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開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇工程爆破的基本方法,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞:基坑圍護;水平支撐梁;爆破拆除
中圖分類號:TU746 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2009)05-0169-02
一、工程概況
廣州市××工程地下二層,地上22~32層,總建筑面積206534m2(地上建筑面積148893m2,地下建筑面積57641m2)。基坑形狀不規則,開挖深度9.7m~10.7m,開挖土方約30萬m3。方案采用上部土釘支護,下部大直徑鉆孔灌注樁支擋加兩道鋼筋混凝土內支撐圍護,圍護樁外設1排Φ600的水泥攪拌樁止水。
水平支撐梁與圍護樁形成了一個整體,將圍護樁承受力的一部分的水平推力轉化為水平支撐梁的軸向壓力,充分發揮砼的抗壓性能好的優點,分擔了鉆孔樁的受力,共同支護基坑的土體。
二、選擇支撐拆除的方法
當地下室的底板施工完畢后,就必須拆除第二道水平支撐梁;負一層樓板施工完畢以后,就必須拆除第一道水平支撐梁,這樣才能進行地下一層樓板和±0.000樓板的施工。因此,水平支撐梁系統如何進行安全、快速地拆除就成了影響整個工程施工進度和施工安全的一個重要環節和關鍵。該環形梁內支撐系統混凝土量達到1000m3,鋼筋量為 80T。要在較短的時間內拆除如此大量的鋼筋密集的鋼混凝土梁具有相當的難度。因此,我們對該水平支撐梁系統的拆除給予了充分高度的重視,在地下室底板澆筑之前我們就開始考慮水平支撐梁系統的拆除方案。
(一)人工拆除法
組織一批工人,用大錘和風鎬拆除支撐梁,優點:施工方法簡單;機械和設備簡單;容易組織。缺點:施工效率低、工期長;施工安全較差;施工時錘擊與風鎬噪音大,粉塵較多,會對對周邊居民產生干擾。
(二)用靜態膨脹劑拆除法
在支撐梁上按設計孔網尺寸鉆孔眼,鉆孔后灌入膨脹劑,數小時后利用其膨脹力,將混凝土脹裂,再用風鎬脹裂的混凝土清掉。優點:施工方法較簡單;混凝土脹裂過程緩慢進行,無粉塵,噪音小,無飛石;缺點:要鉆的孔眼數量多;裝膨脹劑時不能直視鉆孔,否則產生噴孔現象易使眼睛受傷甚至致盲;膨脹劑膨脹產生的脹力小于鋼筋的拉應力,該力可使混凝土脹裂,但拉不斷鋼筋,要進一步破碎,尚困難,還得用風鎬處理,工作量大;施工成本最高。
(三)爆破拆除法
在支撐梁上按設計孔網尺寸鉆炮眼,裝入炸藥和毫秒電雷管,起爆后將支撐梁拆除。優點:施工的技術含量較高;爆破率效率較高,工期短;施工安全;成本適中(比靜態破碎劑法便宜)。缺點:爆破時產生爆破振動和爆破飛石;爆破時會產生聲響。
(四)綜合比較選擇拆除方案
人工拆除法和膨脹劑拆除法有其優點,特別是無震動或震動小,無飛石產生,但是效率低,工期長,成本高。爆破法拆除最大的特點是效率高、工期短、成本適中,爆破法雖然會產生爆破振動和飛石,但它是可以控制和解決。
我們經過仔細的考慮和推敲,征求多方的意見和建議,從從施工工期、造價及噪音等多方考慮,最后決定使用控制爆破法拆除水平內支撐梁系統。
三、內支撐系統爆破拆除技術
(一)爆破拆除設計
采用爆破拆除地下室基坑支撐系統,為確保爆破拆除工作順利進行,工程技術人員共同攻關、認真考究,參考其它地區內支撐爆破拆除的經驗,根據本工程內支撐不同的部位、不同的砼厚度和不同的鋼筋含量,設計選用不同的藥量、孔徑、孔深、孔距以及炮眼布置方式和引爆方式:
水平支撐梁:選用直徑為40mm的炮眼孔徑,長方向炮眼孔距500mm,短方向炮眼孔距450mm,孔深450mm,單孔裝藥量和邊孔裝藥量均為120g;
支撐鉆孔樁:選用直徑為40mm的炮眼孔徑,孔深450mm,藥量800g;
炸藥:采用2號硝銨炸藥,當炮眼中有水時,采用乳膠炸藥;
雷管:采用毫秒電雷管;
起爆法:支撐系統拆除分幾個段塊進行,采用電力起爆法,的電爆網絡,用高能起爆器起爆。
(二)爆破拆除法安全分析和控制措施
1.爆破振動:當炸藥爆炸瞬間產生地震波,使周圍建筑物產生振動,產生的地震波與爆藥的藥量成正比,與距離成反比。爆破安全規程的規定:一般建筑物和構筑物的爆破地震安全性應滿足安全震動速度的要求,對一般磚房、非抗震的大型砌塊建筑物,其地面質點的安全震動速度為2~3cm/s。作業時,采用毫秒電雷管,并根據不同塊段距離建筑物的遠近來確定單段的裝藥量,嚴格控制每一段雷管所起爆的炸藥量,使地面質點的震動速度
2.飛石控制:確保鉆孔質量、孔網和孔深;控制藥量,嚴格按設計來計算;嚴密防護:每個炮口上壓一個砂包,梁側再用鋼板包住梁頂與梁側,在梁頂鋼板上再壓砂包。
3.噪音控制:炮眼裝好炸藥之后,要用炮泥堵密實,再壓上砂袋,它可減少噪音,另外用電力起爆法,時間短,噪音得到控制。
(三)爆破拆除施工
1.施工工藝流程。施工準備放線定孔位鉆孔驗孔裝藥和堵孔連線和導通防護覆蓋線路導通爆破警戒起爆爆后檢查解除警戒清理余渣碎石。
2.試爆。在正式進行爆破拆除以前,我們選擇西南角上的一部分支撐環梁進行試驗性的爆破,其量與炮孔的參數均是嚴格按照爆破設計來進行。起爆以后,經過檢查無啞炮,解除警戒以后,我們進行現場勘察,支撐梁800×800的爆破效果相當理想。整條梁的砼碎裂得比較均勻,粒徑大部分都在20cm以下,而且梁上殘余的混凝土不多,箍筋基本炸斷,主筋全部剝離。環形支撐梁的爆破的效果則不是太理想。環梁的梁側表面的混凝土基本上剝離,但是梁箍筋以內的混凝土基本上只是炸開裂,松動,而未能炸開成較少的碎塊,不能自動跌落或通過人手較易處理。我們對試爆的結果和有關的數據進行分析以后,對環形梁支撐部分的孔距、藥量孔深等等參數進行了小的調整。在調整以后,我們對環形梁進行了第二次試爆,第二次試爆以后,爆破的效果比第一次有了明顯提高,環形梁的處表面的砼基本炸松脫落,中間箍筋內部的混凝土也基本炸成較小,經人手很易處理的小塊混凝土,箍筋也基本炸斷,并同混凝土剝離,取得了比較滿意的效果。
3.正式施工。在通過兩次試爆以后,我們對爆破技術的各種參數進行分析和調整,然后,全面鋪開環梁支撐的拆除施工,我們按照施工設計的要求,分段地對梁進行爆破,爆破完成以后,隨即對已破碎的混凝土采取人工清除處理。通過十幾天的緊張連續工作,按時、按質、安全地拆除了水平內支撐系統,保證了地下室的施工進度。
四、結語
爆破拆除地下室基坑的土方開挖的支撐系統,我公司為了保證工程的施工進度,通過多方面的比較和分析,確定采用爆理,成功地完成了混凝土內支撐系統的爆破拆除工作,縮短了工程的工期,加快了工程的進度。
參考文獻
一、答辯考核方法:
由專業組對申報者面對面的答辯考核
二、答辯考核內容
(一) 申報者簡要介紹基本情況
1、什么時間畢業什么學校、什么專業及學制(如:2009年8月畢業于福大機械專業四年制本科)
2、工作經歷,什么時間任工程師和在本專業工作年限
(如96年畢業就到省機電控股公司工作(講重要的幾個工作地點),2002年8月任工程師,在本專業已工作了13年)。
3、任現職以來主要專業工作業績(按簡明表講重點部分,含獲獎情況、發表的論文、專著等){如獨立完成、主持、參與、負責(負責研制“豪邁”摩托車柱孔加工專用機床液壓系統、電氣控制部分的設計制作,采用PLC控制,由原來五道工序改為一道加工工序,提高了精度和生產效率,獲公司科技獎;在機械雜志上發表三篇專業技術論文)*設備的設計研發,解決了什么,實現了什么,該產品銷售收入利潤各獲獎情況;在***刊物發表了****文章及獲獎}。
4、本人代表作的主要內容與價值(講重點、如對摩托車腳蹬支架和上聯板行高強度零件,研究應用有色金屬液態技術,提高產品性能、質量和精度,實現產品零件輕量化取得成效)
5、指導下級專業人員工作和學習(講重點,舉例說明)
6、 簡要介紹本專業發展現狀、本人今后開展本專業的工作思路、設想和計劃(簡要說明如:工程爆破已發展到調室爆破、中深孔爆破、隧道掘進爆破、城鎮拆除爆破、水下工程爆破等已積累了豐富的經驗。如城鎮拆除爆破,用控制爆破拆除比人工或機械方法可靠、快速、省工省力。結合本專業,我認為發展炸藥能量轉化過程精密控制技術,提高炸藥能量利用率。降低有害效應是本發展方向;今后應以發展新型爆破提高控制爆破水平,是爆破安全技術的發展方向。)。
時間不超過五分鐘
(二)申報者回答必答題(論文代表作中的問題)
具備條件的每人回答兩道問題;不具備條件回答三道問題
(三)專業組提問
針對一下問題提問
1、對學歷等基本情況和業績、論文有疑問的地方進行核實、質疑。
2、對論文的論點、論據及正確性、科學性進行質疑
3、對獲省部級以上科技進步獎,提問在該獲獎項目中的作用,該成果的技術水平。
(時間不超過15分鐘,破格不超過20分鐘)
三、答辯考核成績與評價
1、專業組無記名投票,按優、良、合格、不合格四個檔次定性。
2、寫出綜合評價意見
①根據申報者介紹的基本情況、論文、業績成果等填報是否真實。
②根據理論知識是否達到相應高級工職務水平
【關鍵詞】露天礦山高邊坡;預裂控制爆破;施工技術
0 前言
預裂控制爆破技術是指提前沿設計輪廓線鉆鑿單排窄孔距、密集的平行預裂炮孔,通過采取減少裝藥量,不耦合裝藥等措施,在待爆區主炮孔爆破前,事先同時起爆預裂孔,使預先設計輪廓線形成一條平整的預裂縫,預裂縫形成后,再起爆主炮孔。
預裂控制爆破技術起源于20世紀50年代初期的瑞典,經過數年的生產實踐和逐步改善,目前,該技術已成為控制開挖輪廓線的主要爆破方法之一,鑒于該技術可降低爆炸應力波對圍巖的破壞,減少預留邊坡上的浮石、危石、坡面裂縫等次生危害的出現幾率等,利于后期安全生產,獲得平整光滑的巖石壁面,大大減少超欠挖量,節省裝運、回填、支護費用,節約工程總成本,可放寬對待爆區爆破規模的限制,提高功效,保持邊坡的穩定性等優勢,已被廣泛應用于露天礦高邊坡、水工建筑、交通路塹與船塢碼頭的施工中以提高預留區壁面的穩定、平整及安全。
1 工程概況
西安藍田堯柏水泥有限公司藍田縣大理巖礦位于陜西省藍田縣藍橋鎮大茂嘴,至藍田縣城直線距離約14km,隸屬藍田縣輞川鎮及藍橋鎮管轄。礦山屬露天礦床開采,礦山三級道路開拓運輸方式。主運礦道路里程為0K+000.00m~3K+219.50m,沿線山坡均需爆破施工,本工程主要的爆破施工難點集中在3K+113.30m~3K+219.50m路段。其中3K+113.30m~3K+219.50m路段爆破高度基本為20~30m,0K+000.00m ~3K+113.30m段爆破高度基本為0~10m。為給礦山基建采準施工盡快創造條件,3K+113.30m~3K+219.50m路段山坡爆破必須盡快完成。該路段山體為風化白色大理巖和灰色結晶灰巖,巖層節理、裂隙發育,破碎程度嚴重,原山體植被發育,坡度基本為45~60°,設計邊坡坡度為1:0.2。該爆破區路基北側約25m位置有一段已竣工路基,3K+067.94m處路基左側為運礦道路施工用空壓機站和設備管理員值班駐地,施工期絕對不允許破壞。
