小断面隧道施工中斜眼掏槽的应用

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小断面隧洞开挖施工技术研究与应用

小断面隧洞开挖施工技术研究与应用

小断面隧洞开挖施工技术研究与应用摘要:某导流兼深孔泄洪洞宽×高为4.0×6.0m,开挖断面20.48m2;断面为城门洞形,顶拱半径2.267m,顶拱圆心角123.86°。

关键词:断面;隧洞开挖;技术;研究。

一、隧洞开挖施工技术概述隧洞开挖的施工方法由岩体质量、洞室断面的大小等因素决定,不同围岩类别、断面大小的洞室开挖方法不一样。

对于小断面围岩较好的情况,一般选用全断面开挖;对于中小断面围岩差的洞室,采用短台阶法开挖;大断面较好围岩长台阶,采用分层分部开挖;大断面较差围岩,采用超前导洞法或者留核心土法施工。

对于不同围岩条件开挖,采用喷混凝土、挂网锚喷、超前锚固、管棚、钢支撑等措施进行加固围岩。

岩石走向、倾向、倾角“三要素”组成岩石产状。

洞轴线与岩层走向的关系,是决定塌方部位的首要因素。

围岩类别不同,自身承载时效也不同,超过自身承载时效就塌方,这是塌方发生的客观条件和规律。

选用适宜的开挖方式与安全支护措施是确保安全、经济的关键。

二、工程概况某水电站隧洞是以导流兼深孔泄洪为主的工程,全长475.72m,尺寸4.0×6.0m,顶拱半径2.267m,顶拱圆心角123.86°,开挖断面面积为20.48m2。

洞身段由渐变段、A型断面、B型断面、B1型断面、C型断面、C1型断面段组成,其中,渐变段长10m,洞形由方型渐变为城门洞形,A型断面为城门洞形,长度为140m,B、B1型断面为城门洞形,长度为295.72m,C、C1型断面为城门洞型,长度为30m。

洞顶上覆岩体厚17~90m,岩性为黑云母花岗岩,洞身段处于微风化~新鲜岩体内,岩体多呈块状构造,纵波波速4500~6000m/s,岩石中硬~坚硬,大部分岩体完整性较好,洞身段断裂构造不发育,节理裂隙局部较发育。

