專利名稱:用于隧洞開挖中的減震爆破方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水利水電建設(shè)中隧洞開挖的一種爆破方法，特別涉及一種 隧洞開挖中的減震爆破方法。
背景技術(shù)：
隧洞開挖中的輪廓控制爆破，目前常采用光面爆破和預(yù)裂爆破兩種方
法。但是對于堅固系數(shù)f-l 2的全 強風(fēng)化巖土過渡段，采用這兩種方法， 其爆破效果卻難以滿足工程施工要求，在f=l 2的全一強風(fēng)化巖土過渡段 中控制輪廓的爆破技術(shù)還有待于進一步探索和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種隧洞開挖中的減震爆破方法，解決了在f=l~2全~ 強風(fēng)化巖土過渡段進行爆破作業(yè)時，不能達到施工要求的問題。 為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下-一種用于隧洞開挖中的減震爆破方法，該方法包括如下步驟 1)在開挖面設(shè)計開挖線，進洞開挖爆破前，先對洞口進行加固處理 a.在掌子面設(shè)計開挖線外建立鋼支撐，鋼支撐由I18工字鋼制成，采用 ①22mm砂漿錨桿固定，錨桿長L為3.0m;b. 在兩邊墻及頂拱設(shè)(D50mm超前小導(dǎo)管，小導(dǎo)管長L=3.5m,兩側(cè)墻 間距30cm，頂拱間距20cm，外露端則與鋼支撐焊接牢固；
c. 采用混凝土對鋼支撐及小導(dǎo)管進行一次模筑，使鋼支撐與小導(dǎo)管一起 進行聯(lián)合支護；
2) 在設(shè)計開挖輪廓線上鉆一排密空孔，形成一條密孔幕，孔內(nèi)不裝藥， 同時在周邊密空孔幕內(nèi)側(cè)設(shè)有若干層級的崩落孔，其中最靠近周邊密空孔 幕的一排崩落孔層為外圈崩落孔，周邊密空孔幕與外圈崩落孔之間為保護 層；
3) 確定起爆順序及網(wǎng)絡(luò)，外圈崩落孔在其他崩落孔起爆后同時起爆。 其中，周邊密空孔幕中的孔距E取孔徑的2 5倍，外圈崩落孔布孔和
裝藥按軟巖光面爆破設(shè)計，孔距為0.35 0.45m，保護層厚度W為20 50cm，單循環(huán)進尺不大于l.Om，鉆孔深度為0.5 0.8m。而為了減小爆破 震動，最大單響藥量應(yīng)該控制在2.5kg以內(nèi)。
另外，每茬炮后要及時進行超前支護措施，超前支護完成后24小時之 后再進行下一茬爆破。
爆破時，崩落孔內(nèi)采用非電毫秒雷管，崩落孔外采用非電毫秒雷管聯(lián) 炮，并采用火雷管起爆。
本發(fā)明可以有效將隧洞開挖中爆破產(chǎn)生的震動減小，從而使在堅固系 數(shù)f4 2的全 強風(fēng)化巖土過渡段中進行隧洞開挖爆破作業(yè)時，能順利達到 施工要求。

圖1為巖土過渡段開挖支護示意圖； 圖2為炮孔布置示意圖；
圖中，13為周邊密空孔，14為保護層，15為外圈崩落孔，I、 II表 示開挖順序，W為保護層厚度，E為周邊密空孔間距，ll為鋼支撐，12為 小導(dǎo)管，1、 3、 5、 7、 8、 9為孔內(nèi)非電毫秒雷管段位。
具體實施方式
為了使本發(fā)明更容易被理解，下面我們結(jié)合附圖和具體實施方式
對本 發(fā)明做更詳細說明。
某施工遂洞長4125m，其中樁號6+950-9+013.5，全長2063.5m，除洞 口段200m圍巖較差外(f<6)，其余洞段圍巖很好。6+950 6+981洞段長 31m,圍巖堅固系數(shù)f4 2，為全 強風(fēng)化巖，地下水不發(fā)育,屬于V類圍巖。 洞口處6+950部位，經(jīng)削坡后，洞頂上覆圍巖僅50cm厚。隧洞開挖斷面 呈城門形，寬、高均為5.4m。
參閱圖l、圖2，在巖土過渡段爆破前，首先對兩側(cè)墻及邊頂拱進行超 前支護加固處理在掌子面設(shè)計開挖線外架立鋼支撐11，鋼支撐11由118工 字鋼制成，采用①22mm砂漿錨桿固定，錨桿長I^3.0m。在兩邊墻及頂拱 設(shè)①50mm超前小導(dǎo)管12，小導(dǎo)管12長L=3.5m,兩側(cè)墻間距30cm，頂拱 間距20cm。外露端與鋼支撐11焊接牢固。采用C20混凝土對鋼支撐11 及小導(dǎo)管12等進行一次模筑，使鋼支撐11與小導(dǎo)管12—起進行聯(lián)合支護。 超前支護完成后，在設(shè)計開挖輪廓線上鉆一排密集的密空孔101，形成一 條密孔幕，孔內(nèi)不裝藥，這種密孔幕主要起減振作用。同時在周邊密空孔幕內(nèi)側(cè)設(shè)有若干層級的崩落孔，其中最靠近周邊密空孔幕的一排崩落孔層
