隧道光面爆破钻爆设计方案_secret
隧道光面爆破方案

隧道光面爆破方案1. 引言隧道光面爆破是一种常见的隧道施工方法,它通过使用高压气体或液体在隧道岩石表面形成高热和高压力,从而破裂和剥离岩石。
本文将介绍隧道光面爆破方案的详细步骤和要点。
2. 方案准备在进行隧道光面爆破之前,需要进行充分的方案准备工作,包括以下步骤:• 2.1 确定施工范围和目标:确定需要爆破的隧道部分和预期的爆破效果。
• 2.2 进行现场勘探和测量:对施工区域进行详细的现场勘探和测量,了解地质条件和岩石性质。
• 2.3 分析岩石性质和强度:根据勘探和测量结果,分析岩石的性质和强度,确定适合的爆破参数。
• 2.4 制定爆破方案:根据岩石性质和工程要求,制定详细的爆破方案,包括爆破参数、爆破序列和安全措施等。
3. 方案实施实施隧道光面爆破方案时,需要遵循以下步骤和要点:• 3.1 清理施工区域:在爆破前,需要清理施工区域,将可能干扰施工的障碍物清除。
• 3.2 铺设爆破孔:根据爆破方案,使用钻探设备在岩石表面钻探爆破孔,确保孔深和孔径符合要求。
• 3.3 注入爆破药剂:将爆破药剂注入爆破孔中,并按照方案要求进行药量和药剂类型的控制。
• 3.4 密封爆破孔:在完成爆破药剂注入后,使用爆破密封材料密封爆破孔,确保爆破能量集中在孔内。
• 3.5 进行爆破作业:在确保施工区域安全的前提下,使用爆破装置引爆爆破药剂,观察并记录爆破效果。
• 3.6 清理爆破残留物:在爆破后,清理施工区域的爆破残留物,并进行必要的修复工作。
4. 安全措施为了保障施工人员的安全和减少施工风险,必须采取以下安全措施:• 4.1 员工培训:对施工人员进行专业培训,提高他们对施工风险和安全措施的认知。
• 4.2 安全装备:为施工人员配备适当的个人防护装备,如安全帽、防护眼镜、耳塞等。
• 4.3 安全区域设立:在施工区域周边设立安全区域,限制未经授权人员的进入。
• 4.4 安全监测:对施工区域进行安全监测,及时发现和排除安全隐患。
隧道光面爆破设计案例

11、 起爆网路
❖ 隧道爆破开挖使用塑料导爆管非电起爆网络,起 爆过程中严格控制孔内各段位的毫秒雷管段差, 起到微差起爆的目的。
❖ 在网络连接过程中,孔内的非电毫秒雷管跳段使 用,段差按由内向外跳级增加,考虑减震效应, 多重掏槽的掏槽眼段差一般取50~75ms,周边 眼和二圈眼段差一般在100ms左右,周边眼一 般采用大段的非电毫秒雷管引爆,且周边眼通常 结合使用导爆索以加强传爆的稳定性;
离二台眼距离b=0.8~1.0m。 2m,距离二台眼距离b=0.
7倍(取值按高度或宽度的小值计算)。
❖ 当底板眼位置位于隧道仰拱底部开挖轮廓线时, 计算得知,其上台阶布孔数和总装药量合理。
同理,计算仰拱和下台阶,其参数合理。
一般情况下,炮孔深度L取隧道高度(或宽度)的0.
