光面爆破技术在钱塘垅水库里庄引水隧洞中的应用:兰溪钱塘垅水库
时间：2019-04-10 03:16:12 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：隧洞施工，光面爆破技术的利用，能有效地控制好洞壁的超欠挖；后序初期支护的平整度、质量都能得到保证。能减少支护投入，节约施工成本，增加经济效益。 关键词：隧洞 ， 光面爆破 ， 钻爆技术 ， 应用
Abstract: the tunnel, the use of smooth blasting technology, can effectively control the cave walls of super owe dig; After the primary support sequence of flatness, quality can be guaranteed. Can reduce the supporting investment, saves construction cost and increase economic benefits.
Keywords: tunnel, smooth blasting, drilling and blasting technology, application
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
1、 工程简介
钱塘垅水库为砼面板堆石坝，坝高65米，坝顶长255米，正常蓄水量866万立方米，属小（1）型水库，是兰溪市城市供水第二水源。里庄引水隧洞是钱塘垅水库的附属工程之一，里庄引水隧洞工程枢纽由引水堰和引水洞组成。引水隧洞总长1483米，开挖洞径2.9米，洞型为门洞半园顶式，衬砌后洞径为2.3米，最大设计引水流量8.0m /s。隧洞进口底高程206米，出口底洞高程197米，纵坡5.986‰，为有压流隧洞。
2、 工程地质
2．1地形地貌
该工程爆破区域属浙中丘陵盆地和浙西山丘陵的交接部位，大部分属龙门山脉，山体走势呈近东西。区内群山盘结，山势陡峻，最高峰海拔高达1312米，低洼处海拔50米左右，相对高差大，区内河流呈放射状分布，悬崖峭壁众多，流量随季节性变化，属侵蚀下切型河谷。
2．2底层岩性
测区出露地层主要以侏罗系火山岩及白垩系陆相碎屑岩为主，中元古界、寒武系、奥陶系沉积岩零星分布；河流滩地及低洼地区分布有四系全新统松散堆积层，另外尚有晚侏罗世侵入潜火山分布。
2 、3地质构造及地震
该区所处的大地构造单元杨子准地台（I1），钱江台褶带（Ⅱ2），常山—诸暨拱褶带（Ⅲ5），衢州—浦江拗褶断束（Ⅳ8）。
测区位于江山—绍兴碰撞拼贴带中部 ，断裂构造十分发育，以北东和东西向断裂组成测区的构造骨架，褶皱不发育，岩层多为单斜产出，仅在马涧一带出现褶皱构造。
3、 光面爆破设计技术要求
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—底角爆。
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.01m—0.2m处，光爆孔的孔底朝遂洞开挖轮廓线方向倾斜3~5度。当爆孔孔径D为40mm时，周边孔间距E=（10~16）D，Ⅱ、Ⅲ级围岩周边眼的间距为0.55m，Ⅳ级围岩约为0.50m比较合适。
3．2．2光瀑层厚度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，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，坚硬岩石光爆层可小些，松软破碎的岩石光爆层可大些。Ⅱ、Ⅲ级围岩W取55㎝，Ⅳ级围岩W取60cm。
3．2．3密集系数K，周边眼密系数是周边眼间距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0.75）
3．2．4孔深L围岩循环进尺：L=0.58*2.9*90%=1.3m (隧道宽度B=2.9米)。除掏槽眼和底角眼取值1.5米外，其余各眼炮孔深度取1.3米，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。
