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1、木寨岭隧道光面爆破施工技术摘要，文章主要介绍木寨岭隧道马家沟斜井正洞光面爆破参数的选择、施工方法及工艺，对控制隧道超欠挖起了积极的作用。关罐询：隧道：光面爆破：参数选择：施工技术一、工程概述新建兰州至重庆铁路夏官营（不含）至广元段（不含）LYS-3标木寨岭隧道,位于甘肃省定西市，起于漳县（大草滩镇）止于岷县（梅川镇）线路基本呈北向南走向。该隧道设计为两座单线，为全线第二长隧道，也是全线控制性重点工程之一。起止里程为DK173+350DK192+370（右线隧道Dyl73+310Dy192+390）,全线长19020m（右线长19080m）o马家沟斜井位于甘肃省定西市梅川镇马家沟，本斜井长925
2、m,与正洞相交于DyK190+000处,与线路交角45。斜井洞口位于马家沟北坡，洞口上方较为平坦，洞口埋深较浅，均为黄土，整体性较差，洞底高程2489.5m。洞身基岩主要为IV、V级围岩，IV级围岩主要为板岩和碳质板岩，V级围岩主要为黏质黄土，岩体较完整，局部为砂质黄土，围岩易产生掉块及坍塌，岩体较软，遇水易软化，稳定性较差，局部易垮塌。二、光面爆破的特点根据“新奥法”施工的需要和工程地质条件，结合施工现场实际情况，决定采用光面爆破施工。光面爆破施工，可以减少对围岩的扰动，增强围岩的自承能力，特别是在不良地质条件下效果更为显著，不仅可以减少危石和支护的工程量,而且保证了施工的安全；由于光面爆破
3、使开挖面平整，岩石无破碎，减少了裂隙,这样可以大大减少超欠挖量。据有关资料统计，光面爆破与普通爆破相比，超挖量由原来的15%20%降低到领7斩不但减少出楂量，而且还很大程度的减少了支护的工作量，从而降低的成本，加快了施工进度。三、施工方案以“管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、强支护、勤量测”作为开挖施工的指导方针。IV、V级围岩开挖支护均采用台阶法施工，开挖支护分上、下台阶作业面,按平行工序施工，钻爆法开挖，挖机扒硝，装载机装硝、自卸汽车运硝至洞外。上台阶长度控制在46米，IV级围岩开挖循环进尺控制在L5米以内，V级围岩开挖循环进尺控制在1.O米以内。四、爆破方案设计马家沟斜井施工段内主要为IV
4、、V级围岩，开挖爆破设计的原则是：采用光面爆破，以尽可能减少对围岩的扰动，维护围岩自身的稳定性，达到良好的轮廓成型。IV级围岩上、下台阶开挖断面面积为49.68I112,V级围岩上、下台阶开挖断面面积为50.46m2o1、采用楔形掏槽方式，周边眼采用小药量间隔不耦合装药结构，其他眼采用连续不耦合装药结构。装药结构如图1、图2所示：泡泥图1：连续不耦合装药结构示意图图2：周边眼间隔不耦合装药结构示意图2、起爆方式采用电力起爆方式起爆。3、爆破所用炸药采用2号岩石乳化炸药，炸药规格为632200g。4、导爆管雷管所选用段数有1段、3段、5段、7段、9段。5、IV级围岩开挖爆破设计图如图3所示附注：
5、图中1、3、5、7、9为毫秒雷管段号，其余数字单位均为cm。图3：IV级围岩开挖爆破设计图6、IV级围岩掏槽眼示意图如图4所示:图4：IV级围岩掏槽眼示意图（本图单位均为Cm）7、IV级围岩开挖爆破设计参数如表L表1：IV级围岩开挖爆破参数表编号炮眼名称数附（个）炮眼长度m单孔药量总药量非电亳秒雷管起爆服序Pft注单眼总数kg卷kg卷段别数量1-1拘出眼62120.94.55.42716132乳化炸药2-1辅助眼41.76.80.632.41234432乳化炸药3-1:图眼101.7170.424.020510小32乳化炸药4-1周边眼181.730.60.213.618718巾32乳化炸药5
6、-1底板眼111.718.70.94.59.949.5911力32孔化炸药合计4925.3126.S49432礼化炸药编号炮眼名称数Ift（个）炮眼长度m电孔药量总药堂非电电秒密管起爆顺序Pff注单眼总数kg卷kg卷段别数贵1-2台眼81.713.60.420.71618中327L化炸药2-2:台眼91.715.30.52.51.622.539432乳化炸药3-2治眼101.717.00.73.52.735510寺32孔化炸药4-2底板眼111.718.70.94.59.649.5911432乳化炸药合计4624.612338432乳化炸药8、V级围岩开挖爆破设计图如图5所示:附注：图中1、3
7、、5、7、9为毫秒雷管段号，其余数字单位均为cm。图5：V级围岩爆破设计图9、V级围岩掏槽眼示意图如图6所示:图6：V级围岩掏槽眼示意图表2：V级围岩开挖爆破参数表编号炮眼名称数量(个)炮眼长度m单孔药量总药量非电亳秒田管起爆顺序附注单眼总数kg卷kg卷段别数量1-1掏枪眼61.590.73.54.22116432乳化炸药2-1辅助眼21.22.40.420.843232乳化炸药3-1二圈眼IO1.2120.213.210510632乳化炸药4-1周边眼211.225.20.10.5210721小32乳化炸药5-1底板眼121.214.40.849.648912432乳化炸药合计5118.69
