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摘要:在我国快速发展过程中,我国经济在迅猛发展,社会在不断进步,为了对复杂地质山岭地区隧道工程爆破施工技术进行探究,通过一套理论依据并结合实际工程案例,对爆破方案、爆破技术进行深入分析。以大前石岭隧道工程为例,探究复杂地质山岭地区的隧道工程爆破施工要点,制订施工方案,并结合工程实际,采用切实可行的隧道工程爆破施工技术,以此降低爆破震动带来的影响,保证隧道施工顺利进行。
关键词:复杂地质山岭地区;隧道工程;爆破施工技术
引言
在城市隧道工程施工过程中需要进行爆破时,要根据爆破区周边的不同环境和工程不同设计要求,采取不同爆破方案,做好各项安全防护措施和严格的控制爆破以避免对周边环境产生不利影响。
1隧道工程爆破施工特点
隧道工程爆破施工的特点主要体现在几个方面:①多数隧道工程均位于偏远山区,整体施工环境条件相对较差,隧道施工现场会设置一个出口,整体施工相对封闭,需要在隧道出口设置警戒带形成封闭式作业区域,物品被盗可能性相对较小;②爆破后会有大量碎石堆积在掌子面周围,拒爆雷管炸药会被掩埋在其中,可能会出现雷管炸药遗失遗漏状况,物品管理难度相对较大;③虽然爆破单次用药量相对较少,但使用次数却相对较多,一些工程需要在夜间施工,可能会出现作业人员注意力无法集中的状况,各类事故发生概率相对较高;④隧道施工整体环境较为复杂,作业区域内存在大量机械设备,像喷浆机、电焊机以及钻机等,如果爆破物品现场存放不合理,很容易会诱发各种安全事故;⑤如果隧道设计高度较高,需借助台架实施装药、钻孔等施工,一般台架高度在4.5m左右,若雷管与台架发生碰撞,或台架上的物品掉落等情况,会引发爆破危险,危及施工人员生命安全;⑥爆破施工内容相对较为单一,不仅工序较少且不存在交叉施工,施工工序开展需要满足程序化、标准化管理要求。
2复杂地质山岭地区的隧道工程爆破施工
2.1隧道施工方案的选择和爆破参数设计
(1)隧道施工方法。隧道开挖采用钻爆法,空压机供风,均采用简易自拼装台车气腿式凿岩机钻孔,非电毫秒雷管起爆;固定和移动式轴流风机通风,挖掘机、装载机配自卸汽车装运洞碴。依据隧道开挖形式、围岩类别的实际地质参数确定开挖施工方法和支护方式。隧道明洞开挖采用明挖法,暗洞按新奥法(NATM)施工;其中施工中需要根据实际围岩发生变化采取不同的开挖方法。隧道钻孔布置采用楔形(复式形)掏槽;在掏槽孔与周边眼之间布置辅助眼;周边孔采用光面爆破。为了确保隧道施工的安全与稳定,在软弱围岩地段施工中必须遵循`弱爆破、少扰动、短开挖、强支护、勤量测、紧衬砌”的原则。(2)隧道开挖爆破设计参数。钻爆设计使用光面爆破技术,尽量减少爆破对围岩的扰动。钻爆设计主要内容有:炮眼(包括掏槽眼、辅助眼、周边眼)的布置、数目、深度和角度;装药结构图(包括装药量及炮孔堵塞方式);钻爆参数表;起爆方法和顺序,同时绘制爆破图(包括炮眼布置图、周边眼装药结构图、钻爆参数表、主要技术经济指标及必要的说明)。第一,爆破器材。炸药选用乳化炸药,适用于光面爆破,具有低爆速、低密度、高爆力、小直怪、传爆性能良等优点。起爆器材采用非电塑料导爆管毫秒雷管起爆。试验证明毫秒雷管和毫秒等差递增雷管结合使用,能获得更节约炸药、减小振动的效果。根据不同的开挖方式掏槽型式采用楔形掏槽和直线掏槽两种方式,本隧道Vl级、V级围岩开挖循环进尺小于lm,宜用楔形掏槽;川级围岩开挖采用直线掏槽。掏槽炮眼布置在开挖断面的中央稍靠下部,以使底部岩石破碎,减少飞石。炮眼深度根据不同围岩循环进尺选择,一般掏槽眼比辅助眼深约10~20cm。
2.2装药及联结起爆网路起爆
在选择炸药过程中,需要结合岩石强度选择对应的炸药类型。
对于周围富有水源的地段,则需要选择乳化炸药,其余位置则选用2号岩石硝铵炸药。在周边眼位置,采用直径为25×200mm小药卷,不耦合装药;其余炮眼则采用直径为40×200mm药卷,连续装药。利用塑料导爆管、毫秒雷管起爆系统起爆。在装药过程中,应该参考钻爆设计图纸参与确定装药数量,由上至下进行,导爆管应该事先对号入座。所有炮眼都要利用炮泥封堵,堵塞长度不得低于20cm。在起爆网路中,采取簇并联方式,形成复式网路,从而确保起爆的具体性和真实性。在联结过程中需要注意,导爆管不可出现打结现象,各个炮眼雷管连接次数应该统一,引爆雷管需要利用黑胶带进行捆扎处理。在网络联合以后,需要安排专业人员进行全面检查。
2.3超前地质预报和监控量测
在实施隧道施工前,需要展开超前地质预报(TSP),要利用预报进一步查明工程水文地质等条件,为后续施工提供有效指导。(1)不良地质地段应进行超前地质预报。预报频次:地质素描随开挖宜每循环进行一次,包括掌子面、左右侧墙、拱顶和隧底;超前水平孔,宜每30~50m循环一次;地震反射波和超声波发射法连续预报时,前后两次重叠长度应大于5m。(2)监控测量过程中应保证作业平台稳定牢固、安全防护到位,作业时应照明充足。(3)施工开挖中的实际地质情况与预报结果应对比分析、总结,如有异常及时上报,采取相应处理措施。(4)监控量测频次:开挖工作面观察应每次开挖后进行,及时绘制地质素描图;已支护地段每天应观察;洞外重点观察洞口段、洞身埋置深度较浅地段;周边位移、拱顶下沉和地表下沉等必测项目宜布置在同一断面,量测间距按方案布置;各量测作业应持续到变形基本稳定后15~20天结束。(5)施工监测信息应及时分析、反馈,多种预测预报方法综合分析,变化异常区段应加强监测;监控量测位移值或位移速率超过极限时,及时上报,并提出相应的对策措施。(6)超前地质预报和监控测量要配备专业技术人员和设备,所有预报与监控测量资料要存档。
2.4减震掏槽施工技术
在隧道爆破施工过程中,挖槽爆破作为当前工程行业重点关注的施工技术,掏槽爆破质量如何,将会给爆破挖设效果带来直接影响,挖槽孔深将影响隧道掘进深度。在工程施工过程中,如果洞门顶部设有截水天沟,并且截水天沟中线距边、仰坡开挖边缘大于5m,需要结合其坡度情况,采取减震掏槽施工技术,防止发生淤积现象。在洞门端墙及挡翼墙背后位置设有一个排水盲沟网,利用外包土工布设定塑料排水盲沟,横竖间距均为2m,横向、竖向位置采用塑料排水盲沟,排水盲沟在路基面高度处采用ϕ100PVC管排入侧沟。为了给后续爆破施工工作顺利开展提供条件,在进行掏槽爆破过程中,需要结合掏槽爆破特点,选择最佳的施工工艺,并控制掏槽爆破过程中的影响,减少爆破震动,保证周围建筑安全。
结语
通过本文对爆破施工现场安全管理相关内容的阐述,使我们对隧道工程爆破施工以及相应安全管理方式有了更加清晰的认知。由于爆破施工在隧道工程施工中有着不可取代的作用与价值,因此施工单位需要加大对爆破施工安全管理方式的研究力度。
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