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隧道光爆技术.ppt
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1、隧道光面爆破技术中交一公局四公司 熊 成 宇2024/5/22 周三1目 录 2、名词术语(解释)点击添加标题 3、光爆原理4、光面爆破技术要点及优、缺点 5、隧道光面爆破的主要参数 6、隧道光面爆破设计 8、光面爆破质量控制标准 7、隧道爆破安全技术 1、历史背景2024/5/22 周三2一、历史背景光面爆破技术约在1950年发源于瑞典,1952年在加拿大首次应用;预裂爆破由光面爆破演变而来。从整个爆破技术来分,它们均属于光面爆破技术。光面爆破是一种控制岩体开挖轮廓的爆破技术,是通过一系列措施对开挖工程周边部位实行正确的钻孔和爆破,并使周边眼最后起爆的爆破技术。预裂爆破则是周边眼最先起爆,线
2、装药密度适当地比光面爆破大一些,周边眼间距则适当地小一些。隧道中光面爆破的实质是通过控制爆破的作用范围和方向按照隧道断面的设计轮廓线合理布置周边炮 眼而进行的一种控制爆破,即爆破光面层,而实施爆破之后,在隧道周边形成一个光滑平整的边壁,使隧道断面既 符合设计轮廓要求,又减弱爆破振动对围岩的扰动,从而保持围岩的完整和自身承载能力,以减少超、欠挖和支护 的工程量,增加岩壁的稳定性,进而达到控制岩休开挖轮廓的一种技术。我国在1982年云南鲁布格水电站首次引入(日本大成建设株式会社1982-1987,9387m),后在衡广复线大瑶山隧道(14.295km,1980-1989年)以及以及引大入秦(甘肃盘
3、道岭隧道1991年,15.72km)推广。后逐步在铁路、水电、公路、矿建中得以应用,光面爆破技术是“新奥法”施工中必不可少的三要素之一。2024/5/22 周三3鲁布格电站及大瑶山隧道2024/5/22 周三4光面爆破分类(1)轮廓线钻眼法它是沿设计的隧道开挖轮廓线钻凿紧密相邻的炮眼,这些炮眼内不装炸药,然后视其离自由面的远近再钻一至若干排炮眼并装炸药爆破。由于密集且相邻的炮眼存在,隔开了其它炮眼爆炸时爆炸应力波和裂缝的传递与扩展,使岩体沿弱面切开,形成平整的岩壁保护岩体稳定。目前在隧道内使用较少,仅在不够稳定的岩层(如软弱岩层、断层带等)中及城市地下隧道、地铁为减轻地震动时,才部分采用,应用
4、该种技术能获得较好的光面爆破效果,但钻眼工作量大,钻眼费用高。(2)预裂爆破法这种方法是在开挖轮廓线上钻凿相互平行较密集的炮眼,装炸药并使之先于其它爆破眼起爆,当轮廓线上的炮眼间距、数量、装药结构合适时,爆破后各炮眼间将形成相互贯通的裂隙,与原岩分割开来。此后再爆破其它炮眼,由于轮廓线上裂缝已形成,所以其它炮眼爆破时不会引起围岩岩体破坏,而构成光滑的平整壁面。预裂爆破可以起到较好的隔振作用,一般适用于岩体较为完整的硬岩、中硬岩中深眼及深眼爆破。(3)光面爆破法它与预裂爆破法恰好相反,轮廓线上的炮眼(周边眼)是在其它炮眼爆破后最后起爆,是软岩、中硬岩隧道浅眼爆破施工中广泛应用的方法。与预裂爆破法
5、比较,周边轮廓线上炮眼数较少。根据断面不同,施工方法可分为光面层光面爆破法和全断面一次爆破光面爆破法。2024/5/22 周三5二、光面爆破名词解释 (术语)2 术语与符号2.1 术语2.1.1 光面爆破smooth blasting 沿开挖边界布置密集炮孔,采取不耦合装药或装填低威力炸药,在主爆区爆破后起爆,以形成平整的轮廓面的爆破作业。2.1.2 预裂爆破presplit blasting沿开挖边界布置密集炮孔,采取不耦合装药或装填低威力炸药,在主爆区爆破前起爆,从而在爆区与保留区之间形成预贯通的裂缝,以减弱主爆破对保留岩体的破坏并形成平整的轮廓面的爆破作业。2.1.3不偶合 cuttin
6、g通常炸药卷表面与孔壁之间有空气间隔,或炮孔的某些部位不装药。不耦合装药有两种:轴向不耦合和径向不耦合。2024/5/22 周三6光面爆破名词(术语)解释2.1.4 不耦合系数decoupling ratio如果药卷和炮孔内壁之间存在空隙,由于不耦合效应的影响,将使作用在炮孔内壁面上的爆轰压力变低,从而起到缓冲的效果。所谓不耦合系数,是指炮孔直径和药卷直径之比。在密实装药的情况下不耦合系数为1。2.1.5 光爆层smooth blasting range光爆层是指周边孔与最外层主爆孔之间的岩石层。光爆层的厚度就是周边孔(光爆孔)的最小抵抗线。2.1.6 半孔率 half cast factor
7、光面(预裂)爆破后在边坡壁上留下的半边钻孔痕迹比率,半孔率越高,光面(预裂)爆破质量越好。2.1.7平整度 degree of plainness爆破后形成的边坡面与设计坡面相比的超、欠挖程度表示平整度,平整度应符合设计标准。它不仅与施工质量有关,而且受岩性和台阶高度的影响。2.1.8岩体损伤变量 rock damage variable通过对比爆破前后岩体中纵波速度的变化,反应岩体内部损伤程度的变量,用公式D=1(Vpb/Vpo)2表示。式中:D岩体损伤变量;Vpb爆破后岩体中的纵波速度(m/s);Vp0爆破前岩体中的纵波速度(m/s)。2024/5/22 周三7 光面爆破是周边眼同时起爆,
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