浅议拉西瓦灌溉工程建前工程3#隧洞施工支洞粘土岩夹砂层隧洞施工爆破开挖技术

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1、浅议拉西瓦灌溉工程建前工程3#隧洞施工支洞粘土岩夹砂层隧洞施工爆破开挖技术　　摘要：根据贵德县拉西瓦灌溉工程建前工程3#隧洞施工支洞的特点及隧洞施工复杂性，阐述了针对粘土岩夹砂层的爆破开挖技术。关键词：粘土岩层砂岩层爆破开挖中图分类号：TU761文献标识码：A文章编号：前言粘土岩夹砂层，在地貌单元上属于第四系下更新统湖泊-河流相堆积侵蚀地貌，地表沟壑发育，沟深坡陡，地形破碎，一般顶部平缓，前缘呈梁状展布，该段隧洞埋深170～260m。7剖面地层岩性为下更新统湖泊-河流相堆积物，主要组成为砂层和粘土层，一般呈厚层、巨厚层状。砂层主要为粉细砂、中粗砂、砾砂层，具明显的沉积韵律，一般单层间自上而下

2、呈由细到粗分布，多为青灰色或灰白色，无胶结或轻微胶结，密实度较好，单层厚度0.5～6.0m；一般胶结部位在粘土岩顶部，胶结厚度10～20cm，胶结物为泥钙质。粘土层颜色多样，一般为棕黄色、青灰色以及淡红色，成岩较好，单层厚度0.8～5.0m。砂层与粘土层呈互层状，层里面多为水平或者接近水平，层理清晰，该段粘土岩与上第三系粘土岩相比，成岩稍差，同样存在遇水易软化、崩解等特性，故围岩自稳能力差，拱顶极易坍塌变形，洞室稳定性差，以Ⅳ类围岩为主，强风化层岩体破碎，节理裂隙发育，属Ⅴ类围岩，开挖需及时支护，全断面衬砌。相对于粘土岩，砂层强度较低，稳定性更差，可短期自稳，需及时支护，全断面衬砌。砂层与粘

3、土层互层的地质构造中，围岩情况较差，自稳能力弱，采用全断面开挖。由于支洞围岩性质较差，采取“短进尺、弱爆破”的控制性爆破开挖方式，其控制爆破参数为质点振动速度不超过0.5cm/s。1爆破开挖方案1.1中心掏槽爆破如果工程的掏槽开挖深度在1—3m之间。开挖平面尺寸相对较大时，则应该采用中心掏槽方式爆破，这样的效果更好。中心掏槽孔和起爆顺序有多种形式，如中心布置垂直孔，孔内布置高威力炸药等方式。1.2预裂爆破7预裂爆破工作一般是在主要爆破工作前进行的。工序是在总轮廓上产生密集的炮孔，造成一串成形的串孔。这能够将需要保留和需要移动的区域分别开，这层串孔能够保证爆破工艺的范围，不过界，并保护保留层，

4、使爆破的冲击得到缓和，不至于造成边缘伤害，有效的保护边坡轮廓面的完整。在无临空面、夹制作用很大的情况下，通常选用的是预裂爆破，不过它产生的冲击较大，对一些脆弱部位的完整性可能产生不好的影响。1.3光面爆破使用预裂的方法能够保证岩面的完整性，这能够减轻爆破产生的冲击波，造成不必要的伤害。而平常的运用中可以较为灵活地掌握层次，完成时间较快，但是预裂爆破工艺并不是在任何条件下都适合，特别是这种岩石的隧洞开挖，而光面爆破能够起到弥补其缺陷的作用，保证围岩的安全，减少对洞室周边围岩的扰动，特别适合洞内开挖，做到微量、微差控制光面爆破，保证洞室开挖过程中的施工安全，效果较好。2爆破设计由于粘土岩层夹砂岩

5、层自稳能力差，必须有效地控制爆破应力波产生作用范围和破坏特征，降低爆破振动。所以粘土岩夹砂岩层在选择爆破施工工艺时宜采用光面爆破。控制爆破时需要通过一定的技术措施，合理的确定炮孔位置、距离，严格控制爆炸能量和爆破规模（亦即一次起爆的最大装药量），使爆破的声响、振动、破坏区域以及破碎物的散落范围、方向，控制在规定限度以内。基本特点就是钻孔较多、较密、装药较少，群炮起爆，使爆破体达到“破散不抛”、“就近坍落”，爆破时的声响减弱到允许的程度，爆破后的大块率在10%以下。72.1减振控制的方法1．采用微差起爆技术微差爆破是以毫秒级的时间间隔分次起爆，降低各起爆地震波的干扰和叠加来实现减振动，减轻爆破

6、时对围岩物定性的影响。2．限制一次起爆的最大药量根据萨道夫斯基公式：式中：V—振动速度，cm/s；Q—一次起爆的最大药量，kg；R—爆源中心至计算点的距离m；K、a—与爆破场地地质、地形条件有关系数和衰减系数。参考类似工程经验，K取50~200，岩土松软时取大值200；a暂定1.9；V取0.5cm/s。3.选择合理的循环进尺粘土岩夹砂层由于自稳能力差，断面爆破成形之后，围岩应力释放较大，所以循环进尺不宜过大，一般控制在0.5~1.2m之间，且采用“弱爆破、勤支护”的开挖方式进行合理施工。2.2炮孔布置及爆破参数1．炮孔布置7炮孔按其所在的部位和作用的不同，主要分掏槽眼、辅助眼、周边眼。掏槽眼

7、尽量采用斜掏槽孔布置，炸药爆炸时产生的应力波在介质内自爆源向四周迅速传播，随着距离的增大不断衰减。掏槽眼采用双层复式楔形掏槽，从有关隧洞爆破开挖质点振动速度的观测中可知，一般情况下，掏槽爆破的地振动强度比其它部位炮眼爆破时的地振动强度都要大，而所有的掏槽形式中楔形掏槽的地震动最小；掏槽眼要求抛掷，辅助眼是扩大和延伸掏槽范围，在掏槽部位侧部要求松动，上部要求弱松动，下部要求强松动，周边眼要求光面爆破，形成完整的