钻爆施工技术在隧道工程中的应用控制策略探讨

钻爆施工技术在隧道工程中的应用控制策略探讨

广东中人集团建设有限公司

摘要:首先对隧道工程中钻爆施工技术进行研究。然后从隧道爆破、钻孔作业、装药、提高爆破工艺等方面进行分析。最后结合实际工程案例提出相关钻爆施工技术的应用控制策略。希望通过对这些内容的分析能够为隧道工程施工提供一定帮助。

关键词:钻爆施工;隧道施工;钻孔;装药

引言

隧道是工程施工中较为常见的施工项目之一,依据工程所在区域的不同,目前主要将隧道分为水下隧道、山岭隧道以及城市隧道等几类。隧道的修建可以很好的缩短行车距离,大大提高行车效率,避免道路修建沿山体边缘从而可能带来的一系列安全隐患。钻爆法是目前隧道爆破常用的隧道爆破方案,且实际爆破效果较为理想。但该爆破方案同时也存在一定的弊端,因此在使用期间应当提起关注。此次以某工程为例,探讨钻爆法在隧道爆破中的应用策略。

一、隧道工程爆破技术分析

此次案例工程包含两个不同的隧道,两隧道地层区岩溶强发育,在隧道的开凿过程中应当注重对地质情况的预报工作,从而避免溶洞引发涌水以及突泥情况。此外经过勘测,两隧道区内并不存在任何地表河流,地下水也大都为基岩裂隙水与孔隙水等等,地下水主要来自于雨水的渗透积累形成。总结上述隧道的特点,此次在隧道洞身的开挖方面应当尽量规避光面爆破以及预裂爆破等爆破手段,尽可能确保整个岩体的可靠性与稳定性,尽可能少的超挖量确保前期的支护承载效果。针对主要施工环节均采用机械化的作业模式,二次衬砌浇筑等则以一定长度的钢模台车为主要设备进行,由拌和站集中进行混凝土的处理,通过泵送入模中。

在隧道施工期间,主要采用钻爆法,通过炸药的瞬间力量释放可以使周边的岩体出现非弹性的形变,最终构成岩石的压碎圈与破碎圈。而所有的能量将以地震波与空气冲击波的形式逐渐消失。而由爆破噪音、地震影响以及冲击波超压统称为爆破三害。

二、爆破控制的内容和原则

所谓爆破控制就是指对爆破能力和爆破规模进行严格的控制,通过一定的科学技术措施把爆破的震动、声响、飞石、破坏区域、倾倒方向以及破碎物的散摊范围控制在规定的限度范围以内,以保障隧道施工安全和质量的爆破方法。爆破控制在隧道施工项目中应用非常广泛,主要涉及到隧道施工的定向爆破、光面爆破、预裂爆破、拆除爆破等的方面。具体说来。爆破控制的内容为:首先控制爆破后的建筑物倒坍范围和倾倒方向;其次控制爆破对象的破坏范围和余留部分的完整性;再次对隧道施工中的爆破强度、声响程度、粉尘以及震动程度和对附近建筑物的震动影响程度进行控制。

隧道施工是一项复杂的工序,具有很强的危险性,因此爆破控制首先要遵循的原则是安全性,也就是在保证施工人员以及涉及到的人物的安全的基础上进行;其次,隧道施工的质量关系到人民生命财产安全,因此,爆破施工要遵循的第二个原则就是高质量原则。只有保证高质量的爆破控制才能够保证隧道施工的质量;再次,爆破工程还必须遵循经济性原则,以最少的炸药用量,达到最大的爆破目标。最后,爆破控制存在很大的不可控制性,因此在爆破控制中必须做好爆破设计,遵循适度原则,把爆破的影响程度控制在一定地方范围之内。

三、钻爆法应用策略分析

3.1钻孔作业分析

基于激光断面仪对炮眼与外轮廓线的预先放样处理,可以有效提高钻爆的效果。除此之外,针对外轮廓线开展放样期间,通常可以允许存在2cm左右的误差。而在对周边眼实施开眼期间,应当明确周边的位置,应当依据围岩的硬度情况进行综合考量。科学降低周边眼外的插角,孔深保持在3m/h,通常可以容许存在斜率为孔深的正负百分之五左右。同时,外插角的方向认定为该位置轮廓线法线的走向。在进行隧道的布眼以及放样过程中,在其拱顶面与中心线高程开始钻眼前,相关人员应当采用全站仪或者水准仪设备预先对其进行位置明确,确定炮眼的点以及轮廓线等参数,用红油漆进行标明,通常该误差控制在5cm左右。为了进一步使爆破效果达到理想值,实际每次放线测量期间应当预先对前一次爆破断面进行详细分析并实时对此次爆破参数进行修改。

针对炮眼进行处理时,应当对掏槽眼进行明确,如若岩层层理较为清晰,布置的方向应当尽量与成立保持垂直,深度与其他眼深控制在20cm左右即可。针对周边炮眼进行设置时,应当依据预先设计的轮廓线,眼口位置尽量安排在断面轮廓线的上端。相关人员在开始钻眼期间,眼口与眼底之间的距离误差应当小于5cm。此外,周边眼底与开挖断面轮廓线间的距离也应当保持在10cm以上。四周眼与圈眼的斜率保持相同,排距应当控制在5cm以内。实际如若开挖断面较不平整,针对钻眼装药率进行一定的调节,尽量依据实际情况对装药多少与炮眼的深度等参数进行必要调整,确保炮眼与眼底位置始终在一个垂直面上。

3.2装药技术分析

装填药之前应当预先对孔进行清理,排查炮孔的最小抵抗线和预先设计是否存在差异。避免由于抵抗线过小而造成冲炮情况,确定孔深是否存在变化。当孔比较干燥时,此时可以将散装的炸药填充其中,相反针对较为潮湿的孔则应当预先对炸药进行防水处理或者直接使用防水炸药,图1为装药结构图

在对岩层实施爆破时,应当注意将雷管放置在药卷内,切忌避免将雷管斜插入药卷内。在开始爆破作业之前,应当预先对爆破受波及区域内建筑以及民房等进行详细排查,预先做好撤离工作。爆破工作通常安排在下班之后进行。现场爆破负责人务必在反复确保爆破受影响范围内不存在其它安全隐患,相关安全警戒工作等均落实到位后,才可开始实施爆破相关工作。在执行爆破期间,相关人员务必严格落实警戒、预爆以及解除三个信号,切忌不可以擅自离开岗位。委派专业人员对装炮以及点炮进行逐一核查,起爆后也应当指定专门的爆破人员进行爆破结果的勘察,确保现场安全无误后,才可进行现场爆破解除,撤出防护人员。如若现场存在瞎炮情况,则应当立即设置防护标志。针对瞎炮情况应当由原来装炮人员进行现场处理,如若现场情况较为特殊,则装炮人员可以将实际现场的装炮情况、炮眼的设置方向以及装药多少等数据详细告知现场处理人员。当对瞎炮中的导爆管以及爆破线路等进行彻底的检查无误后,再次进行警戒布置,随后重新引爆。

2.3改善爆破工艺

科学有效的减震措施可以大大降低爆破潜在危害,进而实现爆破工艺的改良。此次依据相关工作经验,提出了一些改进意见,具有一定的应用价值,希望可以对相关单位有所帮助。首先作业人员应当严格遵守相关章程,在开始爆破期间应当反复确定炮眼质量,实际炮眼的质量直接关系到后期爆破的整个效果。在钻眼过程中应当保证四周炮眼均处于平行状态。炮眼为垂直形式插入,避免欠挖与超挖等情况。在清理孔装填炸药过程中,在装填炸药前应当将炮孔内残留的石屑以及杂物等清除干净,严格依据设计进行炸药装填。现场作业人员应当使用水平楔形进行槽处理,槽的内部体积较大,可以适当的增加一定的爆破临空面。与此同时,还可以将掏槽眼设置在开挖断面的下半部分,从而增加爆心间距,以便取得最佳爆破效果。爆破技术在给工程施工带来极大便利的同时也存在一定的负面危害,爆破工艺的不断改良应当朝着进一步提升爆破效果,大大削减爆破负面影响的方向发展。

结束语

近些年我国经济水平得到飞速提升,有次我国兴建了一大批基础道路工程项目。隧道是公路修建时经常遇到的难题。一旦隧道处理工艺不到位,极有可能影响后期道路使用安全,而且隧道的修建可以大大缩短行车路程,因此确保隧道修建质量十分重要。钻爆施工技术是目前最为常见的隧道爆破技术,该爆破工艺爆破效果较好,有利于后期工程施工开展。此次就钻爆法钻孔、装药以及爆破工艺改善三个角度探讨了钻爆法的应用要点。爆破再给工程带来极大便利的同时也存在一定的负面危害,因此在确定实施钻爆法期间,应当进行科学缜密的计算分析,施工期间应当确保各项工艺质量,在爆破开始前应当严格遵守章程,排除安全隐患实施爆破。相关人员应当秉持谨慎、安全的原则,严格遵守钻爆法施工章程,确保爆破工艺质量,为我国现代化建设事业做出贡献。

参考文献:

[1]彭怀德,刘敦文,褚夫蛟,等.硬岩隧道高压气体膨胀破岩开挖试验[J].岩土力学,2017

[2]高桂彬.岩体隧道钻爆法施工技术研究[J].科学技术创新,2016

[3]何浩.试析钻爆法施工隧道的塌方风险[J].江西建材,2017

标签:;  ;  ;  

钻爆施工技术在隧道工程中的应用控制策略探讨
下载Doc文档

猜你喜欢