預(yù)留光面層光面爆破在大灣隧道施工中的應(yīng)用

芮 江

（西安地下鐵道有限責(zé)任公司 陜西 西安 710018）

1 、大灣隧道工程概況

大灣隧道為渝湘高速公路武隆至水江段的分離式長隧道，左線樁號為：ZK18+042.66～ZK20+857.8，長2815.14米；右線樁號為：K18+022～K20+842，長2820米。隧道開挖斷面寬12.2米，局部地段設(shè)置仰拱，圍巖成分為白云巖、頁巖、灰?guī)r，成分復(fù)雜，節(jié)理發(fā)育，局部破碎。隧道埋深1.5～520米。施工中采取鉆爆法進(jìn)行開挖，洞口淺埋段采用多臺階開挖，其他段采用長臺階開挖方式貫通上斷面，上部斷面為等截面圓拱線以上。采用預(yù)留光面層爆破技術(shù)掘進(jìn)，平均月進(jìn)尺120米。

2 大灣隧道留光面層光面爆破作業(yè)技術(shù)參數(shù)（見表1）

表1 預(yù)留光面爆破參數(shù)

2.1 常用技術(shù)參數(shù)選擇

2.1.1 最小抵抗線W（預(yù)留光面層厚度）

W直接影響爆破效果和隧道成形，W=（12～18）d內(nèi)調(diào)整，且W≥E，d=35～45mm。

Ⅱ類及Ⅱ類以下圍巖W值取大值；及Ⅲ類以上圍巖W值取小值。

2.1.2 周邊眼間距E

E直接控制隧道開挖輪廓的平整度，E=（10～15）d，炮眼直徑d=35mm。

對于圍巖松軟，有破碎帶，節(jié)理，裂隙發(fā)育地段，E取小值；穩(wěn)定性好，中硬到堅(jiān)硬的巖石，E取大值，必要時(shí)對在兩炮眼間中部增加一空眼以形成導(dǎo)向爆破。

2.1.3 周邊眼采用密集系數(shù)K

K=E/W=0.7～1

2.1.4 周邊眼采用2#圍巖小炸藥,線裝藥密度q。

q=0.1～0.2kg/m，采用預(yù)留空氣柱間隔裝藥結(jié)構(gòu)和預(yù)留空氣柱的炮泥堵塞。

Ⅱ類及Ⅱ類以下圍巖q取小值；及Ⅲ類以上圍巖q取大值。

2.2 周邊眼裝藥

2.2.1 采用間隔裝藥結(jié)構(gòu)

為了使炸藥沿泡眼均長布設(shè)，將炸藥沿泡眼全長布設(shè)，利用炸藥殉爆距離進(jìn)行裝藥。

2.2.2 采用同段位導(dǎo)爆管、預(yù)留空氣柱裝藥結(jié)構(gòu)：當(dāng)所需要炸藥連續(xù)長度較小時(shí)，利用兩個(gè)同段位導(dǎo)爆管分別布置于孔底和眼口1/4炮眼范圍內(nèi)，炮眼中部預(yù)留空氣柱進(jìn)行同時(shí)起爆。

2.2.3 不偶合系數(shù)：周邊眼采用較大的不偶合系數(shù)λ值，以減少對圍巖的破壞，不偶合系數(shù)λ=1.2～1.5

2.3 采用合適的掏槽形式、合理控制爆破程度

采用小斷面中心掏槽超前大斷面掘進(jìn) 10米以上，對進(jìn)行掘進(jìn)斷面刷大到最后預(yù)留光面爆破時(shí)，可根據(jù)圍巖變化或涌水情況進(jìn)行鑿爆參數(shù)的及時(shí)調(diào)整，達(dá)到理想的爆破效果。

3 預(yù)留光面層爆破質(zhì)量檢測評定

4.1 超欠挖

預(yù)留光面層光面爆破后隧道周邊圍巖表面應(yīng)圓順平整，無欠挖，超挖（平均線性超挖）在循環(huán)掘進(jìn)眼深3米時(shí)不大于10cm。

4.2 炮眼痕跡保存率

Ⅲ級及Ⅲ級以下圍巖，炮眼痕跡保存率應(yīng)大于80%，破碎段四級及四級以上圍巖，炮眼痕跡保存率應(yīng)大于50%以上。

4.3 對圍巖的破壞程度

爆破后，兩茬炮邊接處無明顯痕跡，圍巖面上無粉碎巖石和明顯裂縫，也不應(yīng)有浮石，巖性不好時(shí)應(yīng)無大浮和碎狀浮石。

4.4 炮眼利用率應(yīng)大于90%

4 效益分析

面層光面是鉆爆法開挖隧道光面爆破施工的先進(jìn)技術(shù)，特別是采用小斷面中心掏槽超前掘進(jìn)，大斷面爆破刷大到預(yù)留光面層再進(jìn)行光面爆破。它能較好的控制圍巖的超欠挖，對圍巖變化鑿爆參數(shù)能及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。對涌水段，圍巖破碎段、和軟弱圍巖段有很好的開挖爆破效果，特別是采用φ22巖石小炸藥利用預(yù)留空氣柱堵塞結(jié)構(gòu)爆破，對圍巖的擾動(dòng)減小，同時(shí)爆破松弛帶比普通爆破的松弛帶減小，能較好的保持圍巖的穩(wěn)定，其平均線性超挖值比普通爆破少 15cm左右。按超期超挖 1m3增加直接費(fèi)用300元（開挖100元，回填砼200元）計(jì)算，每延米節(jié)約費(fèi)用4.m3分別為400元和800元,經(jīng)濟(jì)效益是十分明顯的。同時(shí)開挖斷面光滑平順，減少了初期支付噴射砼量，對于防水設(shè)施的安裝和后期的襯砌能有明顯的質(zhì)量保證。