齐岳山隧道平导钻爆施工技术

第３２卷第１Ｏ期　山　西　建　筑　Ｖ０１．３２　ＮＯ．１０　・２７２・　２　０　０　６年５月　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵ　Ｍａｙ．　２００６　文章编号：１００９．６８２５（２００６）１０．０２７２．０２　齐岳山隧道平导钻爆施工技术　傅志训　摘要：根据齐岳山隧道平导钻爆施工经验，介绍了双八字掏槽技术和水压爆破技术的作用机理、优缺点，阐明了钻爆设　计方法和施工控制技术，并总结了爆破效果。　关键词：双八字掏槽，水压爆破，施工控制　中图分类号：Ｕ４５５．４１　文献标识码：Ａ　１　工程概况　个孔眼中装两段药和两段雷管，并且需要堵塞二次，避免引起串　宜万铁路齐岳山隧道全长１０　５２８　ｍ，位于湖北省利川市外西　爆或殉爆破坏系统，施工较麻烦。与复式形掏槽不同点是复式形　偏北２３　ｋｍ。距线路左侧３０　ｍ设计一贯通平导，全长１０　５８１　ｍ，　掏槽常用于大断面，眼孔较深，装药量大；相同点是眼孔布置结构　普通开挖断面１９．５４　ｍ２，宽４．４　ｍ，高４．８　ｍ。地质构造复杂，岩　大致相同。　溶、断层破碎带、煤层、天然气、高地应力等。岩性以泥岩、砂眼、　３．３双八字掏槽的优缺点　泥岩夹砂岩为主，岩层节理较发育，呈水平状分布。隧道埋深大　优点：炮眼利用率高，围岩夹制力小易于抛碴，循环进尺长，　部分在３００　ｍ以上，最大埋深６７０　ｍ，埋深大于３５０　ｍ以后，高地　爆破震动小，创造的临空面大。缺点：钻眼精度要求高。　应力显著。　４水压爆破技术　２钻爆方案选择　４．１水压爆破的作用机理　根据总体施工方案“平导超前，长隧短打”的指导思想，宜万　炮眼利用水、土复合堵塞，提高堵塞质量，减少能量泄露，提　铁路建设总指挥部领导对平导掘进高度重视，对钻爆施工提出了　高能量利用率。通过水这种不可压缩的（相对其他介质压制性较　三条要求：１）循环进尺长；２）光爆效果好；３）经济适应。根据以往　小，对能量的吸收较小）介质将炸药爆炸时产生的高压气团和爆　的施工经验，要想达到上述理想效果必须选择正确合理的掏槽方　炸冲击波等能量较均匀的传递到炮眼周围围岩，将围岩膨胀和破　式和光爆参数。先后使用了二次掏槽和形掏槽，但效果并不理　碎。　想，总结两种掏槽方式发现采用“双八字”掏槽、水压爆破效果较　４．２与普通爆破的异同　好，爆破能量利用率高，循环进尺长，光爆效果好。　相同点：眼孔布置、装药结构、炮眼密度大体相同；不同点：堵　３双八字掏槽技术　塞质量要求高，炮泥、水复合堵塞，施工较麻烦。　３．１　双八字掏槽的作用原理　４．３优缺点　“双八字”掏槽是在二次掏槽和复式形掏槽的基础上发展演　优点：可以充分利用爆炸能量，降低炸药单耗；爆堆较集中，　变而来。掏槽爆破时利用微差爆破技术，先爆小八字掏槽眼再爆　爆碴块度较均匀，便于出碴；改善爆破环境，降噪除尘。缺点：需　大八字掏槽眼，先爆的小八字掏槽提供临工面，减小围岩的夹制　提前准备炮泥和水袋，堵塞质量要求高，施工较麻烦。　力，从而使石碴沿形出口轻松抛出，为后爆破的孔眼提供更大的　５平导Ⅳ围岩的应用　临空面，提高爆破效果。　平导Ⅳ围岩普通开挖断面１９．５４　ｍ２，宽４．４　ｍ，高４．８　ｍ，岩性　３．２双八字掏槽与二次掏槽、复式形掏槽的异同　以泥岩、砂岩、泥岩夹砂岩为主，岩层节理较发育，呈水平状分布。　与二次掏槽的相同点是掏槽眼都是通过分段起爆，先爆的为　５．１双八字掏槽设计　后爆的提供临空面，减小围岩夹制力。不同点是二次掏槽在同一　根据围岩岩性、岩层水平分布的特点，将掏槽眼设计为水平双　１）清扫裂缝处的上基层，清除灰尘。２）喷沥青粘层油，喷撒　以免轮胎粘起土工布，影响使用效果。处理后，经过一年观测，没　应均匀，喷撒量为１．０　ｋｇ／ｍ，喷撒范围ｔＬ￣Ｉ布宽１０　ｃｍ。３）铺　有发现该路段由于辐射而产生沥青面层开裂，说明该处理方法是　土工布，毛面朝下，并用水泥钉固定好，注意防止土工布铺设位置　成功的，且相比以前常用的玻璃纤维网处理水泥稳定基层造价低　不正。４）如有运料车经过该路段，应在土工布撒上一层薄细料，　廉，为１Ｏ＋５元／ｍｚ，施工工艺简单易行，值得推广。　