孔间距一般为0.5~0.8m。 在无水地段采用2号岩石硝铵炸药
表1 楔形掏槽参数表
围岩级别 坚固系数(f) 掏槽眼对数
掏槽眼间距(m) 炮眼夹角(°) 炮眼底间距(cm)
Ⅱ、Ⅲ
6~8
2~3
0.4~0.8
45~75
>20
注:1.掏槽的对数与断面的宽度和岩石坚固程度相关, 断面大,岩石坚固程度高,对数取大值,相反取小值
在本断面中掏槽眼取2对,共16个眼 炮眼夹角按由内向外依次增大 。
❖ 上台阶轮廓线长22.6m,周边眼按间距45cm 布孔,装药集中度取0.19kg/m,孔深3.2m。
❖ 得:N孔=22.6/0.45=50个,周边眼总药量 =50×0.19×3.2=30.4kg
❖ 上台阶总药量Q=KSL=224.12kg ❖ 代入参数得:N=76个 ❖ 则上台阶总炮孔N=76+50=126个。 ❖ 计算得知,其上台阶布孔数和总装药量合理。 ❖ 同理,计算仰拱和下台阶,其参数合理。
爆破隧道专项方案

一、编制依据为确保隧道爆破施工的安全、高效和质量,根据国家、交通部、建设部、山西省现行设计、施工规范、验收标准及有关文件,结合施工现场实际情况,特制定本爆破隧道专项方案。
二、工程概况本项目隧道全长X公里,属于中长隧道,地质条件复杂,围岩等级为IV级。
隧道进出口浅埋,岩溶发育,易发生坍塌。
隧道施工采用光面爆破技术,以确保施工质量和安全。
三、爆破方案设计1. 爆破方案选择根据隧道地质条件和施工要求,本工程采用光面爆破技术,实现隧道爆破施工的安全、高效和质量。
2. 爆破参数设计(1)炮孔布置:采用直眼掏槽、直眼爆破孔、斜眼光面爆破孔的布置方式。
(2)钻孔直径:根据岩石硬度,钻孔直径为Φ76mm。
(3)钻孔深度:根据隧道围岩等级,钻孔深度为4-6m。
(4)装药量:根据岩石硬度、钻孔深度和隧道围岩等级,采用分段装药,周边眼装药量应小于1kg/m,掏槽眼装药量应小于2kg/m。
(5)起爆顺序:先引爆掏槽眼,再引爆光面爆破孔。
四、爆破安全措施1. 安全防护措施(1)爆破作业人员必须经过专业培训,取得爆破作业资格证书。
(2)爆破作业前,应对施工现场进行安全检查,确保无安全隐患。
(3)爆破作业区域应设置警戒线,禁止无关人员进入。
(4)爆破作业时,爆破人员应站在安全位置,确保安全。
2. 爆破振动控制(1)根据地质条件和隧道结构,合理选择爆破参数,以降低爆破振动。
(2)爆破振动监测:在隧道进出口、洞内及洞口附近设置监测点,实时监测爆破振动。
(3)爆破振动超标时,应及时调整爆破参数,降低爆破振动。
3. 爆破飞石控制(1)根据地质条件和隧道结构,合理选择爆破参数,以降低爆破飞石。
(2)爆破作业时,爆破人员应站在安全位置,确保安全。
(3)爆破作业区域应设置警戒线,禁止无关人员进入。
五、爆破器材管理1. 爆破器材采购:严格按照国家相关规定,采购合格的爆破器材。
2. 爆破器材储存:将爆破器材存放在专用仓库,确保安全。
3. 爆破器材使用:爆破人员应严格按照操作规程使用爆破器材。
爆破专项设计方案

一、项目概述本项目为某大型基础设施建设,涉及道路、隧道、桥梁等工程。
为确保施工安全和工程质量,特制定本爆破专项设计方案。
二、爆破工程概况1. 工程地点:某市某县2. 工程规模:道路全长30km,隧道全长2km,桥梁5座3. 工程地质条件:主要包括硬质岩、软岩、断层、节理等4. 施工工期:预计工期为3年三、爆破设计方案1. 爆破方法(1)隧道爆破:采用台阶法开挖,爆破方法为光面爆破,以减少对围岩的扰动。