2 爆破方案選取
按照正常的爆破方法,此處爆破方案可選擇硐室松動控制爆破、淺眼爆破及深孔松動控制爆破。因該路段路塹開挖高度均在20~30m范圍,山高坡陡,考慮硐室爆破不能有效控制開挖邊坡且人工作業根本無法在半山坡上進行,顯然硐室爆破不合適。淺眼爆破雖能有效控制飛石,減少邊坡超欠挖量,但施工時間太久且不經濟,起爆次數過多且該段山體表面覆蓋土基本在1.0m左右,機械根本無法爬到山坡上清理表層土,人工清理表層土耗工耗時。另該路段路塹挖方必須快速完成才能保證整個工程施工工期。經過認真分析并結合現場實際情況,最終確定選擇高邊坡預裂控制爆破技術,在路塹開挖輪廓線上布置一排預裂孔以有效控制邊坡坡度及超欠挖量。既可加快施工速度,又可保證爆碴粒徑以作路基填料用。
3 施工機具選擇
確定了采用高邊坡預裂控制爆破技術施工方法,根據現有設備情況,選用YQ-100型潛孔鉆機,鉆孔直徑100mm。鉆機平臺因機械無法上去直接清理,采用手持式小風鉆人工配合施工,潛孔鉆機架用人工抬至山上。
4 爆破設計
4.1 臺階高度的確定
根據選取的鉆機型號以及設計中要求的路基高程確定爆破時最上層的臺段高度為11~17m,再往下的一層臺段高度為10m。從3K+113.30m~3K+219.50m路段共分為2個臺段,施工時先進行最上層臺段的爆破作業。
4.2 爆破參數選取
高邊坡預裂控制爆破技術為在預留邊坡處采用預裂孔,先于主炮孔起爆,在預留邊坡處形成2~3cm的預裂縫,邊坡要求平滑、穩定。所以,為實現高邊坡一次性成型,爆破采用高邊坡預裂控制爆破方法,預裂炮孔采用一字形布置,主炮孔采用梅花形布置。
4.2.1 預裂孔
預裂孔炮孔傾角為1:0.2,不耦合裝藥結構。
孔距a=(8~12)d=0.8m~1.20m,取a=1.0m。
線裝藥密度Qx=0.188δ0.5a=0.188kg/m。
式中δ―巖石極限抗壓強度,取100MPa;
a―炮孔間距,cm;
鉆孔超深:鉆孔超深是為了克服底板阻力(即巖層的夾制作用),使爆破后不留根坎。在一般情況下,臺段高度越大,坡面角越小,底板抵抗線越大,巖石越堅硬,則需要的超鉆深度越大。
超鉆深度并不是一個很嚴格的參數,但要保證各臺段爆破孔底應落在同一高程上。如此才能保證爆破底部巖面基本平整,有利于下一層爆破。據實際情況:h可在0.5m~2m間取值,孔深取大值,反之取小。
藥包直徑:采用直徑32mm,長度為200mm,重量為150g的管狀乳化炸藥。
不耦合系數:K=D/d=100/32=3.1
堵塞長度:堵塞長度通常為炮孔直徑的12~20倍,即L=1.2m~2.0m,取L=2.0m。
4.2.2 主爆孔
5 施工過程控制及措施
施工過程控制是工程施工技術管理的關鍵,嚴格細致的過程控制,行之有效的施工措施是施工安全的可靠保證。炮孔的深度、傾角、間距、排距等爆破參數必須嚴格按爆破設計施行。施工必須遵照《爆破安全規程》(GB6722-2011)中相關條款操作以確保施工作業安全。
5.1 測量定位
由測量員、當班組長按測量設置的中、腰線引至工作面,嚴格按照設計圖紙確定開挖輪廓線和預裂爆破炮孔位置,炮孔前后移位偏差不應大于20~30cm。
5.2 鉆孔
預裂爆破是否成功一多半是由炮孔質量決定的,因此鉆孔的過程尤為重要。
以下是一些鉆孔過程中需注意的問題:
(1)臺段平面須做的平整,盡量做到橫向平整,縱向平緩,以致使鉆機工作期間更穩當,不至于發生移動。
(2)每打完一孔需重新對鉆機進行角度調整,為了方便調整角度,可用鐵管做一個固定的角度,方便做參考,這樣可以快速的調好鉆機角度。
(3)打鉆中,鉆機的故障嚴重造成預裂孔角度的變化,其故障主要是指鉆機的4個調平千斤卸油、調平水平泡移位。經常保持平整清潔,不要讓物件碰撞水平器,若發現水平泡松動,應及時粘牢;調節彈環生銹或已壞時應及時更換。
(4)在鉆頭接觸地面時,水平方向阻力和豎直方向相比較小,所以水平方向的移動會大點,所以在調節鉆機的角度時可適當調大1~2度。
(5)鉆孔完畢的時候應該注意炮孔孔口的堵塞,防止雨水和碎石落入炮孔中。
5.3 裝藥與起爆
預裂炮孔采用間隔不耦合裝藥結構,施工中,藥包應盡可能的放置在炮孔中心,根據藥包的間隔距離,將藥包均勻的捆綁在導爆索上,加工成串狀裝藥結構。中間段藥包間距為25cm,孔口段的藥包間距為50cm,底部2m采用耦合裝藥,裝藥量應增加1~3倍。裝藥前需對炮孔進行查驗,處理盡炮孔內殘渣和積水,排不干積水的爆破器材須有防水措施。
預裂孔和主爆炮孔間隔100毫秒,主爆炮孔排間間隔25毫秒。
6 爆破效果分析
采用預裂爆破后,從現場看,整個臺段輪廓線整齊,裂縫貫通性好,形成了平順、整齊的臺階坡面,傾斜坡面超欠挖中部以上在10cm以內,坡面底部最大超欠挖小于15cm。
總體上,此次爆破較成功。不僅改善了爆破質量,降低了工程的總成本。而且爆破時減少了后沖、后裂和側裂、降低了爆破地震、噪聲、沖擊波和飛石的危害,沒有出現盲炮和不耦合裝藥的斷爆現象;預留邊坡穩定,平整,半孔殘留率好,邊坡無散巖,無掛石,爆破的效果基本達到了預期的目的。
7 結語
采用預裂控制爆破方案,將路塹一次爆破成型,嚴格控制了超欠挖量,保持邊坡平順穩定,有效的解決了邊坡失穩問題,同時降低了單位用藥量,提高了經濟效益。采用孔內孔外微差爆破,降低了爆破地震效應,有效的保護了周圍的施工設施,實現了最佳的爆破效果。
【參考文獻】
[1]羅紹裘,劉大榮.礦床開采卷,采礦設計手冊[M].中國建筑工業出版社,1987.
[2]王海亮.鐵路工程爆破[M].中國鐵道出版社,2001.
文中論點主要是通過在福州港江陰港區進港航道二期工程為例,針對航道施工中遇到礁石,抓斗挖泥船無法挖至設計標高時,提出采用裸爆技術處理礁石的施工工藝,確定裸爆技術在礁石處理的可行性,并根據現場實踐經驗進行總結,以供類似工程進行參考及交流。
關鍵點:裸爆技術、炸礁、定位移船、施工工藝
中圖分類號:C35文獻標識碼: A
1.工程概況
福州港江陰港區進港航道二期工程位于興化灣內,工程理坐標為東經119°06′至119°30′,北緯 25° 15′至25° 36′。該工程包括航道一條, 在疏浚過程中,遇到兩塊孤礁需要進行爆理,該區域疏浚土質為15級強風化花崗巖,標貫擊數為55~71,巖層厚度不大于1米,礁石頂標高為-15.3m,孤礁面積約為1003平米,爆破方量約為921立方米。由于孤礁面積和方量較小,宜采取爆破的方法進行炸礁施工。疏浚區位于航道中心,距離最近建筑物為1122米,爆破環境極好。
2.爆破參數設計及安全驗算
藥包重量計算公式:Q=q×a×b×P
Q――單藥包重量,kg;
q――單耗,kg/m3,對于軟巖或風化巖取q=15 kg/m3,中硬巖q=30 kg/m3,堅硬巖q=45 kg/m3;本次爆破由于采用高性能炸藥,結合工程經驗:軟巖為q=4~6 kg/m3;中硬巖q=8~10kg/m3;堅硬巖q=14~16 kg/m3;實際單耗根據試爆確定;
P――分層爆破開挖深度,m;
a――藥包間距,m,一般取a=(1.8~2.5)P;
b――排距,m,一般取 b =(1.5~2.0)P。
平均開挖厚度為1m,爆破參數為:
P(m) a(m) b(m) q(kg/m3) Q(kg) 面積() 布點(個) 總藥量(kg)
1 2 2 15 60 1003 250 15000
將藥包置于巖石表面及周圍,炸藥布置方式采用矩形或三角形(如圖 “炸藥布置示意圖”),本工程礁石采用2m*2m進行布置炸藥。
2.1.1 爆破震動
根據《爆破安全規程》
(1)
式中 Q―一次起爆炸藥量,微差起爆時取最大一段的裝藥量;
R― 爆破點與被保護建(構)筑物的距離,m;
V― 爆破地震安全速度,按照下表取值:
序號 主要建(構)筑物類型 安全震動速度(cm/s)
1 土窯洞、土坯房、毛石房屋 1
2 一般房屋、非抗震大型砌塊建筑物 2~3
3 鋼筋砼框架房屋 5
4 重力式碼頭 5~8
5 水工隧道 10
K.a― 與爆破點地形、地質等條件有關的系數和衰減指數,結合本工程的地質情況,根據《爆炸處理水下地基和基礎技術規程》的有關規定。
本次爆破單段最大藥量為90 kg,根據公式(1)爆破震動速度計算得下表:
距離R(m) 50 100 150 200 300 400
V(cm/m) 6.6 1.9 0.9 0.5 0.25 0.15
根據本工程單段最大起爆藥量計算出的爆破地震安全速度,被保護對象的爆破地震速度遠小于安全震動速度,故認定裸爆時對離最近的重力式碼頭不受影響。
2.1.2 水中沖擊波驗算
水中沖擊波驗算根據國標《爆破安全規程》中的規定:在水深不大于30m的水域內進行水下爆破,水中沖擊波最小安全距離,應遵守下列規定:當炸藥量為50―200kg時,采用水中裸裝藥方式,水中沖擊波對游泳人員最小安全距離為1400m,對潛水人員的最小安全距離為1800m;對木船的最小安全距離為300m,對鐵船的最小安全距離為150m。施工現場的環境可以滿足上述條件,并在爆破施工前采取警戒措施。本工程水深較大,總藥量控制在90kg,基本不會有飛散物,爆炸的噪音也比較
小。
綜上所述:認定該工程采用裸爆是安全的。
3 、裸爆主要工藝流程
3.1藥包的制作
采用編織袋,將藥包組裝成長方形六面體藥包,其長寬高比為3:1.5:1,在編織袋外用長0.8m,寬0.28m的竹疤作防護層,并在藥包的兩端加配重。使用防水性能好的塑料導爆索。首先應備齊連接每排藥包的支線導爆索和連接各排的主干導爆索,其長度根據設計布藥寬度和水深確定,其長度根據設計布藥寬度和水深確定。引爆雷管采用非電雷管,主導爆索連接導爆管雷管,導爆管雷管用激發針引爆。
3.2布藥工藝
本工程的布藥工藝主要是:采用船上一次并聯一排藥包,通過GPS定位,利用繩索同步定點送放藥包到基巖表面,然后脫開繩索的布藥方法。此種布藥方法以兩個同步確保布藥準確。第一個同步,將繩索控制的一排藥包同時由船舷一側放置于水面上,根據GPS確定的藥包位置進行調整;第二個同步,按一個較均勻的速度放繩索將調整后的藥包放到基巖表面。
主要布藥工藝流程如下:
a 船上制作藥包。按爆破參數將藥包連接成排備用。
b 按實測水深在藥包上捆扎懸掛藥包繩索,并準備漂浮物備用。
c 施工船在爆區定位,GPS測控布藥位置。
d 在船上按設計間距用支導爆索將一排藥包連接好,并將控制繩索置放好。
e 用GPS確定垂直于基床軸線的布藥位置和首、尾藥包位置。
f 到位后按照爆破指揮員的口令通過兩個同步送放藥包至基床表面并將繩索脫開。
g移船于下一個布藥位置并保護好引出的導爆索。
h按(d)~(f)步驟循環施工,直至完成整個區域的布藥。
i 將布設完成的導爆索引線做成起爆頭并與浮漂體捆綁置于水面上。施工船撤離爆區至安全位置。
4. 爆破注意安全事項
根據裝藥范圍劃定距裝藥區外邊界300m以外的爆區警戒線,爆破前利用電話、對講機和海上警戒船通知等方法,加強與其他單位的聯系,確保海上作業人員、施工船舶和周邊單位及人員的安全。大霧、大雨等能見度較低的情況下和在黃昏、夜晚時,禁止水下爆炸作業;遇雷雨時停止爆破作業,已連接好的爆破網絡應拆除起爆雷管,并迅速撤離至警戒區外。
