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隧道施工光面爆破技术应用探讨
曾勇1周萍萍1吴秀勇2
1江西交通工程咨询监理中心南昌330008
2金丽温高速公路温州段工程建设指挥部温州325000
摘要光面爆破是通过控制爆破的作用范围和方向使爆破后的岩面光滑平整防止岩面开裂以减少超、欠挖和支护的工程量增加岩壁的稳定性减弱爆破振动对围岩的扰动进而达到控制岩体开挖轮廓的一种技术广泛应用于隧道开挖施工过程中本文结合浙江省金丽温高速公路隧道工程实际详细介绍了光面爆破的工作机理、参数选定及工艺方法。关键词隧道工程光面爆破
0前言
光面爆破是通过控制爆破的作用范围和方向使爆破后的岩面光滑平整防止岩面开裂以减少超、欠挖和支护的工程量增加岩壁的稳定性减弱爆破振动对围岩的扰动进而达到控制岩体开挖轮廓的一种技术。同时光面爆破也是一种难度较大的施工技
无法达到理想的爆破效果。
眼基本上看不到爆破裂隙及支护的工程量。减轻了爆破对围岩的扰动充分发挥了围岩的自承能力有效地提高了隧道的安全度。
1光面爆破的机理
光面爆破是沿开挖轮廓线布置间距较小的平行炮眼在这些光面炮眼中进行药量较少的不耦合装药然后同时起爆爆破时沿这些炮眼的中心连线破裂成平整的光面。通过国内外实验室研究和现场生产实践可以看出光面爆破是由于采用不耦合装药药包爆轰后炮眼壁上的压力显著降低此时药包的爆破作用为准静压力。当炮孔压力值低于岩石的抗压强度时在炮眼壁上不至造成“压碎”破坏。这样爆轰波引起的应力波和凿岩时在炮眼壁上造成的应力状态相似只能引起少量的径向细微裂隙。裂隙数目及其长度随不耦合系数和装药量而不同。一般在药包直径一定时不耦合系数值愈大药量愈小则细微裂隙数愈少而长度也愈短。
光面炮眼组同时起爆时由于起爆器材的起爆时
间误差不可能在同一时刻爆炸。先起爆的药包的应力波作用在炮眼周围产生细微径向裂隙图1b的A炮眼。由于B炮眼所起的导向作用结果沿相邻两炮眼连心线的那条径向裂隙得到优先发育。在爆炸气体作用下这条裂隙继续延伸和扩展在相邻两炮眼的连心线同眼壁相交处产生应力集中此处拉应力最大。A、B两炮眼中爆炸气体的气楔作用将这些径向裂211不耦合系数不耦合系数是指炮孔直径d和
药卷直径d0之比。
Kdd0
不耦合系数K1表示炮孔直径和药卷直径完全耦合炮孔全部被炸药装满。药卷与孔壁之间没有空隙。此时爆轰压力对孔壁作用明显。
K1表示炮孔直径与药卷直径不耦合药卷与孔壁之间有空隙。K越大则空隙也r