掌握隧道工程施工方法

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1B423041&nbsp;&nbsp;隧道施工常用的爆破方法<br />
（1）&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 概述<br />
&nbsp; &nbsp; 隧道爆破通常采用掏槽爆破，即将开挖断面上的炮眼分区布置和分区顺序起爆，逐步扩大完成一次开挖，分区是按照炮眼的位置、作用的不同有三种炮眼：即掏槽眼、辅助眼、周边眼。这三种炮眼除共同完成一个循环进尺的爆破掘进外，分别各有其作用，因此各有不同的位置、长度、方向、间距的要求。<br />
&nbsp; &nbsp;（2）隧道爆破开挖中的炮眼布置方法<br />
1）&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 掏槽眼<br />
①掏槽眼的布置,合理布置掏槽眼应掌握好炮眼的三度：深度、密度和斜度，并通过计算确定药量及放炮顺序等；<br />
②掏槽眼的作用，是将开挖面上适当部位先挖出一个小型槽口，以形成新的临空面，为后爆的辅助炮开创更有利的临空面，达到提高爆破效率的作用；<br />
③掏槽眼本身只有一个临空面，且受周围岩石的挤压作用，故常药采用较大的爆药单位消耗K值和较大的装药系数A值，以增大爆破粉碎区，并利用爆破冲击波及爆炸产物作功，将岩石抛出槽口。为保证掏槽炮能有效地将石渣抛出槽口常将掏槽眼设计掘进进尺加深10-20cm，并采用反向边疆装药和用双雷起爆。<br />
④槽口尺寸常在1.0-2.5m2之间，要与循环进尺，断面大小和掏槽眼方式相协调。要求掏槽眼口间距误差不得大于5m。<br />
⑤掏槽方式一般可以分为斜眼掏和直眼掏两大类，斜眼掏槽的优点：可按岩层实际情况选择掏槽方式和掏槽角度，容易把石渣抛出槽口，且掏槽眼数目较小，其缺点是眼浓度受坑道断面尺寸的限制，不便于多台钻机同时钻眼，钻眼方向难掌握准确。<br />
⑥直眼掏槽的优点：便于多机同时钻眼和不受断面尺寸对爆破进尺的限制，适用于深孔爆破，从而为加快掘进速度提供了有利条件，且掏槽石渣抛掷距离较短。目前现场多采用直眼掏槽。但缺点是其炮眼数目较多，炸药单耗量K值也要加大，炮眼位置和垂直方向要求其有较高的精度，才能保证良好的爆破效果。因地质多变，几种掏槽方式可混合使用。<br />
⑦据近年来重型凿岩机的投入使用，使得钻大直径D>100mm孔眼并不困难。直眼掏槽中多采用大直径空眼，其作用相当于为装药掏槽提供了临空面，并取得了良好的掏槽效果。一般在中硬和坚硬岩层中，对于设计循环进尺为3.5 m左右时，采用双空孔形式最佳，对3.5-5m的深孔掏槽，宜采用三空孔形式最好；对3m以下的浅眼掏槽，则采用单空孔形式交好。为了保证掏槽炮眼爆炸后岩渣有足够的膨胀度，一般要求眼体积为掏槽槽口体积的约10%-20%为宜。<br />
1）&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 辅助眼及周边眼布置方法<br />
①辅助眼的作哟感是进一步扩大槽口体积和爆破量，并逐步接近开挖断面形状，为周边眼创造有利的条件。<br />
②辅助眼的布置主要是指炮眼间E值和最小抵抗线V值的确定，主要根据岩石软硬和药量多少，由工地试验确定。其布置原则可参照后述周边眼的 布置原则进行，只是V，E值及单孔装药量q较大些。一般取E/V=0.6-0.8为宜。并宜采用孔底连续装药。辅助眼应由内向，逐层布置，逐层起爆，逐步接近开挖断面轮廓形状。<br />
③周边眼的作用是一种辅助炮眼，目的是成型作用。周边眼爆破后使坑道断面达到设计形状和尺寸。周边眼的位置一般是沿着设计轮廓线均匀布置，其炮眼间距和最小抵抗线长度均比辅助眼小，目的是使爆破出坑道的轮廓较为平顺和控制超欠挖量。<br />
④为了保证开挖面平整，辅助眼及周边眼应使其眼底落在同一垂直面上，必要时应根据实际情况调整炮眼的深度。<br />
&nbsp; &nbsp;（3）光面爆破法<br />
1）&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 概述<br />
光面爆破是通过调整周边眼的各爆破参数，使爆炸先沿各孔的中心连线形成贯通的破裂缝，然后内围岩体裂解，并向临空面方向抛掷。这种爆破在围岩中产生的裂缝较小，使爆破后的岩石表面能按设计轮廓线成型，表面较平顺，超欠挖很小。<br />
2）&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 光面爆破的技术要求<br />
①根据围岩特点合理选择周边眼间距和周边的最小抵抗线。<br />
②严格控制周边眼的装药量，应使药量盐炮眼全长合理分布，并合理选择炸药品种和装药结构。<br />
③采用周边同时起爆。<br />
3）光面爆破的分区起爆顺序：掏槽眼→辅助眼→周边眼→底板眼。辅助眼则应由里向外逐层起爆。<br />
&nbsp; &nbsp;（4）预裂爆破法<br />
预裂爆破法的分区起爆顺序为：周边眼→掏槽眼→辅助眼→底板眼<br />
&nbsp; &nbsp;（5）毫秒爆破法<br />
&nbsp; &nbsp; 1）概述<br />
毫秒爆破其实质是以毫秒雷管严格按一定顺序起爆炸药包组，使爆破前后阶段的时间间隔极其短促，以毫秒计算。爆破产生的岩石破化作用力（应力波或冲击波）可以叠加，促使岩石易于被炸碎；同时，前后段爆破传递到围岩内部的冲击波又互相干扰和相互抵消，使冲击波对围岩的振动破坏大为减弱。<br />
2）实现毫秒破坏一般有两个方法：一是用毫秒雷管和毫秒起爆器（用延长仪器控制延发时间）；另一方法是使用毫秒雷管起爆。<br />
3）&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 装药结构<br />
①正向装药：将起爆药卷放在药眼口第二个药卷位置上，药管聚能穴朝向眼底，并用炮泥堵塞眼口，即每个炮眼内从眼底到眼口的装药顺序是：先装普通药卷→次装引药爆药卷→后用炮眼泥堵塞眼口<br />
②反向装药：将起爆药卷放在眼底第二个药卷位置上，雷管聚能穴朝向眼口；即每一个炮眼内从眼底向眼口的装药顺序是：先装引爆药卷→次装普通药卷→后用炮眼泥堵塞眼口。<br />
国内外时间证明反向装药结构能提高炮眼利用、减少瞎炮率、减少石渣块度，便于装渣运输，增强抛掷能力和降低炸药消耗量。当炮眼愈深时，反向装药结构的爆破效果愈好。