该洞身段处于地下水位(基岩裂隙水)以下,局部地段沿断层及节理裂隙面有渗水现象,围岩局部稳定性差,需喷锚或挂网喷锚支护,洞室施工需考虑施工排水。

小断面隧道及其附属大直径深竖井开挖出渣施工技术应用

小断面隧道及其附属大直径深竖井开挖出渣施工技术应用

小断面隧道及其附属大直径深竖井开挖出渣施工技术应用随着城市化进程的加快,地下空间的利用日益重要。

地下隧道和竖井作为重要的地下工程设施,在城市地下交通、供水、供电等方面发挥着重要作用。

开挖隧道和竖井是地下工程中的一项重要工程,其施工技术对工程质量和进度有着重要的影响。

本文将重点介绍小断面隧道及其附属大直径深竖井开挖出渣施工技术的应用。

1. 项目背景介绍小断面隧道是指断面小于等于10㎡的地下通道工程,一般用于城市地下交通、排水和弱嵌岩层的隧道工程,如地铁隧道、排水隧道等。

小断面隧道开挖出渣施工工艺主要包括钻孔爆破、掌砂破碎和机械化开挖等多种方法。

2. 钻孔爆破钻孔爆破是小断面隧道开挖的主要方法之一,通过在隧道施工面上布置爆炸孔,然后充填炸药,利用爆破能量将岩石、土层等材料炸成碎片,以便于后续清理和运输。

钻孔爆破工程需要进行严格的爆破设计和施工控制,以保证施工安全和减少环境影响。

3. 掌砂破碎掌砂破碎是一种用于软弱地层和特殊材料的开挖方法,通过在隧道进口处用机械掌握砂和软土等材料,然后进行机械破碎。

掌砂破碎工艺适用于软土地层和特殊地质条件下的隧道开挖,其优点是施工速度快,对周围环境影响小。

4. 机械化开挖随着现代化施工技术的发展,机械化开挖已成为小断面隧道开挖的主要方法之一。

通过使用隧道掘进机、隧道推进机等机械设备,可以实现对岩石、土层等材料的高效开挖和出渣,大大提高了施工效率和质量。

附属大直径深竖井是在隧道工程中常见的结构,在城市地下交通、供水、供电等方面发挥着重要作用。

附属大直径深竖井的开挖施工技术与小断面隧道有着相似之处,但由于其规模较大,施工难度较大,因此需要进行更加细致的施工设计和控制。

对于软弱地层和特殊材料的附属大直径深竖井施工,也可以采用掌砂破碎的方法。

通过在竖井进口处用机械掌握砂和软土等材料,然后进行机械破碎,从而实现对材料的高效处理。

总结小断面隧道及其附属大直径深竖井开挖出渣施工技术是地下工程中的重要环节,对于保证工程质量和进度具有重要的作用。

掏槽眼作用及分类

掏槽眼作用及分类

掏槽眼主要运用于隧道掘进,眼孔布置于掌子面中心偏低位置(根据设计而定),该孔最先起爆,以便将中心岩石抛掷出来,为围岩增加临空面,达到最佳爆破效果。

作用分类:一、斜眼掏槽1.单斜掏槽:单斜掏槽适用于中硬及较软的岩层,当岩层中有松软的夹层和层理、节理与裂隙结构时,各掏槽眼应尽量垂直地穿过层理、节理和裂隙,并处于巷道中心线上,避免夹钎或崩倒支架。

掏槽眼数一般为1~3个,眼距为0.3~0.6 m,与工作面的平面夹角为50 °~75 °,眼深为0.8~1.5 m,装药满度系数为0.5左右。

2.扇形掏槽:适用于软岩层中有弱面可利用的巷道。

它把炮眼布置在较软的煤岩层中并成一排,炮眼向同一方向倾斜,与工作面的平面夹角一个比一个大,形成扇形。

掏槽眼的方向可随软层的位置选定,一般为3~5个,眼距为0.3~0.6 m,眼深通常为1.3~2.0 m,装药满度系数为0.5左右,各槽眼利用多段延期雷管依次起爆。

3.锥形掏槽:在只有一个自由面的坚硬岩石或均质岩石中爆破时,采用锥形掏槽。

锥形掏槽就是将几个掏槽炮眼的眼底,集中在一点附近,实行集中装药,一齐起爆的方法。

锥形掏槽可分为三眼或四眼锥形掏槽,掏槽呈锥形。

眼数、眼深和眼距根据断面大小及岩石软硬而定。

眼数一般为3~6个,多为4个。

眼口左右间距为0.8~1.2 m,上、下间距为0.6~1.0 m,眼底间距为0.1~0.2 m,眼深应小于巷道高或宽的1/2,各槽眼同时起爆,为了加深掏槽深度和循环进度,可采用分段锥形掏槽。