(2)道路爆破:采用钻爆法,爆破方法为深孔爆破,确保路基稳定。
(3)桥梁爆破:根据实际情况,采用爆破或切割法进行拆除。
2. 爆破材料(1)炸药:选用2#岩石乳化炸药,药卷直径32mm,装药系数0.6-0.8。
(2)雷管:选用抗杂散电流电雷管,确保爆破安全。
(3)导爆索:选用抗杂散电流导爆索,确保导爆索的传爆性能。
3. 爆破参数(1)炮眼直径:根据岩石性质和施工要求,炮眼直径为38mm。
(2)炮眼深度:隧道爆破炮眼深度为1.8m~2.0m,道路爆破炮眼深度为2.5m~3.0m。
(3)装药量:根据岩石性质、炮眼深度和施工要求,装药量为每米炮眼深度0.6kg。
(4)炮眼数目:根据岩石性质、炮眼深度和施工要求,炮眼数目为每米炮眼深度4个。
4. 爆破施工组织(1)成立爆破施工领导小组,负责爆破施工的全面管理工作。
(2)建立健全爆破施工管理制度,确保爆破施工安全。
(3)对爆破人员进行专业培训,提高爆破人员的安全意识和操作技能。
(4)严格按照爆破设计方案进行爆破施工,确保爆破效果。
四、爆破安全措施1. 制定爆破安全操作规程,确保爆破施工安全。
2. 对爆破施工区域进行封闭,防止无关人员进入。
3. 在爆破施工前,对爆破区域进行清场,确保爆破安全。
4. 在爆破施工过程中,设置警戒线,确保爆破安全。
5. 对爆破产生的飞石、空气冲击波和地震效应进行监测,确保爆破安全。
五、爆破效果评估1. 爆破效果评估指标:爆破震动、爆破飞石、爆破地震波、爆破破坏等。
隧道预留光爆层光面爆破工法

隧道预留光爆层光面爆破工法郭泽川一、前言隧道开挖中采光面爆破技术,既可节约成本,加快进度,又容易保证施工安全,开挖出来的隧道轮廊表面光华、圆顺。
近几年来我们在隧道施工中,结合地质条件、钻孔设备,不断摸索、完善,调整施工参数和工艺,找出一套经济、实用、应用范围广,又便于掌握的隧道光面爆破技术,经总结形成工法。
二、工法特点①工艺简单,便于操作,投入的机械设备少。
②可根据预留光爆层的爆破情况调整光爆参数,爆破效果好,作业效果高,炸药单耗小,经济效益显著。
③根据不同的围岩类别,施工方法转换灵活机动,对隧道施工的适用范围广。
④对围岩的扰动小,施工安全可靠。
三、适用范围本工法适用于Ⅲ类以上围岩采用钻孔台车或简易钻孔平台的单、双线铁路隧道、公路隧道、引水洞全短面开挖施工。
四、施工工艺中导洞超前,预留光爆层。
前后同时作业,复合式爆破。
(一)工艺流程见图1(二)施工要点1爆破设计(1)确定导洞的断面尺寸根据所施工隧道的地质条件、采用的施工设备、隧道的开挖轮廊尺寸等综合确定导洞的断面尺寸。
(2)确定导洞掌子面与光面爆破作业面的距离。
隧道的断面不同,采用的施工设备不同,导洞掌子面与光面爆破作业面的距离也不一样。
确定合适的距离使导洞与光面爆破同时作业时双方不受影响,提高作业效率,保证施工安全。
采用钻孔台架打眼时,两工作面距离12~17m为宜,采用钻孔台车施工时,以25~30m 为宜。
(3)导洞爆破设计采用常规的爆破方法来开挖导洞,关键是控制好爆破进尺。
而想获得大的爆破进尺的关键是选择合适的掏槽方式。
根据围岩类别和不同的导洞断面,可选择如下掏槽形式:①复式楔形掏槽这种掏槽形式是在浅眼楔形掏槽的基础上,进行双级甚至三级的掏槽,只要钻眼精确,按设计装药,一般均能得到良好的效果,且适用于不同围岩类别的中深眼隧道爆破。
