压

4、缩波快的多，并很快衰确的钻孔和钻爆，并使周边眼最后起爆的爆破方减成声波不再起压缩作用。粉碎圈以外的岩石在法。是软岩、中硬岩隧道浅眼爆破施工中广泛应用压缩波作用下产生径向裂缝，当压缩波传到自由面的方法，主要通过合理的选择周边眼的参数，来达时，因弹性能的释放又以拉伸波的形式向反方向传到光面爆破的目的。钻爆设计应具体考虑设计图纸、规范、施工经播，此时炮眼中心部分，因空间加大和气体压力降验和其它相关技术。本工程的建筑界限采用三心低，弹性能于此处也开始释放，生成的拉伸波向离圆断面。拱半径为8．87m，曲墙半径为5．70m，净开

5、炮眼中心方向传播。此二拉伸波在其传播过程空面积为124．75m。，Ⅲ类衬砌厚度40cm，预留变形中把岩石又拉成切向裂缝，当此二拉伸波相遇时岩量3cm，喷砼lOcm。周边眼采用竹片凛着导爆管部体被拉成岩块，剩余气体的压力把岩块从岩体中抛分装药，其它炮眼采用连续柱状装药。人工手持风掷出去，最后形成相互作用的爆破漏斗。钻打钻孔，一字型合金钢钻头，钻头直径(I)40mm，2．2光面爆破的特点钻孔直径取~42mm。分上下台阶开挖，全断面开山岭隧道爆破开挖主要方法有普通爆破、光面·29·公路隧道2014年第3期(总第87期)爆破

6、、预裂爆破三种。本工程选择光面爆破与普通爆D——炮眼直径，cm。D一42mm。破相比[1]，可减少开挖量5，减少支护圬工量15，Ki一1O～18，即提高进度5，降低整个施工成本5，经济社会效益E一(10～18)D一(10～18)×4．2—42～76cm。可观，更为重要的是，复合式衬砌实质是利用围岩自根据工程实际经验及工程类比，取E一45cm。身稳定，而光面爆破能够最大限度的减少对围岩的扰(3)周边眼抵抗线(w)和周边眼密集系数(M)动，充分发挥围岩自稳能力，特别是在不良地质条件．周边眼抵抗线(w)为内圈眼到轮廓线的距

7、离。下效果更为显著，确保结构及施工安全。周边眼的间距E与周边眼的最小抵抗线有着密切2．3钻爆机具材料关系，通常以周边眼的密集系数M表示，M—E／w，钻孔采用28台YT28型气腿式凿岩机和5台其大小对光面爆破效果由较大影响。必须使应力波20m。空压机，人工钻孑L，钻孔直径为42mm，一字形在两期相邻炮眼间的传播距离小于应力波到达临空合金钢钻头。采用~32mm×200mm号岩石乳化面的传播距离，即。实践标明，M一0．6～0．8。炸药。引爆雷管为气雷管，掏槽眼采用跳段雷管以W—E／M：45／(O．6～O．8)一57~75c

8、m。利用扩大掏槽效果。通风采用大功率采用大直径根据工程实际经验及工程类比，W一般取55～软管压入式通风。在全断面开挖爆破作业中，采用80cm。取W一70cm。根据设计原则抵抗线w大湿式凿岩，确保作业面粉含量达到标准。于周边眼间距，软岩在取较小的周边眼间距的同2．4光面爆破参数时，抵抗线应适当增大。即周边眼至内圈眼的距离光面爆破参数选择主要与地质