爆破作業前,爆破技術負責人根據爆破布藥區的水位、流速、流向、風浪等海況布置爆破作業。將計劃起爆時間報告監理工程師及相關監管單位,經批準后,在規定時間內起爆。進入爆破現場施工的人員禁止攜帶火種和易燃品。 利用船舶作業平臺進行水下爆炸作業時,堆放藥包的船艙應清理干凈并不得有尖銳突出物;盡量避開風高浪涌的較惡劣的海況,船只和爆破器材必須避免劇烈的顛簸和撞擊。由爆破員對裝藥現場內余留的火工品按規定進行清理和回收;當確認爆破網絡區內無任何干擾正常施爆的因素時方允許進行起爆網絡連接。
起爆后必須確保沒有盲炮后方可解除警報,現場清理完畢確認無危險后方可撤銷警戒。
5、結語
福州港江陰港區進港航道二期工程部分礁石進行裸爆成功后,及時組織抓斗挖泥船進行清礁處理,清礁效果較好,并安排測深儀進行掃測,結果滿足設計要求的―16.2m,裸爆技術在礁石處理的應用效果明顯,實現了預期目標。工程于2012年7月20日完成交工驗收,工程驗收后該航段滿足10萬噸級集裝箱船不乘潮單向通航及5萬噸級雙向通航,同時滿足15萬噸級散貨船和15萬噸集裝箱船乘潮單向通航,該航道建設為大型船舶運輸提供了可靠保證。
參考文獻:1、《水運工程爆破技術規程》(JTJ286―90)
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6、《港口工程質量檢驗評定標準》(JTJ221-98)
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9、《水運工程質量檢驗標準》(JTS+257-2008)
關鍵詞:礦山爆破技術現狀發展趨勢
中圖分類號:TD21 文獻標識碼:A 文章編號:
一、我國礦山爆破技術的現狀
我國的爆破技術自50年代起雖然不斷改進,但仍有很多不完善之處,安全隱患問題仍然存在,安全措施還有很多不到位之處,比起西方發達國家在很多方面還有很大的差距,因此以后要對我國的爆破器材,爆破方法,乃至爆破原理上都要不斷改進,切實做到爆破中應有的安全措施得以實現,減少我國礦山爆破中事故的發展生,使我國的礦山工作更加安全有效。
(一)礦山爆破爆炸基本理論
礦山爆破采用的是工業炸藥,使其爆炸以破碎、壓實、疏松被爆物體,屬化學爆炸。形成化學爆炸必須同時具備四個條件:爆炸反映過程必須放出大量的熱能;化學反應過程必須是高速的;化學反應過程應能生成大量的氣體產物;反應能自行傳播。炸藥化學反應有熱分解、燃燒、爆炸、爆轟等4種基本形式。
(二)礦山爆破常用炸藥
炸藥是在一定條件下,能夠發生快速化學反應,釋放大量熱量,產生大量氣體,因而對周圍介質產生強烈的機械作用,呈現所謂爆炸效應的化合物或混合物。炸藥按照其組成結構,可分為單體炸藥和混合炸藥兩類;按照用途及其特性,可分為起爆藥、猛炸藥、火藥以及煙火劑等幾類。我國礦山用炸藥有硝銨類炸藥、硝化甘油炸藥以及乳化油炸藥等。硝銨類炸藥是以硝酸銨為主要成分的混合炸藥。常用的硝銨類混合炸藥有銨梯炸藥、銨油炸藥、銨松蠟炸藥以及含水硝銨類炸藥。
(三)礦山爆破起爆器材及起爆方法
爆破起爆是指通過起爆器材的引爆能引起炸藥的爆炸。根據使用的起爆器材的種類,相應的起爆方法有火雷管起爆法、電雷管起爆法、導爆索起爆法和導爆管起爆法。
1、起爆器材
常用的起爆器材有雷管(火雷管、電雷管)、導爆索及導爆管。雷管是主要的起爆器材,可用來起爆炸藥和導爆索及導爆管。按照點火方式,又有火雷管和電雷管之分。火雷管是工業雷管中最基本的一個品種,有火焰直接引爆。電雷管分為瞬發電雷管及延期電雷管,延期電雷管又分為秒或半秒延期電雷管與毫秒延期電雷管。
2、起爆方法
炸藥的起爆方法有如下幾種:火雷管起爆,就是利用導火索傳遞火焰引爆雷管,進而引爆炸藥。這種起爆方法的操作過程,包括加工起爆雷管,加工起爆藥包,裝藥,點火起爆;電雷管起爆法,在裝完藥后進行聯線,并用導通儀檢驗網路是否導通。使用的電雷管應事先用導通儀檢測,電阻誤差過大者不能使用;導爆索起爆法,又叫無雷管起爆法,導爆索分普通導爆索和低能導爆索兩種,非煤礦山使用最多的是普通導爆索;導爆管起爆法,是用起爆槍或雷管起爆導爆管,引爆起爆藥包中的非電毫秒雷管,進而引爆炸藥。
二、礦山爆破技術的發展趨勢
近年來,通過吸收計算機科學、相關的邊緣學科、現代數學方法等其它相關學科的最新成果對爆破理論的研究,以及大量采用先進的測量和監測儀器,加之新型爆破器材、先進的起爆系統和新型的施工機具的出現與應用,使爆破技術逐步脫離純經驗性的積累,開始以爆破理論為指導,對爆破參數進行優化設計,對爆破過程進行可靠控制,對爆破效果以及效應進行模擬預報等方向發展,開始由定性描述向定量分析過渡。其發展趨勢如下:
(一)爆破理論的研究實用化、計算機化和科學化
1、許多新思想、新方法引入到爆破理論研究中
例如把爆破過程視為一復雜的系統工程,在研究方法上,運用60年展起來的系統工程、信息論、控制論和70年展起來的耗散結構論、突變論及非線性理論等以及80年展起來的數值方法和中國留美學者石根華博士提出的非連續變形分析法,同時引入概率論與數理統計、模糊數學、灰色系統、分形幾何等不確定性模型理論,以及最優化方法、有限元法、蒙特卡羅方法和多變量線性回歸方法等現代數學方法,使爆破理論的研究更加科學化。
2、計算機化
運用計算機防真、模擬、CAD系統、專家系統等計算機科學描述爆破裂隙的產生和擴展,預測爆破塊度和爆堆形態,模擬爆破過程,使爆破理論的研究和爆破設計更加計算機化。
3、科學化
大量采用先進的量測技術,如高速攝影技術、圖象分析技術、動光彈三維激光全息成像技術等,進一步揭示了爆破的本質。運用相擬理論對各種爆破模擬試驗進行探索,以及從巖石、混凝土等材料的本構關系方面進行研究,為定量分析研究爆破作用的破壞機理奠定了基礎。
(二)爆破過程的計算機模擬發展迅速
1、原有模型不斷完善
自60年代以來出現的一些爆破數學模型,到目前為止,已作了多次改進,有些仍在不斷完善中。例如美國桑地亞試驗室開發的“CAROM計算機模擬程序”,可以預測巖石的運動規律和爆堆形態,現經改進后的模型與實際吻合良好,其模擬結果的誤差率,對爆堆形態為10%,對爆破快度為10%-20%。
2、新模型大量涌現
近年來,各種新模型相繼問世。例如,美國NOR-ANDAN科技中心的三維軟件BLASTCAD,中國馬鞍山礦院的BMMC模型及后來開發的露天臺階爆破三維數模,中國的峒室拋擲爆破SC3-BOPE工具軟件,中國工程兵工程學院的峒室爆破CAD,精確爆破服務隊為爆破設計和振動控制編制的約20個不同軟件,都可以十分迅速和精確地用于爆破設計。
(三)爆破效果和危害效應可有效控制
科學技術促進了爆破技術的發展,各種新技術、新方法不斷涌現。新型施工機具、新炸藥品種、先進起爆器材和起爆方法、精確監測儀器等運用到爆破工程中,使爆破水平有了很大提高,爆破效果有了保證,爆破危害效應可有效控制。爆破方案確定、參數優化設計等實現了計算機化。
(四)監測儀器向自動化、微型化方向發展
爆破安全監測范圍應包括:爆破震動、爆破沖擊波、爆破飛石、爆破噪音等。目前爆破振動的數據采集與頻譜分析技術以達到了很高的水平,監測儀器向著自動化、微型化和準確化方向發展。
(五)爆破技術向著更加科學的方向發展
新型爆破器材和先進的起爆系統及新型施工機具的面世,改變了傳統意義上的起爆方式及爆破方式。新型炸藥的出現,不僅在性能上有所改觀,而且其物理狀態有了變化,為研制新型起爆器材奠定了物質基礎;近幾年出現的新型起爆器材和起爆系統,正朝著使用安全、延時準確、起爆可靠、微差多段及操作可遙控等方向發展;起爆網路系統的可靠性,目前已能按照可靠性數學進行定量分析,改變了過去完全靠經驗定性評估的落后狀況;新型施工機具的不斷面世,不僅極大的提高了爆破效率,更重要的是促進了爆破技術向著更加科學的方向發展,使爆破的應用范圍和爆破的規模擴大,安全性更有保障。
總結:
在科學技術迅速發展的今天,對礦山爆破技術也提出了新的要求,我們必須引用一些新的技術是爆破水平得到提高。 從爆破能量的利用上來看,提高爆破安全和提高爆破效率實質上是一個問題的兩個方面,爆破的有效性和爆破的危害性都是爆破威力造成的。綜合分析各種爆破事故,除了因爆破器材新能不良或管理不善發生的意外爆破事故外,大部分都是因爆破技術不佳,操作使用不當造成的。因此如何改善爆破器材性能和爆破技術工藝、提高爆破效率和爆破安全則是我們目前最根本的任務。
參考文獻:
[1]林德余《礦山爆破工程》[M].河北:冶金工業出版社1993.
關鍵詞:
地鐵; 隧道; 支撐爆破; 振動控制; 動力有限元法; ABAQUS
中圖分類號:U451;TB123;O241.82文獻標志碼:A
0 引 言
為解決出行效率低下和交通擁擠的城市通病,人們逐漸認識到只有發展以地下鐵道為骨干的城市快速公共交通系統才是解決城市客運交通問題的根本途徑.在城市地鐵建設蓬勃發展的同時,大批高層建筑正在以極快的速度拔地而起,而在這些高樓的建設過程中,出現大量深基坑支撐圍檁系統.采用爆破拆除法拆除此類系統所造成的爆破公害對環境的影響日益突出.面對越來越多的地鐵線路,有些基坑的位置離既有地鐵、隧道非常接近,甚至僅有幾米,基坑支撐爆破引起的震動問題更加突出,爆破施工的難度和風險增大,稍有不當,就有可能引發災難性后果.如今,CAE被廣泛應用于土木工程領域.[1]本文運用動力有限元基本理論,采用ABAQUS軟件討論既有隧道受相鄰基坑支撐爆破震動的影響.
1 爆破載荷加載模型
采用有限元方法分析爆破振動的影響時,首先要建立爆破加載模型,其中包括確定爆破激振力的作用位置、大小和時程特征等.通常在爆破地震效應數值模擬時有兩種方法[2]進行動力加載:(1)按照炸藥爆轟理論計算炮孔壓力,直接將爆炸載荷作用于炮孔壁上;(2)利用經驗公式計算得到的動載荷按照三角形脈沖波施加于邊界.
為簡化分析過程和減少計算工作量,針對不同圍巖類型和不同間距,根據計算和爆破的實際情況,作如下假定:(1)爆破動載荷以均布壓力載荷形式作用在施工隧道周邊,作用方向為法線方向;(2)圍巖在爆破作用下,處于彈性振動狀態,施加在隧道周邊的爆破動載荷不會造成圍巖破壞,根據計算的實際情況,將爆破載荷曲線簡化成三角形載荷形式(見圖1);(3)三角形脈沖載荷上升時間為12 ms,下降時間為88 ms,在ABAQUS計算中取總計算時長為1 s .(4)巖體中傳播的爆轟波在裝藥與巖體界面上給予巖體的最大壓力與巖體特性有關,其與最大爆炸壓力的關系[3]可以近似表達為
2 阻尼確定
工程上將阻尼分為外阻尼和內阻尼.[5]外阻尼包括兩固體面之間的摩擦,以及研究體系與外部液體和氣體等相互作用引起的能量耗損等.內阻尼通過材料內部摩擦將能量轉變為熱能耗散.外阻尼中最重要的是黏滯阻尼,由于它在數學上處理較方便得到廣泛應用.實際動力分析和實際工程中,應用最廣泛的是Rayleigh阻尼.[6]它在黏滯阻尼的基本假定基礎上,將整體阻尼矩陣C用整體質量矩陣M和整體剛度矩陣K的線性組合表示:
式中:阻尼比ξ的值與結構的類型、材料性質和載荷波形有關.根據中國地震局工程力學研究所的研究結論,取ξ的值為0.01.
3 數值模擬分析
3.1 有限元模型建立
本文計算為二維模型,分別計算第III和IV類圍巖情況下基坑到隧道的距離從1.5 D到5 D(D為隧道內徑)變化的情況.對于每種情況,圍巖采用CPS4R平面應力縮減單元,襯砌采用B21單元,兩者接觸采用硬接觸理論,圍巖本構采用D-P模型,具體參數見表2.
襯砌混凝土考慮剛度折減,模型中取為2.85×104,有限元計算區域取為50 m×40 m,計算時施加的邊界條件為:左右邊界受到x向位移約束,下部受到x向和y向位移約束,地表為自由邊界.有限元模型見圖2.
3.2 有限元模態計算結果
對模型進行瞬態動力分析,須先確定結構固有頻率和振型,確定結構阻尼系數.[7]本文采用ABAQUS/Standard中的FREQUENCY模塊,得出體系固有頻率,再用式(3)得出模態分析結果,見表3.
從表4可知:(1)基坑爆破振動對離爆破點最近的襯砌左側節點影響最大,在同一模型所有部位中其振動速度最大.(2)地鐵隧道襯砌振動速度隨間距的增大而明顯減小,振速隨隧道與基坑側壁的距離變化,其變化幅度有一定規律,當大于3D時,變化幅度較小,由此可知,當隧道與基坑相距較遠時,襯砌對爆破振動的敏感度降低;當相距較近時,爆破振動對地鐵隧道影響較大,須引起足夠重視.
從圖3可知,IV類圍巖振速明顯小于第III類圍巖,其原因是第IV類圍巖比第III類圍巖更穩定,其對爆破振動波的阻尼效果比第III類圍巖大,可以更有效地削弱爆破振動波對地鐵隧道襯砌的影響;正如薩道夫斯基公式所描述的,圍巖振動速度與距離的關系明顯是非線性的,而這種非線性隨圍巖類型和爆破條件的不同而不同.圖 3 不同圍巖振速隨距離的變化
3.4 不同圍巖振動特性分析
由圖4可得出如下結論:(1)當作用三角形爆破載荷時,既有隧道襯砌的振動響應隨爆破載荷的變化而變化.但當爆破載荷達到峰值時,既有隧道襯砌的響應有一定滯后時間,并不同時達到峰值.滯后時間在不同圍巖中也不一致,從圖4可知,第III類圍巖滯后時間較長,這是因為爆破振動波在第IV類圍巖中傳播速度比在第III類圍巖中快.(2)當爆破載荷卸載完之后,不同圍巖中產生的阻尼振動也不相同,第IV類圍巖的自由振動頻率比第III類高,周期比第III類圍巖短,振動波在第IV類圍巖中比在第III圍巖中類衰減得快,這是因為第IV類圍巖的阻尼比第III類圍巖大且穩定性好.
5 結 語
用ABAQUS軟件對所建立的有限元模型進行分析,可得出以下結論:
(1)爆破施工時,隧道體系的振動速度是監測的1個重要指標.基坑支撐爆破拆除產生的振動對隧道襯砌迎爆面的邊墻影響最大,在施工過程中應該對類似部位進行重點監測.(2)隧道襯砌的振速隨著間距的增大而減小,當間距較大時,襯砌振動對距離的敏感度降低,而當間距比較小時,襯砌振動對間距的變化敏感度很高.計算表明,當基坑與隧道的間距小于3倍隧道直徑時,距離變化對隧道襯砌的振動響應影響十分明顯.(3)圍巖振動速度與距離的關系明顯呈非線性,而這種非線性與圍巖類型和爆破條件有關,驗證了薩道夫斯基公式的合理性.(4)從第III類圍巖和第IV類圍巖數據的比較可知,第IV類圍巖中隧道襯砌的振動明顯小于第III類圍巖,這是因為第IV類圍巖的穩定性比第III類圍巖高,對振動波的阻尼效應明顯.(5)作用三角形爆破載荷且載荷達到峰值時,隧道響應達到峰值時間有一定滯后,滯后時長與圍巖類型有關,圍巖越穩定,滯后時間越長.當爆破載荷卸載后,隨之產生的自由振動也與圍巖類型有關,圍巖越穩定衰減得越快.
參考文獻:
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Abstract: This paper, based on the construction of the tunnel, studies and analyses the blasting construction scheme in the tunnel construction, introduces the basic situation of the tunnel, the engineering geology and the hydrology geology, describes the key technical problems, such as blasting point, drilling and blasting design, blasting vibration monitoring, blasting data processing and so on, and provides reference for tunnel construction.
關鍵詞:爆破施工;鉆爆設計;振動監測
Key words: blasting construction;drilling and blasting design;vibration monitoring
中圖分類號:TD235 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2016)12-0232-03
0 引言
隨著“一帶一路”戰略的實施,中西部基礎設施建設規模逐步擴大,交通建設方面飛速發展,其中隧道里程所占的比例也越大。為保持我國經濟持續穩定增長,需設計及修建大量的鐵路、公路隧道。隨著隧道工程開發規模的不斷擴大,隧道修建時與已有隧道鄰近會增加新建隧道的工程爆破施工風險和施工難度。
關于隧道的施工爆破技術的現有研究中,李玉磊將爆破振動監測試驗數據同數值模擬結果進行分析對比后,提出了預留側向臺階土體的小間距隧道爆破施工工序;孫箭林采用ABAQUS軟件建模和青島地鐵二號線隧道工程實例情況提出了求施以最大進尺和爆破工法的極限距離,來減少進尺荷載的措施;醋經緯依托蘭州樞紐北環隧道上穿紅山頂隧道工程,綜合爆破振動理論、現場實測、數值模擬三個方面,研究小凈距空間交叉隧道爆破施工控制技術。
本文依托實際工程的基本情況,對爆破方案中的爆破要點、鉆爆設計、爆破振動監測、爆破數據處理等關鍵技術問題進行了闡述,為隧道建設工程提供參考。
1 工程概況
某隧道全長1126m,為單線隧道。其所在位置平均海拔440~560m,埋深最大和最小分別為220m和10m。進出口均位于斜坡上。洞身穿越兩斷層,2處節理密集帶。在建隧道與既有隧道相鄰最小間距42.07m,隧道位置及平面位置關系圖如圖1、圖2。施工時可能會發生坍塌、突泥、涌水等問題,同時需考慮對建成隧道的影響,施工技術復雜,施工難度大。
隧道施工范圍內地質土層主要為第四系全新統坡積膨脹土、寒武系片巖、片巖夾灰巖夾板巖,構造巖主要為壓碎巖、斷層角礫。隧址區洞身淺埋段為干溝,進、出口沖溝不發育,存在基巖裂隙水,構造裂隙水及巖溶水。在斷層帶段落,灰巖段為中等富水區,其他段為弱富水區。地下水Cl-含量11.7mg/L,SO42-含量71.1mg/L。
2 方案選擇
方案的可行性要符合實際情況,不適應進度或不經濟的方案應該直接予以剔除。考慮工程進度(見表1)和圍巖開挖費用(見表2)后,從控制爆破、機械開挖、靜態爆破和機械配合靜態爆破這四種方案中選取控制爆破施工方案。
根據表1可以得知,控制爆破方案開挖進度最快,可縮短工期。
根據表2可以得知,控制爆破方案開挖費用最少,可節約經濟成本。
綜合上述兩方面數據,可以得知此隧道出口臨近營業線采取控制爆破方案最為合適,故選取控制爆破施工方案作為此隧道出口臨近營業線的施工方案。
3 爆破方案
考慮臨近建成隧道資料、在建隧道開挖情況和建成隧道控爆方案專家意見,隧道開挖采用機械開挖隔震槽結合控制爆破的方式,減弱對既有隧道的爆破震動,爆破震速宜按5cm/s控制。隧道隔振槽深度不小于每循環開挖進尺,寬度不小于0.5m,確保既有隧道加固段落超前20m以上。
根據設計與實際情況Ⅴ級圍巖采用三臺階留核心土法施工。施工嚴格按照“先加固、后開挖、弱爆破、短進尺、強支護、勤量測、襯砌緊跟”的原則組織施工。開挖工序見圖3所示。
3.1 三臺階法開挖
Ⅴ級圍巖采用三臺階法開挖光面爆破時,采用楔形掏槽,周邊眼采用不耦合裝藥,裝藥結構見周邊眼采用裝藥和輔助眼裝藥結構圖,如圖4。
3.2 爆破控制要點
①采用光面爆破技術和微震控制爆破技術,嚴格控制裝藥量,以減小對圍巖的擾動,控制超欠挖,控制洞碴粒徑以利于挖掘機、裝載機裝碴。
②隧道開挖每個循環都進行施工測量,控制開挖斷面,在掌子面上用紅油漆畫出隧道開挖輪廓線及炮眼位置,誤差不超過5cm。并采用激光準直儀控制開挖方向。
③鉆眼按設計方案進行。鉆眼時掘進眼保持與隧道軸線平行,除底眼外,其它炮眼口比眼底低5cm,以便鉆孔時的巖粉自然流出,周邊眼外插角控制3°~4°以內。掏槽眼嚴禁互相打穿相交,眼底比其它炮眼深20cm。
④裝藥前炮眼用高壓風吹干凈,檢查炮眼數量。裝藥時,專人分好段別,按爆破設計順序裝藥,裝藥作業分組分片進行,定人定位,確保裝藥作業有序進行,防止雷管段別混亂,影響爆破效果。每眼裝藥后用炮泥堵塞。
⑤起爆采用復式網絡、導爆管起爆系統,聯接時,每組控制在12根以內;連接導爆管使用相同的段別,且使用低段別的導爆管。導爆管連接好后有專人檢查,檢查連接質量,看是否有漏連的導爆管,檢查無誤后起爆。
3.3 爆破標準
開挖斷面不得欠挖;炮眼利用率在95%以上,光爆的半壁炮眼留痕率Ⅴ級圍巖在80%以上;相鄰兩循環炮眼銜接臺階不大于150mm;爆破巖面最大塊度不大于300mm。
3.4 安全用藥量和炮孔裝藥量
依據《爆破安全規程》,可以初步計算隧道掘進爆破炸藥安全用量,確定循環進尺。
通過安全用量公式
計算得出不同距離下,在確保既有線隧道二次襯砌爆破振速V不大于10cm/s的條件下,最大起爆炸藥用量。當Ⅴ圍巖加強復合式襯砌R=38.76m,時Qmax=327.18kg,Ⅴ圍巖加強復合式襯砌R=60m,時Qmax=998.1kg。
3.5 非電毫秒雷管的選用
導爆管為非電起爆系統中的毫秒雷管1-7段,其間隔時間小于50ms;而7段之后,段與段起爆間隔大于50ms。根據隧道爆破掘進時,實際爆破情況表明起爆間隔大于50ms,爆破振動基本不疊加這一規律,現場爆破時采用分段起爆,保證同一段別雷管同時起爆炸藥用量均在安全用藥量范圍以內。
隧道Ⅴ級圍巖加強復合式襯砌每循環掘進0.6m。
3.6 微振爆破鉆爆設計
光面爆破周邊炮眼采用?準25mm小藥卷間隔裝藥,導爆管、導爆索、竹片用電工膠布與炸藥卷綁在一起,輔助眼采用普通裝藥,裝藥結構分別如圖5、圖6所示。
4 爆破振動監測
4.1 振動速度監測方案
新建隧道離既有線隧道較近,屬臨近既有營業線復雜環境下的隧道開挖爆破,且隧道地質條件復雜,巖性不一,爆破振動衰減規律變化不一致,因此,在試爆段需要對隧道爆破進行全程監測,其余地段每周進行復測一次。既有隧道線通車量大,新建隧道試爆期間必須在列車間隔時間進行,由于列車間隔時間較短,進入隧道安裝傳感器和測試儀器必須抓緊時間,提前聯系好監測單位、設備管理單位、各站段。結合隧道的開挖特點、施工方法、測試條件以及振速控制要求等內容,確定監測方案如下:
①將整個隧道分成洞口和洞身二部分,監測重點是洞口部分。
②將明暗交接洞口作為試驗段進行重點監測。進口段距既有隧道較近。試驗段選擇在進口段,試驗段監測內容包括:尋找該區域的爆破振動衰減系數k、α值,為爆破設計提供依據;監測既有隧道及其附屬結構的爆破振動安全,控制爆破振動速度低于10cm/s;監測洞口周邊建(構)筑物的爆破振動安全,控制爆破振動滿足振速控制要求。為準確獲得該區域的爆破振動衰減規律,傳感器安裝在既有隧道邊墻的拱腰部位,一次安設4個傳感器,傳感器之間的距離如圖7所示,這樣一次監測的隧道掘進長度為105m,所獲得的爆破振動衰減系數k、α值能正常反映本區域的場地條件。當開挖隧道的掌子面進洞后正式進入振動監控階段。洞口周邊建筑物的振動監測需要在保護對象附近安設傳感器,獲得該處的最大質點振動速度和主振頻率。
③洞身作為控制區域進行監測。進入振動監控階段,在既有隧道的邊壁上每隔50m安裝一個傳感器,每個掌子面前后共安裝4個傳感器,位置如圖8。每次爆破均進行遙控監測,每次爆破監測數據均通過無線數據傳輸進行收發,既有隧道的爆破振動速度控制在10cm/s以內。
爆破振動強度用介質質點的運動物理量來描述,包括質點位移、速度和加速度。但大量工程實踐觀測表明,爆破地震破壞程度與振動速度大小的相關性比較密切,故在實際測試中,大都采用質點振動速度作為衡量地震波強度的標準。本次測試采用質點振動速度作為主測試量,爆破振動頻率作為評價隧道洞身和附屬結構以及洞口周邊建筑物的輔助測試量。
爆炸引起巖石內部質點振動有垂直、徑向和切向三個速度分量,以往的測試數據表明,三個方向形成的合速度對爆破地震動起控制作用。因此,在本工程中,全部采用合速度作為測試量。
4.2 監測方法
以往隧道振動檢測結果表明,最大爆破振動速度通常出現在拱腰的位置處,因此將傳感器安裝在臨近開挖隧道一側的既有隧道的墻壁拱腰上,爆破振動記錄儀和無線發射裝置固定在距墻角1m高的邊墻上。傳感器在墻壁上安裝必須牢靠,安裝方法為在隧道壁上鉆孔,埋入螺栓,在孔中灌入水泥砂漿固定,在傳感器底部焊接螺母,利用螺母與邊墻處螺栓連接固定傳感器。為防止爆破振動記錄儀和無線發射裝置被損壞,在其外部罩一鐵皮方盒,鐵皮方盒錨固在邊墻上。測試時,準確記錄各傳感器距洞口的距離,以便根據爆區的位置,準確計算爆區與測試點之間的距離。
對洞口周邊建(構)筑物進行監測時,傳感器布置在需保護的建(構)筑物距爆區的最近點處;測點盡可能布置在基巖上,找不到基巖的區域將爆破振動監測點布置在壓實的路面上;準確測出測點的位置,確定至爆源的距離;所有傳感器用石膏粉牢固粘結在地表,傳感器至記錄儀的傳輸信號線長度小于5m,避免長距離的信號衰減。
4.3 監測數據的處理
①回歸爆破振動衰減規律
將收集得到的數據按下式進行回歸分析,找出該區域的爆破振動衰減系數k、α值。
式中:V―爆破振動速度最大值(cm/s);Q―同段別雷管同時起爆炸藥安全用量(kg);R―爆破區藥量分布的幾何中心至既有隧道邊墻的距離(m);K、α―與地形、地質條件相關的系數。
②對比既有隧道的爆破振動速度是否小于10cm/s。
③判別被保護的建(構)筑物的爆破振動是否滿足要求。各種建(構)筑物的爆破振動安全判據,采用保護對象所在地質點峰值振動速度和主振頻率為指標,將監測結果與《爆破振動安全允許標準》數據進行對比,即可得到爆破振動是否對周圍建(構)筑物造成影響。
④將上述得到的數據及時反饋,指導爆破設計和施工。
5 結論
爆破控制技術是隧道建設施工中必不可少的技術,雖然只是整體施工中的一道工序,但對整個隧道工程極其重要。由于爆破控制技術具有技巧性、靈活性和因地制宜性,故需根據具體工程條件,制定合適的爆破控制方案。本文通過對隧道爆破施工方案的設計,為今后類似工程提供一些參考。
參考文獻:
[1]汪旭光.中國典型爆破工程與技術[M].北京:冶金工業出版社,2006.
[2]汪旭光.中國工程爆破與爆破器材的現狀及展望[J].工程爆破,2007(4):01-08.
[3]黃選軍,梁進.鄰近營業線隧道小凈距控制爆破施工技術[J].鐵道建筑技術,2014(07):01-06.
1.工程概況
西江(界首至肇慶)航道整治工程(XJZY-TJ8合同段),位于界首~肇慶二橋河段,全長約171公里。工程在前期主航道整治基本完成的基礎上,為有利于西江航道養護管理的實際需求,充分發揮航道整治建設的效果,同時為有利于以后航道的進一步提級,主要由界首至郁南縣都城區段9片共25處礙航礁石,礁石位置處于航道兩側,礁石基本以花崗巖為主。工程主要特點:一是量少、點多、線長。工程區域跨度約40Km,分布著9片25個點,增加了移船定位時間,降低了有效施工時間;二是巖層薄、施工難度大,成本高。按設計清礁斷面計算平均清礁厚度約0.51m,占總清礁工程量(含超深超寬)的61%,施工機械、人工及爆破物品投入多,工程成本高。
1.1設計開挖斷面
1.1.1設計深度
H=H設+ΔH
式中:H-清礁范圍航槽設計深度(m);
H設-航道標準水深(m),三灘河段H設=3.5m,都城至肇慶H設=4.0m;
ΔH-石質河床底質航道的富余水深值(m),根據2012年4約6日廣東省交通運輸廳的批復文件粵交基【2012】407號《關于西江(界首至肇慶)航道整治工程疏浚炸礁等工程施工圖設計的批復》,炸礁富余水深取值1.0m。
即
①界首灘、三灘河段:H=3.5+1.0=4.5m,
②都城以下河段:H=4.0+1.0=5.0,
1.1.2斷面寬度
B=B設+2B
式中:B-清礁區航槽設計底寬(m);
B設-設計航道標準底寬,B設=80m;
B-清礁區設計航道寬度每邊加寬值。其取值原則上每邊加寬20m,如考慮清除整塊孤石或考慮整治工程實施后航槽可能產生的變化,則不局限于該值,即B≥80+2×20=120m。
1.1.3設計邊坡及超深、超寬值
根據《水運工程爆破技術規范》(JTS 204-2008)規定,航道爆破工程設計的計算工程量,其超深值水下鉆孔爆破為0.40m,超寬每邊1.0m。
1.1.4清礁工程設計斷面
清礁工程標準斷面如圖。
圖中:H-清礁區航槽設計深度,三灘河段為4.5m,都城至肇慶段為5.0m;
B-挖槽設計底寬(m),B按礁區實際范圍;
Δb―工程量計算超寬1.0m;
Δh―工程量計算超深0.4m;
清礁邊坡1:0.5、覆蓋層邊坡1:3。
2施工組織
2.1總體部署及施工工藝選擇
圖1清礁標準斷面圖
2.1.1總體施工部署
根據本工程“點多線長,量小零散,可用工期短”的特點,施工總體部署擬采用兩組炸礁船組,每組炸礁船組配漂浮式炸礁船一艘,抓斗式挖泥船或反鏟式挖泥船一艘及配套的100m3~200m3自航泥駁2艘,由施工區域上、下游同時開工,以礁石點為單位清挖覆蓋層、炸礁、清礁緊隨流水作業,完成一塊驗收一塊,同步向中間推進。
2.1.2施工工藝選擇
根據本工程礁石的巖石物理特性,計劃采用反鏟式挖泥船配合4m3抓斗船清挖覆蓋層,風炮水下破碎和水下鉆孔爆破相結合的施工方法進行礁石的清除。
2.2施工機械及人員配置
2.2.1施工機械配置
根據選定的施工工藝,在施工機械配置方面選擇4m3抓斗船1艘、2m3反鏟式挖泥船1艘、漂浮式CQ100鉆爆船2艘、100m3~200m3自航駁船4艘、掃床船1艘進行施工。
2.2.2人員配置
施工管理人員3人、爆破技術人員3人,安全員2人,測量員2人,機械操作工28人。
2.3施工方法
2.3.1測量定位
炸礁船、挖泥船均采用GPS定位系統進行定位。依據施工設計圖紙及工前掃測資料進行施工船舶定位。棄渣區采用GPS定位系統定位,拋設浮標指示棄渣區域。
2.3.2清挖覆蓋層
⑴ 清挖覆蓋層用4m3抓斗船清挖為主,殘留的薄層采用反鏟式挖泥船輔助清挖。
⑵ 清挖船逆流住位,順流方向開挖。當開挖面積較大時,應分條進行,分條寬度以清挖船工作寬度為依據,條與條之間的搭接不應小于放坡寬度。如下圖所示:
⑶ 覆蓋層清挖完成后,采用測深儀進行水下地貌掃測,必要時可采用釬探桿進行釬探,如遺留覆蓋層較厚時,應進行補挖,為爆破成孔提供良好的條件。
2.3.3鉆爆船定位
⑴ 優化水下爆破方案。在取得水下地貌掃測圖或釬探數據的基礎上,優化船位圖和布孔方案,并形成新的電子船位布置圖,輸入炸礁船船位控制系統,對鉆孔爆破實施控制。
⑵ 鉆爆船的選擇及船位。鉆爆船選用500t方駁,安裝10臺淺孔鉆機,孔距為2.0m。10個孔為一排,10~15排為一個起爆單元,即一個船位。
⑶ 鉆爆船定位。鉆爆船定位采用GPS進行,每艘鉆爆船配備兩臺GPS。首先輸入與水下地貌掃測圖同一岸上坐標控制點的數據,按船位圖的船位布置進行定位、移船。
⑷鉆爆船住位及移位。鉆爆船孔排易垂直于水流方向住位,鉆爆船移位由水流下游向上游移位。即:鉆爆施工以礁石盤為單位,由水流下游向上游進行。
2.3.4爆破
2.3.4.1 爆破方案設計
⑴ 水下鉆孔爆破的原則
① 安全第一原則。采用合理的鉆爆船住位和移位方向,以確保已安放的導爆管的安全;嚴格爆破火工品的保管、領用制度;嚴格執行爆破施工操作規范;嚴格爆破警戒制度,確保施工安全。
② 確保工程質量原則。嚴格控制孔、排距和鉆孔的超深,以控制爆后石渣的粒徑及淺點率。
③ 確保工程進度原則。根據本工程“點多線長,量小分布散,航行船舶多要求緊”的特點,科學組織,精心安排,多工作面展開施工,確保2013年汛期來臨之前完成施工任務。
⑵ 水下鉆孔布置形式:
為使礁石的破碎程度較均勻,應根據巖體的自由面類型及其面積、形狀,分別采取“梅花形”、“三角形”(見圖)。
水下深孔爆破鉆孔布設置圖
⑶ 爆破參數設計
①最小抵抗線(w)
最小抵抗線w是爆破設計中的重要參數,從安全、經濟、利于鉆孔等多個方面綜合考慮,本工程爆破孔徑為90mm,w取1.5米。
②孔間距(a)和排距(b)
一般炮孔間距根據a=(0.7~1.3)w,排距b=(0.8~1.0)a確定 (w為底部最小抵抗線),根據本工程礁石地質情況,保證爆破效果,取a=1.8m,b=1.5m(經實施一段時間視爆破效果后再行修正)。
③鉆孔深度
鉆孔深度=設計深度-(實時水深+水尺改正數)+超鉆深度。
超鉆深度通常在1.0-1.5m范圍內選取。為嚴格控制爆破安全震動速度確保堤防穩定,根據類似工程的的經驗,取超鉆深度為1.3m,每次起爆的首排炮孔比其后各排炮孔深0.2m(即1.2m超深)。
為避免巖層的裂隙與孔底殘留,減少施鉆的困難,必須一次鉆達到設計深度(含超鉆深度)。
鉆孔爆破后,為使底部較平整和清碴達到設計深度,同一行(排)的鉆孔必需鉆至同一孔底標高。
④炸藥單耗
炸藥單耗qo: 水下鉆孔爆破單位耗藥量系數取1.7kg/m3。
⑤炮孔裝藥
炮孔裝藥長度一般為孔深的4/5 ,并校核與藥量計算相適應。
⑥藥量計算
施爆巖體:微風化花崗巖。
第一排炮孔裝藥量按下式計算:
前排:Q=0.9qoe×ba×Ho
與前排同時起爆的后排炮孔:
Q=qoe×b×a×Ho
式中:Q―炮孔裝藥量(kg);
qo―水下鉆孔爆破單位耗藥量系數1.7kg/m3;
e―炸藥換算系數(本工程使用CLH乳化炸藥,這里取e為 1.06)。
HO―炮孔深度(長度:m)。
⑷ 爆破材料的選擇
①炸藥
本工程水下爆破選用2#巖石乳化炸藥,爆速≥4500m/s,抗水性強,經我局在多項炸礁工程運用,效果及安全性良好。
②起爆器材
