大空孔螺旋掏槽爆破技术在隧道施工中应用

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1、大空孔螺旋掏槽爆破技术在隧道施工中应用　　摘要：隧道爆破开挖要达到理想效果关键在掏槽爆破成功与否，文章以半山隧道为例,详细介绍了大空孔螺旋掏槽爆破参数选取、合理装药参数。大空孔螺旋掏槽爆破围岩以大空孔为第二自由面开裂、破碎实现掏槽，炮孔利用率大大提高，对隧道掘进循环进尺、降低爆破成本、控制爆破震动等有着决定性的影响。关键词：大空孔；螺旋掏槽爆破；应用Abstract:Thetunnelblastingexcavationtoachievethedesiredeffectliesinthecutblastingsuccess,themidtunnel,fo

2、rexample,describedindetailtheparametersofabigemptyholespiralcutblastingparameterselection,reasonableloadeddrug.Bigemptyholespiralcuttingblastingrockbigemptyholeofthesecondfreesurfacecracking,crushingundercutting,greatlyimprovingtheutilizationofblastholes,thetunnelingcyclefootage,

3、reducingthecostofblasting,controlledblastingvibrationhasadecisiveinfluence.Keywords:bigemptyhole;spiralcut6blasting;application中图分类号：文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）一、工程概况杭州秋石快速路二期半山隧道呈南北走向，穿越半山、老虎山，是杭州“二绕三纵五横”的重要组成部分，左线隧道长2200m，右线隧道长2191m，设计为上下行分离式双向六车道。单洞断面净宽15.25m，净高8m，最大开挖断面169m2。

4、围岩主要为微风化泥盆系西湖组石英砂岩、含砾砂岩夹粉砂质泥岩，等级为Ⅲ级，整体性较好，裂隙稍发育。同时半山隧道成27°下穿既有输油管线隧道，最小净距为26m，输油管线隧道未进行任何支护。二、隧道开挖方法隧道开挖断面面积较大，坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则，同时为满足工程“安全、快速、经济”的目标，经方案必选，采用CD法进行开挖，每开挖一循环进尺控制在3.0m以内，且左右线错开爆破，严禁同时起爆。三、掏槽方式选取6隧道掏槽爆破不仅要考虑尽量减小爆破震动，而且要达到掏槽效果，为后续炮孔的爆破提供较好的自由面，所以掏槽爆破成功与否是隧道爆破

5、施工的关键。为了能较好实现本工程掏槽爆破，根据现场的钻孔设备，经方案必选，决定采用不受隧道断面限制、可进行较深炮孔爆破、增加循环进尺、掏槽效果较好的大空孔螺旋掏槽。掏槽中的大空孔不仅起到爆破定向作用，同时为掏槽孔提供第二自由面，为围岩破碎提供补偿空间。四、掏槽孔设计1．爆破器材选取爆破器材选用2#岩石乳化炸药，药卷直径φ=32mm,药卷长度200mm,重量200g；雷管采用高精度的非电毫秒雷管（1～8段）。2.孔径、孔深选取掏槽孔直径为：d=42mm，孔深3.5m；掏槽区中心位置空孔直径为：D=120mm，孔深3.8m。3.孔参数选择3.1掏槽孔与大空孔

6、间距确定考虑爆破后的石碴能完全抛掷出，从而为下一步周边孔爆破提供较好的临空面，根据兰格福斯公式计算首爆孔与空孔距离:式中：E1——掏槽孔与大空孔间距，mm；D——大空孔直径，取D=120mm；d——掏槽孔直径，取d=42mm；6K——岩石膨胀系数，取1.6；Ø——炮孔装药系数，取0.8。上述公式经过计算得：根据兰格福斯公式计算首爆孔最优抵抗线：兰格福斯理论，首爆孔自由面宽度即为空孔半径R，为60mm。确定首爆孔与空孔距离和自由面宽度后，如图1所示，则第二炮孔自由面宽度即为首爆孔到空孔距离。根据根据兰格福斯公式计算其他掏槽孔最小抵抗线（见表1

7、）。式中：W——炮孔最小抵抗线，m；E——炮孔自由面宽度，m；K——岩石膨胀系数，取1.6；ɳ——爆破补偿系数，两个自由面时取0.83。图1大空孔螺旋掏槽孔布置及起爆顺序图表1掏槽孔参数表3.2装药集中度计算每个掏槽孔药包爆破能量为抵抗线范围内的围岩破碎的能量。根据兰格福斯掏槽孔装药集中度计算经验公式计算首爆孔装药集中度la和其他掏槽孔装药集中度lb:6式中:la,lb——掏槽孔装药集中度，kg/mE1——掏槽首爆孔与空孔距离，m；D——大空孔直径，m；Ɵ——空孔角的一半，°，即掏槽首爆孔和空孔中心连线与切线夹角，经绘图计算为21°。

8、将有关数据代入上述公式，计算出掏槽孔首爆装药集中度见表2。3.3堵塞长度确定填塞