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。
浅谈小断面隧洞开挖施工质量管理

浅谈小断面隧洞开挖施工质量管理摘要:小断面隧洞开挖施工质量管理,对于整个隧洞施工的作用非常重要,隧洞开挖的成型效果直接影响隧洞混凝土衬砌施工成本,企业必须要高度重视其隧洞开挖施工管理,减少超挖。
本文简要分析了小型隧洞施工中开挖质量控制应采取的预防措施。
关键词:小型隧洞开挖施工质量控制1.工程概况我单位负责的四川省都江堰灌区毗河供水一期工程施工主要有乐阳干渠和丹山灌区,其中隧洞42座,渡槽9座,明渠(含暗渠)19.6km。
总长度41.54km。
乐阳干渠:乐阳干渠在总干渠(桩号130+998)的中兴公社分水,呈南西走向,至高岩坎止,全长12.31km,其中明渠段长6.95km,乐阳干渠流量为6.1m³/s,占该渠全长的56.5%;沿渠隧洞12座,总长4.78km,占该渠全长的38.8%;渡槽2座,总长0.58m,占该渠全长的4.70%。
隧洞为城门洞型隧洞,Ⅳ类围岩开挖断面为3.46m×3.68m(宽×高),Ⅴ类围岩开挖断面为3.54m×3.72m(宽×高)丹山灌区:丹山水库灌区一期工程控灌面积10.43万亩,主要灌区高程位于435.0m以下。
丹山水库灌区一期工程渠道总长度28.15 km,其中明渠11.68 km,隧洞14.92km(29座),渡槽1.55km(7座)。
隧洞为城门洞型隧洞,渠首开挖断面为3.36m×3.33m(宽×高),渠尾隧洞开挖断面为2.34m×2.43m(宽×高)。
2.小型隧洞开挖存在的特点我单位承建的隧洞均为小断面隧洞,最大的开挖断面为3.54m×3.72m(宽×高),最小的开挖断面为2.34m×2.43m(宽×高)。
隧洞断面狭窄、作业空间有限,大型掘进机等设备无法操作。
大部分隧洞开挖只能使用传统的施工工艺采用钻爆法开挖,钻爆工艺成了影响隧洞开挖质量的重要因素。
复杂小断面软岩地层隧洞洞室开挖施工技术分析

复杂小断面软岩地层隧洞洞室开挖施工技术分析随着城市化进程的加快和交通运输需求的增加,地下隧道建设已成为城市建设中的重要组成部分。
在现实工程施工中,由于地质条件的多样性,不同地区的隧道开挖难度各异,其中复杂小断面软岩地层隧洞洞室的开挖技术更是具有一定的挑战性。
本文将针对这一问题展开深入分析,探讨在实际工程中如何有效应对复杂小断面软岩地层隧洞洞室开挖施工技术。
一、地层特征分析1. 软岩地层特点软岩属于地质中较为脆弱的地层,具有抗压强度低、易崩塌、水分含量较高等特点。
在隧道开挖过程中,软岩地层容易产生塌方、冒顶、沉陷等问题,给施工带来诸多困难。
2. 小断面隧道特点小断面隧道指的是断面较小的隧道工程,一般断面积小于100平方米。
由于空间狭小,对施工设备和作业人员的要求较高,尤其在软岩地层隧道中,小断面隧道更容易产生地层变形和塌方等问题。
综合考虑两者特点,复杂小断面软岩地层隧洞洞室的开挖施工技术需要克服软岩易崩塌和小断面空间狭小等困难,确保施工安全和效率。
二、开挖施工方法1. 预制支护法在软岩地层中,预制支护法是较为常用的一种方法。
预制支护指的是在隧道掘进过程中,采用混凝土预制构件或者钢架等材料对周边岩体进行支撑和加固。
这种方法可以有效防止地层崩塌和冒顶等问题,提高施工安全性。
2. 微震控制法微震控制法通过对地下岩体产生微小震动,引起岩体的微裂缝扩展和岩石破碎,从而达到隧道开挖的目的。
这种方法对软岩地层的适应性较好,可以有效降低对周边岩体的影响,减少岩层变形的可能性。
微差动控制法是指通过隧道内外的微差速度和微差位移变化来控制地层的变形,使地层变形达到一定的平衡状态。
这种方法需要精准的仪器和设备进行监测和控制,对施工人员的技术要求较高。
