芮 江
(西安地下鐵道有限責(zé)任公司 陜西 西安 710018)
大灣隧道為渝湘高速公路武隆至水江段的分離式長(zhǎng)隧道,左線樁號(hào)為:ZK18+042.66~ZK20+857.8,長(zhǎng)2815.14米;右線樁號(hào)為:K18+022~K20+842,長(zhǎng)2820米。隧道開挖斷面寬12.2米,局部地段設(shè)置仰拱,圍巖成分為白云巖、頁(yè)巖、灰?guī)r,成分復(fù)雜,節(jié)理發(fā)育,局部破碎。隧道埋深1.5~520米。施工中采取鉆爆法進(jìn)行開挖,洞口淺埋段采用多臺(tái)階開挖,其他段采用長(zhǎng)臺(tái)階開挖方式貫通上斷面,上部斷面為等截面圓拱線以上。采用預(yù)留光面層爆破技術(shù)掘進(jìn),平均月進(jìn)尺120米。
表1 預(yù)留光面爆破參數(shù)
2.1.1 最小抵抗線W(預(yù)留光面層厚度)
W直接影響爆破效果和隧道成形,W=(12~18)d內(nèi)調(diào)整,且W≥E,d=35~45mm。
Ⅱ類及Ⅱ類以下圍巖W值取大值;及Ⅲ類以上圍巖W值取小值。
2.1.2 周邊眼間距E
E直接控制隧道開挖輪廓的平整度,E=(10~15)d,炮眼直徑d=35mm。
對(duì)于圍巖松軟,有破碎帶,節(jié)理,裂隙發(fā)育地段,E取小值;穩(wěn)定性好,中硬到堅(jiān)硬的巖石,E取大值,必要時(shí)對(duì)在兩炮眼間中部增加一空眼以形成導(dǎo)向爆破。
2.1.3 周邊眼采用密集系數(shù)K
K=E/W=0.7~1
2.1.4 周邊眼采用2#圍巖小炸藥,線裝藥密度q。
q=0.1~0.2kg/m,采用預(yù)留空氣柱間隔裝藥結(jié)構(gòu)和預(yù)留空氣柱的炮泥堵塞。
Ⅱ類及Ⅱ類以下圍巖q取小值;及Ⅲ類以上圍巖q取大值。
2.2.1 采用間隔裝藥結(jié)構(gòu)
為了使炸藥沿泡眼均長(zhǎng)布設(shè),將炸藥沿泡眼全長(zhǎng)布設(shè),利用炸藥殉爆距離進(jìn)行裝藥。
2.2.2 采用同段位導(dǎo)爆管、預(yù)留空氣柱裝藥結(jié)構(gòu):當(dāng)所需要炸藥連續(xù)長(zhǎng)度較小時(shí),利用兩個(gè)同段位導(dǎo)爆管分別布置于孔底和眼口1/4炮眼范圍內(nèi),炮眼中部預(yù)留空氣柱進(jìn)行同時(shí)起爆。
2.2.3 不偶合系數(shù):周邊眼采用較大的不偶合系數(shù)λ值,以減少對(duì)圍巖的破壞,不偶合系數(shù)λ=1.2~1.5
采用小斷面中心掏槽超前大斷面掘進(jìn) 10米以上,對(duì)進(jìn)行掘進(jìn)斷面刷大到最后預(yù)留光面爆破時(shí),可根據(jù)圍巖變化或涌水情況進(jìn)行鑿爆參數(shù)的及時(shí)調(diào)整,達(dá)到理想的爆破效果。
預(yù)留光面層光面爆破后隧道周邊圍巖表面應(yīng)圓順平整,無(wú)欠挖,超挖(平均線性超挖)在循環(huán)掘進(jìn)眼深3米時(shí)不大于10cm。
Ⅲ級(jí)及Ⅲ級(jí)以下圍巖,炮眼痕跡保存率應(yīng)大于80%,破碎段四級(jí)及四級(jí)以上圍巖,炮眼痕跡保存率應(yīng)大于50%以上。
爆破后,兩茬炮邊接處無(wú)明顯痕跡,圍巖面上無(wú)粉碎巖石和明顯裂縫,也不應(yīng)有浮石,巖性不好時(shí)應(yīng)無(wú)大浮和碎狀浮石。
面層光面是鉆爆法開挖隧道光面爆破施工的先進(jìn)技術(shù),特別是采用小斷面中心掏槽超前掘進(jìn),大斷面爆破刷大到預(yù)留光面層再進(jìn)行光面爆破。它能較好的控制圍巖的超欠挖,對(duì)圍巖變化鑿爆參數(shù)能及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。對(duì)涌水段,圍巖破碎段、和軟弱圍巖段有很好的開挖爆破效果,特別是采用φ22巖石小炸藥利用預(yù)留空氣柱堵塞結(jié)構(gòu)爆破,對(duì)圍巖的擾動(dòng)減小,同時(shí)爆破松弛帶比普通爆破的松弛帶減小,能較好的保持圍巖的穩(wěn)定,其平均線性超挖值比普通爆破少 15cm左右。按超期超挖 1m3增加直接費(fèi)用300元(開挖100元,回填砼200元)計(jì)算,每延米節(jié)約費(fèi)用4.m3分別為400元和800元,經(jīng)濟(jì)效益是十分明顯的。同時(shí)開挖斷面光滑平順,減少了初期支付噴射砼量,對(duì)于防水設(shè)施的安裝和后期的襯砌能有明顯的質(zhì)量保證。