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湖台隧道爆破设计

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杨少波

摘要：湖台隧道施工中，根据围岩变化，修订钻爆设计，有效的控制了超欠挖，减少了爆破对围岩的扰动，提高了掘进速度，控制了施工成本，取得了理想的爆破效果。本文着重介绍湖台隧道施工过程中的光面爆破参数设计情况。

关键词光面爆破钻爆设计

Abstract:alakeintunnelconstruction,accordingtothechangeofsurroundingrockandrevisedthedrillingandblastingdesign,effectivecontrolofthesuperowetodig,reducethedisturbanceoftheblastingonthesurroundingrock,improvethetunnelingspeed,controltheconstructioncost,maketheidealblastingeffect.Thispaperintroducealakeinconstructionprocessofthetunnelsmoothblastingparametersdesign.

Keywordssmoothblastingdrillingandblastingdesign

中图分类号：TD235文献标识码：A文章编号：

1.工程概况

湖台隧道的Ⅲ级围岩以较坚硬岩为主，裂隙发育，岩体较破碎，呈碎块状镶嵌结构。地下水主要为风化基岩中的空隙-裂隙水和节理密集带及影响带内的基岩裂隙水。该隧道开挖轮廓最大跨度16.1m，开挖断面121.81m2。施工中，我们多次调整钻爆参数，取得了良好的爆破效果。

2.爆破设计原则

隧道钻爆设计的基本原则是：在确保施工安全的前题下，根据围岩地质、断面形状、开挖方法、循环进尺、钻眼机具、爆破材料和出渣能力等因素，选取钻爆参数，进行设计。再根据实际爆破效果及围岩变化情况分析各相关影响因素，调整爆破设计参数，最终取得理想的爆破效果。本文以Ⅲ级围岩为例，介绍我们对钻爆设计参数的确定及调整过程。

Ⅲ级围岩地段采用上下台阶开挖。爆破循环进尺2.5～3m，周边眼采用光面爆破。风动凿岩机钻孔，炸药使用具有防水性能的2＃岩石乳化炸药，起爆周边眼采用导爆索，其余采用非电毫秒雷管。

3.爆破设计

3.1控制标准

本隧道围岩以坚硬岩为主，故光面爆破控制标准见表1；

3.2光面爆破参数的选择

合理布置隧道开挖轮廓面上的周边眼即光面炮眼，选择合理的周边眼间距和最小抵抗线是光面爆破效果控制的关键。

钻孔直径现场实际测量为40mm。爆破参数按以下原则选取，即：软岩和层理节理发育的岩层上,眼距应小而抵抗线应大,在坚硬稳定的岩层上,眼距应大些,抵抗線应小些。

3.2.1周边眼按下式计算：

式中，为每个炮孔产生的裂缝长度，为岩石的抗拉强度，为炮孔直径cm，为爆生气体充满炮孔时的静压KPa

涉及计算较为复杂，故可按经验公式=(10～16)计算。

Ⅲ级围岩取14，得=14*4cm=56cm，实际设计取55cm。

3.2.2最小抵抗线计算：

最小抵抗线即光面层厚度,即光面层厚度是影响周边眼间裂纹的形成、光面层的破碎和开挖后隧道围岩的稳定的重要因素。

最小抵抗线W可通过炮孔密集系数m=b/W来确定。当m1时,爆破时易出现眼间裂缝,周边眼尚未沟通前应力波已传到二圈眼,这样光面眼就变成偏斗爆破。当a=W时,m=1。爆破时光面眼之间的裂缝形成较好。当m=0.5时,即2b=W光面层不易爆下来,根据工程实验经验，m=0.8～1.0时较好。本工程取m=0.9，即W=61cm，实际取60cm。

3.2.3不藕合系数

不藕合系数即孔径与药径之比，它反映炸药与孔壁的接触情况。不藕合系数增大，爆破衰减作用越大。本工程采用φ32mm药卷，不藕合系数k=40/35=1.1，不耦合系数小，故需采用径向不偶合间隔装药措施加大不耦合系数以保证围岩稳定性和减少飞石。

不耦合系数按下式计算：

—炸药装药密度，Ⅲ级围岩取0.2kg/m；—炸药长度；—空气柱长度。

故计算得=18.75cm，取=20cm。

在实际装药中，周边眼采用轴向空气间隔装药结构，药卷间空气柱间隔长度为20cm，其余部位从里向外，采用连续装药方式，反向爆破以保证爆破效果。

3.2.4每米深炮眼装药量

按下式计算每米深炮眼装药量：

—炮眼堵塞系数，取=1.0；为与岩石性质有关的介质系数，软岩取0.5~0.7，中硬岩取0.75~0.95，硬岩取1.0~1.5；m为炮孔密集系数，为根据炮孔密度而定的系数，一般为0.5，每