三、支护加固技术1. 爆破加固在软岩地层隧道开挖中,可以采用爆破技术对部分岩石进行加固。
通过局部爆破可以改善岩体的稳定性,提高岩石的抗压强度,减少软弱带的扩展,从而减少地层变形和塌方的可能性。
浅谈隧道爆破的掏槽技术

浅谈隧道爆破的掏槽技术摘要隧道作为一种地下专用通道,在交通工程中应用日益广泛。
本文根据隧道的特征,对半断面以及全断面深眼掏槽爆破技术进行了详细的阐述。
关键词隧道;爆破;掏槽技术影响隧道爆破开挖的质量,关键在掏槽爆破技术和周边成型控制爆破技术。
掏槽爆破的目的在于为后续炮眼爆破提供新的、足够的临空面和空间。
1 半断面开挖中深眼掏槽爆破技术半断面的开挖面积约20m2~50m2,中深炮眼深度为1.5m~3.5m。
有以下几种掏槽类型。
1)V形掏槽,适用于中硬岩、硬岩的中深眼隧道爆破。
只要钻眼精确(达到深度、保证角度),按设计装药,一般均能取得良好的效果。
(1)三级复式楔形掏槽上下排距用50cm~90cm,硬岩取小值、中硬岩取中值、软岩取大值。
硬岩爆破时最好全部采用高威力炸药;排数通常上下两排即可,十分坚硬岩石可用三排或四排。
如图1所示。
(2)二级复式楔形掏槽二级复式楔形掏槽如图2所示。
(3)几个关键技术技术①开挖断面较宽时,尽量缩小掏槽角,因而要尽量加大第一级掏槽眼的水平间距。
②掏槽炮眼深度﹥2.5m,其底部加强装药应占1/3炮眼长度,前部装药集中度可减为底部装药集中度的40%~50%,留出20%的炮眼程度不装药,并装填不少于40cm长的炮泥。
③掏槽眼应每级均尽量同时起爆,级间间隔时差以25ms~50ms为宜,以保证前段爆破的岩石破碎与抛掷。
2)大直径中空直眼掏槽由中空眼逐步扩大形成槽腔。
常用的有单螺旋、双螺旋掏槽,对称掏槽。
要求钻孔方向精确;减少眼位偏差值;使用毫秒雷管按设计起爆顺序起爆;控制掏槽眼间距,防止殉爆;控制掏槽眼的炸药用量,防止拒爆。
2 全断面深眼掏槽爆破技术在掌子面中下部钻大直径中空炮眼,周围配合一些逐渐最大间距的小炮眼进行掏槽。
一般有菱形、螺旋、对称等掏槽(如图3所示)。
设计时要考虑以下几个问题:1)影响直眼掏槽的最重要的因素是岩石特性。
主要有3个方面:(1)在塑性岩石中直眼掏槽比脆性岩石直眼掏槽困难的多;(2)岩石结构是中空直眼掏槽必须考虑的因素;(3)岩体的结构面或不均质性是设计时的特殊问题。
小断面长距离输水隧洞开挖支护施工关键技术

小断面长距离输水隧洞开挖支护施工关键技术摘要:小断面长距离输水隧洞在开挖支护施工过程中难度较大,小断面导致爆破超欠挖较难控制、大中型施工机械设备难以进入,长距离导致通风散烟及降尘困难、施工废水及渗水处理困难,长隧洞地质条件存在较大的不确定性、施工存在较大的安全风险。
为了确保小断面长距离输水隧洞安全、高效、经济的进行开挖支护施工,须对施工的关键问题进行分析并制定相关技术措施,以确保满足安全、工期、成本要求。
关键词:小断面长距离;输水隧洞;开挖支护;关键技术引言小断面长距离输水隧洞施工将解决我国局部地区缺水问题,完成跨流调水。
在施工时,解决开挖支护关键问题至关重要,是工程成败的关键。
相关施工单位近年来积累了很多施工经验,但各施工现场条件均有差异、小断面长距离隧洞开挖支护施工条件复杂,涉及专业领域较多,施工困难,安全隐患较多。
小断面长距离输水隧洞开挖支护与公路隧道、水工中大断面隧洞相比有较多差异,所幸近年来类似工程增多,本文得以通过分析文献和工程实例,总结相关开挖支护施工关键技术,以供施工参考。
1工程概况某水库输水工程从山区水库内取水,经长距离的输水隧洞及埋管将水输送到县城,为县城提供优质水源。