目前一般使用的起爆器材有火雷管、電雷管和非電雷管三種。電雷管一次起爆數量受限制,且遇潮濕電阻增大,有時部分拒爆;非電雷管可以用于水下爆破,起爆數量不受限制,也可不用聯結,用電雷管起爆導爆管束即可。
本次爆破主要起爆器材采用非電毫秒微差導爆雷管,這一爆破網絡具有抗干擾性強、安全性好、起爆可靠、使用簡單方便的優點。
起爆導爆管束選用銅質防水8號電雷管,電容式放炮器,電力起爆。
⑸ 起爆網路
①網絡聯結形式
采用導爆管聯接非電導爆雷管的復式非電起爆網絡。
②延期形式
采用毫秒延期,分段起爆以分散每次齊爆的藥量。延期的形式為孔間毫秒延期,達到減震的目的,每段起爆藥量根據安全距離進行計算控制。
③起爆方式
采用銅質防水8號電雷管串聯線路,電容式放炮器,電力起爆非電導爆網絡。
2.3.4.2爆破安全距離計算
該工程主要考慮地震波對現有堤防的影響和沖擊波對過往船舶、水下作業人員的影響。爆破施工前先選擇遠離在建大橋的礁石進行試爆,通過地震監測監測確定K、α值。
⑴ 安全距離計算
式中:R―― 爆破地震安全距離(m)
Q―― 最大一段一次齊爆用藥量(kg)
V―― 地震安全速度(cm/s),見表5-4
Kα――與爆破地形、地質有關的系數和衰減指數,參考我局的施工經驗,本工程K取130,α取1.5或根據試爆確定。
表5-4主要類型、構筑物地面質點的安全震動速度
⑵ 周邊構筑物的安全防護
為有效克服爆破時所產生的沖擊波對周邊構筑的影響,保證周邊構筑物的安全,爆破施工時采用微差爆破施工技術,分段起爆以分散每次齊爆的藥量。以延期的形式孔間毫秒延期,削弱后排爆孔起爆對周邊構筑物的影響,達到減震的目的。
⑶ 水下沖擊波的影響
①對船舶的安全距離
按國標《爆破安全規程》(GB6722―2003)規定對船舶安全距離與藥量的關系如下表:
表5-5船舶安全距離與炸藥用量關系表
炸 藥 量 安全距離(m)
鐵 質 船 木 質 船
≤50kg 70 100
50~200kg 100 150
200~1000kg 150 250
②對人員的安全距離
表5-6 人員安全距離與炸藥用量關系表
炸藥量(kg)
安全距離
人員狀況(m) ≤50 >50
≤200 >200
≤1000
游泳 500 700 1100
潛水 600 900 1400
⑷ 飛石安全
按《爆破安全規程》(GB6722―2003)規定,水深在1.5m以內按陸地200m為安全距離,水深2.0~4.0m加密布孔,減少單孔藥量,防止飛石,水深在6m以下則不考慮飛石影響。
2.3.5清礁施工方法的選擇
根據本工程炸礁施工選取的方案和本區域礁石的性質,清礁施工主要選擇抓斗船直接清除礁石、反鏟式挖機船配合的施工方法進行清礁施工,對不能進行爆破施工的部分(主要為開南大橋兩側的礁石)選擇水下風炮或重錘錘擊的方式進行清礁施工。
2.3.5.1 抓斗船清礁
采用4.0m3抓斗船進行清礁和清碴施工,作業時配100~200m3自航石駁船2艘。清碴施工方法如下:
⑴ 抓斗船清碴開始采用進二退一方法,防止漏清。4.0m3抓斗船采用分條、分帶法進行清礁施工,采用RTK進行實時跟蹤定位,分條及搭接同清挖覆蓋層,確保施工條、帶間的搭接,防止漏清、漏挖。
⑵ 清礁、清碴施工時邊開挖邊測深,由下斗深度進行開挖區測量,全區域清碴完畢后,利用測深儀對該區域進行水深測量,再進行硬式掃床,確認無淺點、水深達標為止。若有局部淺點,挖掘有困難,先檢查對照水位與實際深度,當確認出現漏炸,在漏炸位置用全站儀或RTK定位,并在圖上標明,及時將資料送鉆爆船做好補炸準備,補爆后再清碴,直至達標,通過驗收。
⑶ 爆破后3~5天內必須進行清碴施工,防止水流夾帶沙泥將爆后石隙埋沒導致無法清碴。
⑷ 石碴拋卸前測量放樣出棄渣區的拋卸位置,設拋設浮標指示棄渣區域,并在卸區水域測放出施工控制水尺,報告監理工程師現場確認。
⑸ 所有石碴必須拋至指定卸區的范圍內,并根據水尺進行拋卸深度的控制,拋卸石碴不得高于設計要求的水深,并在清礁工程完成后必須根據設計要求對卸區進行硬式掃床驗收。
2.3.5.1鑿巖施工方法
⑴ 施工按施工圖紙設計。經水深測量確定需要鑿巖作業的范圍。按上層點間距為1.6m或2.2m,靠近航道設計底標高層點距加密為1m,等邊三角形布設鑿擊點,并輸入到DGPS導航電腦。
⑵ 利用深度計設定鑿巖作業的停止深度。將鑿巖棒落下至水面。按深度計的復位按鈕,設定基準點“0”。利用深度改正裝置的上限數字開關設定鑿巖棒提升的上限。設定上限時應考慮鑿巖棒的提升速度,使其處在最大提升速度也能安全停止的高度范圍內。將鑿巖棒下降至水底,利用深度計測量鑿巖水深(H)。
⑶ 鑿巖棒停止深度=鑿巖水深H±α。α表示由鋼絲繩的使用狀態、水底形狀、巖質以及水流產生的偏差值。根據作業現場實際情況適當進行調整。
⑷ 施工操作方法。駕駛員根據電腦顯示定位下棒鑿擊位置,把鑿巖棒提升到一定高度后,松開制動離合器,使鑿巖棒從高處自由落下對巖面進行鑿擊,使巖石碎裂。對巖石層較厚的區域,則加密或多次鑿擊,最終使巖石碎裂,達到能被抓斗船挖清的目的。
關鍵詞:石膏山 大壩 開挖 技術
1、工程概況
石膏山水庫工程位于靈石縣南關鎮峪口村上游的石膏山狹谷內,水庫控制流域面積110km2。水庫樞紐工程主要由大壩、導流泄洪洞、發電引水隧洞三個工程部分組成,水庫總庫容473萬m3,電站總裝機200KW。
石膏山水庫大壩采用混凝土單曲重力拱壩,壩頂高程為1146.0m,建基面高程為1078.0m,最大壩高68.0m,石膏山水庫大壩工程土石方開挖施工部位主要為大壩左、右岸壩頂回車場,壩肩及整個壩基土石方開挖。壩基壩肩均座于弱風化基巖,對于壩肩拱座距開挖底線5米范圍內采用直槽開挖,以使壩肩拱座更好嵌固于基巖。
2、主要施工特點
(1)開挖高差大。大壩最大開挖高度111m,回車平臺1146.0m以上邊坡預裂梯段為15m,回車平臺以下壩肩槽為10m。
(2)地質條件復雜。左岸坡段巖體風化以表層均勻風化為主,局部存在一定的地質缺陷,主要表現為受岸坡高差影響出現的強卸荷巖體和卸荷裂隙發育,巖石整體性差。
(3)建基面開挖質量要求高。建基面開挖不允許欠挖,超挖控制在20cm以內,開挖面嚴格控制平整度。
(4)施工干擾大。開挖施工時相鄰的其它工程施工尚在進行,特別是左岸開挖施工時與導流洞進口及出口施工多出形成立體交叉作業,施工干擾較大,各工作面又存在多工序、多工種同時施工,存在相互干擾的問題。
3、爆破設計與施工
3.1 預裂爆破
預裂爆破采用QZJ-100B潛孔鉆機造孔,孔徑φ90mm。爆破選用φ32mm乳化炸藥,不耦合空氣間隔裝藥結構,預裂爆破起爆網絡采用非電導爆系統,導爆索傳爆,預裂爆破采用一個單獨的起爆網絡,在梯段爆破前實施。
預裂爆破鉆爆參數的確定:
① 孔距
根據一般經驗公式孔距a=(7~12)d
式中:d--孔徑,取90mm;
故孔距為0.63m~1.08m,取0.9~1.0m。
② 線裝藥密度線
線裝藥密度采用下列經驗公式計算。
a. Q1=2.75б0.53×r0.38,g/m;
b. Q2=0.36б0.63×a0.67,g/m;
式中:Q――每m長度裝藥量g/m;
б――巖石極限抗壓強度,Kg/cm2;
a――炮孔間距,cm;
r――預裂炮孔半徑,mm。
該計算式適應本工程φ90mm鉆孔的垂直預裂,陡坡段預裂、斜坡預裂等。根據前期爆破作業施工計算值偏大,故施工設計中按計算式的0.8~0.85考慮。從計算式可以得出,本項目工程φ90mm,預裂爆破線裝藥密度為280~320g/m。
③ 預裂孔裝藥結構
預裂孔采用間隔不耦合裝藥。把藥卷連續或間隔緊綁在導爆索和竹片上形成藥串,底部線裝藥密度為正常段的2~6倍,底部1~2m為加強段;靠近孔口部位采用小藥量藥串,孔口堵塞1.2~1.5m。
3.2 深孔梯段爆破
分層開挖時,用QZJ-100B型潛孔鉆機或Y-26手持風鉆進行主爆孔鉆孔,造孔孔徑為φ90mm、φ42mm,預留1.5m的保護層用手持風鉆進行鉆爆。采取人工裝藥,主爆破孔以φ70mm乳化炸藥為主,采取柱狀連續裝藥。
深孔梯段爆破參數的確定:
① 抵抗線確定
W=(20~40)d
w―底板抵抗線,d――鉆孔直徑,取90mm;
計算得w=(1.8~3.6)m,根據工程經驗,取w=(3.0~3.5)m。
② 鉆孔間距
鉆孔間距根據計算公式a≈w計算,有孔距a=(3.0~3.5)m,采用微差爆破時,鉆孔排距為b=w=(3.0~3.5)m。
③ 堵塞長度
堵塞長度計算公式為:
L2=(0.7~1.0)w
計算得L2=(2.1~3.5)m,在此取(3.0~3.5)m
④ 單孔裝藥量
Q=q×a×b×L
式中:Q――單孔裝藥量,kg;
q――巖單位耗藥量,kg/m3,取0.4~0. 5左右;
L――孔深,m;L=H+h
H――露天梯段高度,m;
h――超鉆深度(0.15~0.35)w,m。
根據開挖梯段高度,分別計算單孔裝藥量Q。多排爆破孔爆破時,后排孔的藥量較前排適量增加,系數取1.1。
梯段爆破排間或孔間(有特別控制要求時在孔內)采用非電雷管毫秒微差起爆。緊鄰邊坡預裂面的2~3排爆破孔作為緩沖爆破孔,其孔排距、裝藥量相對于主爆孔減少1/3~1/2,緩沖孔起爆時間遲于同一橫排的主爆孔,以減輕對設計邊坡的震動沖擊。
4、鉆爆施工
回車場以上開挖施工:巖石開挖采取分塊、分序、分層進行。先進行邊坡的預裂,預裂深度按馬道高程控制,再進行分層梯段爆破。預裂采用QZJ-100B型潛孔鉆機造孔,孔徑φ90mm,預裂孔間距0.9~1.0m。用QZJ-100B型潛孔鉆機配Y-26手持風鉆進行主爆孔鉆孔,并根據爆破設計確定孔網參數。由上至下分層開挖,梯段高度15m左右。在接近馬道時,底部預留1.5m保護層,一次性爆破清除。1146m回車場按保護層進行開挖。
壩肩開挖施工:在進行壩肩槽開挖時,依據大壩基礎開挖平面圖,壩肩槽上游側開挖邊線為一半徑R=110m的規則圓弧;下游側開挖邊線為不等半徑弧線。開挖時,安排槽挖與槽兩側邊坡(1:0.1)同時沿壩軸線方向進行開挖,開挖高程按10m(開挖長度約為12m)一個循環控制。施工方法示意圖見圖1。
圖1 壩肩槽開挖邊線形成示意圖
壩肩槽下游側開挖線的形成:按開挖長度12m一個循環,在臨下游側槽挖邊線時,調整槽挖預裂孔距及方向,改打扇形預裂孔。孔距由原來的1.0m改打0.5m,并且方向調整為指向截取下游開挖線12m末端。
在進行壩肩槽開挖時,由于架設鉆機需要,壩肩槽預裂造孔時,每一循環邊坡開口欠挖20cm,底口在規范允許范圍內超挖20cm,開口形成的尖角部位用手風鉆處理。開挖后,最終實際孔底水平超挖20cm,既可滿足下一梯段架設鉆機的需要,也基本滿足壩基邊坡超欠挖的要求。開挖方法見圖2。
圖2 壩肩槽開挖方法示意圖
壩基范圍內表層覆蓋土較少,處理后即可以進行基礎風化巖石開挖,開挖采用快速鉆、手鉆鉆孔,結構邊線采用預裂爆破一次到設計高程,基槽內開挖采用分層淺孔爆破,在靠近壩基面設計高程時,預留約1.5米的保護層,一次性爆破清除。
5、裝藥聯網
石膏山水庫壩基爆破施工采用Φ32和Φ70乳化炸藥,用導爆索或導爆管進行傳爆,毫秒微差雷管起爆,深孔梯段爆破采用耦合連續裝藥。起爆順序沿抵抗線最小方向依次分段。壩肩槽開挖中控制最大一段起爆藥量不大于75kg,回車場邊坡開挖中控制主爆孔最大一段起爆藥量不超過300kg。