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｇｅｏ－ｓｙｎｔｈｅｔｉｃｓ　ｉｎ　ｃｅｍｅｎｔ　ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ　ｃｒｕｓｈｅｄ　ｓｔｏｎｅ　ｂａｓｅ　ｃｏｕｒｓｅ　ｊ　ｏｉｎｔ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ＬＵＯ　Ｃａｎ－ｄｏｎｇ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ａｎａｌｙｚｅｓ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｉｒｂｕｔｉｎｇ　ｆａｃｔｏｒ　ｏｆ　ｃｅｍｅｎｔ　ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ　ｃｒｕｓｈｅｄ　ｓｔｏｎｅ　ｂａｓｅ　ｃｏｕｒｓｅ　ｊｏｉｎｔ　ｆｒｏｍ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｍａｔｅｒｉａｌ，ｗａｔｅｒ　ｃｏｎ　ｔｅｎｔ　ｏｆ　ｍｉｘｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｅｘｔｅｒｉｏｒ　ｆａｃｔｏｒｓ，ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｃｏｎｃｅｐｔ　ａｎｄ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｉｔ，ｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｓ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ　ｏｆ　ｇｅｏ－ｓｙｎｔｈｅｔｉｃｓ　ａｐｐｌｉｃａ—　ｔｉｏｎ　ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｗｈｉｃｈ　ｔｏ　ｏｆｆｅｒ　ａ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｆｏｒ　ｓｉｍｉｌａｒ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｃｅｍｅｎｔ　ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ　ｃｒｕｓｈｅｄ　ｓｔｏｎｅ，ｂａｓｅ　ｏｃｕｒｓｅ　ｊｏｉｎｔ，ｇｅｏ－ｓｙｎｔｈｅｔｉｃｓ　收稿日期：２００５．１１－０６　作者简介：ｆ－ｌ￣ｉ］ｌｌ（１９７１．），男，工程师，中铁十五局集团三公司。福建福鼎３５５２００　维普资讯 http://www.cqvip.com

２第３２卷第１Ｏ期　　０　０　６年５月　傅志训：齐岳山隧道平导钻爆施工技术　・２７３・　八字布置。小八字眼三对，眼深１．６　ｍ；大八字眼两对，眼深３．２　ｍ。　钻作业空间，便于定位施钻。　掏槽面积１．１２　ｍ２。具体如图１所示。　４加　瓣　图１掏槽眼布置图　５．２水压爆破设计　水压爆破在炮眼装药结构后加水袋、炮泥堵塞，炮泥、水袋的　堵塞长度比例４：３。水袋长度与眼深、炮眼类型有关。根据施工　经验水袋堵塞长度与眼深之比，周边眼１：１５，辅助眼１：１２，掏槽　圈２　ＩＶ级囤岩单道开挖炮眼布置图　眼１：１０。水袋采用聚乙烯塑料带，长３０　ｃｍ，直径３．５　ｃｍ袋中充　３）炮眼堵塞。ａ．堵塞长度，炮泥堵塞长度周边眼不小于　满水后用细棉绑扎牢固。炮泥采用中铁西南科学研究院研制的　２０　ｄｎ，掏槽眼不小于３０　ｃｍ。ｂ．为了避免炮棍捅破水袋，制作了　ＰＮＪ．１型炮泥机生产，炮泥直径４　ｃｍ，长度２０　ｃｍ。炮泥通常在使　水袋输送。利用挂挡绳挂后推棍退回，置水袋于承托槽，送档　用前１　ｈ～２　ｈ内生产，含水率控制在ｌ５％－２５％之间，保证炮泥　后利用橡皮筋的回弹力推棍将水袋推出置于孔内。　具有一定的软塑性便于填塞密室。采用塑料导爆管非电起爆网　４）装药控制。严格控制周边眼装药结构，周边眼采用巾２５小直　络，反向起爆方式即起爆药包装在孔底，雷管的聚能穴朝向孔口。　径硝铵炸药间隔不偶合装药结构，不偶合系数优＝Ｄ／ｄ＝１．６８。　５．３爆破设计参数　５）为避免盲炮出现，周边眼、地板眼采用导爆索加强连接，导　根据围岩特性，断面面积、施工方法等确定爆破参数见表１，　火索火雷管引爆。　炮眼布置如图２所示。　６爆破效果比较（见表２）　表１平导单道爆破参数（Ⅳ级围岩Ｊ　表２爆破效果比较表　项目　眼数　眼深　间距　抵抗线　单眼药量　级别　备注　技术效　经济效果　ｍ　ｋｇ　项目　炮眼利　半眼　爆碴情况　炸药单　平均超　循环进　周边眼　２３　３．