摘要:近些年來,我國紛紛建設了公路、鐵路、地鐵和輕軌等道路工程,這促進了我國交通事業(yè)的飛速發(fā)展,在這些工程中都伴隨著地下工程和隧道工程的開發(fā),在這些隧道或地下工程的施工過程中都伴有開挖過程,在開挖時必須運用到爆破技術,為了使隧道工程施工在爆破上具有安全性,需要了解和掌握隧道的爆破控制技術。文章就隧道控制爆破技術和應用進行探討。
關鍵詞:石油化工設備雜志,隧道工程,控制爆破,技術,應用
引言
隧道爆破階段是隧道施工建設中的關鍵環(huán)節(jié)之一,對其控制的程度和隧道的建設質量有著密不可分的聯(lián)系,因此加強控制爆破施工不僅直接影響到施工安全,另外爆破工作將對工程的進度起到一定程度的制約。在工程經(jīng)濟效益和管理效果方面也或大或小的受到隧道爆破工作的影響。
一、控制爆破技術的概述
1、控制爆破的理論
控制爆破就是根據(jù)工程和爆破環(huán)境、規(guī)模等條件,通過各種技術,嚴格控制爆炸過程和對介質的破碎過程,使爆破達到預期的效果,保證爆破的方向、噪音等在合理的控制范圍內(nèi),我們對這種爆破效果和爆破危害的雙重控制的爆破,稱之為控制爆破。
2、控制爆破技術的種類
控制爆破技術主要有:
2.1微差爆破
微差爆破就是利用毫秒延時雷管達到延時爆破的爆破技術。它的主要優(yōu)點就是可以降低爆破地震效益所導致的沖擊作用;實現(xiàn)巖石碎塊的均勻度,使得爆破巖石碎片集中化,便于清理;降低爆破次數(shù)、提高爆破效果。
2.2擠壓爆破
擠壓爆破技術就是在爆區(qū)自由面前方人為預留巖渣,以此提高**能量的利用率和改變破碎質量。它的主要優(yōu)點就是增加了工時的利用率,降低了爆破頻率;通過擠壓爆破可以使巖石在擠壓過程中發(fā)生二次沖擊,提高了巖石破碎率,降低了二次爆破的工作量。
2.3光面爆破
就是在開挖的巖石中保證其表面光滑而且不受明顯破壞的爆破技術。光面爆破技術可以有效的保護開挖巖體的穩(wěn)定性,降低施工成本。光面爆破的原理就是采取在開挖巖體表面布置密集的小直徑炮眼,在這些炮眼中不耦合裝藥或者部分孔不裝,同時起爆形成平整的光面。
2.4預裂爆破
人為開挖制造一條裂縫,這條裂縫是保留圍巖與爆區(qū)的分裂線,有效的保護圍巖,降低爆破地震危害的控制爆破技術。預裂爆破的炮孔直徑一般越小,孔痕率就會越高,對爆破的效果就會產(chǎn)生巨大的影響。
3、隧道控制爆破技術的重要性
在我國經(jīng)濟水平不斷提高的大前提下,城市的基礎設施得到了不斷的建設和完善,各種類型的工程建設紛紛涌現(xiàn),特別是城市道路和公路工程的建設和發(fā)展勢頭尤為地迅猛,這些道路和公路工程的建設促進了我國交通事業(yè)的騰飛,使得我國的交通事業(yè)進入了一個新的發(fā)展階段。眾所周知,公路、鐵路、地鐵和輕軌等道路和公路工程的建設都伴隨著地下工程和隧道工程的施工,而其地下或隧道工程在施工過程中也會伴有著開挖階段和過程,在開挖的過程中必須運用到爆破技術,由于城市中的隧道在特點上普遍具有地表建筑物密集、埋深較淺的特點,這給其爆破施工帶來了施工安全隱患,為了使隧道工程在施工上具有安全可靠性,了解和掌握隧道的控制爆破技術是必要的,只有掌握了這一技術,才能更好地保證隧道工程施工的安全可靠性,進而保障施工人員的生命財產(chǎn)安全不受威脅,并充分發(fā)揮隧道工程的社會效益和經(jīng)濟效益,從更大的方面來說,可以推動我國經(jīng)濟健康向上地發(fā)展,并促進我國各方面事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,使得我國的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略早日實現(xiàn)。
二、爆破控制施工要點
1、提高鉆孔技術水平
鉆孔技能對隧道超欠挖作用的重要影響要素為四周炮孔的外插角、開口位置以及鉆空深度。依據(jù)專業(yè)經(jīng)驗,不停地提高其鉆孔技術水平。
2、解決好爆破技術參數(shù)的恰當匹配
從現(xiàn)在統(tǒng)計的隧道爆破手段、形式、爆炸參數(shù)研究來看。爆炸技能參數(shù)的恰當匹配是特別關鍵的。爆炸設計為隧道開挖的重要技術,在做爆炸設計時當參考隧道斷面大小、圍巖等級以及機械設備等來綜合考慮。
3、地質條件是客觀條件,它是獲得爆破參數(shù)的基本依據(jù)
爆破設計一般是參考經(jīng)驗、類比和現(xiàn)場實驗設計,但地質條件為隨掘進而逐漸變化的,其中,圍巖節(jié)理裂隙的變化最關鍵。在施工時期,參考開挖面對圍巖來觀測描敘,還要對圍巖的節(jié)理裂隙狀況作出預測,快速調整爆炸參數(shù)和施工手法或選取局部內(nèi)移炮眼、局部空孔不裝藥、局部調整起爆順序等措施。