預裂爆破超前主爆孔100ms起爆。為避免較大時差下預裂爆破對前排緩沖孔的破壞,采取了相應的技術措施:緩沖孔采取較小孔徑及耦合連續裝藥,孔內加裝導爆索傳爆,以保證孔內網絡及藥卷傳爆性能;適當增加預裂孔與緩沖孔之間的排距;對緩沖孔孔外網絡適當覆蓋。
關鍵詞:高鐵;路基;爆破;施工
中圖分類號:O643 文獻標識碼: A 文章編號:
引言
為了滿足高速鐵路安全運行,高鐵路基必須穩固安全。高鐵施工線上有湖波、河流、山地等各種不利地形。深挖高填工程量大、傳統施工速度慢、施工率低下,同橋梁隧道工程一樣,往往成為決定工程進度的關鍵。因此推廣采用新的爆破技術進行施工,以保證高鐵建設中土石方工程的質量。
1. 工程概況
合福高鐵站前6標路基開挖土石方爆破工程位于宣城市旌德縣旌陽鎮境內,路基樁號為DK237+790~890。路基開挖段的區域面積約為:長*寬= 100m * 95m;最大挖深約為32m,區間挖深16~32m,平均約為23m,邊坡為1:1.25。土石方總量約為:21.85萬m3,其中需爆破的石方量約為16.5萬m3。
待爆破區為高鐵路基段和車站建設場平區連在一起,東側大部為已平整好場地,爆破區邊緣東偏北距約35m為一小平房;北偏東距約230m為高鐵制梁廠,正南方為在開挖路基施工段;西側為荒山坡谷,部分路基邊坡已開挖就緒,自上而下每隔8m留一平臺;北側為路基護坡基樁開挖和建設工地。在爆破區域的上方有一條走向為WS~EN方向的220kv高壓輸電線路,待爆破山包上方制高點處距離高壓輸電線的垂直高度還不足3.0 m。
待爆破巖體主要為紫褐色~黑褐色的花崗斑巖,裂隙較為發育,強風化;灰白色~黃褐色花崗巖、伴有少量粉紅色石英質細砂巖,巖石硬度約為ƒ = 5~7,局部巖墻硬度可達ƒ= 8~10。待爆破巖體受斷裂構造切割嚴重,有的地方風化嚴重,有的地方風化相對弱化,但賦存基本穩定,挖掘機開挖觸及部位巖體很容易會散碎為晶粒沙礫。巖層中不含水,但受地表降水的影響。工程地質和水文地質條件相對較為簡單。
2.爆破方案選擇
根據爆破區周圍環境的實際情況和巖層賦存條件,結合目前工程進展的實際情況以及大型機械強挖及清渣的便利條件,決定采用中深孔分臺階減弱松動爆破法進行施工。即:自上而下分臺階爆破開挖,分臺階高度H=16m。在高壓線覆蓋范圍內和東北側距離平房較近的地方,采用中深孔控制爆破法進行施工。
本設計主要對臺階高度為16.0m的中深孔減弱松動爆破法的工藝技術及其參數進行設計。
3.爆破技術及參數設計
3.1鉆孔直徑D:
根據巖層的賦存條件和巖石風化嚴重的實際情況,確定選用KQD100型潛孔鉆進行中深孔爆破,鉆孔直徑選擇為:D = 90mm。
3.2臺階高度H:
根據實際的挖深確定爆破的臺階高度,這里區間值為12~16m。計算依據16m。中深孔爆破的臺階要素詳見:
3.3底盤抵抗線W1:
底盤抵抗線W1數值可按以下的幾種方法或經驗公式計算:即①按深孔鉆機安全作業的要求來計算:則有: W1 = B + H * ctgβ 式中:B—為鉆機安全距離,取1.5~2.0m;β—為臺階坡面角,這里為80º;則計算得:對于16m臺階:W1 = B + H * ctgβ = 1.5 + 16ctg80º= 4.32m
3.4鉆孔深度L和角度β:
一般情況下鉆孔深度L等于臺階高度H加上超深h,即:L = H + h 正常情況下,鉆孔超深值h按如下方法計算,即:根據抵抗線計算超深:h = (0.15~0.35) W1根據臺階高度計算超深:h = (0.05~0.25) H 超深值的大小與臺階高度、坡面角度、底盤抵抗線、巖石的堅固性系數以及采用的爆破方法有關。一般情況下,臺階高度越大,坡面角越小,底盤抵抗線越大,巖石越堅硬,則需要的超鉆深度就越大。所以這里的超深值均采用0.25W1來計算,即:h = 0.25 W1= 0.9m,這里參考h=0.1H取值,取h = 1.0~1.5m;則鉆孔深度的區間值為:L = 17~17.5m,計算平均取值為L = 17.0m。鉆孔角度為:β=85°~ 90° 。
3.5炮孔間距a和炮孔排距b:
根據公式:炮孔間距a = m W1式中:m — 鉆孔密集系數,一般取0.8~1.4,這里取1.1;則a = m W1= 1.1 * 3.6 = 3.96m 取a = 4.0m炮孔排距b:根據公式:炮孔排距b = 0.866 a = 3.46m這里本著分散裝藥和均勻裝藥的原則,這里取b = 3.0m
3.6單位炸藥消耗量q:
影響單位炸藥消耗量的因素很多,主要有巖石的可爆性、炸藥的種類、自由面條件、起爆方式和塊度要求等。因而要選取正確的q值是比較困難的,實際應用中多數是根據巖石的硬度和工程類比的方法,初選一個比較接近的q值來進行試爆,再經過生產實踐來進行調整和驗證,直到合理為止。同樣,對于底盤抵抗線數值的選取,可一并進行試爆和驗證。參照經驗數據和工程類比,并考慮巖石韌性大的實際條件,選取的單位炸藥消耗量q值為:對于減弱松動爆破:q = 0.36kg∕m3或q = 0.13kg∕t
3.7單孔裝藥量Q:
根據裝藥量計算公式,即:第一排孔:Q1 = q * a * W1* H第二排及以后各孔:Q2 = q * a * b* H代入數據計算得:Q1 = 0.36 * 4.0 * 3.6* 16 = 82.94 kg∕孔考慮邊坡巖石塌落量為(83%~85%):Q1 = 69.67 kg∕孔Q2 = 0.36 * 4.0 * 3.0 * 16 = 69.12kg∕孔
3.8裝藥長度L1和堵塞長度L2:
(1)每m炮孔裝藥量qˊ:根據公式:qˊ=0.785ΔD2 式中:Δ— 為裝藥密度,kg∕dm3;使用乳化炸藥,則Δ=1.15 kg∕dm3 ,又表示為1150kg∕m3 ;
D — 鉆孔直徑,這里為0.09m;則計算得:qˊ= 7.31kg∕m 考慮卷裝炸藥存在的間隙,則該數據應為:qˊ= 6.06 kg∕m
(2)裝藥長度L1 :取0.65的裝藥系數,則L1 = 0.65L = 11.05m對于裝藥炮孔,其實際的裝藥長度最大為:Q1∕qˊ= 68.84 ∕ 6.06 = 11.5m則:堵塞長度為:L2= 5.5m對于第二排及以后炮孔:Q2∕qˊ= 69.12∕6.06 = 11.4m堵塞長度為:L2= 5.6m合理的堵塞長度應該為0.66~1.4 W1;根據工程類比和經驗可知,這里的裝藥長度和堵塞長度設計基本上是合理的。
(3)堵塞材料:炮孔的堵塞材料為粘土、沙石粉或鉆屑,但嚴禁堵塞物中混入或摻雜小石塊(最大邊長≥2cm)。
3.9起爆方法及其網路:
(1)起爆方法:由于待爆破區域緊鄰高壓輸電線路,所以這里爆破嚴禁采用電爆網路。炮孔內采用非電導爆ms雷管微差起爆,使用雷管段數為1、3、5、6、7、8、9段; 即:采用非電導爆ms雷管分區接力起爆網路,孔內、孔外共同延期。每個炮孔采用2發雷管,1個起爆具(或起爆藥包)組網起爆。
(2)起爆規模:依據爆破點至東北側平房的距離S而定,同時兼顧高壓輸電線的位置,當S≥60m時為普通的中深孔爆破,可適當加大起爆規模,同段可起爆2~3個炮孔;每次可同時起爆3~5排炮孔,炮孔數為24~30個/次,最大段裝藥量≤139.6kg。當爆破點處在35m≤S≤60m位置時,則必須嚴格限制起爆規模,同時采用孔內孔外共同延期的起爆網路,嚴格實現逐孔起爆,即采用中深孔控制爆破的方法進行施工。
(3)網路連接:松動爆破多采用“V”形起爆或對角起爆網路,使用雷管的總段數為:第一分區七個段別,以后各分區五個段別,確保單孔單響;網路連接方法:采用先簇聯后串聯的連接方法;或采用“四通連接元件”連網,“并—串聯”起爆網路。
(4)網路激發:采用:“非電導爆管網路 導爆管 激發針 發爆器” 的純非電起爆網路。
4.結語
高鐵土石方爆破施工是一項技術含量高的綜合性工作。必須提高認識,根據路段地形地質、施工機具及工程整體安排等條件進行合理設計和組織施工,對加快工程進度、保證工程質量和施工安全都具有重要的意義。因此,根據工程實踐總結積累經驗,推廣新的爆破技術和施工方法是、高鐵修建的一項重要任務。
參考文獻:
[1]孫國富,馮馬必,田墨林等.山區高等級公路石方爆破施工技術研究[J].北京工業大學學報,2001
【關鍵詞】老蘭西隧道施工工藝技術分析
老蘭西隧道里程為DK149+397至DK149+626,全長229m,隧道入口位于冷水灘區仁灣鎮東村大東沖組,出口位置位于東沖村翁水頭組。隧道平曲線:本隧道位于曲線段,左線曲線半徑2800m,右線曲線半徑2795米,隧道縱坡設置:單面上坡,設計坡度為5.78‰,本隧道采用有砟軌道,有砟軌道結構高度76.6,隧道洞內設置雙側水溝、雙側電纜槽。①地形地貌:丘陵區,丘坡地貌,相對高差約30―70米,山坡自然坡度約20―30度,植被發育,局部地形平緩處辟為旱地、水田。②地層巖性:隧道地段表層覆蓋第四系殘坡積(Q4)黏土,厚0―2米,下伏石炭系上下統大塘階組下段灰巖(Q1d),弱風化,巖層產狀30―60∠12―14。③地質構造:隧道工點勘察范圍內大部分地段基巖都基本,覆蓋層深度很淺,大都為0―2米。DK149+450―DK149+460和DK149+520―DK149+530兩段存在兩個裂隙發育帶,老蘭西隧道工點勘察范圍內基巖(灰巖)的巖溶構造不太發育。根據區域地質資料,隧道勘查范圍內無斷層通過。無不良地質及特殊巖土。水文地質特征:隧道范圍內地表水不發育,地下水類型為大塘階組灰巖巖溶裂隙水,一般沿巖溶裂隙滲透,水量不大,不會出現大的巖溶突水現象。地震動參數:地震動峰值加速度小于0.05g。
一、老蘭西隧道工程實施流程與工藝方法
1、隧道開挖
當隧道圍巖類別及其相應的結構形式確定后,如何選用相適應的開挖方法和支護條件是關鍵的第一步。設計文件根據通過結構計算和以往工程中所采用的支護所得成功經驗,給定了不同圍巖的開挖方法和支護參數。根據設計文件建議的開挖方法,執行具體施工時,應
選擇安全轉換工序,快速的掘進方法:一般在Ⅱ類圍巖及以下的軟弱圍巖,一般采取多導坑的分部開挖法,如側壁導坑法。開挖工藝應遵循短進尺,早封閉,強支護的要求。對于Ⅱ-Ⅳ類圍巖及以下的軟弱圍巖,一般采用兩步臺階法即長臺階法:上部斷面先行,待全部完成或大部完成上部斷面后再開挖下部斷面。在開挖工藝上應遵循控制進尺,光面爆破,支護緊跟的要求;對Ⅳ-Ⅵ類圍巖,一般采用全斷面開挖法,其開挖斷面應一步到位,在開挖工藝上,應通過多次試驗選擇合理的進尺爆破參數,采用光面爆破法。對局部因圍巖巖層不利或層理、節理發育地段,及時采取錨網噴支護。
對于Ⅲ類-Ⅵ類圍巖地段的光面爆破開挖法,應通過多次試驗,才能選擇出一套。從鉆孔的布置方向、數量、深度、裝藥量,引爆順序等多種因素控制的爆破參數。對于地下工程來說不論因內外的經驗都證實這是在鉆爆法開挖中對洞室圍巖擾動最小,工程投資最省的方法。一般比較成熟的施工部門也都愿意接受這種方法。從目前本高速路各隧道的掘進中均采用了此種方法,但是其效果有差異,本隧道施工時,Ⅲ級圍巖采用臺階法施工,Ⅳ級、Ⅴ級圍巖內采用三臺階七步開挖法施工。臺階法施工示意圖1如下:
臺階法開挖機械化施工示意圖1.
