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【远程教育论文】有关光面爆破在片岩隧道开挖中的应用研究(论文范例)

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导读:光面爆破在片岩隧道开挖中的应用研究是一篇相关围岩和隧道的论文后的参考文献,免费分享阅读下载是对毕业生写作论文有着参考意义。

(中铁港航局集团连盐指挥部,江苏 连云港 222100)

摘 要:在隧道施工中,片岩节理、片理较发育的地质容易发生坍塌事故、并且超欠挖控制难度大,往往是成为制约施工生产的难题.以湖北省郧十高速公路平地院隧道工程为例,本文探讨了在片岩地质条件下的隧道工程施工

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中,通过采用光面爆破技术,取得了隧道工程开挖施工安全,并有效控制隧道塌方、改善开挖轮廓面、加快施工进度、降低生产成本等方面起到了积极而关键的作用.

关键词:隧道工程;光面爆破;开挖施工;片岩地质;应用研究

一、工程概况

(一)工程简介.新建平地院隧道为分离式特长隧道,是本标段重点控制工程,也是郧十高速公路的控制工程.隧道右线全长3311m,Ⅲ级围岩2100m,占63。5%,Ⅳ级围岩690m,占20。8%,Ⅴ级围岩521m,占15。7%;左线全长3295m,Ⅲ级围岩2278m,占69。1%,Ⅳ级围岩579m,占17。6%,Ⅴ级围岩438m,占13。3%.我标段负责隧道进口端约1700m段落的施工.

(二)工程地质.隧道区属构造—剥蚀

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低山地貌区,穿越区微地貌地形有山峰、山脊、分水岭、冲沟.隧道区主要地层为元古代武当群片岩,鳞片变晶结构,片状结构;斜坡坡面零星覆盖第四系残坡积含砾粉质粘土层.主要工程地质问题则是溪流—魏家凹韧—脆性剪切带和青山—黑山岭扭性断裂2条区域断裂引发的4条破碎带.

隧道穿越地段按围岩分级划分为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩.Ⅲ级围岩武当群中风华片岩,鳞片变晶结构,片状构造,节理裂隙不发育,岩体较完整,稳定性较好.Ⅳ级围岩武当群中风华片岩,鳞片变晶结构,片状构造,节理裂隙较发育,岩体较破碎,稳定性较差.

武当群片岩,在已完成的施工段落中爆破效果不理想,需要调整爆破参数,找出适合的爆破开挖方法.该隧道武当群片岩片理面较发育,岩体常常在受到冲击力后,从片理面分离,形成很光滑的,有规则的超挖面.这

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是该类围岩的特性.本次主要以光面爆破在Ⅲ级、Ⅳ级围岩中的试验为主.

二、隧道光面爆破施工的重要性

(1)减少围岩的超欠挖,减少喷射混凝土工作量,减少支护投入,节约施工成本,增加效益.(2) 减少爆破掘进对围岩的扰动,有利于隧道整体稳定性,确保施工安全.(3) 爆破后,岩渣块度均匀、块径较小,减少或避免二次解小工作量,利于出渣.

三、光面爆破设计方案

平地院隧道开挖采用人工钻爆施工方法, Ⅲ、Ⅳ级围岩段主要为台阶法进行开挖,光面爆破技术,钻孔设备为YT-28式气腿式凿岩机,钻眼孔径为40mm.上台阶每循环开挖进尺:Ⅲ级围岩3。0m;Ⅳ级围岩2。0m,采用装载机配合载重自卸车运输至弃渣场.

(一)光面爆破设计.根据本合同段工程地质状况和武当群片岩特性,爆破设计由围岩的岩性和断面外轮廓线作适当调整.Ⅲ级围岩上台阶每循环开挖进尺为3。0m,净高6。35m,净宽12。7m,开挖土方量为178。23m3.

(1)根据施工中常用爆破器材,选用以下火工品作为隧道施工的爆破器材.

(2)根据围岩特点合理选择周边眼间距

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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,掏槽炮眼有效垂直深度加深20cm,炮孔深度具体数据:周边孔为3。0m;底板眼为3。0m;辅助眼为3。0m,扩槽孔为3。05m;掏槽孔分别为3。53m和2。84m(斜长).

(3)周边光爆孔确定:a取55cm;w取 70cm(其中a为周边眼孔距,w为最小抵抗线),K=a/w=0。79 .

(4)周边眼线装药密度确定:q线在硬岩段一般取200~

350g/m;本段岩石属Ⅲ级,q线取值为300g/m.

(5)单耗确定:单耗根据类似经验确定,Ⅲ级围岩周边眼取

0。3kg/m、断面开挖取0。85kg/m3.