输水隧洞单条最大长度为7.9km,开挖断面主要为2.8m×2.75m(宽×高);在该条最长隧洞4.3km处设置了一条施工支洞,施工支洞长0.3km,开挖断面主要为5.3m×5.2m(宽×高)。
输水线路所经区域褶皱构造较发育,与北东向断裂共同组成区内北东向构造骨架。
受区域构造影响,断层较为发育,输水线路沿线地质构造复杂,岩性多变,隧洞围岩类别多为Ⅲ类~Ⅳ类,进出洞口及断层等构造带处为Ⅴ类围岩,地表水系发育、地下水丰富,工程地质条件较差,存在岩溶、构造破碎带、突涌水(泥)、塌方等工程地质问题。
2小断面长距离输水隧洞开挖支护施工关键问题分析2.1作业面施工问题本工程为典型的小断面长距离输水工程,输水隧洞作业空间狭小,相应的干扰因素较多。
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。
小断面水工隧洞浅埋暗挖法施工技术浅析
小断面水工隧洞浅埋暗挖法施工技术浅析随着当今我国经济建设的不断发展以及水利项目的日益增多,城市规模不断扩大,因此这就对区域供水、输水、配水造成很大压力,为缓解区域用水压力,我国各省陆续上马了很多水利工程项目,其中在水工隧洞施工过程中,浅埋暗挖隧洞施工技术是重要的施工技术之一。
浅埋暗挖法隧洞工程施工技术的应用,在很大程度上满足了人们对隧洞使用安全性的最终需求。
本文针对水工隧洞浅埋暗挖法施工技术的发展进行了分析,旨让更多的技术人员对水工隧洞施工技术有更进一步的了解。
标签:小断面;水工;浅埋暗挖;隧洞引言浅埋暗挖法是在距离地表较近的地下进行各种类型地下洞室暗挖施工的一种方法,具有埋深浅、地层岩性差、存在地下水、周围环境复杂等特点。
隧道穿过地层主要为卵砾石层,围岩结构松散,不易成洞。
但是由于造价低、拆迁少、灵活多变、无须太多专用设备及不干扰地面交通和周围环境等特点,浅埋暗挖法在全国类似地层和各种地下工程中得到广泛应用。
1.隧道施工技术中浅埋暗挖法的发展历程1.1浅埋暗挖法的概述在隧道施工较常用的几种方法中,暗挖法又分为浅埋暗挖法和盾构法两种,但是由于盾构法的机械设备价格比较昂贵,会增大工程总体造价,所以在大部分隧道工程施工中,都比较习惯采用浅埋暗挖法进行施工。
浅埋暗挖法是在距离地表较近的地下进行各种类型地下洞室暗挖施工的一种方法。
在城镇软弱围岩地层中,在浅埋条件下修建地下工程,以改造地质条件为前提,以控制地表沉降为重点,以格栅(或其他钢结构)和喷锚作为初期支护手段,按照十八字原则(管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测)进行施工,称之为浅埋暗挖法。
现阶段,随着隧道工程项目的不断增多,推动了浅埋暗挖法的发展,可以说这种方法是一种独具中国特色并符合中国国情的施工技术,在开挖之后做到及时支护,并封闭成环,借此来使初期支护与围岩结构形成联合支护体,这样便可以控制围岩变形过大的情况发生,当初期支护沉降稳定之后,便可以进行二次支护,从而完成整个隧道断面的施工。
小断面隧洞开挖施工技术
数字应用52产 城小断面隧洞开挖施工技术滕炜 汪琪琦摘要:隧道工程的施工有着隐蔽性较大、作业空间有限、地质条件复杂和干扰因素多的特点,我们应该对其隧道工程施工技术开展总结,进而利于后期类似工程顺利的施工。
本文主要结合案例对小断面隧道开挖施工技术进行了阐述,以供参考。
关键词:小断面隧道;开挖施工;质量控制1 案例工程的概况分析本文主要是以某某隧道为例,隧洞出口里程桩号为22+252.77,底板标高1355.88m;开挖断面设计为马蹄型,长约200m,宽6.82m,高6.82m。
本单项工程属于地下暗挖工程,采用新奥法施工,本工程属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程。