锥形掏槽因槽眼方向不易掌握,钻眼工作不方便,眼深受到限制,目前在巷道掘进中已很少使用。

4.楔形掏槽:楔形掏槽和锥形掏槽一样,都是尽量在炮眼底集中装药,使炸药爆炸时形成更大的威力把岩石爆破成抛掷漏斗,集中装药在眼底呈一条直线。

槽眼对称布置,分水平楔形掏槽和垂直楔形掏槽两种,均为同时起爆。

水平楔形掏槽只在水平层理发育的岩层中使用,而多数情况都使用垂直楔形掏槽。

浅谈小断面隧洞掏槽技术

浅谈小断面隧洞掏槽技术

浅谈小断面隧洞掏槽技术摘要:掏槽孔爆破是隧洞开挖的关键技术,特别在小断面隧洞施工中,因隧洞断面小,爆破临界面小,掏槽的效果决定爆破进尺的深浅。

现结合广东深圳抽水蓄能电站地质探洞工程、广东清远抽水蓄能电站地质探洞工程及广东乐昌峡水利枢纽地质探洞工程中使用过的掏槽技术,浅谈一些个人看法。

关键词:小隧洞,爆破,掏槽。

1、工程概况深圳抽水蓄能电站地质探洞断面为2.5m×3.0m,地质以二、三类花岗岩为主。

清远抽水蓄能电站地质探洞断面为3.0m×3.5m,地质以二、三类花岗岩为主,乐昌峡水利枢纽地质探洞功臣断面为2.0×2.5m,地质以二、三类花岗岩为主。

三个探洞共同的特点为,断面小,洞内地质好,岩石完整。

2、爆破施工中存在的问题在隧洞施工中,经常会遇到单循环爆破进尺短的现象;深圳蓄能电站地质探洞工程在开始阶段施工时,设计每循环进尺 2.5m,但在施工过种每循环进尺只有1.2m,并且施工中常常出现整个断面一点都爆不下来的情况,清远抽水蓄能电站地质探洞及乐昌峡地质探洞也出现过类似问题。

3、原因分析隧洞爆破效果差有很多原因,首先是地质原因,地质越好,爆破越困难;其次为爆破工艺,爆破进尺设计不合理,爆破孔布置不合理,起爆网络不合理等;在三个地质探洞施工中,经过多次爆破试验,确定了合理的设计进尺,针对不同地质确定了不同的炮孔网络布置,最后经过总结,造成爆破进尺差的主要原因为掏槽孔爆破效果差。

提高掏槽孔爆破效果是隧洞爆破的关键。

4、选择解决方案为解决掏槽孔爆破差问题,在三个隧洞施工中,根据不同的地质条件,选择了多种掏槽并取得了不错的效果,选择的掏槽型式和效果如下。

4.1楔形掏槽炮孔布置形式如下:岩石坚固系数为f=18,孔与孔之间间距0.25m,炮孔与工作面之间夹角为60度,选用2.5m炮孔深度,排与排之间间距为2.2m。

由于隧洞断面只有2.5m宽度,风钻无法摆开,无法按要求进行钻孔,因此楔形掏槽不适合小断面隧洞掏槽施工。

小断面隧道及其附属大直径深竖井开挖出渣施工技术应用

小断面隧道及其附属大直径深竖井开挖出渣施工技术应用

小断面隧道及其附属大直径深竖井开挖出渣施工技术应用【摘要】本文主要探讨了小断面隧道及其附属大直径深竖井开挖出渣施工技术的应用。

在分析了研究背景和研究意义。

接着在重点讨论了小断面隧道和大直径深竖井开挖出渣的施工技术应用,施工参数优化,安全措施以及环境保护措施。

结论部分指出了该施工技术的应用前景,提出了需要进一步研究的问题,并总结了本文的主要观点。

通过本文的研究,可以为相关领域的从业人员提供指导,推动该技术在工程实践中的应用,同时也为未来深入研究提供了一定的参考依据。

【关键词】小断面隧道、大直径深竖井、开挖出渣、施工技术、施工参数、安全措施、环境保护、应用前景、研究问题、总结。

1. 引言1.1 研究背景隧道和竖井是地下工程中常见的结构,其施工过程中会产生大量的出渣,而出渣处理不当会对环境造成严重污染,也会影响施工进度和施工安全。

小断面隧道和附属大直径深竖井的开挖出渣施工技术对于解决这一问题具有重要意义。

随着城市化建设的不断推进,地下空间利用需求不断增加,对隧道和竖井的需求也越来越大。

如何高效、安全地进行隧道和竖井的开挖施工,尤其是如何处理出渣成为亟需解决的问题。

当前,已有关于小断面隧道和附属大直径深竖井开挖出渣施工技术的研究,但仍存在一些问题有待进一步探讨和解决。

针对这一背景,本文旨在深入研究小断面隧道及其附属大直径深竖井开挖出渣施工技术的应用,优化施工参数,提出安全措施和环境保护措施,探讨该技术的应用前景,并指出仍需进一步研究和改进的地方。