(6)每循环炸药用量:Q=q×s×L =0。85×59。41×3=

157。3kg

式中:q ——爆破1m3乳化炸药用量(kg/ m3)

S——开挖断面积(m2)

L——炮眼深度,按3。0m

(7)掏槽孔确定:矩形斜眼掏槽采用12孔双楔掏槽.

(8)严格控制周边眼的装药量,采用间隔装药,使药量沿炮眼全长均匀分布,导爆索起爆.

(二)爆破参数选择与装药量计算见图表

(三)装药、填塞和起爆网路设计.周边眼装药结构采用间隔装药;掏槽孔、扩槽孔、辅助孔和底板孔采用连续装药结构.

装药作业应由爆破员进行.安装、联接起爆体的作业,应由爆破员进行,安装前应再次确认起爆体的雷管段别是否正确.

炮孔采用人工堵塞,堵塞材料为粘性土卷,用木制炮棍压紧.堵塞长度一般不小于25~30厘米;严禁不堵孔爆破.

网络设计及起爆方法:起爆网络采用并簇连法,按如下顺序连接:

孔内雷管分组→周边孔导爆索并接→同段非电雷管双发簇连→双导爆索雷管起爆.

四、主要控制要点

(一)炮孔测量定位.在进行钻孔作业前,技术员必须进行炮孔测量放样 测量放样要准确,并用红色油漆标识.自检要到位.放样偏差合理,两茬炮的台阶形差在一定程度上基本呈均匀分布.

(二)钻孔角度、深度等质量控制.周边眼钻眼按2-5%或2-5cm/m的斜率外插.拱部取大值,边墙取小值.地质条件好取大值,地质条件差取小值.周边眼外插斜率控制得当,两茬炮的台阶形差在合理范围内,既可保证工程的经济性,同时又能保证周边眼开孔的平面位置.

(三)装药结构、装药量、网路连接、堵塞、起爆等爆破参数的控制.装药结构:间隔不耦合装药结构,空气间隔,导爆索起爆.风钻工可以根据现场风钻的钻进速度快慢、钻进声音清脆或沉闷、钻渣性质等来判断该孔前段区域的围岩状况,从而适当调节装药量.非电毫秒雷管段数 周边眼与外圈辅助眼要跳段使用雷管,以削弱振动强度,减少爆破地震波对围岩的扰动,即尽可能减少对围岩整体性和稳定性的破坏.炮孔堵塞 堵塞长度要大于20cm,堵塞质量要达到不漏气效果,一般要求是炮泥堵塞.

(四)持续改进措施.根据超前地质预报和监控量测资料掌握围岩岩性和稳定性等,结合每次爆破开挖面,修正爆破参数,如:周边眼距应在围岩较软时缩小取值,宜控制在0。45~0。5之间.隧道光面爆破属于一个动态施工的过程,应不断优化爆破设计,争取最佳爆破效果.

(五)主要安全控制要点.(1)在进场作业前,爆破工和风钻工必须进行岗前安全技术培训.(2)严禁同时进行打钻和装药施工作业.(3)严格爆破技术交底,装药和起爆人员必须由持爆破证专业人员进行;(4)爆破前,必须设置安全警戒区,并由鸣哨指挥.(5)爆破完后,如发现盲炮或瞎炮应由专业人员进行排除.

五、爆破效果分析与结论

(1)明显减少了因爆破开挖造成的拱部塌方现象,爆破开挖施工安全性更有保证;(2)开挖后超挖量明显得到改善,只是局部仍有较小量的超挖;(3)爆破后50%~70%的炮孔保存有残留炮痕,显示爆破效果较佳.(4)每循环作业时间较普通爆破开挖节约1。5~2小时,喷射混凝土较普通爆破开挖节约20~30%,工效提高、节约施工成本.

[ 参考文献 ]

1、膨胀性围岩对隧道施工的影响 牙韩元 西南交通大学峨眉校区 四川峨眉山 614202 我国的膨胀性岩层分布面积、区域非常广泛,主要分布在我国的西南、西北、长江和黄河下游以及东南海沿海地区。在膨胀性的地层

2、大跨度软弱围岩隧道施工技术研究… 高泗烈 (广西政通工程有限公司,广西南宁530020) 大跨度软弱围岩隧道因其围岩软弱、开挖跨度大、难以控制围岩稳定性等问题,给施工带来了一定难度和风险,如果控制不当,便可

3、软泥塑状Ⅵ级围岩浅埋隧道施工技术 朱 锴 (中铁十二局集团第二工程有限公司,山西 太原 030032) 在沪昆客专雪峰山2 号隧道进口段施工中遇到浅埋偏压现象,围岩为软泥塑状Ⅵ级围岩。采用地表管桩控制软泥塑状

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