2 隧洞工程的开挖施工技术2.1 洞脸开挖根据洞脸开挖方案,洞口及边坡部分已按施工方案开挖完成,在进洞前完成边坡挂网喷护确保边坡安全。
2.2 隧洞开挖爆破设计隧洞起爆网络采用电雷管起爆、孔内非电毫秒雷管微差延时,孔口导爆索传爆起爆网络。
爆破钻孔采用中部水平直眼掏槽,主爆孔加强松动爆破、周边孔光面爆破的技术,起爆采用毫秒微差爆破方式分段起爆。
(1)孔径及炸药采用YT-28型风动凿岩机钻孔,钻孔直径A42mm,药卷选用A32mm乳化炸药。
现场不设炸药库,采用民爆公司临时配送的方式供应炸药。
(2)孔深Ⅴ类围岩洞段主爆孔及掏槽孔钻孔深度1.7m,光爆孔孔深1.5m,预计循环进尺1.5m。
(3)周边孔钻孔参数周边孔采用光面爆破,应采用“多打孔、少装药”的方式。
周边孔的钻孔直径与主爆孔相同,均为42mm,周边炮孔的孔间距取45cm。
(4)掏槽类型本工程隧洞断面较小,岩性强度不大,适用于中部楔形掏槽爆破。
(5)装药结构及堵塞形式1)装药结构:采用不耦合装药,采用导爆索引爆炸药,延时雷管起爆。
2)堵塞方式:所有装药炮眼用黏土堵塞,严禁不堵孔起爆。
(6)爆破试验1)爆破试验与开挖支护循环进尺相结合,不单独进行爆破试验;2)根据围岩、爆破后石渣及爆破残孔情况及时修正和调整爆破参数;(7)爆破效果监测及爆破设计优化1)爆破效果检查:主要是对超欠挖控制、开挖面平整度、爆破进尺等是否达到爆破设计要求,爆出石渣大小是否适合装渣等要求的检查。
小断面隧道钻爆施工楔形掏槽眼的布置
小断面隧道钻爆施工楔形掏槽眼的布置一、引言隧道和地下工程在我国的经济建设与社会发展中起着重要的作用,随着国家建设事业迅速发展,隧道工程建设需要解决速度快、质量好、材料省等问题。
在目前和未来几年内钻爆法依然是贵州片区隧道掘进的主要技术手段,而爆破成功与否取决于掏槽是否成功,同时掏槽眼还决定进尺,所以在施工过程中应着力研究掏槽技术,在保证围岩稳定的前提下,最大程度的提高爆破进尺。
掏槽爆破涉及爆破学、爆破力学、岩石力学、岩石抛掷等等,爆破作用属于三维问题,且掏槽爆破是爆破近区问题,爆破介质在爆炸载荷作用下力学行为具有非线性特征。
所以在对掏槽爆破研究中,运用数学数值模拟和物理模拟都有较大难度与不确定度,对于掏槽爆破深入系统的研究不是很多,目前常见的文献多是根据现场施工情况进行的经验总结。
随着隧道施工逐步向着机械化的发展,随着带来的是全断面深孔爆破技术的推广和应用,这促使深孔直眼掏槽技术有很快的发展速度,并且得到了广泛的应用。
但是直眼掏槽也有其缺点,它的炸药消耗量大,炮眼利用率低,并需要大直径中空孔为其提供凌空面,这在一定程度上限制了深孔直眼掏槽技术的普遍应用。
且在岩石条件复岩性既坚硬又有较大韧性、破岩条件十分困难的情况下,直眼掏槽很难保证掏槽爆破效果,此时楔形掏槽爆破技术却能显示出更大的优越性。
而对于楔形掏槽爆破目前还没有相对成熟的研究结果,掏槽机理和爆破参数研究依然处于经验总结和试验阶段。
本文章也是在理论的计算基础上进行实践,从而获得实践经验,把所得经验在运用到理论,结合再去实践,如此循序渐进,相信定会总结出最优的楔形掏槽眼布置方法。
二、爆破参数的确定1、爆破对象本次爆破研究断面面积为38.16m²,属于小断面隧道。
围岩等级为IV级,隧道施工方法为台阶法,本次主要对上台阶第一排掏槽眼展开研究。
2、掏槽面积及布控形式经过断面图得知上台阶面积为17.2m²,宽度6.62m,高3.31m,在长宽各三分之一处设置第一排掏槽孔,掏槽面积大约为2x1m²,布孔形式采用效率较高的对称孔。
小断面隧洞开挖新工艺技术
小断面隧洞开挖新工艺技术隧洞开挖是现代工程建设中常见的一项重要工作。
而在隧洞开挖中,传统的开挖方式通常会带来一系列的问题,如开挖速度慢、工期长、安全风险高等。
