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时间:2018-01-02
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1、地下洞室复杂断面石方爆破技术和质量控制 摘要:文章在阐述了地下洞室复杂断面石方爆破技术的关键流程的基础上,具体介绍了地下洞室复杂断面石方爆破技术的主要措施和质量标准,以期能为相似的工程提供参考。关键词:石方爆破技术;地下洞室;复杂断面;质量控制中图分类号:TV542文献标识码:A某地下工程围岩的抗拉强度为2-5MPa,抗压强度为100-170MPa,设计结构非常复杂,有3500m的岩台延长长度以及200多处锐阳角和直角,在进行爆破施工时,如果按照常规办法,周边围岩的稳定性以及设计的轮廓尺寸难以得到有效保障,而且效率低下,为此,可以采用地下洞室复杂断面石方爆破技术。一、地下洞室复杂断面石
2、方爆破技术的关键流程。文章主要论述的关键流程包括以下几个方面:(一)拱脚开挖。拱脚作为整个拱部的主要承重部位,它承受了拱部的静载,如果没有一个较好的开挖效果,会对整个拱部的稳定和安全使用起到不利影响。6(二)岩台开挖。对岩台一般都有比较高的施工要求,这是因为它有着承受动载的功能,为此,在具体的施工过程中具有操作复杂、难度大的特点。(三)小断面到大断面过度部分及锐阳角断面开挖。在部分工程中,一方面面对的是较低的施工单价,一方面面对的是较高的成本消耗,为了尽可能的降低成本,对某些部位进行施工时尽可能采用减少超欠挖的方法。(四)阴阳直角开挖。在部分工程中,为了方便使用,在尽可能降低施工造价的前
3、提条件下,设计的断面往往会较复杂,并会有一些阴阳直角的出现。二、复杂断面石方爆破技术的主要措施。(一)爆破设计。炮孔直径为40mm。炮孔间距离为12-16倍的炮孔直径。最小抵抗线为32-34倍的炮孔直径或1-1.25倍的炮孔间距离。炮孔装药量为0.845【(a+w)l+aw】(δe)0.5/(ro/rb)1/3,其中a为炮孔间距离,单位为m,w为最小抵抗线,单位为m,l为装药长度,单位为m,δe为岩石的抗压强度,单位为MPa,ro/rb为装药半径比炮孔半径,两者单位都为m。线装药量为2.75(10δe)0.53(0.5d)0.38,其中δe为岩石单轴抗压强度,单位为MPa,d为炮孔直径,
4、单位为mm。(二)飞石控制。6完成拱部衬砌后,需要采取相应的措施来严格控制爆破飞石,避免拱部及其他结构因此遭到破坏,在具体的施工过程中一般采用如下措施:第一,良好的前排临空面的创设。为了尽可能减少炮孔爆破时的夹制力,将飞石强度降低,采用微差爆破使炮孔由前排临空面方向逐排微差间隔起爆。第二,炮孔堵塞长度的适当增加,对于浅眼爆破炮孔来说,其炮孔堵塞长度设计要大于或等于500mm,对于深孔爆破炮孔来说,其炮孔堵塞长度设计要大于或等于炮孔排距,并且炮孔堵塞质量要适当的进行加强,堵塞时可以采用略带潮湿的黄土,并且要逐层捣实。第三,爆破体的覆盖防护,可以采用橡胶输送带编制成的1.5mⅹ2m橡胶垫来做
5、为防护材料。对于浅眼爆破来说,对爆破体的覆盖防护需要采用双层橡胶垫;对于深孔爆破来说,首先需要用两层装土编织袋对炮孔口进行封堵,接着再采用双层橡胶垫来实现爆破部位的覆盖防护,并且要用铁丝将各个橡胶垫进行捆扎绑牢。(三)复杂断面爆破技术的具体施工过程。作为洞室开挖中的难点和重点,复杂断面开挖技术的特点具体表现为:较大的施工难度、复杂的工艺要求和较高的技术标准。主要类型有:小断面到大断面过渡部分断面、锐阴角开挖断面、岩台开挖断面和扩大拱脚开挖断面等。在具体的施工过程6中,爆破开挖要严格按照“达到平、顺、直”、“实现三个确保”和“控制三个面”的要求来进行,平、顺、直指的是要实现面平、线条顺和角
6、直的要求;三个确保的具体内容指的是要确保衬砌不受损坏、确保围岩的稳定性和确保岩台梁的稳定性;三个面指的是岩台的下边墙侧面、岩台的水平面以及岩台的上边墙侧面。首先是拱脚爆破,作为拱部被覆支撑受力点,对拱脚的爆破质量有较高的要求,一方面要尽可能减少拱脚围岩受到爆破的扰动,一方面还要确保拱脚成型。在具体的施工过程中一般采取如下措施:设置保护层,为此,需要预留1.5m的厚岩层;在拱脚断面采用欲裂爆破,留空孔,装药时隔孔进行。6其次是岩台爆破,因为岩台受力大,导致其具有较大的成型难度,为此对其具有较高的爆破质量要求,为了让岩台成型、其稳定性得以保障,并尽可能降低爆破对威严的扰动,在具体的施工过程中
7、一般采用如下措施:第一,在洞库开挖时,为岩台开挖面的侧面和上部设置保护层,为此,需要分别预留2.0m和1.0m厚度的围岩;第二,将欲裂爆破技术应用在岩台预成型面,如果是Ⅰ、Ⅱ级围岩且具有较好的完整性,则设置300-400mm的预裂孔间距,如果是Ⅲ、Ⅳ级围岩且具有较差的完整性,则设置150mm-200mm的钻眼间距,并且在装药时要留空孔,隔孔进行,作为爆破临空面的空孔,能够起到导向的作用;第三,设置大于或等于700mm的竖向预裂孔炮孔
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