小断面引水隧道光面爆破技术应用.doc

PAGE PAGE 1 小断面引水隧道光面爆破技术应用 　　【摘要】本工程为青田县城引水延伸改建工程隧洞工程子项部分，本文主要是对小断面引水隧道光面爆破技术在该工程中的具体应用进行阐述和探讨，供各位朋友批评指正。 　　【关键词】小断面，引水隧道，光面爆破，原则 　　中图分类号：U45文献标识码：A文章编号： 　　对该工程状况的简介 　　本工程为青田县城引水延伸改建工程隧洞工程子项部分。主要有DN1400焊接钢管518.862m及总长8460.722m引水隧洞4个，隧洞结构断面为2.5m×2.5m。1#隧洞为仁宫大桥至叶山头山坳隧洞，长3387.816m，隧洞水力坡度为-0.05%；2#隧洞为叶山头山坳至湖边坑姜处，长2970.019m，隧洞水力坡度为-0.051%；3#隧洞为四分部承建的九华山隧道进口西侧短隧洞，长191.146m，隧洞水力坡度为-0.052%；4#隧洞从四分部承建的九华山隧道进口东侧进洞至上湖口水厂前铁路西侧出洞，长1911.741m，隧洞水力坡度为-0.18%。之后在330国道K55位置处新建一座4m×5.4m的铁路框架箱涵下穿金温铁路及330国道到达上湖口水厂。管线连接段，采用DN1400焊接钢管，其中1#隧洞进口7m，1#出口与2#隧洞进口之间管线连接段长41.6m；2#隧洞出口与3#隧洞进口之间管线连接段长310m；3#出口与4#隧洞进口之间管线连接段长84.453m；4#隧洞出口与上湖口厂之间管线连接段长75.809m。DN1400焊接钢管采用Q235钢管，壁厚16mm，管道部分采用覆土埋设（主要在1#进出口、4#进出口），部分采用支墩架设（主要在2#出口至3#进口段），管道通过各隧洞洞口检查井与隧洞相连。 　　线路需穿越低山丘陵，地形起伏较大，以剥蚀低山丘陵为主，山前洪积斜地、沟谷、凹地等断断续续小范围分布，现状山体植被发育一般。设计主要以Ⅲ级围岩为主，隧洞洞口段多以Ⅳ级、Ⅴ级为主，围岩大部为侏罗、白垩系晶屑玻屑熔结凝灰岩、凝灰质砂岩和燕山晚期侵入花岗岩。 　　关于钻爆设计的探讨 　　根据本标段隧道洞身围岩的特点，Ⅲ、Ⅳ级围岩开挖采用光面爆破，Ⅴ级围岩一般采用控制爆破，适用于软弱围岩的减轻地震动控制爆破技术爆破。总的设计思想是拱部采用光面爆破，边墙采用预裂爆破，核心采用控制爆破。主要采用光面爆破掘进作业，严格控制超、欠挖，尽量减小扰动围岩。 　　在施工中根据光面爆破设计结合现场地质情况进行爆破试验，不断修正爆破参数，达到最优爆破效果，采取边开挖边支护。 　　每次开挖进尺根据围岩情况及支护参数确定。开挖主要采用光面爆破掘进作业，严格控制超欠挖，尽量减小扰动围岩。施工中根据光面爆破设计结合现场地质情况进行爆破试验，不断修正爆破参数，达到最优爆破效果，开挖后及时完成初期支护。 　　（一）钻爆设计原则 　　根据工程地质及现场施工条件，按照全断面法轮廓控制爆破设计。在炮眼深度2.3～2.5m不变的情况下，采用理论计算法、工程类比法与现场试爆相结合，确定各部位炮眼钻爆参数、封口炮泥长度，分配各个炮眼装药量及装药结构，通过合理布孔、控制装药量和起爆爆炸力、起爆顺序等，得到设计要求的开挖轮廓面，从而减少超欠挖，减轻对围岩的破坏作用，达到爆后壁面圆顺、平整，缩短排查清除危岩的时间。同时节省炸药，控制单循环进尺在2.0m及以上，确保施工安全和加快施工进度，同时又能提高工程质量和降低成本。 　　（二）钻爆设计 　　1、周边眼间距E、最小抵抗线W 　　周边眼间距E是直接控制开挖轮廓面平整度的主要因素，借助于经验公式E＝Ki×d，一般情况下E=(8～12)d（d为炮眼直径）；抵抗线W＝（1.0～1.5）E。本设计炮眼间距E为400mm，炮眼直径D为40mm，满足对E、W值的要求，施工过程根据爆破效果和具体岩层适当调整。 　　2、周边眼每米装药长度L、装药集中度q 　　①L=2m2.8[δ]c/(V0×ρ0)1.4=0.0262 　　满足条件：每米装药长度L的精度达到0.005m即可 　　m——不耦合系数m＝D/d＝40/32＝1.25 　　ρ0——炸药密度，采用乳化炸药，ρ0＝1.03g/cm3 　　[δ]c——岩石抗压强度，微风熔结凝灰岩，[δ]c＝80MPa=800Kg/cm3 　　V0——标准状态下，每克炸药生成气体的体积，查表取4000cm3/g 　　②q＝（πd2/4）ρ0?L 　　＝π×3.22/4×1.03×0.0262＝0.217kg/m 　　由于采用全断面一次爆破，符合乳化炸药对装药集中度q值的经验值范围。 　　3、炮眼数量N的确定 　　炮眼数量计算根据下列公式计算： 　　N=S0/E+CS 　　=11.5375/0.40+1.4×10.54=42(个) 　　S0——开挖面周长（m） 　　E——