因此,为了解决这些问题并提高隧洞开挖的效率,人们一直在不断探索新的工艺技术。
下面,我将介绍一种新兴的工艺技术,即小断面隧洞开挖技术。
小断面隧洞开挖技术是一种以小断面进行隧洞开挖的方法。
相比传统的大断面开挖,小断面开挖具有许多优势。
首先,小断面开挖可以降低地下水渗漏的风险。
由于小断面开挖的工作面积相对较小,地下水的渗透压力也会相应降低,从而减少渗漏的可能性。
其次,小断面开挖可以减少地层的变形和沉降。
大断面开挖容易引起地层的塌陷和沉降,而小断面开挖相对来说,对地层的影响更小。
此外,小断面开挖还可以提高开挖速度,缩短工期。
小断面开挖可以采用机械化施工,如隧洞掘进机、液压凿岩机等,相对于人工开挖,大大提高了施工效率。
小断面隧洞开挖的具体技术包括以下几个方面。
首先,需要合理选择开挖断面。
在选择断面时,要根据隧洞的用途、地质情况、开挖目标等因素进行综合考虑。
其次,需要进行预处理工作。
预处理工作包括对地下水进行有效防渗,对地层进行加固和支护等措施。
然后,进行机械化开挖。
机械化开挖可以选择隧洞掘进机、液压凿岩机等设备进行开挖,具体使用哪种设备要根据实际情况而定。
最后,进行支护与加固。
在开挖过程中,必须对隧洞的开挖面进行及时支护与加固,以确保施工的安全性和稳定性。
小断面隧洞开挖技术在实际应用中取得了一定的成效。
通过采用小断面开挖技术,可以有效降低地下水渗漏的风险,减少地层的变形和沉降,提高开挖速度,缩短工期。
然而,小断面开挖技术也存在一些问题和挑战,如对机械设备的要求较高、工程造价相对较高等。
因此,在实际应用中,需要进一步完善和优化小断面隧洞开挖技术,以满足不同工程的需求。
总之,小断面隧洞开挖技术是一项具有广泛应用前景的工艺技术。
通过采用小断面开挖,可以有效提高隧洞开挖的效率,降低工程风险,为工程建设提供更好的保障。
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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。
4.2直眼掏槽
4.2.1掏槽形式
炮孔布置如下:
4.2.3掏槽效果
单个空心眼四眼掏槽,钻孔少,打眼快,但爆破效果差,在启用此掏槽形式后,单个循环每排炮平均进尺为 1.2m,当岩石完整性好的时候,掏槽经常出现冲眼的现象。
因此不建议在坚硬岩石的小隧洞中使用,但可以在三、四类围岩中使用。
多个空心眼四眼掏槽,在启用此掏槽形式后,平均每排炮进尺达到 2.0m,爆破效果好,爆破很少出现冲眼的现象,在深蓄探洞和清蓄探洞中采用的最多的形式。
深蓄探洞使用此掏槽后单个工作面进尺达到150m/月,清蓄探洞达到160m/月,乐昌探洞达到120m/月。
中孔装药四眼掏槽,在坚硬且完整性好的岩石中采用此法,掏槽效果较好,但对钻孔的精度要求高,中间装药的孔必须比其他孔深10~20cm,打眼要直,不能和其他孔在岩石里边相通。
建议在遇到坚硬完整的岩石才使用此法。
单个空心眼六眼掏槽,在特别坚硬的岩石中采用此法,掏槽效果好,此种方法布眼要准确,钻孔多,装药量多,过多使用此法成本较大,因此建议在特别坚硬和完整的岩石中采用。
5、选择结果
当遇到一二类岩石时,采用多个空心眼四眼掏槽,效果好,爆破稳定;
当遇到三四类岩石时,采用单个空心眼四眼掏槽,打眼少,钻眼快;
当遇到特别坚硬且完整的岩石时,采用中孔装药四眼掏槽,单个空心眼六眼掏槽。
6、结论
对于小断面隧洞施工中,要根据不同的地质灵活选择不同的掏槽形式,这样有利于施工的进度,质量和成本控制。
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