黄练隧道光面爆破的施工应用

《黄练隧道光面爆破的施工应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、黄练隧道光面爆破的施工应用摘要介绍南广铁路黄练隧道光面爆破参数的选择、施工方法及工艺，以及对控制隧道超欠挖起了积极的作用。关键词黄练隧道光面爆破参数选择施工技术1.工程概况南广铁路黄练隧道位于广西省贵港市黄练镇，隧道起讫里程为DK26+230～DK27+030，全长800m。该隧Ⅴ级围岩长47米，Ⅳ级围岩长85米，Ⅲ级围岩长430米，Ⅱ级围岩长180米。1.1工程地质特征（1）地层岩性隧区覆盖层为第四系全新统崩坡积块石土，坡残积黏土，下伏泥盆系上统和中统东岗岭组白云质灰岩、灰岩。白云质灰岩、灰岩中至厚层状，节理、裂隙较发育，节理面见铁锈色，溶蚀严重。

2、（2）地质构造隧道段基岩多裸露，岩层单斜，节理、裂隙较发育，岩层产状为N20～30°W/50～68°NE；节理：产状为N20～60°W/35～50SW的延伸性，节距约0.2～1m，而产状为N20E/90°和N36°E/55°的延伸性较差，节距约1～2m。1.2水文地质特征隧道范围内地表水缺乏。地下水主要为基岩裂隙溶隙水。基岩裂隙溶隙水水量较小，旱季少，雨季较丰富，水量受季节变化影响大，由大气降水补给。2.光面爆破的特点根据“新奥法”施工的需要和工程地质条件，结合施工现场实际情况，决定采用光面爆破施工。光面爆破施工，可以减少对围岩的扰动，增强围岩的自承

3、能力，保证了施工的安全；由于光面爆破使开挖面平整，岩石无破碎，减少了裂隙，这样可以大大减少超欠挖量,减少出碴量，还很大程度的减少了支护的工作量，从而降低了成本，加快了施工进度。3.总体掘进方案3.1暗洞施工：Ⅳ、V级围岩采用两台阶开挖法。3.2Ⅱ、Ⅲ级围岩地段采用全断面开挖。－7－4.Ⅱ级围岩爆破方案设计光面爆破的目的是使周边眼形成贯穿的裂缝。当两炮眼同时起爆时，炸药所引起的压缩应力波将在两孔中间相遇，两孔间的岩石在压缩应力的作用下产生垂直方向上的拉应力，如果此拉应力超过岩石的极限强度，周边就会沿两眼连线产生孤形裂缝。该裂缝产生情况与周边眼的间距、角

4、度、装药结构及起爆方式均有关。故此，合适的周边眼间距及角度，合理的装药结构及起爆方式，使炸药爆炸所产生的压应力刚好克服岩石动态抗拉强度，炸药的爆破作用才能形成贯穿裂缝，岩层周边才能形成规整的断面形状轮廓。4.1爆破参数的选择光面爆破参数选择主要与地质条件有关，其次是炸药的品种与性能，隧道开挖断面的形状与尺寸，装药结构与起爆方法。黄练隧道II级围岩全断面开挖断面的面积为120.10m2，采用2号岩石硝铵炸药，周边眼采用空气间隔装药，其他炮眼采用连续柱状装药，采用塑料导爆管孔内微差非电毫秒雷起爆。严格控制周边眼的装药量，采用合理的装药结构，尽可能使药沿炮

5、眼长均匀的分布，这是实现光面爆破的重要条件。在光面爆破中，周边眼间距E、最小抵抗线W、相对距系数K、装药密度q是相互制约的。4.1.1周边眼间距（E）周边眼通常布置在距开挖断面边缘0.1m至0.2m处,光爆孔的孔底的孔底朝隧道开挖轮廓线方向倾斜3～5°。当爆孔孔径D为42mm时，周边孔间距E=（10～16）D，通过观察光爆成型情况，总结发现周边眼间距在55-65cm之间最宜。4.1.2最小抵抗线（W）最小抵抗线与开挖的隧道断面大小有关。断面大，光爆眼所受到的夹制作用小，岩石比较容易崩落，可以大些；断面小，光爆眼受到的夹制力大，光爆层厚度相对要小些。同

6、时，光爆层厚度与岩石的性质和地质构造有关，坚硬岩石光爆层可小些，松软破碎的岩石光爆层可大些。根据黄练隧道II级围岩的情况，在最小抵抗线65-75cm范围内及时调整光爆层的厚度，取得了较好的爆破效果。－7－4.1.3相对距系数（K）相对距系数是周边眼间距（E）与最小抵抗线（V）的比值，是影响爆破效果的重要因素。在抵抗线（W）一定的条件下，眼距大小直接影响光爆效果。因为在爆破的瞬间其自由面处的反射拉应力应等于入射的压应力，而两眼间所引起的拉应力则小于入射的压应力；同时在自由面方向上的岩石是处于双向应力状态，所以自由面方向的岩石易被拉坏。因此为了充分利用炸

7、药能量，选择合理的眼距（E），产生满意的爆破效果，就要设法使自由面方向的反射拉应力与两眼间爆破拉应力相等。实践证明：只有当E/W=0.8-1.0时，上述两应力才近似一改，光面爆破效果才有可能达到最佳。所以黄练隧道II级围岩E取60cm，W取70cm。图1全断面开挖炮眼布置示意图(单位：厘米)4.1.4装药量计算光面爆破装药量的计算，主要是确定周边光爆孔炮眼装药集中度，即以kg/m表示，一般采用实验方法求得或从同类工程中选取。q=QaB式中q—装药集中度，kg/m；Q—单位体积耗药量，kg/m3；a—周边眼间距，m；B—最小抵抗线，m；通过现场试验和施

8、工经验数据，用计算法进行校核，确定q=0.11～0.30kg/m。－7－4.1.5装药结构和起爆方式光面爆破