第五章 隧道爆破施工技术.ppt

（6）开挖工作面内，在体积大于0.5m3的空间内，如坍塌洞穴、避车洞等处，其局部瓦斯积聚浓度达到2%时，附近20m内必须停止工作，撤出人员，进行处理。 （7）因瓦斯浓度超过规定而切断电源的电气设备，都必须在瓦斯浓度降到1%以下时，方可开动机器，使用瓦斯自动检测报警断电装置的掘进工作面，只准人工复电。 理想的预裂效果应保证在炮眼连线上产生贯通裂缝，形成光滑的岩壁。但由于预裂爆破受到只有一个临空面条件的制约，因此，其爆破技术较光面爆破更为复杂，影响预裂爆破效果的因素很多，如钻孔直径、孔距、装药量、岩石的物理力学性质、地质构造、炸药品种、装药结构及施工因素等，而这些因素又是相互影响的。 目前，确定预裂爆破主要参数的方法有理论计算法、经验公式计算法和经验类比法三种。就目前的状况来说，对预裂爆破的理论研究还很欠缺，设计计算方法也很不完善，多半须通过经验类比初步确定爆破参数，再由现场试验调整，才能获得满意的结果。表5-8给出了隧道预裂爆破的参考数值可供选用。 岩石类别 炮眼间距（E） （cm） 至内排崩落眼间距 (cm) 装药集中度 （kg/m） 硬岩 中硬岩 软岩 40～50 40～45 35～40 40 40 35 0.30～0.40 0.2～0.25 0.07～0.12 表5-8 预裂爆破参数 第三节 钻爆施工 钻爆施工是把钻爆设计付诸实施的重要环节，包括钻孔、装药、堵塞和爆破后可能出现的问题处理等。隧道爆破通常都要做到每一循环尽可能得到大的进尺，但在很多情况下，往往会碰到由于过高估计爆破效果而带来一些困难，因此在施工设计中，不但要了解实际掘进速度的可能性，而且还要研究开挖方法。 一、开挖方法 隧道施工方法的选用，应根据工程地质条件和水文地质资料，结合断面大小、支护类型、隧道长度、工期要求等因素综合研究确定。当采用钻爆法施工时，一般可选用全断面开挖法(full face method)、台阶法(bench cut method)和导坑法(drift method)等。 铁路隧道的高度一般在8m左右，从施工速度考虑，在岩层完整、岩石较坚硬时，以采用全断面爆破掘进为宜。这种方法施工场地宽敞，工作面空间大，能充分发挥机械效能，适合于大型机械作业；工序少，便于施工管理和施工组织，开挖断面大且一次成型，有利于围岩稳定和深孔爆破，在衡广复线大瑶山双线隧道中最深钻孔达5.15m,爆破循环循环进尺可达4m～5m。 但该法要求机械化程度较高，各工序须紧密配合。当岩石遇到节理比较发育和断层破裂带时，则开挖必须与支护间隔相配合，一次爆破循环进尺可达1.2m～1.8m左右。 当隧道高度较大而又无大型凿岩台车时，可用台阶开挖法施工。该法将隧道分为上下两层掘进，当上半断面掘进施工超前下半断面时，称为正台阶法开挖(图5-11b），反之则为反台阶法开挖。在不太松软的岩层中采用正台阶法施工，相当安全并且效率较高，平均日进尺可达10m。由于台阶法的特点全断面法和导坑法之间，对地质适应性较强，变更容易，目前，我国约有70%的隧道开挖采用此法，多用于围岩能短期内处于稳定的地层。 当地质条件比较松软，涌水量较大或缺乏全断面开挖机具时，可用导坑法。这时隧道开挖工序分为导坑开挖、扩大刷帮和挖底、挖边墙三部分(如图5-11a所示)。根据导坑位置不同，又可分为上导坑、下导坑和侧导坑等，超前导坑有利于探明前方的地质条件；地质变化时，变更施工方法容易；分步开挖有利于拉开工序，安排较多人力，加快施工进度。 扩大刷帮和挖底、挖边墙这两部分的爆破要充分利用导坑这个临空面。扩大刷帮时，一般采用顺帮钻眼（所有炮眼都与导坑前进方向平行），这样易掌握开挖尺寸，钻眼方便，有利于流水作业，炮眼距离要求大于最小抵抗线，避免带炮或冲炮，装药量为炮眼深度的1/3～1/2；起爆次序是：靠临空面的炮眼先起爆，依次由下向上，由里向外爆破。 二、钻眼 目前，在隧道开挖爆破过程中，广泛采用的钻孔设备为凿岩机(rock drill) 和钻孔台车(drill jumbo)。为保证达到良好的爆破效果，施钻前，应由专门人员根据设计布空图现场布设，必须标出掏槽眼和周边眼的位置，严格按照炮眼的设计位置、深度、角度和眼径进行钻眼(drilling)，如出现偏差，由现场施工技术人员确定其取舍，必要时应废弃重钻。 三、装药 在炸药装入炮眼前，应将炮眼内的残碴积水排除干净，并仔细检查炮眼的位置、深度、角度是否满足设计要求，装药时应严格按照设计的炸