[发明专利]一种水利工程中隧洞开挖光面爆破施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水利工程隧洞开挖的光面爆破施工方法，属于水利水电工程施工技术领域。

背景技术

水工隧洞在发电、引水等水利工程项目中被大量使用，水工隧洞往往具有断面较小、线路长、地质情况较复杂等特点，在隧洞爆破施工中经常暴露出炮孔残痕率低、超欠挖较多，安全事故频发等现象，隧洞开挖施工质量、安全较难控制。掌握光面爆破技术能提高炮孔残痕率，使开挖轮廓得到有效的控制，最大程度保障围岩的稳定，减少补炮、装碴、出碴、初期支护时间，减少二次衬砌费用，是保证隧洞开挖质量、保障施工安全、提高经济效益的前提条件。光面爆破是隧道爆破施工必须掌握、提高的一个技术。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种水利工程隧洞开挖的光面爆破施工方法。本发明以采用钻爆法施工的水工隧洞开挖工程为分析对象，采用其他钻爆法施工的隧洞也可以作为参考。本方法原理是在隧洞开挖轮廓线布置密集炮孔，采用不耦合装药，用导爆索同时引爆周围孔炸药，以形成平整轮廓面的爆破作业。本方法的实现可以减少炸药用量，控制开挖面的超欠挖，最大程度减少爆破对围岩的扰动，减少爆破危害，保障施工作业面的安全，减少危石处理和围岩支护的工作量，节约施工成本的同时保证工程质量。因此，具有很好的应用前景。

本发明的技术方案如下：

一种水利工程隧洞开挖的光面爆破施工方法，其特征在于，步骤如下：

（1）隧洞开挖过程中，采用激光指向仪控制轴线，按照炮孔布置图测设炮孔位置；

（2）风钻造孔，周边孔距小于底抗线，孔距弧线距离为40～60cm，周边孔孔深2～3m；

（3）周边孔采用不耦合装药，即采用小药卷炸药，炮孔直径D与药卷直径Ф相匹配，采用不耦合系数δ控制，δ=D/Ф，它反映了炮孔孔壁与药卷间的空隙程度，本发明中取不耦合系数为1.2；

（4）周边孔采用间隔装药工艺、导爆索引爆，炸药用量控制在150～250g/m；

（5）起爆网路采用环形连接法，起爆网络连接进入孔内的导爆索，与起爆药包紧密结合，保证了光面爆破的成功率。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

（1）采取先导洞后扩挖的施工方案，以保证周边孔爆破时有较大的临空面，减少周边孔的装药量；

（2）开挖钻孔时确定合理孔深（2～3m），减少钻孔偏差，保证造孔质量，减少循环间的错台；

（3）周边孔采用不耦合装药、导爆索引爆工艺，有效减少炸药使用量，炸药用量可以控制在0.15～0.25kg/m左右，提高光面爆破效果；

（4）为防止先爆孔将光爆孔导爆索拉断，光爆孔的起爆网络要采用环形连接法，保证光面爆破的成功率。

附图说明

图1是本发明水利工程隧洞开挖的光面爆破施工方法施工工艺流程图。

图2是本发明水利工程隧洞开挖的光面爆破施工方法中隧洞光爆破孔导爆索环形布置图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的一种基水利工程隧洞开挖的光面爆破施工方法，具体步骤如下：

（1）隧洞开挖过程中，采用激光指向仪控制轴线，按照炮孔布置图测设炮孔位置；

（2）在隧洞开挖轮廓线布置密集炮孔，采用不耦合装药，用导爆索同时引爆周边孔炸药，以形成平整轮廓面的爆破作业；

（3）风钻造孔，周边孔孔距小于最小底抗线，孔距弧线距离为40～60cm，周边孔合理孔深2～3m；

（4）周边孔采用不耦合装药，即采用小药卷炸药，炮孔直径D与药卷直径Ф相匹配，采用不耦合系数δ控制，δ=D/Ф，它反映了炮孔孔壁与药卷间的空隙程度，本发明中取不耦合系数为1.2；

（5）周边孔采用间隔装药工艺、导爆索引爆，炸药用量控制在150～250g/m，软岩取小值，硬岩取大值；

（6）起爆网路采用环形连接法，起爆网络连接进入孔内的导爆索，与起爆药包紧密结合，起爆雷管捆扎在距导爆索末端不少于15cm的位置，导爆索搭接处用胶布绕紧，缠绕长度不小于15cm；

（7）通风排烟：根据洞室施工程序、方法、施工设备配置及通风方式、方法的安排，以满足施工人员正常呼吸及冲淡、排除爆破、机械废气、有害气体等的最大通风量，并满足洞室最小风速不超过最大容许风速进行施工所需通风量和风机工作风量、风压的计算，并依据计算成果选择通风设施。主要指标有：（1）通风设备全部选用防爆型；（2）通风时间按45min计算，风管百米漏风率按2.0%计算，出渣时间按2～4小时计算；（3）每人每分钟供应新鲜风量不小于4m3；（4）0.15m/s≤风速≤6m/s；；