4、組織管理工作的強化
完善的施工體系以及系統(tǒng)的質量確保質量是隧道施工的根本保障,經(jīng)過全面性的管理和監(jiān)督對鉆爆工作以及爆炸設計予以控制,經(jīng)過對有關技能人員的培訓,提高質量。樹立相應的職責準則,依據(jù)施工質量予以獎懲。另外,經(jīng)過制定嚴厲的工作規(guī)章以及評價規(guī)范,對各項工作的完整狀況予以查看。樹立起及時的信息反饋體系,確保地道的超挖以及欠挖信息現(xiàn)場人員可以及時了解,用以調整施工過程或者是施工的工藝辦法,最大程度的控制超挖以及欠挖值。另外,對施工地址預報予以重視,準確將未施工區(qū)域的狀況及時探明,并跟著圍巖條件對鉆爆參數(shù)進行調整。經(jīng)過合理的施工工藝以及施工辦法的使用,到達預期的爆破效果。
二、隧道控制爆破技術應用
1、工程概況
某隧道位于重慶市某縣某鎮(zhèn),隧道穿越山脈為中低山地貌,基于高石河隧道地形比較復雜,隧道開挖面積要達到100m2,因此根據(jù)施工現(xiàn)場的環(huán)境以及施工設備可以采取上、下臺階法開挖,選擇2#的巖石乳化**,鉆孔的直徑為42mm,采取并聯(lián)分段毫秒導爆管。上斷面開挖44m2,下斷面開挖56m2,它們都采取水平炮孔開挖方式。
2、爆破參數(shù)的確定
根據(jù)以往的工作經(jīng)驗以及爆破原理,本工程溝槽采取楔形溝槽法,炮孔則采取掏槽眼、輔助眼、周邊眼等多種布孔的方式,并且利用不同段別的毫秒雷管實現(xiàn)對光面控制爆破。 3、炮孔的數(shù)量以及炮孔直徑
根據(jù)工程的實際環(huán)境以及巖石的堅硬程度,并且結合爆破技術的原理,來確定在工程的掌子面確定炮孔的數(shù)量,一般我們在確定炮孔數(shù)量時選擇的公式是:
根據(jù)公式我們可以準確的計算出該工程的炮孔數(shù)量應該為150個,其中
N――炮孔的數(shù)量(個);
s――掘進斷面積(m2);
f――巖石堅固性系數(shù)
4、裝藥量的計算及分配。裝藥量的多少對爆破效果會產(chǎn)生重要的影響,藥量不足與過多都會影響工程的質量,因此要合理的確定具體的裝藥容量,合理的藥量要根據(jù)**的性能和質量等多方面進行確定,但是由于施工環(huán)境具有很多的不可計算的因素,因此我們在確定**容量時多根據(jù)以下公式進行計算:
Q=qV。
在公式中:
Q――爆破循環(huán)需要的**量;
q――爆破每立方米所需要的**的消耗量(kg/m3);
V――一個循環(huán)近尺所爆落巖石的總體積,即V=IS,m3。
三、爆破施工設計
1、上臺階施工設計
炮眼布置。炮眼的布置要嚴格按照控制爆破震動原理進行布置,首先從距底板的50cm處開始,沿隧道的中心線兩側對稱布置4對垂直楔形掏槽孔,它們的排列順序是:頭排的輔助孔與掏槽孔的距離要保持40cm,中間輔助孔的距離也為40cm,最外排的輔助孔與邊墻的距離為85cm左右;在隧道的拱部布置4排崩落孔,他們之間的排距為60cm,最外層的崩落孔與隧道邊界要保持65-80cm的相距距離;周邊的炮孔要與開挖邊界保持20cm,并且炮孔鉆眼要向外傾斜5°左右,底板孔直接布置在底部邊界上,并且向下傾斜10°左右進行鉆孔,并且要保持孔距之間達到85cm。圖1上半臺階炮示意圖:
2、下臺階施工設計
炮孔布置。下斷面橫截面上應該布置3排主爆孔,其中3個頭排爆孔的抵抗線為1.1m,隨后再布置2排主爆孔,其間距為0.8m左右,并且要保證每排要布置4個炮孔,孔距的間距為1.0m,同樣兩側的邊墻也要布置4個周邊孔,孔距為0.7m。裝藥結構與單孔裝藥量。下端面的裝藥結構與上斷面的裝藥結構是相同的,除了底板孔使用單卷的重量為200g的乳化**外,其余都是用單卷為150g的2#的巖石**。各炮孔的單孔裝藥量。圖2下半臺階炮孔示意圖所示:
結束語
總之,我們在進行隧道施工前要準確的制定準確的爆破施工方案,并且準確的按照施工環(huán)境以及施工設備等計算**的使用量以及炮孔的布置數(shù)量以及位置等,以此實現(xiàn)爆破效果達到預期的目的。
參考文獻
[1]吳海清.對隧道控制爆破技術問題的探討[J].建材與裝飾,2008,(1).
[2]齊景岳.隧道控制爆破技術[J].鐵道標準設計,2006,(11).
[3]周春鋒.城市淺埋隧道開挖減震控制爆破技術[J].工程破,2010,7(1).
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