０　５５　７０　０．４５　１１　间隔装药　用率％　率％　耗ｋｇ／ｍ３　挖ｃｍ　尺ｍ　掏槽眼　４　３　２　２．５６　１　偶合装药　一般爆破　７０　６０　掏槽眼　６　１　６　１．２８　３　偶合装药　不均匀　分散、　１．５２　ｌＯ　２．１　内圈限　２０　３．０　６０　７５　Ｏ　６　７　９０　８５　集中、辅助眼　１２　３．０　６０　７５　１．５　均匀　　１．４９　５　２５　本爆破　．７　地板眼　６　３．０　６３　１．８　９　连续装药　底角眼　２　３．１　６３　２．２　１１　连续装药　７结语　合计　７３　７３．４７　１）隧道爆破循环进尺的长短，主要取决于掏槽方式的选择，　注：开挖断面１９．５４　，炮眼总数７３个，炮眼密度３．７４个　。光爆眼密集系　数０　７９，底板眼密集系数０．８１。预计每循环使用炸药７３．４　ｋｇ，循环进尺　与地质岩层、岩性、断面大小、炸药种类等有关。隧道光爆效果的　２　７Ｉ１３，开挖５２．８　，炸药单耗１．３９　ｋｇ／　。周边ｌｉｌｌ，＇ｌＣ偶合系数ｌ＿６８。地板　好坏，主要取决于周边眼的设计，与炮眼间距、装药结构、偶合系　眼和底角眼低部加强装药。减少根坎　数、起爆方式等有关。　５．４施工控制　２）隧道爆破要想取得理想效果，首先要有一个好的钻爆设　１）为减少残爆剩余量，提高炮ｌｌｌｌ，Ｎ用率，当开挖出现凹凸不　计，关键在于施工控制，重点要控制好炮眼角度、炮眼密度和装药　平时炮眼深度宜做适当调整，凸处炮ｉｔｌｌ￣ｉｉ深，凹处炮眼减小，使孔　集中度。　底在同一个横断面上。　３）双八字掏槽在施工中取得了较为理想的效果，但随着围岩　２）炮眼位置。ａ．根据钻爆设计炮眼间距尺寸位置，精确定位　岩层、岩性、构造的变化，掏槽眼深度、角度、装药量要不断调整。　钻孔。掏槽眼眼Ｉ＝１间距与眼底间距误差不得大于５　Ｃ１＇１１，周边眼眼　隧道水压爆破新技术还在试用阶段，技术还不成熟，有待在使用　口位置误差不得大于５∞１，眼底不得超出开挖断面１０∞１。ｂ．为　过程不断总结完善。　避免殉爆和串爆，要加强炮眼角度控制。采取了两项措施：ａ．对周　４）双八字掏槽和水压爆破技术有利于环境保护，对于减轻爆　边眼、掏槽眼施钻前要精确定位，利用地质罗盘精确测定倾角、倾　破震动，降噪除尘有良好的作用。环保爆破技术是今后爆破方法　向，控制炮眼角度，变空后检查为孔前控制。ｂ．改造钻眼台车固定　发展的方向。　式钻眼平台为可左右伸缩和上下升降的自由移动工作台，增大施　Ｄｒｉｌｌｉｎｇ　ａｎｄ　ｂｌａｓｔｉｎｇ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｏｆ　Ｑｉｙｕｅ　ｍｏｕｎｔａｉｎ　ＦＵＺｈｉ－ｘｕｎ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｏｆ　ｄｒｉｌｌｉｎｇ　ａｎｄ　ｂｌａｓｔｉｇｎ　ｏｃｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｏｊｙｕｅ　ｍｏｕｎｔａｉｎ，ｉｔ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ，ａｄｖａｎ－　ｔａｇｅｓ　ａｎｄ　ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ｏｆ　ｄｏｕｂｌｅ－ｓｐｌａｙｅｄ　ｃｕｔｔｉｎｇ　ａｎｄ　ｈｙｄｒａｕｌｉｃ－ｂｌｓａｔｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，ｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｓ　ｂｌｓａｔｉｎｇ　ｄｅｓｉｇｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ａｎｄ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，ａｎｄ　ｓｕｍｍａｒｉｚｅｓ　ｂｌａｓｔｉｎｇ　ｒｅｓｕｌｔｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｄｏｕｂｌｅ－ｓｐｌａｙｅｄ　ｃｕｔｔｉｇｎ，ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ｂｌａｓｔｉｇｎ，ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｃｏｎｔｒｏ１