某引水管線工程隧洞土巖交界處洞室開挖鉆爆施工設(shè)計(jì)

欒小冬

【摘要】近些年，隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，國(guó)家對(duì)各省大型水利工程建設(shè)的投資力度也不斷加大，通過長(zhǎng)距離引水隧洞及長(zhǎng)距離輸水管線等大型水利工程，用來(lái)解決干旱缺水地區(qū)居民、工業(yè)及生態(tài)用水問題。本文結(jié)合某省當(dāng)?shù)乩硖卣?，在?.2km引水隧洞工程中遇見的實(shí)例，對(duì)土巖交界地段進(jìn)行的爆破設(shè)計(jì)研究。

【關(guān)鍵詞】土巖交界處；鉆爆設(shè)計(jì)；空鉆孔

一、工程概況

某省大型有壓引水隧洞工程全長(zhǎng)約為3.2km，取水口位于某水庫(kù)上游庫(kù)區(qū)主河道右岸，距水庫(kù)大壩軸線約550m，距導(dǎo)流兼泄洪、排沙、放水洞進(jìn)口約450m，，從取水口進(jìn)口位置開始2257m為巖石洞段，剩余942m為風(fēng)積黃土軟巖段。根據(jù)隧洞出口實(shí)際開挖面測(cè)量顯示，土巖交界處位于樁號(hào)-0-942.993m，考慮到土巖交界處巖石隧洞開挖爆破時(shí)產(chǎn)生的沖擊波可能對(duì)軟巖隧洞已支護(hù)成型的隧洞造成破壞，并且?guī)r石出露段洞頂及兩側(cè)巖層相對(duì)薄弱，施工過程中可能引起軟巖段坍塌，造成安全事故。針對(duì)以上施工現(xiàn)場(chǎng)具體情況以及以往工程實(shí)例經(jīng)驗(yàn)，編制出隧洞土巖分界處洞室爆破設(shè)計(jì)。

二、爆破作業(yè)方法

2.1、最大單響藥量計(jì)算式為：

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地質(zhì)情況以及爆破安全規(guī)程（GB6722-2014）規(guī)定，最后算的R爆破振動(dòng)安全允許距離為6m，V保護(hù)對(duì)象所在地安全允許質(zhì)點(diǎn)振速V=15.0 cm/s。K和a是地形、地質(zhì)條件有關(guān)的系數(shù)和衰減指數(shù)分別取K=200，a=1.8，計(jì)算得本次爆破最大允許單響藥量Q為2.88kg

2.2、鉆爆參數(shù)

光爆孔孔距a=40cm～60cm，光爆層厚度宜取W=70cm，崩落孔孔距、排距取60cm。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)巖石走勢(shì)實(shí)際情況，采用水平鉆孔崩落爆破。按實(shí)布置崩落孔，孔深2.0m，間、排距80cm，光爆層厚度70cm。若出露洞室?guī)r石覆蓋層厚度比較薄弱，可打探孔檢測(cè)實(shí)際巖石厚度情況，當(dāng)小于60cm，可采用周邊密布空孔鉆爆法進(jìn)行施工。計(jì)算出單孔的裝藥量Q為400g，根據(jù)允許最大單響藥量排間分段進(jìn)行微差控制爆破。

2.3、爆破網(wǎng)絡(luò)布置及炮孔平面布置

采用孔內(nèi)分段，排間微差起爆網(wǎng)絡(luò)段位分別是MS-1、MS-3、MS-5、MS-7、MS-9、MS-11。根據(jù)前述布孔原則，間距80cm、排距60cm、光爆層70cm、周邊孔60cm，視巖石厚薄程度布設(shè)密集空孔如圖（2.3-1和2.3-2）。根據(jù)計(jì)算公式得出掏槽孔單孔藥量Q=1.1（kg），堵塞長(zhǎng)度1.2m；崩落孔裝藥量為Q=0.9（kg），堵塞長(zhǎng)度1.1m；周邊光爆孔裝藥量計(jì)算及堵塞長(zhǎng)度周邊孔孔深2m，每孔裝藥量為Q=0.4（kg），堵塞長(zhǎng)度為0.4m。

2.4、起爆網(wǎng)絡(luò)

本工程起爆網(wǎng)絡(luò)，采用不耦合裝藥，毫秒導(dǎo)爆管排間微差起爆網(wǎng)絡(luò)。

掏槽孔及崩落孔孔內(nèi)采用MS-1～MS-11段毫秒電雷管引出孔外，與孔外瞬發(fā)起爆電雷管連接。光爆孔孔內(nèi)采用導(dǎo)爆索串聯(lián)引至孔口，導(dǎo)爆索預(yù)留20～30cm，與孔外毫秒延期雷管連接，然后起爆。

三、結(jié)語(yǔ)

本工程土巖交界爆破施工設(shè)計(jì)嚴(yán)格按照“新奧法”理論進(jìn)行隧洞施工，在地質(zhì)不良地段采用“短進(jìn)尺、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、快封閉”的施工原則，嚴(yán)格控制裝藥量，為探明洞挖中尚未開挖巖體的地質(zhì)情況，通過在掌子面鉆設(shè)勘探孔或勘探洞的方式，觀測(cè)和掌握圍巖的走勢(shì)情況，根據(jù)鉆探獲得的地質(zhì)資料，通過在開挖后的爆破效果，及時(shí)調(diào)整爆破參數(shù)，選擇合理的支護(hù)時(shí)機(jī)和支護(hù)方式，充分利用巖石自身的承載能力，以保證開挖質(zhì)量和施工安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]《爆破安全規(guī)程》（GB6722-2014）；

[2]爆破工程施工安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用手冊(cè)

[3]《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（GB50487）；

[4]《水工建筑物巖石基礎(chǔ)開挖工程施工技術(shù)規(guī)范》（SL47-1994）

[5]《水工建筑物地下開挖工程施工技術(shù)規(guī)范》（SL378-2007）