為外圈崩落孔103，周邊密空孔幕101與外圈崩落孔103之間為保護層102。
其中，密空孔101的孔距取孔徑的2 5倍，即E- (2 5) d， d為鉆 孔直徑。巖石軟，E取大值，反之，則取小值。巖土過渡段隧洞開挖采用 YT28氣腿式手風(fēng)鉆，孔直徑d-43mm，施工中取孔距E-150mm。保護層 102厚度W值的選取，則根據(jù)圍巖軟硬變化，取W-25cm 50cm為宜，W 過大，保護不易剝落；過小，則起不到對設(shè)計開挖輪廓的保護作用。巖石 越軟，W取值越大。鉆孔深度L值的確定。而由于圍巖強度極低，為了便 于炮后支護處理，以單循環(huán)進尺不大于l.Om為宜，鉆孔深度選L-0.5m 0.8m。外圈崩落孔103的孔距及單孔藥量按軟巖光面爆破設(shè)計，孔距取 0.35m 0.45m，孔內(nèi)線裝藥密度取100g/m 200g/m。為了減小爆破震動， 將同段單響起爆藥量控制在2.5kg以內(nèi)。
起爆時，外圈崩落孔103在其他崩落孔起爆后同時起爆；孔內(nèi)采用圖 2所示1、 3、 5、 7、 8、 9段采用非電毫秒雷管，孔外采用l段非電毫秒雷 管聯(lián)炮，并使用火雷管起爆。
其中需要注意的是周邊密空孔101要整齊地排列在設(shè)計開挖輪廓面 上，以便獲得較為理想的爆破效果。
同時，在每茬炮后均須沿洞周設(shè)置圖1所示超前小導(dǎo)管12，小導(dǎo)管 12外露端牢固地焊在鋼支撐11上，并與鋼支撐11 一起澆入一次模筑砼內(nèi)。 炮后應(yīng)及時進行鋼支撐11及一次模筑等支護措施，待一次模筑達24小時 后，再進行下茬炮爆破。
采用本發(fā)明后，圍巖堅固系數(shù)fH 2的6+950 6+981洞段，取得了良好的爆破效果，完全滿足了施工支護的需要。
權(quán)利要求
1.一種用于隧洞開挖中的減震爆破方法，其特征在于，該方法包括如下步驟
1)在開挖面設(shè)計開挖線，進洞開挖爆破前，先對洞口進行加固處理
a.在掌子面設(shè)計開挖線外建立鋼支撐，鋼支撐由I18工字鋼制成，采用Φ22mm砂漿錨桿固定，錨桿長L為3.0m；
b.在兩邊墻及頂拱設(shè)Φ50mm超前小導(dǎo)管，小導(dǎo)管長L＝3.5m，兩側(cè)墻間距30cm，頂拱間距20cm，外露端則與鋼支撐焊接牢固；
c.采用混凝土對鋼支撐及小導(dǎo)管進行一次模筑，使鋼支撐與小導(dǎo)管一起進行聯(lián)合支護；
2)在設(shè)計開挖輪廓線上鉆一排密空孔，形成一條密孔幕，孔內(nèi)不裝藥，同時在周邊密空孔幕內(nèi)側(cè)設(shè)有若干層級的崩落孔，其中最靠近周邊密空孔幕的一列崩落孔層為外圈崩落孔，周邊密空孔幕與外圈崩落孔之間為保護層；
3)確定起爆順序及網(wǎng)絡(luò)，外圈崩落孔的布孔和裝藥結(jié)構(gòu)，按軟巖光面爆破設(shè)計，在其他崩落孔起爆后同時起爆。
2. 根據(jù)權(quán)利要求
1所述一種用于隧洞開挖中的減震爆破方法，其特征 在于，周邊密空孔幕中的孔距E取孔徑的2 5倍，外圈崩落孔的孔距為 0.35 0.45m，保護層厚度W為20 50cm，單循環(huán)進尺不大于l.Om，鉆孔 深度為0.5 0.8m。
3. 根據(jù)權(quán)利要求
1所述一種用于隧洞開挖中的減震爆破方法，其特征
4. 根據(jù)權(quán)利要求
1所述一種用于隧洞開挖中的減震爆破方法，其特征在于，還包括一支護步驟每茬炮后及時進行超前支護措施，超前支護完成后24小時之后再進行下一茬爆破。
5. 根據(jù)權(quán)利要求
1所述一種用于隧洞開挖中的減震爆破方法，其特征 在于，崩落孔內(nèi)采用非電毫秒雷管，崩落孔外采用非電毫秒雷管聯(lián)炮，并 采用火雷管起爆。
專利摘要
本發(fā)明公開了一種用于隧洞開挖中的減震爆破方法，該方法采用超前支護，并設(shè)置密空孔幕來進行爆破，且在爆破中邊爆破邊進行支護措施，從而能有效將隧洞開挖中爆破產(chǎn)生的震動減小，使在堅固系數(shù)f＝1～2的全～強風(fēng)化巖土過渡段中進行隧洞開挖爆破作業(yè)時，能順利達到施工要求。
文檔編號F42D3/00GKCN101493305SQ200910058471
公開日2009年7月29日 申請日期2009年3月2日
發(fā)明者永 于, 任俊友, 楊玉銀 申請人:中國水利水電第五工程局有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan