淺談巖石隧洞鉆爆開(kāi)挖施工方法

吳小靜

摘要：巖石隧洞開(kāi)挖的一般方法有機(jī)械開(kāi)挖和鉆爆開(kāi)挖，雖然現(xiàn)階段我國(guó)的機(jī)械設(shè)備已經(jīng)向著現(xiàn)代化和智能化的方向發(fā)展，但是因?yàn)槿珨嗝婢蜻M(jìn)機(jī)開(kāi)挖的方法不僅對(duì)開(kāi)挖的直徑有著嚴(yán)格的要求，而鉆爆開(kāi)挖的方法的施工比較簡(jiǎn)便和靈活，并且施工技術(shù)已經(jīng)逐漸發(fā)展成熟，在巖石隧洞開(kāi)挖工程中的使用廣泛。而巖石隧洞施工的基本內(nèi)容包括以下幾方面：鉆爆法開(kāi)挖或者機(jī)械法開(kāi)挖、圍巖的初期支護(hù)和最終支護(hù)。鉆爆法的開(kāi)挖采用全斷面或者是部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)，一般按照開(kāi)挖循環(huán)進(jìn)行，鉆爆法開(kāi)挖必須要控制好爆破的循環(huán)設(shè)計(jì)，并且運(yùn)用控制爆破的技術(shù)，在對(duì)爆破震動(dòng)最高值進(jìn)行控制的同時(shí)合理的對(duì)除渣和撬石工作進(jìn)行安排，本文主要介紹了巖石隧洞鉆爆開(kāi)挖施工方法。

關(guān)鍵詞：巖石隧洞；鉆爆法；控制爆破

【引言】：巖石隧道開(kāi)挖的施工方法一般包括掘進(jìn)機(jī)和鉆爆法兩種，全斷面掘進(jìn)機(jī)開(kāi)挖的方法不僅對(duì)開(kāi)挖的直徑有著嚴(yán)格的要求，對(duì)巖石的硬度要求也及其的苛刻，還存在機(jī)械運(yùn)輸和組裝的難度過(guò)大、一次性投入的資本較大等問(wèn)題，針對(duì)那些小中型的巖石隧洞的開(kāi)挖工作來(lái)說(shuō)，成本過(guò)大。而鉆爆開(kāi)挖的方法施工比較簡(jiǎn)便和靈活，并且施工技術(shù)已經(jīng)逐漸發(fā)展成熟，由于施工的成本比較低的優(yōu)點(diǎn)在我國(guó)巖石隧洞開(kāi)挖工程中的得到了廣泛的應(yīng)用。本文主要介紹了巖石隧道鉆爆開(kāi)挖施工方法。

1、概述

地下工程的一系列設(shè)計(jì)工作需要具有一定的地下工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的工程師來(lái)進(jìn)行，由于相關(guān)的施工方法和開(kāi)挖過(guò)程中的順序在一定程度上會(huì)對(duì)圍巖的荷載和位移產(chǎn)生影響，所以需要經(jīng)過(guò)初期的支護(hù)和永久的支護(hù)方式來(lái)進(jìn)行支承。雖然還存在很多的隧洞工程在采用TBM，但是大多數(shù)的巖石隧洞開(kāi)挖工程仍然是采用鉆爆法的技術(shù)，一般的爆破開(kāi)挖循環(huán)的步驟包括：鉆爆破孔和裝藥、引爆然后通風(fēng)換氣、除渣、去除頂拱和邊墻上比較松動(dòng)的巖石、對(duì)軌道、通風(fēng)管以及其他相關(guān)的設(shè)施進(jìn)行延伸。

2、巖石隧洞鉆爆法開(kāi)挖

2.1 全斷面和部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)

在實(shí)際的巖石隧洞鉆爆法開(kāi)挖工程中，大多數(shù)還是選擇全斷面掘進(jìn)方法，在一個(gè)循環(huán)內(nèi)對(duì)巖石隧洞的整個(gè)斷面開(kāi)展鉆孔和爆破工作，其中爆破孔深度的選擇一般不大于洞的尺寸，并且一個(gè)循環(huán)的爆破進(jìn)尺基本上要小于爆破孔的深度，一般為2-4米。而部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)對(duì)于實(shí)際的工程來(lái)說(shuō)可能更加的實(shí)用，根據(jù)開(kāi)挖地質(zhì)條件的要求以及機(jī)器設(shè)備的限制，一般采用部分?jǐn)嗝姹品ǖ恼_(tái)階掘進(jìn)法。選擇使用部分?jǐn)嗝姹品ǖ脑蛴校簩?duì)于單個(gè)鉆車來(lái)講橫斷面的面積較大；為了控制爆破震動(dòng)和圍巖的條件太差。

2.2 控制爆破

通過(guò)控制爆破來(lái)實(shí)現(xiàn)保留巖體的損害最小和超挖最小，控制爆破包括周邊孔的間距比較密，周邊孔裝藥少于其余炮孔。準(zhǔn)確的鉆孔才能保證控制爆破的成功進(jìn)行，由于炮孔和實(shí)際

