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光面爆破技术在隧道施工过程中的应用

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  摘要:当今,隧道工程已成为我国社会重要的基础设施,对促进我国交通运输事业的发展具有重要作用。光面爆破技术在建筑工程施工中的保障作用是不可替代的,其应用在隧道工程施工中具有明显的技术优势,是隧道施工中重要的施工技术。文章阐述了光面爆破技术在隧道实际施工过程中的技术优势,并对其在隧道施工过程中的应用情况进行了分析。
  关键词:光面爆破技术;隧道施工;爆破参数
  中图分类号: U45 文献标识码: A 文章编号:
  随着我国建筑事业和交通运输业的发展,隧道工程建设项目日益增多,光面爆破技术在隧道工程施工中的应用也越来越普遍。在隧道工程的实际施工中,光面爆破技术具有明显的优势,它主要是通过确定爆破参数、施工方法和一系列技术措施,对设计开挖断面内的岩体进行正确的钻孔和爆破,使爆破后的断面轮廓整齐有致,将爆破对围岩的损坏降到最低,确保围岩自身的稳定性和完整性,从而达到隧道开挖的效果,最终实现隧道的安全施工。
  光面爆破技术的优势
  光面爆破技术的应用是基于科学合理的爆破参数、施工方法以及技术措施,通过对隧道周边部位的准确凿岩,达到有效控制岩体开挖轮廓、确保围岩稳定性和完整性的目的。在隧道实际施工过程中,光面爆破具有明显的技术优势,主要表现在:
  (1)应用光面爆破技术对隧道进行爆破后,一个平整且光滑的边壁就会在隧道周边部位形成,这样,隧道的断面就会达到设计要求,对于保证围岩自身结构的稳定性和完整性具有重要的作用,也为隧道的维护工作提供了便利。
  (2)光面爆破技术在隧道施工中的应用有效的防止了爆破过程中出现的震动对围岩造成的损害,减少围岩裂隙的生成,保持了围岩的稳定性,实现了隧道的安全施工。
  (3)由于地下水存在着发育的现象,隧道施工会受到地下水的影响,这就需要在隧道的拱部挂设防水板防水。为了保证防水板与混凝土紧密结合,避免出现空洞的问题,必须做好光面爆破技术,避免隧道出现渗水、漏水的情况,为施工质量提供保障。
  (4)应用光面爆破技术有效避免了在隧道施工过程中出现欠挖或超挖的情况,这样就大大节约了欠挖的处理时间和超挖的填料时间,对于加快施工进度、提高施工质量、节约施工成本和时间具有重要意义。
  2.光面爆破技术在隧道施工过程中的应用
  2.1制定爆破方案
  光面爆破方案的制定必须结合工程实际情况,比如工程的地质条件、施工要求等,当工程的实际情况符合进行光面爆破的要求,方可采用光面爆破技术。通常,隧道光面爆破技术主要有全断面一次性开挖和预留光爆层两种方法,这两种方法在隧道施工过程中都具有可行性,但是通过大量的实践得知,预留光爆层的爆破效果要比全断面一次性开挖法的爆破效果更好,在隧道施工中更具有优势。在隧道施工过程中应用光面爆破技术必须坚持一定的原则,必须结合围岩的实际情况对炮孔位置做出合理的布置,还要在施工过程中根据围岩情况的变化优化已确定的爆破参数,进行光面爆破,提高爆破的效果,有效控制隧道开挖断面的轮廓;对于隧道光面爆破施工,必须本着“安全施工”的原则,在保证施工质量的基础上加快施工进度。
  2.2确定爆破参数
  影响光面爆破的因素繁多且复杂,比如炮眼直径、炮孔间距、光爆层厚度、最小抵抗线、炮眼的角度和深度、周边炮眼的密集程度、周边炮眼深度等,必须合理设定这些参数。
  (1)炮眼直径直接关系到隧道施工效率和施工成本,其确定必须考虑围岩岩石的特性、爆破中使用的炸药的性能、施工现场的机械设备情况、施工方案的具体要求等。一般在隧道施工中,常用的炮眼直径为35mm—45mm。