8、351432乳化炸药编号炮眼名称数量(个)炮眼长度m单孔药量总药量非电电秒田管起爆顺序附注单眼总数kg卷kg卷段别数量1-2一台眼71.28.4O.I0.50.73.517小32乳化炸药2-2二台眼81.29.60.211.683832乳化炸药3-2三台眼91.210.80.31.52.713.55932乳化炸药4-2四台眼101.2120.42420710寺32乳化炸药5-2底板眼121.214.40.849.648912632乳化炸药合计4618.6934632乳化炸药五、施工方法及工艺1、钻爆机具材料钻孔采用13台YT-28型凿岩机和3台20相空压机，人工钻孔，钻孔直径为42m,一字形合
9、金钢钻头。采用中35unX200mm、2号岩石铁梯炸药。引爆雷管为8号工业纸壳火雷管，炮眼内的起爆传爆，四通管连接，双雷管引爆，掏槽眼采用跳段雷管以利用扩大掏槽效果。2、光面爆破施工工艺(1)放样布眼钻眼前，测量人员用经纬仪和水准仪，准确定出隧道中心线和拱顶面高程；用红油漆画出开挖轮廓线，并标出炮眼位置，其误差不得超过5cm；每次测量放线的同时，要对上次爆破断面进行检查，及时调整爆破参数，以达到最佳爆破效果。(2)、钻眼要求掏槽眼：深度、角度按设计施工，眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5cm。辅助眼：深度、角度按设计施工，眼口排距、行距误差均不大于IOCm。周边眼：开眼位置在设计断面轮廓线上
10、允许沿轮廓线调整其误差不得大于5cm；炮眼方向可以3%5%的斜率外插，眼底不得超出开挖断面轮廓线10cm,最大不得超过15cm。内圈眼至周边眼的排距，误差不得大于5cm；内圈眼与周边眼应采用相同的斜率。钻眼装药率调整，当开挖面凹凸较大时，应按实际情况调整炮眼深度(相应调整装药量)，力求所有炮眼(除掏槽眼外)眼底在同一平面上。钻眼完毕，按炮眼布置图进行检查并做好记录，有不符合要求的炮眼重钻，经检查合格后，方可装药爆破(3)、炮眼布置要求先布置掏槽眼，其方向在岩层层理明显时应尽量垂直于层理，掏槽眼应比其他眼加深20cmo周边眼严格按设计开挖轮廓线布置，在硬岩层中，周边眼的眼口在断面设计轮廓线上，眼
11、底超出轮廓线小于IOCn1；在软岩中，周边眼的眼口在断面设计轮廓线内小于8cm,眼底落在轮廓线上。辅助眼根据上稀下密，中部均匀分布的原则布置。(4)、孔口堵塞长度LO1.0=(0.20.5)W一般堵塞长度浅眼不超过20cm,深眼不超过30cm。(5)、清孔装药装药前用小直径高压风管将炮眼内石屑吹净，装药需分片，分组按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行，雷管要“对号入座”不得混装。所有炮孔均用炮泥堵塞，堵塞长度周边眼不小于20cm,其他眼不小于35cm。周边眼采用小药卷配导爆索，以增加不耦合系数和爆破时的缓冲作用，炮孔装药均采用反向装药结构。(6)、连接起爆网络起爆网络采用复式网络，以保证起爆的
12、可靠性和准确性。导爆管采用四通管连接，不能打结和拉伸，各类炮眼雷管连接段数相同。引爆雷管应用绝缘胶布包扎在离一根导爆管自由端15Cm处，聚能穴背向传爆方向，网络连好后要有专人负责检查后再起爆。(7)、光面爆破施工技术措施对所有爆破作业人员进行岗前培训I,使他们充分了解光面爆破的重要性及一些有效可行的施工方法，以提高操作熟悉程度。选用低爆速、低猛度、低密度、传爆性能好、爆炸威力大的2号岩石镂梯炸药。用不耦合装药结构，光面爆破不耦合系数为1.52.0,但药卷直径不应小于该炸药的临界直径，以保证稳定传爆。严格掌握与周边眼相邻的内圈眼的爆破效果，为周边眼爆破创造临空面。炮眼深度大于2.5m时，内圈眼应
13、与周边眼有相同的外插角，周边眼应尽量同时起爆。控制装药集中度，必要时采取间隔装药结构，为克服眼底岩石的夹制作用，可在眼底加强装药。当岩石层理明显时，炮眼方向应尽量垂直于层理面，如节理发育，炮眼应尽量避开节理，以防卡钻和影响爆破效果。六、光面爆破实施效果与经济效益1、光爆效果木寨岭隧道马家沟斜井正洞开挖掘进工作已完成，隧道开挖全部实行光面爆破，已开挖地段光爆效果良好。(1)、破后炮眼痕迹率达80*90乐两茬炮衔接台阶最大尺寸为IlCnb超欠挖量仅为5%左右，比非光面爆破的超欠挖量(达20%)要低得多。(2)、岩硝块度较小亦均匀，利于装硝，节省装运时间。(3)、减少支护投入，降低工程造价。(4)、岩面平整，应力集中小，减少安全隐患。2、经济效益(1)、节省时间：光面爆破施工钻眼及装药延长20min,清理危石或补炮缩短20min,初期支护缩短20min,装硝及出硝缩短20min,并方便了后续的挂土工布、防水板施工。(2)、节省材料：光面爆破比非光面爆破减少超挖量15%,按现行规范标准平均超挖值为15Cnb即每延米少开挖约2.Om,。减少同标号喷射混凝土超挖回填量约2m同时