②螺旅形掏槽可根据石质的软硬分别布置2~3个空眼,以作为1号炮眼爆破的临空面,起爆的顺序从1号眼开始,而后2号、3号、4号螺旅形进行,装药长度为炮眼深度的91%左右。
隧道全断面开挖光面爆破工法(附示意图)

隧道全断⾯开挖光⾯爆破⼯法(附⽰意图)隧道全断⾯开挖光⾯爆破⼯法(附⽰意图)隧道全断⾯开挖光⾯爆破⼯法光⾯爆破是通过正确选择爆破参数和合理的施⼯⽅法,达到爆后壁⾯平整规则、轮廓线符合设计要求的⼀种控制爆破技术。
隧道全断开挖光⾯爆破⼯法,是应⽤光⾯爆破技术,对隧道实施全断⾯⼀次开挖的⼀种施⼯⽅法。
它与传统的爆破法相⽐,最显著的优点是能有效地控制周边眼炸药的爆破作⽤,从⽽减少对围岩的扰动,保持围岩的稳定,确保施⼯安全,同时,⼜能减少超、⽋挖,提⾼⼯程质量和进度。
⼀、光⾯爆破作⽤原理光⾯爆破的破岩机理是⼀个⼗分复杂的问题,⽬前仍在探索之中。
尽管在理论上还不甚成熟,但在定性分析⽅⾯已有共识。
⼀般认为,炸药起爆时,对岩体产⽣两种效应:⼀是药包爆炸瞬时⾼温⾼压⽓体形成的冲击波效应;⼆是爆炸⽓体膨胀做功所起的作⽤。
光⾯爆破是周边眼同时起爆,各炮眼的冲击波向其四周作径向传播,相邻炮眼的冲击相遇,则产⽣应⼒波的叠加,并产⽣切向拉⼒,拉⼒的最⼤值发⽣在相邻炮眼中⼼连线的中点,当岩体的极限抗拉强度⼩于此拉⼒时,岩体便被拉裂,在炮眼中⼼连线上形成裂缝,随后,爆炸⽓的膨胀使裂缝进⼀步扩展,形成平整的爆裂⾯⼆、光⾯爆破的技术要点要使光⾯爆破取得良好效果,⼀般需掌握以下技术要点:1.根据围岩特点,合理选定周边眼的间距和最⼩抵抗线,尽最⼤努⼒提⾼钻眼质量。
2.严格控制周边眼的装药量,尽可能将药量沿眼长均匀分布。
3.周边眼宜使⽤⼩直径药卷和低猛度、低爆速的炸药。
为满⾜装结构要求,可借助导爆索(传爆线)来实现空⽓间隔装药。
4.采⽤毫秒微差有序起爆。
要安排好开挖程序,使光⾯爆破具有良好的临空⾯。
(⼀)周边眼常⽤参数的选择1.周边眼间距E它是直接控制开挖轮廓⾯平整度的主要因素。
⼀般情况下E=(12~15)d,其中炮眼直径d=35~45mm。
对于节理较发育、层理明显以及开挖轮廓要求较⾼的地下⼯程,周边眼间距可适当减⼩,也可在两炮眼之间增加⼀个不装药的导向空眼。
隧道钻爆设计方案

隧道钻爆设计方案一、工程概况本标段隧道为双线大断面铁路隧道,断面积125~155.5m2。
隧道各围岩级别均有,隧道区地层主要为砾岩、砂岩、变砂岩、片岩、片麻岩夹石英片岩、局部砂质黄土等。
不良工程地质主要有具有湿陷性的砂质黄土。
以下为各围岩级别钻爆设计,此钻爆设计方案适应于标段内的陈家山隧道及照壁山隧道,主要的围岩级别为:Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ级。
二、爆破方案根据不同的地质条件,选择不同的施工方法。
Ⅲ、Ⅱ衬砌段采用三台阶七步法、台阶法或全断面法开挖,爆破采用光面爆破技术。
1.1光面爆破对地质条件好的隧道开挖必须采用光面爆破技术,光面爆破炮眼残留率要求硬岩达到80% 以上、中硬岩达到60% 以上;可参考国内相似地质条件隧道光面爆破施工的资料及铁路隧道施工规范进行爆破方案预设计,在具体施工时根据实际情况进行适当的调整。
1.2全断面法开挖爆破设计本管段隧道对于地质较好的Ⅲ级及II级围岩地段采用台阶法或全断面法开挖,每循环进尺3-4m,采用光面爆破技术,合理选择爆破参数,钻孔机具选用YT28型钻孔机,钻头选用一字形,直径为38或40mm。
炸药选用乳化炸药,电毫秒雷管起爆网路。