通过对该领域的研究,旨在为地下工程的施工提供技术支持,促进工程质量和效率的提升。

1.2 研究意义小断面隧道及其附属大直径深竖井开挖出渣施工技术是隧道及地下工程施工中的重要环节,对于提高施工效率、保障施工安全、减少环境污染具有重要意义。

随着城市规划的发展和基础设施建设的不断推进,对于小断面隧道和大直径深竖井的需求日益增加,因此研究其开挖出渣施工技术的应用具有重要的现实意义。

隧道掘进常用掏槽方式及参数合理性评价与分析

隧道掘进常用掏槽方式及参数合理性评价与分析

眼掏槽法。本文选择了其中最常用的 6 种掏槽方式予
以讨论,见图 1。确定某一施工条件下合理的掏槽
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2001 年 12 月 10 日收到初稿,2002 年 2 月 24 日收到修改稿。
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作者 东兆星 简介:男,35 岁, 1987 年毕业于中国矿业大学矿井建设专业,现为副教授、在职博士研究生,主要从事爆破理论和技术的科研与教
per-volume
2.9.4 掏槽孔利用率可靠性函数 u4 掏槽孔利用率一般为 0.7~0.85,当大于 0.85
时即为“很好”,当小于 0.7 时即视为不合理掏槽形 式。其可靠性函数曲线满足梯形分布(下限型),由 下式表示:
⎧0
u4≤ 0.7
μ
A
(u4
)
=
⎪⎪ ⎨ ⎪
u4 − 0.7 0.85 − 0.7
第 22 卷 第 9 期 2003 年 9 月
岩石力学与工程学报 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering
22(9):1478~1482 Sep.,2003
隧道掘进常用掏槽方式及参数合理性评价与分析
东兆星 1 李佃平 1,2 李正龙 1,2 谢强珍 1,2 刘洪儒 2
掏槽效果的好坏又主要取决于掏槽方式及其参数。 因此,根据围岩地质情况和掘进面大小选择合理的
2 掏槽方式及其参数的优化
掏槽方式及其参数,是很重要的。
掏槽方式可以分为斜眼掏槽和直眼掏槽。目前, 2.1 评价掏槽方式的因素
在隧道掘进中常用有楔形掏槽(斜眼掏槽)或几种直
评价掏槽方式的效果要考虑到许多因素,其中,

掏槽眼

掏槽眼

斜眼掏槽图示
楔形掏槽
锥形掏槽
锥形掏槽所掏出的槽子是一个锥体, 锥形掏槽所掏出的槽子是一个锥体,由于炸药相 对集中程度高,只要严格掌握好钻眼质量, 对集中程度高,只要严格掌握好钻眼质量,即使在 坚硬的岩石中,也可取得较好的爆破效果。 坚硬的岩石中,也可取得较好的爆破效果。掏槽眼 多数情况采用3个或 个或4个 数,多数情况采用 个或 个。该方法国钻眼工作很 不方便,在煤矿中应用甚少。 不方便,在煤矿中应用甚少。 特点是:掏槽面积较大, 斜眼掏槽法 特点是:掏槽面积较大,适用于较大 断面的巷道,可以充分利用自由面, 断面的巷道,可以充分利用自由面,逐渐扩大爆破 范围;但因炮眼倾斜,掏槽深度受到巷道宽度限制, 范围;但因炮眼倾斜,掏槽深度受到巷道宽度限制, 不便于深孔作业与多台凿岩机同时作业。 不便于深孔作业与多台凿岩机同时作业。
五星掏槽:各眼之间距离:在软岩中 不大于 不大于200mm,b取 五星掏槽:各眼之间距离:在软岩中α不大于 , 取 250~300mm,在中硬岩层中 取l 60mm,b取250mm。分两段 ~ ,在中硬岩层中α取 , 取 。 起爆, 号眼为一段 号眼为一段, ~ 号服为二段 眼深小于2.5m时,可用 号服为二段。 起爆, l号眼为一段,2~5号服为二段。眼深小于 时 二号岩石硝铵炸药,眼深在2.5~ 二号岩石硝铵炸药,眼深在 ~3.0m时,应采用四号岩石硝铵 时 炸药或其它高威力炸药。 炸药或其它高威力炸药。
掏槽眼
掏槽眼的作用: 首先将工作面上某部分岩石破碎下来, 掏槽眼的作用 首先将工作面上某部分岩石破碎下来, 使工作面形成第二个自由面, 使工作面形成第二个自由面,为其它炮眼的爆破创 造有利条件。掏槽的好坏对提高破岩效率、 造有利条件。掏槽的好坏对提高破岩效率、循环进 尺都起着决定性的作用。因此,必须选择合理的掏 尺都起着决定性的作用。因此, 槽方式和装药量, 槽方式和装药量,使岩石完全破碎以形成理想的槽 腔。 掏槽眼的分类:斜眼掏槽、 掏槽眼的分类 斜眼掏槽、直眼掏槽和混合掏槽 斜眼掏槽

