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浅谈公路隧道施工爆破措施

2011-08-15

科学之友 2011年3期
关键词:药包炮眼雷管

薛 刚

(山西吕梁建设有限公司,山西 吕梁 033000)

浅谈公路隧道施工爆破措施

薛 刚

(山西吕梁建设有限公司,山西 吕梁 033000)

文章结合施工实际介绍了公路隧道爆破施工方法和具体技术要求,从炮眼的布局、装药结构的堵塞、起爆、瞎炮的处理、扩大爆破等技术措施作了较详细的论述。

公路隧道;施工;爆破措施

1 绪论

公路隧道施工大部分任务是开挖坑道围岩,而围岩的开挖就需要爆破技术,目前我国的爆破技术比较成熟,但适合隧道爆破的技术有其特殊的专门要求,一是爆破不能对四围的围岩扰动较大,保证其稳定性;二是隧道往往是制约工期的重点,要求掘进速度快;三是开挖出来的断面必须符合设计图纸的要求,不能有超挖、欠挖,开挖面要平整,同时要求爆破后的石渣块度不能太大,以便装运。这就给施工提出了问题,如何才能满足以上要求使安全施工达到工期、质量上的要求?山西省近几年高速公路发展很快,相应隧道数量也比较多,其中雁门关隧道、太原—古交隧道在我国也算最长的,通过这些隧道的建设,已经积累了不少爆破施工经验。笔者主要结合过去的施工经验介绍了公路隧道的爆破施工方法和具体技术要求及炮眼的布局、装药结构的堵塞、起爆、瞎炮的处理、扩大爆破等技术措施。

2 炮眼的直径

过大的炮眼直径要求很强的凿岩能力,直径过小,会因目前常用的硝铵炸药在药包直径太小时会发生传爆不良或拒爆,因此,目前常用比标准药包(直径35 mm)略大一些的孔径,一般直径为40 mm左右。近年来,由于钻爆技术的发展,新型机具及新型炸药不断改进,为了更好地提高爆破效果,有的炮眼相应地增大了孔径,有的则相反却缩小了孔径。增大孔径可改善炸药性能,因药量相对集中,提高爆破效果,这需有较大的钻孔能力,炮眼数可减少。但大直径炮眼易产生轮廓不齐、石渣块度大,不利装渣。缩小孔径(24~32 mm),可采用轻型凿岩机,此时需要采用高威力炸药。小孔径炮眼钻孔速度快,炸药分布均匀,石渣块度小,轮廓整齐,压缩空气用量较小,但孔数增加,爆破器材消耗较多。

合理的炮眼直径在相同条件下,掘进速度快、爆破质量好的孔径,同样需要考虑经济因素,故采用较多。

3 装药结构的堵塞

装有雷管炸药的腰药包称为起爆药包,不装雷管的为普通药包。起爆药包一般设置在靠炮眼上部或下部,在下部设置需把雷管倒置,如果药包不连续,例如,在药包之间隔以短木棍,此时称为分散装药结构。分散装药结构在爆破时振动小,常用于光面爆破等抵抗线较小的控制爆破中,此结构的起爆药包一般设在中心偏外处。

炮孔装药包需要堵塞,堵塞材料应有较好的可塑性以及能提供较大的摩擦力,不透气,常用黏土和砂的混合物制作(1∶3的砂和黏土混合物,再加2%~3%食盐)4炮泥进行堵塞,有的用塑料水袋等作堵塞材料。堵塞长度约为1/3的炮眼长度,当眼长小于1.5时,堵塞长须有炮眼长的1/2左右。

堵塞能保证爆破时产生的高压气不至于由眼口冲出而降低爆破效果,这在眼深较小时是很有作用的。但当眼深加大,达到一定程度后就可不用堵塞,甚至有反向装药时也可不用堵塞。通过实践可知,不堵塞不但可以节省大量工作时间、人力、物力,而且还可以减少残眼,甚至不留残眼,提高爆破效果。