1.2.1爆破参数选择周边眼间距E=45cm,炮眼直经Φ=48mm,最小抵抗线W=60cm,周边炮眼密集系数K=E/W=0.75,掏槽采用直眼掏槽,周边眼、掏槽眼、底眼等布置及深度详见炮眼布置图。
药卷规格Ф32×200 毫米,雷管为1、3、5、7、9、11、13、15 段非电毫秒雷管。
施工时进行试验,根据现场的实际情况对爆破参数进行调整。
爆破参以Ⅱ级围岩全断面法为例计算如下:A、炮眼数量:N=qs/ar根据隧道开挖断面尺寸得:S=145.2m2查经验数据已知:a=0.7 r=0.78kg/m q=1.1kg/m3N=(1.1×145)/(0.7×0.78)=292(个)取280 个拱部采用光面爆破,周边眼间距取50mm,掏槽眼采用13 个,B、掏槽眼深度:取b=15cm a=50cm α=70°L=3.0/sin70°=3.19m 取3.2mC、同一水平面上的两掏槽眼之间的距离B=2C+0.25=2×1.28×COS70°+0.25=1.1mD、每一循环装药量:Q=1.1×3×145.2≈478kgΦ32 卷长20mm 净重150gE、炮眼的装填系数:掏槽眼80%,辅助眼70%,顶眼60%,求出各炮眼装药量。
隧洞洞挖光面爆破技术方案(附件)

隧洞洞挖光面爆破技术方案一、光面爆破技术特点和要求光面爆破是在主炮孔爆破之后,利用布设在设计开挖轮廓线上的光爆孔,准确地把预留的“光爆层”从保留岩体上爆切下来,形成平整的开挖面。
1、技术特征(1)主爆孔起爆后,周边光爆孔延迟一定时间起爆。
(2)须严格控制周边孔和辅助爆破孔装药量及相应的爆破参数。
(3)按主爆孔爆破产生的裂隙破坏区不得超过周边界限进行控制。
2、光面爆破质量标准(1)开挖轮廓面成型规则,岩面平整,无欠挖,相邻两炮孔之间岩面的平整度小于15cm。
(2)岩壁上半个炮孔痕迹应均匀分布,残留炮孔痕迹保留率对节理不发育岩体应在80%以上;对节理发育岩体应达到50%~80%;对节理极发育岩体应达到10%~50%。
岩壁上观察不到明显的爆破裂隙,对围岩只有轻微破坏。
二、开挖施工程序及布孔开挖方法应根据工程的地质条件、隧洞的断面尺寸、工期要求及施工机械特征性洞挖成型质量综合分析、经过经济技术比较后选定该工程钻爆开挖方法主要以:I、II、III类围岩采用全断面开挖、为确保施工安全IV、V类围岩主要采用短台阶开挖。
(1)钻孔设计采用风钻钻孔,根据隧洞的地质情况,拟选用以下炮孔布孔方式:掏槽孔5个(单空孔平行直孔掏槽),崩落孔37个,周边孔24个,计66个炮孔。
掏槽孔和炮孔布置如下图。
不装装药炮孔布置(2)装药结构:孔径选用42mm,炸药选用2#岩石硝铵炸药,装药结构:掏槽孔和崩落孔采用连续装药,即把Φ32药卷连续装入炮孔:周边孔最好采用不偶合连续装药,即孔底先装一节Φ32药卷,其余用Φ22药卷连续装药。
起爆方式:电雷管引爆、非电秒雷管分段微差起爆。
三、爆破参数初步选定爆破参数如下:光爆技术参数表洞挖技术参数表四、手风钻光爆的爆破实验:手风钻钻孔采用的是TY—28钻,钻头直径为42mm,造孔直径为45mm,爆破参数设计如下:选取的三种手风钻光面爆破试验参数表通过综合分析现场试验效果,我们选取了光爆平整度残孔率较好的第1种方案进行了实施。
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隧道光面爆破钻爆设计方案一工程概况xx隧道地处xx山脉中段,属中低山丘陵地貌。