隧道爆破的掏槽方式及其特点是什么[工程类精品文档]

隧道爆破的掏槽方式及其特点是什么[工程类精品文档]

隧道爆破的掏槽方式及其特点是什么[工程类精品文档]本文内容极具参考价值,如若有用,请打赏支持,谢谢!问:隧道爆破的掏槽方式及其特点是什么?答案:根据掏槽眼与开挖面的关系、掏槽眼的布置方式、掏槽深度以及装药起爆顺序的不同,可将掏槽方式分为如下几类:(1)斜眼掏槽:斜眼掏槽的掏槽眼与开挖断面斜交,具有操作简单、精度要求较直眼掏槽低、能按岩层的实际情况选择掏槽方式和掏槽角度、易把岩石抛出、掏槽眼的数量少且炸药耗量低等优点。

但是,炮眼深度易受开挖断面尺寸的限制,不易提高循环进尺,也不便于多台凿岩机同时作业。

(2)直眼掏槽:直由若干个垂直于开挖面的炮眼所组成,掏槽深度不受围岩软硬和开挖断面大小的限制,可以实现多台钻机同时作业、深眼爆破和钻眼机械化,从而为提高掘进速度提供了有利条件。

直眼掏槽凿岩作业较方便,不需随循环进尺的改变而变化掏槽形式,仅需改变炮眼的深度,且石渣的抛掷距离也可缩短。

但直眼掏槽的炮眼数目和单位用药量较多,对眼距、装药量等有严格要求,往往由于设计或施工不当,使槽内的岩石不易抛出或重新固结而降低炮眼利用率。

(3)混合掏槽:是指两种以上的掏槽方式的混合使用,一般在岩石特别坚硬或隧道开挖断面较大时使用。

有复式掏槽、升级掏槽以及分段掏槽等。

复式掏槽是采用两层、三层或四层楔形掏槽眼,每对掏槽眼呈完全对称或近似对称,深度由浅到深,与工作面的夹角由小到大,也叫多重楔形掏槽或V形掏槽。

升级掏槽系采用逐级加深的炮眼布置,按掘进方向平行钻孔,把全部掏槽深度分阶段达到爆破的目的,其适应能力强,可对各种不同的条件和岩石状况采用不同的方法加以处理,掏进深度可以根据炮眼的级数来确定。

分段掏槽将掏槽炮眼分次起爆,这样有利于槽腔形成,提高掏槽腔的有效深度,便于机械化作业。

结语:借用拿破仑的一句名言:播下一个行动,你将收获一种习惯;播下一种习惯,你将收获一种性格;播下一种性格,你将收获一种命运。

事实表明,习惯左右了成败,习惯改变人的一生。

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小断面隧道施工中斜眼掏槽的应用
摘要:结合太行山隧道4#斜井爆破方案的选择和应用。

