邢臺(tái)賀坪峽隧道與邢汾高速并行段爆破開(kāi)挖設(shè)計(jì)與施工要點(diǎn)淺析

李文明

摘 要：賀坪峽隧道呈西南-東北走向，位于河北省邢臺(tái)縣境內(nèi)，太行山山脊東側(cè)，隧道進(jìn)口位于白岸鄉(xiāng)洺水村西北側(cè)的山坡處，出口位于白岸鄉(xiāng)馱道村西側(cè)的山坡上。本文通過(guò)對(duì)邢臺(tái)賀坪峽隧道與邢汾高速并行段隧道爆破開(kāi)挖設(shè)計(jì)分析，并提出了相應(yīng)的施工要點(diǎn)，以期更好的確保工程建設(shè)的順利有序推進(jìn)。

關(guān)鍵詞：爆破開(kāi)挖；設(shè)計(jì)；施工；要點(diǎn)分析

本隧道所穿越地層為第四系上更新統(tǒng)坡洪積粗角礫土、碎石土，震旦系下統(tǒng)常州溝組砂巖、頁(yè)巖和礫巖，太古界贊皇群石家欄組黑云斜長(zhǎng)片麻巖。采用4個(gè)工區(qū)4個(gè)工作面同時(shí)施工，隧道進(jìn)出口要求用大管棚鉆孔壓漿加固后開(kāi)挖，進(jìn)洞后隧道開(kāi)挖采用鉆爆法施工，出碴及運(yùn)料采用無(wú)軌運(yùn)輸方式，二次襯砌采用4臺(tái)專用隧道模注臺(tái)車推進(jìn)。

一、爆破施工技術(shù)與工藝

（一）爆破參數(shù)設(shè)計(jì)

1、炮眼直徑d：取為φ42mm。

2、首挖部分掏槽眼方式及布置：本隧道三種斷面型式的爆破設(shè)計(jì)中，首挖部分均采用斜眼掏槽，掏槽眼比其它眼深10～20cm，孔底距20cm。

3、最小抵抗線與其它開(kāi)挖部分炮孔間排距。根據(jù)隧道巖質(zhì)情況和爆破經(jīng)驗(yàn)，首挖部分最小抵抗線80cm左右。除了首挖部分外，三種隧道其它部分開(kāi)挖時(shí)均有兩個(gè)自由面。其中最小抵抗線取值在65～75cm左右，根據(jù)裝藥量及臨空面的變化，孔排距取65～90cm。

4、炮孔深度：根據(jù)設(shè)計(jì)要求，孔深在不同地段按0.8m，1.0m，1.2m，2.0m鉆孔。

5、爆破不耦合系數(shù)、藥卷直徑。本設(shè)計(jì)采用YT-28型氣腿式鑿巖機(jī)鉆眼，所有炮孔直徑dk均為42mm，開(kāi)挖周邊眼藥卷選擇2號(hào)巖石乳化炸藥標(biāo)準(zhǔn)藥卷。

6、確定周邊眼間距（E）和炮孔密集系數(shù)（K）。炮孔密集系數(shù)是周邊眼間距（E）與最小抵抗線（W）的比值，是影響隧道成形效果的重要因素。

K= E/ W

式中，E—周邊炮眼間距，單位cm；

W—最小抵抗線，單位cm；

K值總是小于1，在本設(shè)計(jì)中取E=40～50cm，周邊眼最小抵抗線W =65～70cm時(shí)，正常情況下K=0.7左右。

7、周邊眼裝藥系數(shù)和其它參數(shù)。對(duì)于光面爆破，線裝藥密度為0.1～0.2kg/m，本工程取為0.2kg/m左右；

周邊眼原則上應(yīng)布置在設(shè)計(jì)輪廓線上，但由于受鑿巖機(jī)機(jī)型的限制，必定向外偏斜一定角度，偏斜角取值為6°，實(shí)際施工時(shí)可略作調(diào)整，使眼底落到開(kāi)挖輪廓線上。

8、循環(huán)進(jìn)尺：嚴(yán)格控制每一循環(huán)爆破進(jìn)尺，根據(jù)開(kāi)挖斷面鋼拱架支護(hù)間距確定每循環(huán)開(kāi)挖進(jìn)尺，避免隧道支護(hù)不到位現(xiàn)象。

（二）爆破施工技術(shù)

