复杂环境下隧道爆破参数优化设计

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1、复杂环境下隧道爆破参数优化设计珠海华源爆破工程有限公司广东珠海519000在复杂环境下，隧道的爆破施工将会对隧道围岩、覆盖岩层及周围设施造成不同程度的损伤破坏，导致灾难性的事故发生。鉴于此，木文结合具体工程，依据其地层特性，对原爆破方案进行优化设计，综合考虑现场情况，合理设计出该段的爆破方案及装药参数。采用掏槽式光面爆破技术，在爆破施工中釆用低密度、低爆速乳化炸药可有效地减少爆破对围岩的损伤和超挖量，同时降低工程成木。关键词：隧道爆破；钻爆方案；参数优化；爆破网路；效果近年来，随着国民经济的飞速发展，交通建设的规

2、模也日益扩大。尤其是许多城市地铁的建设，都有许多隧道等地下工程。在进行隧道工程施工的时候,为了不对隧道围岩，特别是地表建筑造成破坏或是较大的扰动，就需要采用合理的爆破方案。现有的隧道开挖方法有钻爆法和盾构法，钻爆法对地质条件适应性较强且成木低，既适rt坚硬岩石隧道也适rt破碎岩体隧道，是隧道开挖最常用的施工方法。木文就对复杂环境下隧道爆破参数优化设计进行研究分析，可为有关方面提供技术指导。1工程概况某隧道工程地处环境恶劣，对施工效率影响非常大。隧道穿过多个断层破碎带，围岩稳定性差，施工风险高，爆破参数选取难度大，

3、确保不良地质地段的快速安全施工属于木标段施工的难点。2施工方法简介根据现场围岩情况，木标段施工为V级围岩加强段，采用三台阶预留核心土开挖法施工，开挖配备YT28风钻钻孔，开挖前进行掌子面开挖轮廓线的放样。首先进行上部预留核心土开挖→初期支护施工→中部左右侧错7T*2〜3m开挖→边墙支护→下部左右侧错开2〜3m开挖→边墙支护。开挖吋喷一锚一网一钢一喷支护紧跟。采用小型挖掘机配合重型自卸汽车出渣。具体开挖尺寸见图1。图1V级围岩加强段爆破开挖断面设计图（单位：cm）3

4、原钻爆方案原方案沿用传统式保守设计，炸药用量大，单耗量高，超挖不能合理的控制，增加了单循环吋间，爆破设计孔位分布如图1所示。原设计方案将核心土部位作为掏槽眼，不能合理的利用临空面，使用强迫掏槽，层层推进，对围岩损伤极大，超挖量大。苏爆破参数，仅设计单循环炸药量达224.4kg，具体数据如表1所示。该方案周边眼装药结构采用连续装药加炮泥的形式，单孔装药1.2kg，装药结构如图2。图2隧道爆破周边眼装药结构周边眼的装药方式直接决定了装药量和围岩损伤程度，.其连线采用一把抓起爆网路连线方式,孔内采用非电毫秒雷管起爆,孔

5、外采用非电毫秒雷管传爆。由于该种连线方式不能双向传导，往往造成哑炮，徒增补炮吋间和火工品的用量,为保证施工进度，控制超挖量，需要对原有钻爆施工方案进行优化。4隧道爆破参数优化设计4.1钻爆施工要求根据现场地质条件，合理设计爆破参数，使得开挖进尺控制在2榀拱架间距范围内。超挖量控制在10cm以内。合理选择周边眼间距及周边眼的最小抵抗线，辅助炮眼交错均匀布置，周边炮眼与辅助炮眼眼底在同一垂直面上。选用低密度、低爆速、低猛度的炸药，本隧道采用2号岩石乳化炸药，非电毫秒雷管起爆，其主要性能指标如表2。(1)钻爆参数的选择

6、通过爆破试验确定爆破参数，试验吋参照表3。(2)装药结构及堵塞方式周边眼装药结构：用φ32药卷不耦合间隔装药，其中导向作用的眼不装药。掏槽眼：仅中心较深炮孔底部装药1节，上下两孔不装药。其他眼：均采用连续装药结构，距离孔U50〜60cm为宜。所有装药炮眼用炮泥或软纸团堵塞，周边眼堵塞长度不小于25cm。4.2爆破参数设计该隧道采用三台阶七步法开挖方案，全断面单延米幵挖体积约85.94m3,其中周边眼为不耦合间瞞装药，装药满度系数为15%,其他眼装药满度系数为75%〜80%。其中上台阶与中台阶、中台阶与下台

7、阶两侧连接处各设置1导向作用的孔，上台阶左中右掏槽眼各设置两个导向孔，作为最初临空面。4.2.1周边眼的设计(1)确定装药不耦合系数B，并计算炸药的直径按照施工经验，确定装药不耦合系数为1.3。采用钻头直径42mm的风动气推式凿岩机，钻孔直径42mm,计算出炸药直径为dt=dk/B=42÷1.3≈32mm式中：dt为炸药直径，mm；dk为钻孔直径；B为不耦合系数。(1)确定周边眼间距E和最小抵抗线W取千枚岩坚固系数为2,板岩坚固系数为6,该隧道开挖面总体为板岩夹千枚岩或者千枚岩夹板岩，取

8、坚固系数4〜6,从表4中可以取岩石破坏屈服系数为0.56。注：f是岩石极限抗压强度的1/10周边眼间距根据施工经验采用不耦合装药方式，取E=50cm。最小抵抗线W=1.25E=62.5cmo(2)确定周边眼的装药量周边眼的单孔装药量，采用不耦合装药方式，根据实际经验采用一节半炸药三段间隔装填，取装药集中系数为0.15kg/m，周边眼单孔装药量为qz=ηL(Ql/I