4 起爆

起爆是将所有钻孔中的药包按一定顺序安全、完全引爆。起爆顺序对爆破效果有很大影响,有时因起爆顺序错误,而不能将岩石爆下,尤其直线掏槽时更应注意。

起爆方法有两大类:非电起爆及电雷管起爆。非电起爆中又有火雷管起爆、导爆索起爆法、非电导爆管起爆法等。目前常用的是火雷管起爆及电雷管起爆法。导爆管起爆具有电爆法及其他非电起爆法的优点,但至今因成本较高未能广泛使用。

一般起爆顺序为:掏槽眼—辅助眼—底眼。

火雷管用导火索的长短或点燃时间的先后来控制起爆顺序,电雷管起爆可用迟发雷管控制起爆顺序。起爆间隔时间太长,则由于各炮眼单独爆破,能量利用率较低。若用毫秒爆破,即按顺序起爆,其间隔时间仅若干毫秒,这样,各药包的能量可在一起发挥效能,从而提高爆破效果。

点炮之前,非有关人员应撤离现场,火雷管起爆,在完全点燃后,应留有充裕的时间使点炮人员安全退避,用电雷管起爆时,作业人员必须认真仔细检查电路。

5 瞎炮处理

由于操作不良、爆破器材质量差等原因,引起药包没有爆炸,没有引爆的药包称为瞎炮。瞎炮危及安全,在发生瞎炮后,必须严格按照安全技术规程处理。一般处理方法是:

(1)引爆:即在瞎炮旁不大于30 mm处打一平行炮眼,装药引爆,使瞎炮殉爆,若没有打平行炮眼的条件,或炮眼已裂碎、断裂,则可用裸露药包处理。

(2)用雷管起爆的药包,产生瞎炮后需小心地用竹木器具掏出原填炮泥,直至发现药包,然后再装一起爆药包重新诱爆。

(3)如果因炸药失效,可往炮眼灌入盐水,使炸药和火具等完全失效,然后再用竹木器具轻轻掏出炸药。

(4)无堵塞的反向装药结构的炮眼,产生瞎炮后可再装一起炸药包诱爆。

在瞎炮处理完毕之前,不允许继续施工,除负责处理瞎炮人员外,所有无关人员均应撤离现场。

6 扩大爆破

扩大爆破时要按设计要求开挖出隧道断面。在施工中对超、欠挖应有控制,如超挖多,则回填工作量就大,由于超挖增加了荷载,因此,超挖不宜过大。欠挖则会使衬砌结构断面不够,影响结构强度,因此,除个别小范围突出,既不影响衬砌强度的所谓“点欠挖”(如在1 m2中有不大于0.1 m2的突出,但侵入衬砌中小于1/3衬砌设计厚度者),一般不允许有欠挖,拱脚附近不允许有欠挖,以保证拱圈的承载能力。超挖和欠挖的具体规定,应参照有关规程的规定。

6.1 炮眼的布局

刷帮时炮眼布置要求严格,防止超、欠挖,一般用顺帮眼效果较好。炮眼布局均匀,通常在0.8~1.2 m左右。顺帮眼最后一排炮眼距设计轮廓线约15~25 cm,石质坚硬时,炮眼应靠近轮廓线。

6.2 装药包

扩大开挖时,围岩有两个或两个以上的临空面,与导坑开挖相比,用药量可减少。通常,两个临空面时可以节省40%,3个临空面时可以节省60%。

初步设计时按临空面数目作适当折减,然后在实际爆破中按爆破效果作相应调整。同样,确定用药量时,应折合成药包数(最小半包)分配到到各个炮眼。

6.3 炮眼数

由最小抵抗线W(通常1.5 W)即可初步确定炮眼数目,然后根据实际爆破效果加以调整。

Discusses the Highway Tunnel Construction Demolition Measure

Xue Gang

The article union construction time introduced the highway tunnel blast working method and wants the specification specifically,from artilleryeye’s technical measures and soon layout,powder charge structure’s jamming,detonation,dud processing,expanded demolition has made the detailed elaboration,mayrefer for the colleague uses for reference.

highwaytunnel;construction;demolition measure

U459

A

1000-8136(2011)05-0036-02

薛刚,男,1980年6月24日出生,山西临县人,2006年6月毕业于长安大学公路与城市道路专业,助理工程师。

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