  (2)在光面爆破中,炮孔间距即周边眼间距是爆破的重要参数。对于周边眼间距的确定要考虑隧道的跨度,当隧道跨度较大的时候,要适当增加周边眼间距,反之则要减小。坚硬或破碎岩取值小,软质或完整的岩石取值大,合理的周边眼间距能够有效控制爆破轮廓,避免出现超挖和欠挖的情况。在隧道施工爆破中,周边眼间距的确定公式如下:
  L=(12—20)d
  其中L是指隧道光面爆破的周边眼间距,其取值可为60cm—70cm,如果隧道开挖的曲率较大,岩石对爆破的夹制力较强的时候,可适当调整炮眼间距,将其缩小为45cm—50cm,而装药眼与导向空眼之间的间距不应小于40cm;d为炮眼直径。
  (3)最小抵抗线即光面层厚度对隧道光面爆破的影响很大,不仅影响着各周边眼间裂纹的形成,还影响着光面层的破碎以及隧道爆破开挖后围岩的稳定性和完整性。所以,必须保证光面层厚度的确定科学合理性,从而提高光面爆破效果。
  (4)光爆层厚度与光面层厚度不同,它是周边眼的最小抵抗线,与隧道开挖断面的大小有直接的联系。当断面的跨度较小的时候,光爆眼受到的夹制力就相对较大,这个时候,可适当减小光爆层的厚度;当断面跨度较大的时候,光爆眼受到的夹制作用会相对小一些,在这种情况下,岩石易塌落,因此,要适当增加光爆层厚度。一般,在隧道施工中,光爆层的厚度取值为0.5m—0.8m。
  (5)周边眼密集系数是指周边眼间距与光爆层厚度的比值。周边眼密集系数的大小对光爆效果有较大的影响,因此,必须保证周边眼间距小于光爆层厚度,一般周边眼密集系数取值为0.8—1.0。
  2.3施工工艺
  隧道光面爆破的施工工艺对爆破效果的影响是非常巨大的,必须确保施工工艺的合理性和科学性。首先,要进行定位放样,确定炮眼的位置,在设置炮眼的时候,必须将炮眼的中线和断面开挖的轮廓线标出来,准确的对所有的炮眼进行标记,尽量减小炮眼间距之间的误差。其次,在确定并标记处炮眼位置后,要钻凿眼孔,在钻凿眼孔的时候,应根据工程的实际情况,按照钻凿标准进行钻凿,操作人员必须具有专业上岗证和丰富的钻凿经验。再次,在安装炸药前,要清理炮眼,之后安装炸药;合理控制装药量,如果周边眼用药量过多,爆破对围岩的震动和损害将会大大提升,也会引起超挖,必然不利于施工;对于炸药的安装须按照爆破设计要求以及炸药安装要求进行,安装人员必须是专业的技术炮工。另外,对于隧道起爆,必须采用正确的起爆方法,有专业人员按照起爆标准和要求操作,确保周边眼同时起爆,否则将可能使围岩产生裂缝,最终破坏断面的平整度,给施工带来安全影响。最后,隧道光面爆破后,要保持隧道通风良好,并经常到隧道爆破现场检查爆破效果,发现问题的时候,要及时制定解决问题的措施,使问题得到有效、可靠的解决。
  3.结语
  现代建筑工程的功能、形态、种类的多元化进一步深化了各种施工技术的创新和改革。光面爆破技术作为隧道施工的重要技术,对我国交通运输业的发展具有极为重要的推动作用,因此,必须对光面爆破技术进行深入的分析和研究,重视爆破参数的确定和施工方法的制定,使其在隧道施工过程中充分发挥提高施工进度、确保施工安全、保证施工质量的作用,并为现代工程施工技术的开发和创新提供有力的技术支持。
  
  参考文献:
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  [4]宋书轩.光面爆破技术在隧道施工中的应用[J].科技信息.2012,57(21):372-373.

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