区内地形起伏大,绝对高程为230~978m,相对高程200~600m。
由于构造格局及岩性的控制,山脉走向与构造走向近于一致,多呈北东走向,形成沟谷及山脊走向亦多呈北东走向,沟谷呈“V”字型,两侧山坡坡度为25°~45°,局部形成陡坡。
植被发育,森林覆盖率达60%以上,为双牌县主要林区之一,区内居民点零星分布。
隧道进出口端均有乡村便道与双牌~江村公路(碎石路面)相通,交通条件差。
隧道进口里程为D3K77+565,出口里程为D3K83+946,中心里程为D3K80+755.5,全长6381m。
铁三局集团承建D3K81+600~D3K83+946段2346m的爆破施工作业。
隧道爆破施工过程中光面爆破效果不理想、超欠挖现象严重,影响隧道施工作业的安全和进度要求,因此我院受铁三局委托,承担xx隧道D3K81+600~D3K83+946段的光面爆破咨询任务。
二工程地质条件(一)地层岩性、地质构造及地震(1)地层岩性隧道上覆第四系全新统冲洪积(Q4al+pl)、坡崩积(Q4dl+col)、坡残积(Q4dl+ell)粉质粘土、卵石土、碎块石土等;出露基岩为泥盆系中统跳马涧组(D2t)石英砂岩、粉砂岩夹页岩,下统(D1)石英砂岩、粉砂岩,奥陶系上统中组(O32)、下组(O31)浅变质石英砂岩、板岩。
现将段内岩性分述如下:1)粉质黏土(Q4al+pl):灰褐、褐黄、棕黄、棕红、紫红色,软~硬塑状。
含石英砂岩、粉砂岩、板岩质漂石、卵石、砾石。
厚约0~7m,属Ⅱ级普通土。
主要分布于沟谷、沟槽内。
2)卵石土(Q4al+pl):紫红、灰黄、褐灰等色,松散~中密,潮湿~饱和状。
卵石含量约60~70%,φ20~200mm,余为圆砾、漂石、碎石、块石及黏性土充填。
局部为漂石土,石质成分为石英砂岩质,磨圆度较好,分选性差。
厚约2~11m,属Ⅲ级硬土。
主要分布于沟谷、沟槽内。
3)块石土(Q4dl+col):棕红、紫红色,潮湿~稍湿,松散~中密,石质以石英砂岩、粉砂岩为主,块径为φ200~1500mm,厚4~20m,属Ⅳ级软石。
主要分布于隧道出口左侧80m 附近坡面。
4)粉质黏土(Q4dl+ell):灰褐、褐黄、棕黄、棕红、紫红色,硬塑状。
含石英砂岩、粉砂岩、板岩、灰岩质块石、碎石、角砾。
厚约0~2m,属Ⅱ级普通土。
广泛分布于测区坡面。
4-1)断层角砾(Fbr):岩性与断层两盘的地层有关,由于构造作用,岩体完整性差,基本上多呈碎石状、角砾状,松散~中密状,潮湿状,属Ⅲ级硬土。
5)石英砂岩、砂岩、粉砂岩夹页岩(D2t):石英砂岩紫红、浅灰、灰白、灰绿色,细粒~中粒结构,中厚~厚层状,质坚硬。
粉砂岩紫红、紫灰、浅灰绿色,厚层~巨厚层状,粉砂质结构,钙质、铁质胶结;页岩紫红、灰白色,薄层状,质相对较软,出露者多为强风化(W3),厚0.30m左右。
强风化(W3)岩体破碎,质较软,厚0~4m左右,属Ⅳ级软石;弱风化(W2)属Ⅴ级次坚石,与下伏D1地层呈平行不整合接触。
据深孔钻探揭示:节理裂隙发育,裂隙偶见泥质充填及水蚀痕迹,具水平层理及小型交错层理。
6)石英砂岩、粉砂岩、细砂岩、含砾砂岩(D1):紫红、紫灰、浅灰色夹灰黄色,石英砂岩细粒~粗粒结构,厚~巨厚层状,质坚硬;粉砂岩薄~中厚层状,钙质胶结。
弱风化(W2)属Ⅴ级次坚石。
底部为黄褐、灰褐色花岗碎屑岩、含砾岩。
与下伏O32、O31地层呈角度不整合接触。
据深孔钻探揭示:中厚层状,具水平层理,加薄层泥岩。