1、爆破開(kāi)挖工序及技術(shù)。（1）洞口段Ⅴ級(jí)圍巖D2K53+930～974區(qū)爆破施工。本段隧道均為Ⅴ級(jí)圍巖，甲方提供的設(shè)計(jì)要求Ⅴ級(jí)圍巖采用三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法，循環(huán)進(jìn)尺不得超過(guò)0.8m。根據(jù)圖9先對(duì)1區(qū)鉆孔，爆破后采用錨噴+型鋼拱架對(duì)1進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)。下臺(tái)階2區(qū)和3區(qū)分別劃分為左右兩部分，可滯后一段距離進(jìn)行下臺(tái)階爆破工作。（2）Ⅳ級(jí)圍巖D2K53+870～930區(qū)爆破施工。本段隧道均為Ⅳ級(jí)圍巖，甲方提供的設(shè)計(jì)要求Ⅳ級(jí)圍巖采用短法，循環(huán)進(jìn)尺不得超過(guò)2.4m。根據(jù)圖12、13進(jìn)行鉆孔布置。上臺(tái)階在中部爆破開(kāi)挖完成后，再進(jìn)行錨噴、型鋼拱架等初期支護(hù)，下臺(tái)階可滯后一段距離進(jìn)行下臺(tái)階爆破工作。本段距離塌方區(qū)域約155m，距離較遠(yuǎn)。考慮到施工方便和安全，本次設(shè)計(jì)上臺(tái)階進(jìn)尺為1.2m，分段藥量0.8kg；下臺(tái)階進(jìn)尺1.6m，分段藥量1.6kg。（3）Ⅲ級(jí)圍巖D2K53+564～870區(qū)爆破施工。本段隧道均為Ⅲ級(jí)圍巖，甲方提供的設(shè)計(jì)要求Ⅲ級(jí)圍巖采用臺(tái)階法，循環(huán)進(jìn)尺不得超過(guò)3.5m。其中，賀坪峽隧道D2K53+720～780處邢汾高速公路路基邊坡出現(xiàn)塌方，爆破設(shè)計(jì)做重點(diǎn)保護(hù)。

（三）爆破網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)接

本工程爆破施工所有微差時(shí)間的實(shí)現(xiàn)全部采用孔內(nèi)微差爆破方式，以保證導(dǎo)爆管起爆系統(tǒng)的安全。需注意的是本工程所用雷管段別多，應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)段別施工。

對(duì)于Ⅴ級(jí)圍巖隧道，上臺(tái)階的雷管個(gè)數(shù)為70個(gè)；下臺(tái)階2區(qū)分左右兩部分，孔數(shù)均為40個(gè)；下臺(tái)階3區(qū)分左右兩部分，孔數(shù)均為45個(gè)。Ⅳ級(jí)圍巖隧道上臺(tái)階2個(gè)區(qū)中，1～2區(qū)雷管個(gè)數(shù)分別為：71、63個(gè)；下臺(tái)階2個(gè)區(qū)中，1～2區(qū)雷管個(gè)數(shù)均為60個(gè)；Ⅲ級(jí)圍巖隧道D2K53+870～630區(qū)域上臺(tái)階2個(gè)區(qū)中，1～2區(qū)雷管個(gè)數(shù)分別為：68、56個(gè)；下臺(tái)階2個(gè)區(qū)中，1～2區(qū)雷管個(gè)數(shù)均為59個(gè)。

（四）起爆網(wǎng)絡(luò)及施工

根據(jù)前述爆破網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，本爆破工程在Ⅴ級(jí)圍巖段隧道下臺(tái)階及Ⅳ、Ⅲ級(jí)圍巖段隧道上、下臺(tái)階，因雷管段別不夠只能分區(qū)起爆，其中同臺(tái)階的1區(qū)起爆后立即爆破2區(qū)并進(jìn)行支護(hù)，不得用導(dǎo)爆管進(jìn)行孔外延期接力起爆，避免損壞網(wǎng)絡(luò)。起爆方式：使用MFB-200型發(fā)爆器分臺(tái)階起爆。采用導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)路。堵塞方式：堵塞作用使炸藥在受約束條件下作充分爆炸進(jìn)而提高能量利用率，因此堵塞長(zhǎng)度不小于20cm，堵塞材料采用炮泥。堵塞質(zhì)量要求密實(shí)，不能有空隙和間斷。

（五）爆破施工通風(fēng)

1、通風(fēng)方式：根據(jù)工程的地理位置、地質(zhì)條件及類似工程經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等各方面綜合比較，采用管道壓入通風(fēng)方式比較合理。

2、通風(fēng)方法：根據(jù)該工程地質(zhì)和水文地質(zhì)的特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)及開(kāi)挖的方法，通過(guò)分析、計(jì)算和綜合比較，通風(fēng)方法擬采用壓入式通風(fēng)。

二、結(jié)語(yǔ)

工程完成后，根據(jù)巖層節(jié)理裂隙發(fā)育、巖性軟硬情況，修正眼距、用藥量，特別是掏槽眼跟周邊眼的布置。根據(jù)爆破后石碴的塊度修正參數(shù)。石碴塊度小，說(shuō)明輔助眼布置偏密；塊度大說(shuō)明炮眼偏疏，用藥量過(guò)大。根據(jù)爆破振速監(jiān)測(cè)，調(diào)整單段起爆炸藥量及雷管段數(shù)。根據(jù)開(kāi)挖面凹凸情況修正鉆眼深度，爆破眼眼底基本上落在同一斷面上。通過(guò)本次的爆破工程效果分析，需要進(jìn)一步修正爆破參數(shù)，提高爆破效果，改善技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

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