光面爆破技术在软岩地区隧洞开挖工程中的应用.doc

光面爆破技术在软岩地区隧洞开挖工程中的应用
李慎平
(江西省水利水电建设有限公司江西南昌330006)
摘要: 光面爆破在钻爆法施工中是一种比较成熟的施工技术,在软岩地区根据围岩的变化情况,及时调整光爆参数,对同类围岩,根据其结构特征,破碎程度等不同情况,分别选取不同的光爆参数,都可获得较理想的爆破效果。结合工程实例,介绍光面爆破参数的选取、施工中调整及施工效果分析。
关键词: 光面爆破;软岩;隧洞开挖
中图分类号:TV542 文献标识码:B
1工程概述
窑里水库位于江西省新干县城上乡河陂村,距新干县城45km,,水库总库容3 830万m3,灌溉面积3 413hm2,电站装机容量为6 000kW,是一座以灌溉为主,兼有防洪、发电、养殖等综合效率的中型水库.
水库自1965年8月动工兴建,至1971年春竣工,由于当时正处文革期间,施工过程断断续续,属典型的“三边”工程,大坝质量先天不足,在运行中逐步暴露出较多的安全隐患,严重威胁坝体运行安全和正常效益的发挥,被水利部列为病险水库.
由于现有坝下发电灌溉涵管老化锈蚀严重,难以维修,副坝左右山体地质条件相似,拟在副坝左侧山体中新挖一个灌溉发电隧洞来代替它。隧洞长550m,穿越副坝左侧山体,其岩性主要为千枚状云母片岩,表层全风化岩石很厚,有27~28m深,具有中等-强透水性,顺片理面裂隙发育,但多呈闭合状。
隧洞进出口洞脸天然边坡50º~70º,属于残坡积层和全强风化岩体,残坡积层厚约5~10m,成洞条件差,属于不稳定岩土体。进出口围岩坚固性系数fk=-,基本属于Ⅳ、Ⅴ类围岩(不稳定),洞身段长度470m,处于强-弱风化岩体中,岩性属于千枚状云母片岩,上覆岩层大于10m,围岩坚固性系数fk=4;属于Ⅲ类围岩(稳定性差)。设计隧洞开挖为圆形,,。
2 光面爆破方案的确定
该隧道开挖采用钻爆开挖技术,全断面一次性开挖法,为有效控制开挖轮廓,减少超欠挖,减小对围岩的扰动,围岩开挖决定采用光面爆破设计。根据施工现场的实际条件及本合同段围岩情况,施工中,坚持“短进尺、弱爆破、勤量测、紧封闭”的原则,钻爆开挖一般采用浅眼、密孔、短进尺、多循环的施工方案,
3 光面爆破设计
1)光面爆破的起爆顺序。
起爆顺序:掏槽炮→辅助炮→周边炮。采用多段微差起爆(由内向外),主爆区使用非电毫秒雷管。光爆眼用导爆索一次同时起爆。

确定合理的光爆参数,是获得良好光面爆破效果的重要保障。由于工程地质条件和施工条件的千变万化,光爆参数的选择应根据经验初选参数,再通过现场试验来确定。
1) 炮眼直径d。本本工程炮眼直径为42mm。
2)炮眼深度L。本工程取L= m。
3) 周边眼间距b。周边眼间距和最小抵抗线是光面爆破的两个重要参。一般原则:软岩和层理节理发育的岩层上,眼距应小而抵抗线应大,隧道开挖施工爆破可按式(1)确定周边眼距b。
b=(8~18)d (1)
本工程取b=500mm。
4) 最小抵抗线W。最小抵抗线即光面层的厚度,光面爆破效果的好坏,除受周边眼距和周边装药结构的参数的影响外,更主要受最小抵抗线的影响,光面层厚度不仅影响周边眼裂纹的形成,而且还影响光面层的破碎和开挖