7)浅变质石英砂岩、板岩(O32):浅变质石英砂岩灰、深灰、灰绿色,薄层~中层状,中厚~巨厚状,变质结构,节理发育。
砂质板岩、炭质板岩,质软,易风化,全风化(W4)原岩结构清晰,易击碎呈土夹碎石角砾状,属Ⅲ级硬土;强风化(W3)锤易击碎呈碎石、角砾状,锤击声沉闷,属Ⅳ级软石;弱风化(W2),锤击声脆,属Ⅳ级软石。
石英砂岩弱风化(W2),岩石坚硬,锤击声脆,属Ⅴ级次坚石。
与下伏O31呈整合接触。
据深孔钻探揭示:炭质板岩,薄层状,节(劈)理面平整光滑、质软、污手。
8)浅变质石英砂岩、板岩(O31):浅变质石英砂岩紫红、灰绿、深灰色、灰黑色,中厚~厚层状,变质结构,质坚硬;板岩深灰、灰黑、灰绿色,薄~中厚层状,板状构造,劈理发育,致密,质较软。
据钻探揭示强风化(W3)厚0~3m,属Ⅳ级软石;弱风化(W2)属Ⅴ级次坚石。
据深孔钻探揭示:层面偶夹有薄层炭质薄膜、污手。
(2)地质构造隧区处于xx华夏系构造带紫金山区中部,构造线方向为SN向至NNE方向,山脉与河流走向大致平行主要构造线方向。
区内褶皱主要为牟江口向斜。
主要断裂为平岭-东岭压扭性断裂(F34)。
现将区内主要的构造分述如下:1)褶皱牟江口向斜:属区域性向斜,与线路交于D3K79+400处,夹角约59°。
向斜轴延伸方向为N57°E,于区内呈倒转向斜,轴面倾向南东,倾角40°左右,地层为奥陶系上统中组(O32),下组(O31)浅变质石英砂岩、板岩。
NW翼主要岩层产状为:N50°~70°E/27°~80°SE;主要层理产状:N35~55°W/90°、N30°W /57°NE、N15°E/68°NW。
SE翼主要岩层产状为:N50°~65°E/45°~78°SE;主要节理产状:N45°W/90°、N45°W/38°NE。
据深孔钻探揭示:岩层倾角变化极大,从上至下岩层倾角由35°、30°变为75°、85°、65°,直立、45°、75°、40°、30°等,具有上下部倾角较平缓,中间倾角陡甚至直立,挤压褶皱明显的特点,如孔深108~137m及202~205m段,岩芯为半边砂岩半边炭质板岩,岩层倾角近似直立,有倒转趋势。
2)断裂平岭-东岭压扭性断裂(F34):属区域性断裂,从隧道D3K83+850~出口斜插而过,走向呈舒缓波状,约为N30~50°E,倾NW向,倾角约50°。
断裂带上挤压破碎,破碎带宽约20m,个别地段地层陡立或出现牵引褶皱。
上升盘层理产状N25~40°E/26~56°SE;下降盘层理产状N8~45°E/9~57°SE。
(3)地震动参数区划根据国家地震局《中国地震动峰值加速度区划图》(1/400万GB18306~2001图A1)该段地震动峰值加速度<0.05g。
(二)不良地质现象及特殊岩土测区内未见特殊岩土分布。
(1)围岩岩爆及变形预测该隧道在DK80+590~DK82+220段埋深在500~643m,围岩由石英砂岩、炭质板岩构成;有产生隧道变形的可能,施工过程中岩层将产生剥落和发生岩爆,预测会发生中等岩爆。
(2)有害气体测试该段隧道围岩由浅变质石英砂岩、炭质板岩构成。
炭质板岩节理裂隙中有瓦斯及有害气体溢出,预测隧道甲烷相对涌出量0.00067m3/T.d,属低沼气溢出型。
当瓦斯浓度达5~16%时有爆炸危险,H2S浓度>0.00066%及SO2浓度0.0007%时对人体有伤害危险。
(3)发射性特征经自然伽玛测井测定,该孔岩层的自然伽玛放射性强度在105~217API,平均为161API,在隧道施工时,对人体无放射性伤害。