介绍斜眼掏槽对小断面隧道爆破效果的影响,通过工程实际情况进行类比。

分析斜眼掏槽爆破在小断面隧道中优势。

关键词:爆破;斜眼掏槽
1. 工程概况
1.1 工程简介
太行山隧道4#斜井起讫里程为斜01+500~斜0+00,全长1500m,隧道以Ⅱ级围岩、Ⅲ级围岩为主。

洞身段为圆拱直墙型断面,断面尺寸6.3×6.9m(宽×高),综合纵坡为10.07%。

斜井最大埋深285m。

1.2 工程地质及水文
隧洞沿线出露地层为大理岩、石英片岩、夹变粒岩、片麻岩。

洞身段大多位于风化岩体~新鲜岩体中,岩体从较破碎到较完整。

洞身段大多位于地下水位以下。

地下水分布主要受节理、裂隙、溶隙的发育和分布情况控制,主要表现为裂隙水、岩溶水。

1.3 施工方案基本情况
1.3.1 开挖断面大小
洞身段为圆拱直墙型断面,断面尺寸6.3×6.9m(宽×高),面积为41m2。

1.3.2 施工设备配备
在斜井施工中,采用工字钢、钢管、钢筋等焊接自制成钻孔台架,台架上安装有高压风、钢管、通用闸阀、连接风钻及照明灯具,可以供15台风钻同时钻眼施工。

采用11台YT-28气腿式凿岩机同时钻眼,钻眼孔径为42mm。

2. 理论依据
光面爆破作为一项较为先进的控制爆破技术,在其掏槽眼、辅助眼和周边眼中,掏槽眼的主要作用是爆破出新的自由面,为其他炮眼创造有利的爆破条件;辅助眼的作用是进一步扩大和延伸掏槽的范围;周边眼的作用是控制隧道断面的规格和形状。

因此,掏槽成败是光面爆破的关键,它不仅影响周边眼的爆破,而且关系到进尺长短。

3.光面爆破设计
3.1 光面爆破的起爆顺序
掏槽炮→扩槽炮→内圈炮→周边炮→底板炮。

3.2 光面爆破参数的确定
3.2.1 周边孔间距E
周边眼通常布置在距开挖断面边缘0.1m至0.2m处,光爆孔的孔底朝隧道开挖轮廓线方向倾斜3~5°。

当炮孔孔径D为42mm时,周边孔间距E=(10~16)D,Ⅱ、Ⅲ级围岩周边眼的间距为0.55m。

3.2.2 光爆层厚度W
光爆层厚度就是周边眼最小抵抗线,它与开挖的隧道断面大小有关。

断面大,光爆眼所受到的夹制作用小,岩石比较容易崩落,光爆层厚度可以大些;断面小,光爆眼受到的夹制力大,光爆层厚度相对要小些。

同时,光爆层厚度与岩石的性质和地质构造有关,坚硬岩石光爆层厚度可小些,松软破碎的岩石光爆层厚度可大些。

太行山隧道4#斜井光爆层厚度W=0.5m~0.8m,Ⅱ、Ⅲ级围岩W取55cm。

3.2.3 密集系数K
周边眼密度系数是周边眼间距E与光爆层厚度W的比值,是影响爆破效果的重要因素。

K=E/W(K取值0.8)。

3.2.4 孔深L
围岩循环进尺:L=0.5×B×90%=0.5×6.3×90%=2.80m(隧道宽度B=6.3m)。

掏槽眼取值3.5m,其余各眼炮孔深度取3.0m。

在实际操作中应视掌子面的凹凸情况,调整各炮眼钻孔长度,使所有炮眼眼底处于同一垂直面上。

3.2.5 装药量Q
一是确定炸药单耗量q,炸药单耗量对装药效率、炮孔利用率、开挖壁面的平整程度和围岩的稳定性都有较大的影响。

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。

二是装药集中度Q。

光面爆破装药量的计算,主要是确定周边眼光爆层炮眼装药集中度,即Q=qEWQ确定为0.11~0.30kg/m。

3.2.6 炮孔数量N
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。

N=0.0012qS/ad2 式中N—炮孔数量,个;q—单位炸药消耗量,取1.2kg/m3;S—开挖断面面积,(Ⅱ、Ⅲ级围岩S=41m2)a—炮眼装填系数,取0.62;d—炸药直径,乳化炸药为32mm。

Ⅱ、Ⅲ级围岩炮孔数量N=95个。

3.3 装药结构
周边眼装药采用径向不偶合间隔装药结构,不偶合系数为1.5~2.0。

所有炮眼统一装φ32标准药卷,周边眼药卷需绑在竹片上装入,孔口用炮泥堵塞。

光面爆破装药过程中,如果只注意控制周边眼用药量而忽视内圈辅助眼的药量控制,很难达到理想的爆破效果。

因此,为保证光爆效果,钻工定岗定位,掏槽眼、底板眼、辅助眼、周边眼(又分拱部、拱墙、边墙)都实行专人负责。

3.4 起爆方法
隧道爆破从掏槽眼到辅助眼至周边眼,采用多段微差毫杪雷管起爆由里向外起爆,其中周边眼比辅助眼要跳2段,间隔时间为25~100毫秒,且用同一段雷管同时起爆。

