爆破設(shè)計隧道工程論文

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1隧道工程概況

筆架山隧道工程是張?zhí)畦F路的長大隧道之一，它位于河北省承德市興隆縣境內(nèi)的燕山山脈中段，屬于侵蝕性低～中山區(qū)，地形切割中等～較深，溝谷狹窄，海拔一般為500～900m區(qū)內(nèi)植被發(fā)育，以灌木為主，隧道所經(jīng)山脈海拔高程在470m～779m．隧道全長5534m，最大埋深300m，隧道范圍穿越地層較為復(fù)雜，洞身范圍穿越侏羅系侵入二長斑巖脈及正長巖脈;侏羅系中統(tǒng)髫山組安山巖、九龍山組凝灰?guī)r、砂巖。受燕山造山運動影響，該隧道所傳越地段出現(xiàn)多處褶皺和斷層破碎帶，地下水較為發(fā)育，主要有孔隙水和裂隙水兩種形態(tài)。隧道總長度為5534m，其中Ⅴ級圍巖89m、總長度比例1．6%;Ⅳ級圍巖422m，總長度比例7．6%;Ⅲ級圍巖2249m，總長度比例40．6%;Ⅱ級圍巖2774m，總長度比例50．2%。隧道為單洞雙線設(shè)計，標準線間距為4m，綜合考慮建筑限界，維修等要求，內(nèi)軌頂面以上凈空橫斷面積為63．6m2;隧道進口位于半徑為3000m的右偏曲線上，曲線長度612．67m;隧道從進口至出口位于5．5‰的下坡上。該隧道從2011年開始施工，采用雙口掘進施工，至2013年11月底貫通，扣除冬休時間，共用時21個月，平均月進尺110m，其中IV級圍巖月最大進尺110m。爆破完畢后輪廓圓順，超欠挖量很小，不僅為后續(xù)工序施工提供了便利條件，而且節(jié)約了大量成本。

2隧道工程的爆破設(shè)計

2．1選擇合適的爆破器材以及炸藥

爆破器材以及炸藥的用量與炸藥本身的威力、圍巖的性質(zhì)、以及炮眼的直徑和深度等是息息相關(guān)的，同時在爆破器材的選擇時還要注意滿足裝渣作業(yè)和圍巖擾動程度的要求。該隧道工程根據(jù)上述的條件和要求在爆破設(shè)計和施工過程中選用了防水乳化炸藥，采用塑料導(dǎo)爆管傳爆作為起爆系統(tǒng)來控制隧道工程的爆破，周邊的炮眼使用導(dǎo)爆索起爆，并將炸藥按照相關(guān)的爆破設(shè)計要求分成數(shù)段均勻綁在了小竹片上，以此來保證合適的裝藥間距。其中炸藥的藥卷直徑為不超過29mm，以實現(xiàn)不耦合裝藥的理念。此外，所有的炮眼在裝入了炸藥以后，要在20cm范圍內(nèi)用黃粘土堵塞。為了在最大程度上避免爆破對隧道工程圍巖產(chǎn)生不利影響，還采用非電毫秒雷管微差控制爆破技術(shù)，來達到光面爆破和預(yù)裂爆破的效果。為了使爆破達到最好的效果，要在現(xiàn)場進行爆破試驗，然后依據(jù)實驗的結(jié)果對爆破器材以及炸藥的選擇進行修正，直到取得最好的爆破效果。

2．2合理選擇開挖方法和進尺

經(jīng)過對該隧道工程圍巖狀況的深入調(diào)查和研究，在爆破設(shè)計階段我們決定采用采用中空孔斜眼楔形掏槽作為主要的掏槽型式，掏槽眼深度超出其他炮眼深度50cm以上;因為隧道的淺埋和斷層區(qū)域處于淺埋破碎帶，并分布有強風化砂巖，可以劃分為Ⅳ級圍巖，所以此處的穩(wěn)定系較差，采用三臺階施工的方法來進行爆破施工，分上中下臺階對此處進行開挖，其中上臺階及中、下臺階左、右側(cè)錯開3～5m同步施工;上臺階高度為2．89m。開挖面積為24．5m2，計劃每循環(huán)進尺1m;中臺階高度為1．89米。開挖面積為17．5m2，計劃每循環(huán)進尺1m;下臺階高度為3．76m，開挖面積為48．8m2，計劃每循環(huán)進尺1m。

2．3設(shè)置科學(xué)的爆破參數(shù)

為了減輕爆破時產(chǎn)生的震動對Ⅳ級軟弱圍巖形成不利影響，除了在周邊眼之間設(shè)置空眼作為散能和定位外，周邊眼均采用小直徑光爆藥卷。

3結(jié)束語

綜上所述，我們以筆架山隧道工程為例對關(guān)于隧道工程爆破設(shè)計進行了分析和研究，并著重提出了選擇合適的爆破器材以及炸藥、合理布置炮眼和設(shè)置科學(xué)的爆破參數(shù)等三個方面是爆破設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，爆破技術(shù)的進步是沒有止境的，我們還需在爆破設(shè)計的過程中勇于創(chuàng)新和突破，不斷總結(jié)，不斷推進隧道工程爆破設(shè)計的發(fā)展。

作者：張江波單位：中鐵十二局集團第四工程有限公司