(4)井温隧道内温度23.3~24.5℃,地温梯度1.25~1.7℃/100m,属正常地温范围。
三光面爆破理论隧道光面爆破采取微振动控制爆破技术。
为控制超挖,周边采用光面爆破方法。
隧道光面爆破要求周边眼爆破既能将岩石爆落下来,又能形成规整的轮廓,尽可能保留半孔痕迹,减小爆破对围岩的扰动,减少超挖量。
装药集中度(q)、最小抵抗线(W)直接影响周边岩石的爆落效果;“规整轮廓”主要与炮眼间距(E)、炮眼密集系数(m=E/W)和最小抵抗线有关(W);半孔率主要与不耦合系数(D=d炮眼/d炸药)有关。
因此,影响隧道光面爆破效果的主要参数应是:炮眼间距(E)、炮眼密集系数(m)、装药集中度(q)、最小抵抗线(W)、不耦合系数(D)。
而它们之间又是相互联系的,只有这些参数整体上处在某一正确的范围内,才能达到理想的光爆效果。
影响光面爆破效果的因素有很多,主要有围岩地质条件、炸药特性、断面形状和大小、钻孔质量等。
其中岩地质条件和钻孔质量是最主要的影响因素。
实践表明,通常的光面爆破参数取值范围如下:炮眼间距E=(8~15)d、炮眼密集系数m=0.7~1.0、最小抵抗线W=(10~20)d或者W=E/m、不耦合系数D=1.5~2.0、装药集中度q=0.04~0.4(kg/m)具体计算设计方法有:工程类比法、半经验半公式法、理论计算法。
四xx隧道爆破施工概况隧道光面爆破原始条件表1 洞内开挖平面尺寸 6.26m×8.8m2 洞内开挖断面面积49~69m23 围岩类型Ⅲ~Ⅴ类围岩4 炸药类型2号岩石硝铵、乳化炸药5 药包规格直径32mm6 光爆孔间距70cm以上7 光爆孔外插角7°以上且不规则8 光爆孔最小抵抗线孔口25cm9 周边眼孔深3m10 掏槽眼孔深 4.5mxx隧道爆破施工采用微振动控制爆破技术,周边孔采用光面爆破方法。
由于隧道围岩较差;同时隧道开工时间较短,爆破队伍对围岩性质认识不清,且对光面爆破技术的理解不到位、钻孔质量不高,造成了隧道光面爆破效果差,主要表现为半孔率低、光爆面不整齐、超欠挖严重等现象,最终影响到作为洛湛铁路控制工程的xx隧道的施工安全及掘进速度。
五光面爆破的主要参数(1)理论计算隧道爆破炮孔钻孔时由外侧向中间分别为周边孔、辅助孔和掏槽孔。
其中周边孔和辅=42mm;掏槽孔的钻孔深度为4~4.5m,超出周边助孔钻孔深度为3~3.5m,炮眼直径d炮眼孔和辅助孔的孔深50cm。
根据光面爆破的理论数据,取周边孔孔距E=(10~15)d,则炮眼间距E=(10~15)d=45~63cm,周边孔沿开挖边线均匀布置。
装药集中度q=0.1~0.15(kg/m);不耦合系数D=1.5~2.0。
钻孔时,周边孔孔口边紧贴设计开挖边线,向外侧偏斜3~5°钻孔。
与周边孔紧邻的一排辅助眼决定了周边眼最小抵抗线(W),一般要求W=1.2E=55~60cm,辅助孔孔距设为0.7~0.8m,排距为0.6~0.8m。
具体见《炮孔布置示意图》。
爆破参数的理论计算A.全断面钻孔数量N根据泽波尔建议公式: N=a1+a2Sa1、a2——为岩体可爆程度确定的系数,经查a1=20, a2=1则N=20+1×49=69,取N=65~75个B.周边孔平均炸药用量q p根据公式:q p=aWL p(0.5~0.9)qq p——周边孔平均炸药用量kga ——周边孔孔距cmW——周边孔最小抵抗线cmL p——周边孔孔深q——单位岩体耗药量kg/m3取a=0.5mW=50cmL p=3mq=1.1kg/m3则q p=0.4~0.6kg。