云桂铁路高坡隧道光面爆破施工技1次修改.doc

云桂铁路高坡隧道光面爆破施工技术 许 波 中交四航局第二工程有限公司 摘要：通过光面爆破施工技术在高坡隧道中的实际应用，再通过以往经验数据与现场多次开挖试验，调整和确定最佳爆破参数。为保证隧道安全、优质、高效的贯通创造了条件。 关键字：光面爆破、爆破参数、炮眼、装药 根据铁路隧道的施工需要和工程地质条件，结合施工现场实际情况，隧道掘进采用光面爆破施工不仅可以减少对围岩的扰动，增强围岩的自承能力，而且可以减少危石侵害和支护的工程量，保证了施工的安全，特别是在不良地质条件下效果更为显著。从云桂铁路高坡隧道的实际应用情况来看，光面爆破与普通爆破相比，超挖量大幅度降低，不但减少了出碴量，而且很大程度上减少了支护的工作量，从而降低了施工成本，提高了工程质量与进度，值得我们去深入研究和推广。 1、工程概况 云桂铁路高坡隧道位于白腊寨～广南区间，双线隧道，线间距为4.6m，设计为15.5‰的单面上坡，全隧除DK416+109－DK417+587.013段位于半径R=9000的右偏曲线上外,其余地段均为直线。隧道全长2664m。最大埋深约118m,洞身有五处浅埋段，最小埋深处拱顶漏空。隧道的不良地质主要为岩溶，顺层，特殊岩土为红黏土。 测区覆盖层为第四系全新统坡洪积层（Q4dl+pl）松软土、黏土及坡残积层（Q4dl+pl）红黏土、粉质黏土；下伏基岩为三叠系下统（T1I）泥岩、砂岩、页岩；二叠系下统（P1）灰岩；石灰系上统（C3m）灰岩，白云质灰岩，白云岩；中统（C2W）灰岩，白云岩局部夹砂层。（还要描述一下你所指的IV级围岩隧道大概穿越什么岩层，构造情况等，要不你说了一大堆，别人都不知道隧道断面过的是什么岩质。就无法知道的爆破为什么要这么设计） 该工程有以下特点： 1.1地质条件差 地质构造复杂，岩体受构造影响严重，节理发育-较发育，岩体较破碎。重力地质作用强烈，降雨量较大，沿线不良地质还有岩溶(DK417+340- DK417+762）,本段地表岩溶形态有岩溶洼地，溶沟，溶槽，垂直岩溶管隙及落水洞），边坡坍塌及顺层等。 1.2施工风险大 本隧道为双线隧道，开挖断面大，隧道穿越岩溶带，可能出现突泥涌水，施工风险较大，施工前作好各种技术方案和应急预案。 2、光面爆破设计 本隧道Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、部分Ⅴ级围岩采用光面爆破、钻爆开挖。本文只以Ⅳ级围岩光爆设计为示例，其余围岩可此基础上根据实际情况做相应的调整。 2.1确定周边眼的间距 合理的确定炮眼间距，才能有效的形成光面裂缝。如果间距过大，就不能形成光面裂缝。间距过小，不仅增加钻眼的工作量，炸药的用量也会相应增加，不仅不经济，也达不到预期的光面爆破效果。合理的孔距可以按以下经验公式确定： E=（10～15）d 式中 E :周边眼间距; d:炮眼直径，取40mm;周边孔间距取0.5m。 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°。一般Ⅱ、Ⅲ级围岩周边眼的间距为0.55m，Ⅳ级围岩约为0.50m比较合适 2.2最小抵抗线W 最小抵抗线，即光面层厚度，其大小直接影响光面爆破效果。最小抵抗线过大，光面层岩石将得不到适当破碎，以致不能使其沿炮眼底部切割下来；最小抵抗线过小，用药量不变的情况下增加对围岩的扰动，使围岩产生裂隙，影响整个开挖面的稳定性，为此，须合理确定周边眼的W。 光面层厚度与周边眼的间距有关，可用周边炮眼密集系数来表示两者间的关系： K=E/W 式中 K:周边眼密集系数; E:周边眼间距，取0.5m; W:光面层厚度，取0.5～0.8m之间。 可算出周边眼密集系数结果为0.83(计算中W取0.6) 2.3装药集中度 光面爆破装药量的 HYPERLINK /pc/ 计算，主要是确定周边眼光爆层炮眼装药集中度 Q=qEW 式中 Q: 炮眼装药集中度; E:周边眼间距，取0.5m; W:光面层厚度，取0.5～0.8m之间，取W取0.6； q：单位体积耗药量，它取决于岩性、断面积、炮孔直径和炮孔深度等多种因素。q取值1.2kg/m3 计算出Q=0.36kg/m 2.4炮眼数目的计算 炮孔数量取决于掘进断面积、岩石性能和炸药性能。孔数过少将造成大块增多，周壁不平整，甚至会出现炸不开的情况；相反，孔数过多将使凿岩工作量增大，直接影响施工进度。 炮孔数量N可用下式计算： N=0.0012qS/ad2 式中N—炮孔数量，单位：个； q—单位炸药消耗量, 取1.2kg/m3； S—开挖断面面积，（Ⅳ级围岩全断面S=145m2） a—炮眼装填系数，取0.68； d—炸药直径，取 35mm。 初步确定Ⅳ级围岩炮孔数量N=251个,具体炮眼数量根据实际布置情况调整。 2.5炮