4. 爆破方案设计
4.2 斜眼掏槽爆破设计
直眼掏槽设计方案每循环钻眼耗时较长,掘进速度与原计划相比较慢。

需要再设计一套斜眼掏槽的爆破方案,以达到预期目标。

结合直眼掏槽调查的资料,首先选用耗药量较少、易于掏槽、钻眼也较为方便的楔形掏槽方案。

其方法是将两列掏槽眼的水平间距拉至2.0m~2.4m,这样可防止因钻眼误差而将对称炮眼打通,同时,在一定程度可以减少整个断面的钻眼工作量。

岩层较为坚硬时,为防止斜眼掏槽中产生大块岩石,在中间可以增设了4个较浅的垂直炮眼,增加岩石破碎程度、加强抛掷、促进掏槽。

其次,从核心加强抛掷掏槽的外围着眼,为了更好地为周边眼创造自由面,促进“掏槽”效果,将锥形掏槽思想用到辅助眼、崩落眼上,使它们内倾一定角度,然后利用斜眼平均抵抗线较小、岩石嵌制力小的特点,加强核心掏槽外围碎石的抛掷,从而构成一个庞大的近似锥形掏槽爆破的外围系统。

结合有关光面爆破设计要求,对周边炮眼做光面爆破设计,炮眼布置见图1,炮眼装药参数表见表1。

斜眼掏槽爆破方案实施后表明,钻眼全部采用3.5m钻杆时,所用风动凿岩机在掌子面可以钻出设计的角度,钻工在经过几个循环培训后,钻眼精度有了很大的提高,钻眼时间大大缩短,每循环耗药量随之大大减少,平均每循环的进尺多在2.6m~3.0m,爆破效果比较理想,同时也加快了施工进度。

图1
表1
(掏槽眼角度为70度,辅助眼、崩落眼根据打钻情况使它们内倾一定角度即可。


5. 爆破方案的选定
各经过一段时间的试验,记录了现场钻眼所用的时间、钻眼个数、装药量、雷管段别的使用、钻杆钻头的损失、钻眼精度、爆破进尺。

具体统计见表2。

表2
6. 爆破效果
6.1 周边轮廓基本符合设计要求,爆破后岩石壁面基本平整,起伏度在15cm 以内。

6.2 爆破后岩面保留有半眼孔痕,整体性好的围岩半眼率大于85%。

6.3 爆破后,在围岩壁面上无粉碎损伤,无明显新生裂隙,对围岩破坏轻微。

6.4 爆破后围岩稳定,基本无剥落现象,大的危石浮石少。

6.5 循环进尺理想。

当炮眼深度达3.0m时,每循环进尺达到2.7m左右。

6.6石碴最大块100cm,碴堆集中,抛距30m。

7. 经济效益效益分析
斜眼掏槽每次爆破所用炸药和毫秒雷管154×11+104×6.2=2338.8(元);每次斜掏爆破炸药雷管费用要比直掏少花费783.2元。

斜眼掏槽在理想情况下每能施工80个循环,进尺216m,炸药雷管费用18.71万元;在炸药雷管费用消耗相差不大的情况下,斜掏每月要多进56.3m。

使用了斜掏爆破方案,不仅施工进度有了很大的提高,每月效益增加6.4163万元
8. 结论
在太行山隧道4#斜井这样的小断面隧道中,试验了斜掏光爆,从经济效益和施工进度等方面考虑,斜掏光爆在小断面施工中的优势突出,更具适用性。

9.参考文献
[1]刘正雄.隧道爆破技术.1992
[2]刘正雄,张儒林,卿光全等.隧道爆破现代技术.中国铁道出版社
[3]苏正春.光爆参数浅析.1985。

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