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1、2010 年第 3 期 总第 141期 福 ? ? 建? 建 ? ? 筑 Fujian Architecture 增加了施工安全度; 简化了施工程 序; 便于出渣、 通风、 排水, 充分发挥机械效能。开挖进尺每循 环为 2 ? 2m 2 ? 3m, 爆破方量约 10 15m3。 2 ?2? 炮眼布置设计: 本工程为了达到光面爆破要求, 采用中心 掏槽, 周边布设光面爆破孔的方式, 掏槽孔采用四个空眼十字 形直眼掏槽, 要求严格控制孔位布设及钻孔的平行度; 周边孔 间距按隧洞断面边沿布设, 上拱间距小些, 侧墙及底边距离大 一些, 一般按 50cm 左右布置, 炮眼数量可由下式计算: N = (
2、Q ? S) /( r ? n) 式中: Q 炸药单耗量, 一般取 Q= 2 / m3 S 开挖断面面积 ? 每米长度炸药重量, 乳化炸药取 ? = 0 ? 78 / m ? 炮眼装药系数, 一般 ?= 0 ? 8 当采用导洞和预留光爆层方法爆破方法时, 掏槽方法均采 用十字槽的方法, 导洞开挖比直平面先进 2 3m, 炮眼布置( 见 图 1、 图 2) 。 图 1? 马蹄型隧洞炮眼布置图 2 ?3? 装药结构及药量控制, 装药结构为: 掏槽眼、 辅助眼相结 合连续装药; 周边孔为不偶合连续装药。各炮眼的装药采用: 掏槽眼 120% , 辅助眼 100% , 周边眼 45 80% , 各炮眼均
3、采用 2010 年 3 期 总第 141 期蔡葆廉等? 长距离小断面水工隧洞开挖爆破施工技术? 38? ? ? 图 2? 城门型隧洞炮眼布置图 反向分节装药。装药量控制按下式计算: Q= n? L ? r 式中: n 炮眼装药系数取 n= 0 ? 8 L 炮眼深度 L= 2 ? 5m r 每米长度炸药重量 r= 0?78kg/ m 表( 2) ? 马蹄型各炮眼装药参数 孔号名称 孔数 (个) 孔深 (m) 装药系 数% 每孔装药量 (kg) 装药结构 1- 5掏槽眼52. 51202.34( 15 节)偶合连续装药 2- 6掏槽眼42. 5空孔 10- 15 辅助眼62. 41001.87(
4、12 节)偶合连续 16- 31 周边眼162. 480- 45 0.84( 起爆药量)不偶合连续装药 合计3175. 336.37 2?4? 爆破顺序控制: 起爆顺序控制采用非电塑料导爆管和毫 秒微差雷管起爆, 掏槽孔使用 1 5 段, 其余采用 5 10 段间隔 使用, 反向起爆, 并能连接, 各孔导爆管分别用黑胶布绑扎在火 雷管上引爆。起爆时应注意以下事项: # 周边孔应该延时起爆, 以保证光面爆破效果; 起爆顺序为先掏槽孔, 再辅助孔、 再周边孔, 底孔最后起 爆; % 周边孔孔底先装一个粗药卷, 以克服岩体的夹制作用; 人工装渣, 三轮改装手扶拖拉机 ( 规格长! 宽! 高 2 ?
5、5m ! 1 ? 5m ! 1 ? 8m) 运渣出渣, 300m 内配 三部车(其中一部备用), 每增加 500 m 相应增加一部车; 每 500m 开挖避车道一处。实际作业为三部钻机, 每把风钻用风 量 2 ? 4m3/ min, 配 75kW10m3/ min 电 动空 压 机一 台, 压 力 8?5kg/ cm2, 设 6m3储气筒一组; 洞外配 320kVA 变压器一台。 爆破器材: 炸药选用 2 号岩石硝胺炸药为 32! 200mm( 直 径! 长度) 、 重量 0 ? 15kg; 周边光爆采用自行加工的直径为 22mm 的药卷, 采用非塑料导爆管和毫秒微差雷管起爆。其中 C1 标段
6、实际单耗: 炸药 3 ? 6kg/m3, 雷管 18?58 个/ 延米, 导火 线 27?72m/ 延米, 导爆管 11 ? 4m/ 延米。 工期进度: 隧洞开挖平均月开挖进度要求 115 m 以上。 C4 标段开挖实际作业历时 15 ? 5 个月( 期间除去节假日和调压 井开挖时间), 平均月开挖进度达到 126 ? 4m, 比合同开挖工期 提前 1 2 个月。施工中每循环爆破进尺基本可达到 2 ? 4m 左 右, 炮眼利用率达 96% 。其中 C1 标段月最大进尺超过 150m, 月平均进尺 135 ? 73m(宁德工程队) 。 质量情况: 隧洞开挖外观, 隧洞开挖在地质条件较好的洞 段(
7、 围岩 (、 ) 类) 成型规则, 洞壁开挖平整, 平整度不大于 10cm, 开挖残留半孔保存达 13孔, 残留孔率达 81 ? 5% , 且杆杆 相连, 光面爆破效果理想, 开挖施工中未出现安全事故( 见光爆 效果照片)。 光爆效果照片 4? 隧洞内通风排气布置 由于隧洞开挖采用支洞分段开挖, 其中君竹山至康板 (C1、 C2 标) 洞长 5400m, 单头掘进达 2714 ? 51m 长。洞内通风 排气是施工安全的关健, 一般隧洞开挖中采用单管进行排气, 本处由于洞线较长, 若按常规施工排气通风时间较长, 为了加 快排气并使洞内空气清新, 则采用双管排气方法进行, 即在洞 内布设两根直径
8、350 mmPVC排气管, 每 900m 设 5 ? 5kW 轴流 通风机一台, 用角钢固定在隧洞的一侧, 通风管上下间距为 80cm, 通风管的上部布设电器照明线路。使用时上管为排风, 下管为进风, 风管中部设一台 5 ? 5kW 吸出式通风机将洞内废 气排出并将洞外新鲜气流送入, 形成对流使洞内临爆工作面的 废气尽快得到更换, 使洞内气流达到安全要求。 5? 隧洞排水布置 由于隧洞开挖过程中因地形限制, 支洞有时布置成反坡, 使洞内排水无法达到自流排出, 就必需使用机械抽排的方法把 洞内渗水排出。本处君竹支洞口就是反坡, 在支洞口设蓄水池 一个, 容量约 6m3左右, 将洞内排水采用农用离心泵排出, 其 余平坡隧洞则在隧洞一侧开挖 30cm! 20cm 水沟, 将洞内渗水 自流排出。 6? 结语 在隧洞开挖爆破施工中随着设备的改进, 使开挖掘进距离 逐步加大, 过去由于排气通风条件落后, 而爆破技术达不到安 全要求, 隧洞需要增加支洞来缩短隧洞开挖距离, 加大了投资, 影响了进度, 福州市马尾区白眉水库隧洞开挖小型断面单头掘 进长度较长, 月开挖进度最高达到 156m, 为我省小型隧洞开挖 创造新的经验。该工程经过 10 年使用运行稳定, 值得同类工 程借鉴。