4. 引水隧洞石方洞挖
4. 1挖洞程序
施工准备—测量放线—造孔—装药—爆破—散烟—通风—安全处理及安全支护—出碴—下一循环施工准备。
洞挖采用全断面开挖法施工，作业组二班制轮换施工。
5、钻爆作业
钻爆采用钻孔台架配手持式风动凿岩机钻孔，人工装药起爆。钻爆作业按照爆破设计进行钻眼、装药、接线和引爆。如围岩出现变化需要变更爆破设计时，由主管技术负责人确定。炮孔的装药，堵塞和引爆线路的连接，均由考核合格的爆破工负责。
5．1测量
测量是控制开挖轮廓精确度的关键，采用隧道断面激光测量仪进行断面和炮孔划线。每循环都由测量技术人员在掌子面标出开挖轮廓和炮孔位置。
5．2定位开眼
采用钻孔台车钻眼时，台车与隧道走线保持平行，台车就位后按炮眼布置图正确钻孔。对于槽眼和周边眼的钻眼精度要求比其它眼要高，开眼误差要控制在3~5cm以内。
5．3钻孔
钻工要熟悉炮眼布置图，要能熟练地操纵凿岩机械，特别是钻周边眼，一定要富有经验。
5．4装药
钻完孔后，用高压风吹孔，经检查合格后装药，装药自上而下严格按爆炮设计规定的装药量，雷管段号“对号入座”，爆破网路连接、检查及起爆，按照爆破设计要求和GB6722-86（爆破安全规程）执行。
5．5堵塞：所有装药的炮眼均堵塞炮泥，堵塞长度不小于40cm.。
5、6爆破：周边孔采用导爆索起爆的光面炮爆工艺，其余孔全部用非电毫秒延期雷管起爆。
5．7瞎炮处理
发现瞎炮，应首先查明原因，如果是孔外的导爆管损坏引起的瞎炮，则切去损坏部分重新连接导爆管即可，但此时的接头应尽量靠近炮眼，如因孔内导爆管损坏或其本身存在问题造成瞎炮，则应参照《爆破安全规程》有关条款处理。
5．8根据以上的光面爆破钻爆施工技术及精心钻爆作业，有效地控制了隧洞的超欠挖难题。炮眼痕迹存率在硬岩达到85%，中硬岩达到75%，软岩达到55%，达到规范要求。
6、施工出碴
所有洞内包爆碴采用装碴机机械出碴，宝马拖拉机进行运输。出碴后，人工进行安全支护和清底，并准备下一循环施工。
7、光面爆破的施工总结
7．1钻爆法开挖是否经济、高效、关键是控制好超欠挖，钻爆施工中所采取的措施：（1）根据不同地质情况选择合理的钻爆参数，选配多种爆破器材，完善爆破工艺，提高爆破效果。对于Ⅱ、Ⅲ类围岩，考虑开挖线的预留量，爆破后机械凿到设计开挖轮廓线。，实践证明此法对于光面爆破十分有效，可以起到事半功倍的效果。（2）提高画线、钻眼精度，尤其是周边眼的精度，是直接影响超欠挖的主要因素，因此要认真测画中线高程，准确画出开挖轮廓线，（3）提高装药质量，杜绝随意性，防止雷管混装。（4）断面轮廓检查及信息反馈，了解开挖后断面各点的超欠挖后断面各点的超欠挖情况。分析超欠挖原因，及时更改爆破设计参数，减少误差，配专职测量工检查开挖断面。（5）建立严格的施工管理，在解决好超欠挖技术问题的同时，必须有一套严格的施工管理制度来保证技术的实施，为此，从进洞前，制定严格的奖罚制度，用经济杠杆和安全责任等一系列措施来调动施工人员的积极性，造成人人关心超欠挖，人人为控制超挖去努力。
7．2为达到光面爆破的效果，常采取的措施是（1）缩小周边眼间距（E），减小周边眼的最小抵抗线V，（2）减小装药量或减少装药密度，以便减小围岩的扰动。（3）周边眼在最后同时起爆。对于石质较差的岩层，使用毫秒迟发电雷管起爆周边眼，可使爆破既有同时起爆的爆破威力，又可减少对设计轮廓线以外围岩的扰动。（4）严格撑握炮眼方向，周边眼的眼底应落在同一垂直平面上，钻眼过程中经常检查炮眼的方向，及时校正，对于个别不符合要求的炮眼，则应废除，重新钻眼。
8.结束语
在引水隧洞施工中，采取光面爆破施工技术的优点是：（1）、减少超欠挖，减少炸药用量；（2）、爆破后岩面平整，岩碴块度均匀且小，利于装碴，为洞壁提供衬砌较好的施工面，有利于缩短施工期；（3）减少支护投入，节约施工成本，增加经济效益。
参考文献
[1].《水工建筑物地下开挖工程施工规范》（SL378—2007）
[2].《水利水电工程施工作业人员安全操作规程》（SL401—2007）
[3].《水利水电工程爆破施工技术规范》（DL/T5135—2001）
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