設(shè)計(jì)的偏差會(huì)對(duì)孔距和抵抗線產(chǎn)生變化，進(jìn)而導(dǎo)致爆破損害和巖石表面的不規(guī)則。采用現(xiàn)代化的液壓鉆機(jī)鉆孔可以有效的達(dá)到更加高的精度。

2.3 通風(fēng)、除塵

需要通過(guò)運(yùn)用裝載和運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)行除渣工作，運(yùn)輸設(shè)備一般用無(wú)軌的、有軌的或者傳送帶，在長(zhǎng)的巖石隧洞中必備的運(yùn)輸工具就是通勤列車或車輛。理想的爆破效果應(yīng)該使巖石爆破后有很少的大塊需要處理，但是爆破后的巖石如果太碎就意味著浪費(fèi)了爆破的能量，可以通過(guò)爆破的時(shí)間來(lái)對(duì)堆渣進(jìn)行控制。

通風(fēng)和除塵就是對(duì)爆破時(shí)產(chǎn)生的炮煙、粉塵和有害的氣體進(jìn)行排除，用這樣的方式來(lái)保證施工的環(huán)境進(jìn)而保護(hù)相關(guān)施工工作人員的身體健康，可以減少循環(huán)的時(shí)間并且加快施工的進(jìn)度?，F(xiàn)階段我國(guó)主要的巖石隧洞的通風(fēng)方式是機(jī)械通風(fēng)，就是按照巖石隧洞的斷面的尺寸，配備相應(yīng)的施工機(jī)械，采用不同功率的通風(fēng)機(jī)械和通風(fēng)方式來(lái)進(jìn)行，通風(fēng)的方式基本分為三種：壓入式、吸入式和混合式。為了大大減少以及排除粉塵的目的，只通過(guò)通風(fēng)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還需要用濕式鑿巖、沖洗孔壁、噴霧灑水和出渣前用水淋石渣，還要做好相關(guān)施工人員的防護(hù)措施。

2.4 撬石

撬石是爆破開(kāi)挖的一項(xiàng)非常重要的工作環(huán)節(jié)。撬石通常是針對(duì)那些爆破留下來(lái)的松動(dòng)的巖石，一般是被破裂的縫隙所切割，已經(jīng)松動(dòng)了但是依然留在原位的巖石塊，這樣狀態(tài)的巖石快很可能在一定的時(shí)間內(nèi)脫落下來(lái)，進(jìn)而對(duì)相關(guān)的施工人員的人身安全造成一定的威脅。這些巖石塊和可能會(huì)永遠(yuǎn)的留在上面而引起不均勻的荷載。撬石的具有實(shí)施一般是有開(kāi)挖的相關(guān)工作人員運(yùn)用很重的撬杠來(lái)撬除。撬石可能存在一定的危險(xiǎn)性，所以相關(guān)的撬石工作人員應(yīng)該小心的進(jìn)行實(shí)施。液壓錘或者巖石粉碎器的使用大大的降低了此項(xiàng)工作的危險(xiǎn)性的同時(shí)還增加了撬石的速度。

2.5 不良地質(zhì)地段的施工

對(duì)于某些地質(zhì)條件不好的地段的施工時(shí)主要以防護(hù)為主，一般會(huì)采用噴錨、支護(hù)、噴射混凝土和襯砌等方式來(lái)保護(hù)隧洞中巖石的穩(wěn)定性，進(jìn)而來(lái)保障人員以及行車的安全。而對(duì)于不良地質(zhì)局部的不穩(wěn)定的部位進(jìn)行開(kāi)挖時(shí)，應(yīng)該采用及時(shí)加固的方式來(lái)保證其穩(wěn)定性，采用的方法包括淺孔、及時(shí)支護(hù)弱爆破和對(duì)循環(huán)，地下水可以采用排、引、 截、堵等方式進(jìn)行處理?？梢酝ㄟ^(guò)實(shí)際的施工環(huán)境和地質(zhì)條件采用合理的施工方法：環(huán)向開(kāi)挖和支護(hù)、先墻后拱和邊開(kāi)挖邊支護(hù)等。如果出現(xiàn)穩(wěn)定性極其差的情況，可以運(yùn)用超前錨桿或灌漿加固等方法。

結(jié)語(yǔ)

鉆爆開(kāi)挖的方法的施工比較簡(jiǎn)便和靈活，并且施工技術(shù)已經(jīng)逐漸發(fā)展成熟，在巖石隧洞開(kāi)挖工程中的使用廣泛。鉆爆法的開(kāi)挖采用全斷面或者是部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)，一般按照開(kāi)挖循環(huán)進(jìn)行，鉆爆法開(kāi)挖必須要控制好爆破的循環(huán)設(shè)計(jì)，并且運(yùn)用控制爆破的技術(shù)，在對(duì)爆破震動(dòng)最高值進(jìn)行控制的同時(shí)合理的對(duì)除渣和撬石工作進(jìn)行安排，施工過(guò)程中應(yīng)該減少對(duì)巖石的擾動(dòng)以及影響，并且在保障圍巖穩(wěn)定性的前提下進(jìn)行施工，保證相關(guān)施工人員的安全。

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