2、老蘭西隧道實施爆破工藝及方法
本隧道臺階法及其它分部開挖的施工段采用簡易鉆孔作業平臺、人工風槍鉆孔。人工裝藥。為了保證開挖輪廓圓順、準確,維護圍巖自身承載能力,減少對圍巖的擾動,爆破采用光面爆破。周邊眼殘眼率硬巖達到80%以上,中硬巖達到60%以上。隧道施工均采用光面爆破施工。每個作業面每兩天進行三個循環,每循環平均進尺約4.0m,每日進尺6m。炸藥選用爆速低、不怕水、有害氣體少的乳化炸藥。非電毫秒雷管起爆,火雷管引爆。
3、隧道支護
隧道支護分初期支護(初襯)和永久性模筑支護(二襯)。當前采用的支護類型,基本采用新奧法理念。就是根據不同的工程地質條件來制定圍巖類別,對不同的圍巖類別采用指導性的支護類型。新奧法的主要原理:就是充分利用地質的自穩條件(勁壓力拱)納入隧道支護的一部分,再根據隧道開挖后的實際圍巖類別以及開挖后實際量測得到的內凈空收斂的速度,變形量的大小的信息,調整已初擬的設計參數,至到隧道內壁趨于穩定。隧道各項支護條件,實際上是在設計支護參數指導條件下的動態設計。各類支護結構物的主要作用:初期支護初期支護的主要結構物為:鋼架支撐、噴砼、鋼筋網、徑缶錨桿。又以隧道所處的位置不一樣,圍巖條件不一樣,為保證隧道開挖期間的施工安全,并盡量少擾動原有的地層平衡條件。一般在洞口淺埋,扁壓地段均設計有超前注漿長管棚支護(長度為20~40cm之內),洞內圍巖較差的地段一般也設計有長度有限的超前注漿小導管(管長度在5cm之內,本工程各段長度均5.0m),或超前錨桿。這兩種支護實際上是為保證施工安全而采取對圍巖進行預先加固的輔助工程措施。本項目工程中Ⅲ類駐以下圍巖地段均設計有以上的超前預加固地層的工程措施。
①二次襯砌
配備1臺9m長全斷面液壓襯砌臺車,見下圖2砌臺車定位采用STZ型激光導向儀。
鋼模液壓襯砌臺車示意圖2.
說明:混凝土拌和站按配比集中生產混凝土,混凝土運輸車運送至灌注地點,由混凝土輸送泵泵送混凝土入模,插入式振搗器人工搗固。本隧道二襯混凝土施工采用混凝土輸送泵澆筑。
襯砌施工時,在拱頂模筑混凝土襯砌外緣、防水板內側沿縱向設置預留注漿孔,注漿管孔徑Ф10聚氯乙烯樹脂管。在防水板敷設完成后采用膠粘于防水板內側,結合施工縫布置,注漿管8~10m一段,兩端分別與預設的Ф20鍍鋅鋼管注漿口連接。鍍鋅鋼管注漿口突出襯砌內緣3~5cm,以便于連接。回填注漿采用1:1水泥漿,注漿壓力控制在0.05~0.1MPa。
②仰拱施工
本隧道設計有仰拱,采用仰拱與鋪底先行于襯砌的施工方案,仰拱先行,再施工拱圈,以利于襯砌結構的整體受力,并起到早閉合、防塌方作用。
4、防排水設施施工
①防水施工
防水板鋪設工藝流程:基面修整鋪設透水管鋪設無防布固定防水板接縫焊接焊接檢查(合格)下道工序。
鋪設前的基面平整:檢查噴錨的平整度,控制其寬深比小于7:1,見右圖3.
超出規定的用細粒混凝土找平。
排水盲溝的安設:盲溝在初期支護施作完成之后,防水板鋪設之前安裝,結合施工縫布置,縱向盲溝8~10m一段,盲溝采用外包土工布的塑料排水管,縱向盲溝中間設PVC泄水管一個,環向盲溝縱向間距一般8~10m并根據地下水發育情況調整,在縱向盲溝兩端及環向盲溝下端接入隧道側溝;環向盲溝采用Ф50透水盲溝,縱向盲溝采用Ф80透水盲溝。盲溝用環箍固定于初期支護表面。
防水板的鋪設:施工時逐環順序進行,墻拱防水板鋪設時,在隧道拱部標出隧道中線,再使防水板橫向中線與這個標志重合,立即用壓焊機將防水板熱合于暗釘上,再由拱頂依次向兩邊鋪設。待整幅防水板鋪設好并經檢查確認固定牢固后,再用塑料熱合機順所留板間接縫搭接部位進行焊接。拼接縫寬度100mm。
焊接防水板搭接縫:上下循環兩幅大幅面的防水板接頭處留10cm搭接幅面,采用ZDR-210型熱合機進行焊接,無條件用機焊接的特殊部位手工焊接,認真檢查,焊接牢固。
關鍵字:鉆孔灌注樁、孤石、隧道爆破、定向斷裂控制爆破、應力沖擊波
1 工程概況及地質情況:
1.1 工程概況
南凌大橋橋梁主線長543m,橋梁分為主橋和南引橋兩部分,其中主橋孔跨布置為(38+3×60+38)m,南引橋孔跨布置為(4×35+4×35)m。橋上最大縱坡2.5%,最小豎曲線半徑6000m。主橋上部結構采用預應力混凝土變截面連續箱梁,南引橋上部結構采用預應力混凝土等截面連續箱梁。橋墩橋臺均采用鉆孔灌注樁基礎。
2 施工方案選定
漳州市南凌大橋橋址處于廈門—南靖東西向構造帶的南側,受構造影響,場地基巖起伏較大,且風化較不均勻,局部分布有未完全風化的球狀體孤石,在施工中發現0#臺、1#墩存在球型風化體(孤石),并且球型風化體出現較多,分布不均,層厚差異較大,風化界面較為復雜。平均孤石有3層,最厚孤石為4.4m。如采用常規的鉆孔方法(沖擊鉆),由于孤石的存在,尤其是樁位處于孤石較厚或孤石群時,即會造成成孔周期長,成孔成本高等特點。為滿足施工工期及施工成本,項目部決定在0#臺、1#墩采用爆破輔助方法,在確保不破壞端承樁巖面的情況下,采用隧道爆破技術。對孤石進行爆破。使孤石產生裂隙, 巖石有了裂隙鉆孔施工保證了進尺。以提高鉆孔的進度及降低成孔成本。
2.1 0#臺、1#墩地質巖樣分析及工程量統計
通過地質勘探資料分析得出,在0#、1#墩平均孤石有3層,最厚孤石為4.4m。存在球型風化體(孤石),并且球型風化體出現較多,分布不均,層厚差異較大,風化界面較為復雜。
表1;南凌大橋0#、1#墩樁位孤石工程量統計
樁號 工程量(m) 樁號 工程量(m)
0#-1 7.4 0#-11 6.2
0#-2 7.1 0#-12 7
0#-3 10.2 1#-1 11.9
0#-4 3.4 1#-2 15.1
0#-5 6.5 1#-3 9.4
0#-6 7 1#-4 6.9
0#-7 8 1#-5 8.75
0#-8 5 1#-6 7.4
0#-9 7.2 1#-7 8.5
0#-10 6.3 1#-8 8.85
合計: 158.1m
圖1:南凌大橋及接線工程1#-2#樁地質孔巖樣
3 爆破方式的選定
定向斷裂控制爆破時指利用普通工業炸藥或者烈性炸藥,通過合理確定炮孔孔網參數、裝藥結構、炮孔形狀及起爆方法來控制爆破過程中爆炸產物的作用方向、地震效應及爆后飛石距離、破壞范圍、破壞程度和巖石運動方向的爆破技術。
隧道爆破中在比較風化、破碎的地質條件下,采用光面爆破或預留光面層光面爆破;在地層雖然軟弱,但巖體的整體性較好的地質條件下,采用預裂爆破效果較好。
3.1 計算依據:
3.1.1、內部爆破所產生的裂隙區半徑確定
對于深孔不耦合裝藥結構的內部爆破,其產生的初始裂隙區半徑計算如下:
Rl [1]
式中 Pe-沖擊波作用在孔壁巖石上的初始沖擊壓力,Mpa;
rb-炮孔半徑,mm;
St-巖石抗拉強度,Mpa;
λ-巖石特性系數,λ=v/(1-v),v為巖石泊松比;
a-應力波衰減指數,a=2-λ
炸藥參數:炸藥類別:煤礦許用乳化炸藥;炸藥密度:рo=910Kg/m?;
炸藥爆速:V=3200m/s;壓力增大系數:n=9;
裝藥不偶合系數:k=9/6=1.5;
初始沖擊壓力:Pc=15725Mpa;
炮孔半徑:rb=45mm;
巖石抗拉強度:St=30Mpa;
巖石特性系數:λ=0.32;
巖石泊松比:v=0.24;
壓力波衰減指數:a=1.68
裂隙區半徑:
由計算及炸藥參數計算得裂隙區半徑:
Rl=1208mm
3.1.2 炸藥包藥量計算
根據地質類別、鉆孔深度,并參考隧道爆破藥包計算公式,采取經驗和試驗相結合的方法,決定藥包用藥量的多少。隧道爆破藥包用藥計算公式
式中:
Q——為一次爆破總裝藥量,kg;
K——為單位巖石爆破炸藥消耗量,kg/m;根據基巖類型取K為50;
L——為炮眼深度,m。本次為2.75m; S——為斷面積,㎡。S為0.0064㎡,
Q=0.87kg。現場采用0.9kg。
3.2 炮眼布設:
隧道爆破,炮眼所在部位不同,所起的作用是不同的。而鉆孔樁炮眼采用2臺XY-1型液壓工程鉆來鉆進,鉆穿整段孤石,鉆3~5個孔。孔的布設如圖2
炮眼的布置根據圍巖特點合理選擇周邊眼距的最小抵抗線,輔助炮眼交錯均勻布置,周邊炮眼于輔助炮眼眼底在同一垂直面上,掏槽炮眼加深10%~20%。1-6#樁在護筒上用鋼板定位炮孔,工程鉆整平按5~1號孔順序布設,在有泥漿的狀態下鉆眼,因此主炮眼最后鉆,以免泥漿沉淀在炮眼中。
為了保證爆破的可靠性和安全性,防止雜散電流、射頻電流、雷雨天氣等影響,雷管全部采用非延遲導爆管雷管,炸藥選用乳化炸藥。