談懸索橋隧道錨爆破的施工技術(shù)范文

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摘要:針對懸索橋中的隧道錨在橋梁修建過程中的困難因素眾多，為加快隧道錨開挖進(jìn)度，采用光面爆破對其施工，選用合理的爆破參數(shù)，起爆藥量減少爆破振動。通過現(xiàn)場觀察，起到了很好的爆破效果，加快了開挖進(jìn)度。

關(guān)鍵詞:隧道錨，光面爆破，爆破振動

1工程概況

該工程區(qū)位于低緯高原的峽谷地區(qū)，兩岸岸坡均存在陡緩交接的階梯形特征，坡上發(fā)育多條切割較淺的季節(jié)性沖溝，隧道錨錨硐開挖淺部30m硐室為Ⅴ級圍巖，節(jié)理裂縫很發(fā)育，巖體較破碎，坡體內(nèi)40m左右為Ⅳ級圍巖，巖石自穩(wěn)能力差。該工程錨碇結(jié)構(gòu)形式為隧道式錨碇，分左右兩側(cè)，前錨室洞口尺寸為11．6m×10m(寬×高)，頂部為圓弧形，圓弧半徑5．8m。前錨室洞口頂長11．1m;錨塊前錨面尺寸為11．6m×14m(寬×高)，頂部為圓弧形，圓弧半徑5．8m;后錨面尺寸為17m×24m(寬×高)，頂部圓弧形，圓弧半徑8．5m，錨塞體長度40m。后錨室端部尺寸為17m×21．299m(寬×高)，長3m，左右兩側(cè)錨碇中心線與水平線夾角42°，散索鞍基礎(chǔ)采用擴(kuò)大基礎(chǔ)，基礎(chǔ)長41m，高8．5m，底面寬11．6m。

2隧道錨碇施工分析

2．1工程特點(diǎn)分析1)隧洞圍巖級別為Ⅲ級～Ⅴ級，隧洞洞身斷面較大，圍巖較為破碎，爆破作業(yè)對相鄰隧洞的穩(wěn)定性有一定的影響，則左、右隧洞前錨室掌子面掘進(jìn)需錯開15m～20m左右，對錨塞體及后錨室掌子面錯開20m左右。2)開挖根據(jù)巖層的風(fēng)化程度和強(qiáng)度分別采用機(jī)械、小爆破開挖方法。開挖根據(jù)巖層的風(fēng)化程度和強(qiáng)度分別采用機(jī)械、小爆破開挖方法。3)采用左、右隧洞同時掘進(jìn)。由于左、右隧洞凈距較小，對單隧洞采用短臺階法開挖，即分上、中、下三個臺階進(jìn)行掘進(jìn)。臺階長度3．0m～5．0m，開挖循環(huán)進(jìn)尺1．0m～1．5m。

2．2工程難點(diǎn)分析1)隧洞洞口處左右隧洞凈距較小為15．4m，洞底處左右隧洞凈距僅為10m，為小凈距隧洞，隧洞開挖向下傾角大，開挖斷面大，隧洞出渣及支護(hù)要求高，施工技術(shù)難度大。后開挖錨室對已經(jīng)成型錨室的振動要求嚴(yán)格。2)距離下方隧道僅11．74m，存在爆破施工的互相影響和擾動，群洞效應(yīng)顯著，施工組織難度大。3)洞室斷面變化頻繁，屬于變截面施工，要求鉆爆技術(shù)人員能根據(jù)斷面的變化情況，及時調(diào)整好控爆參數(shù)，特別是周邊的光爆孔需要根據(jù)輪廓線進(jìn)行傾斜鉆孔，確保洞室輪廓成形達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

3爆破施工方案

該工程隧道錨采用光面爆破法，以保證圍巖的完整性，并應(yīng)及時支護(hù)、施工襯砌，防止圍巖變形過大。前錨室隧洞圍巖級別為Ⅳ級、Ⅴ級，采用短臺階法開挖，上臺階先行開挖，一次開挖成形，下臺階緊跟，臺階長度3m～5m。錨塞體及后錨室隧洞圍巖級別為Ⅳ級、Ⅲ級，考慮開挖斷面過大，開挖時同樣采用臺階開挖方法［1-4］。

3．1設(shè)備及爆破器材的選擇深孔爆破鉆孔設(shè)備選擇40mm孔徑的氣腿式鑿巖機(jī);炸藥選用2號巖石乳化炸藥，雷管則選用國產(chǎn)非電毫秒延期導(dǎo)爆管雷管。

3．2爆破參數(shù)的選擇1)炮孔直徑的確定。由于鉆孔機(jī)具確定，炮孔直徑取=40mm。2)炮孔深度。由于圍巖破碎，炮孔深度取1．5m。3)光面炮孔。a．光面孔間距a，一般情況下a=(7～15)d，其中炮眼直徑d=40mm;b．最小抵抗線W，其取值在(12～22)d范圍內(nèi)，且W≥E;c．光面孔密集系數(shù)K，一般情況，以K=E/W=0．7～1．0為宜;d．裝藥結(jié)構(gòu)，采用不耦合間隔裝藥，現(xiàn)場采用20mm直徑藥卷;e．單孔裝藥量，Q1=η×L×r，其中，η為炮孔裝藥系數(shù)，取η=0．6;L為孔深;r為每米長度炸藥量，r=0．3kg/m(2號巖石乳化炸藥，后行開挖由于有多個臨空面取0．3kg/m);f．裝藥集中度q，采用2號巖石炸藥進(jìn)行光面爆破時，q=0．2kg/m～0．3kg/m，取q=0．3kg/m，必要時要在巖層中試驗(yàn)，以求得更準(zhǔn)確的爆破參數(shù)。

4爆破振動校核

爆破振動速度值可以根據(jù)薩道夫斯基公式進(jìn)行估算：其中，Q為最大一次齊爆藥量，kg;R為爆心至測點(diǎn)的距離，m;Vkp為允許的質(zhì)點(diǎn)振動速度，cm/s;K為與地質(zhì)條件、爆破方式、爆破條件有關(guān)的系數(shù)，中等硬度巖石K=200;α為與傳播途徑、距離、地質(zhì)和地形等有關(guān)的衰減系數(shù)，α=1．6。隧道錨前、后錨室開挖最大一段藥量分別為9．9kg，7．2kg，距離先開挖錨洞15．4m，距離南2號高壓線塔403m，距離北2號高壓線塔470m，距離附近隧道96m，距離大橋樁基126m，距離水電站1826m。則爆破振動值分別為:V先開挖錨洞=8．55cm/s，14．39cm/s;V南2號高壓線塔=0．04cm/s，0．039cm/s;V北2號高壓線塔=0．03cm/s，0．03cm/s;V附近隧道=0．45cm/s，0．386cm/s;V大橋樁基=0．3cm/s，0．249cm/s;V水電站=0．004cm/s，0．0035cm/s。根據(jù)爆破安全規(guī)程要求對于交通隧道爆破振動速度應(yīng)控制在15cm/s以下。由以上計算可知，本設(shè)計方案設(shè)計的起爆網(wǎng)絡(luò)可以起到較好的降低爆破振動的作用，也就降低了爆破振動對先行錨洞的影響［5-7］。

5結(jié)語

通過對該工程概況特點(diǎn)分析，解決了施工過程中效率低的問題，其中對隧道錨的開挖采用光面爆破，以及采用的開挖順序，爆破參數(shù)，起爆順序的選擇對以后的類似工程起到了借鑒意義。

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作者：王寶寧 單位：華北科技學(xué)院安全工程學(xué)院