[發明專利]引水隧洞爆破開挖超欠挖控制施工方法

在審

• 申請號: 201711444021.2
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN108151596A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發明（設計）人: 馬陸民;高俊;侯超;賀龍;孫全;溫俊杰;李建珅;馬學權;刁帥銘;王博
• 申請（專利權）人: 中鐵六局集團天津鐵路建設有限公司;中鐵六局集團有限公司
• 主分類號: F42D1/00
• 分類號: F42D1/00;F42D3/04
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 龐學欣

一種引水隧洞爆破開挖超欠挖控制施工方法。其包括地質條件判定；測量放線；確定隧洞輪廓線上爆破孔間距并標注；進行鉆孔；在爆破孔內裝入炸藥；連接起爆網絡；起爆；清理危石、出渣等步驟。本發明采用光面控制爆破技術，在地質條件復雜、巖性變化快、節理裂隙發育且以軟巖為主的引水隧洞爆破開挖施工中，可明顯提高施工質量，Ⅲ類較完整巖石爆破孔痕跡保存率為75.8％，Ⅳ類較破碎巖石爆破孔痕跡保存率為48.3％；開挖面平整度達到90％；超挖量得到有效控制，Ⅲ類圍巖平均徑向超挖控制在5cm，Ⅳ類圍巖平均徑向超挖控制在7cm，符合施工質量標準，可取得良好經濟效益，為以后類似圍巖引水隧洞爆破開挖超欠挖控制施工提供了借鑒作用。

技術領域

本發明屬于隧洞施工技術領域，特別是涉及一種引水隧洞爆破開挖超欠挖控制施工方法。

背景技術

目前，國內外隧洞開挖的主要施工有：爆破開挖、非爆破的機械開挖、導坑超前加擴挖方法，其中爆破開挖作為傳統的隧洞開挖施工方法仍被廣泛使用。隧洞施工質量控制的一個重要方面就是把圍巖的損壞程度控制在最小限度，以減小爆破對預留圍巖的影響。隧洞施工中采用光面爆破和預裂爆破的主要原因就是控制爆破對遺留圍巖的損傷，其重要標志就是控制超欠挖，由爆破造成的超欠挖，是嚴重而普遍的問題，超挖致使多裝、多運渣，超挖空間還要用混凝土進行回填，欠挖則要清除，從而造成人工、工期和材料的超額消耗，對隧洞施工速度、成本、安全、質量有著不容忽視的影響。控制超欠挖，實質上就是控制爆破對遺留圍巖的損傷，在嚴重情況下，超欠挖對隧洞的穩定性會產生一定影響。雖然由于爆破引起的超欠挖是不可避免的，但是可以控制，良好合理的爆破技術可以使超欠挖控制在一定的水平之內，也就是說可以把對遺留圍巖的損壞控制在一定的水平之內。

隧洞爆破開挖超欠挖控制根據施工要求、作業條件、斷面形式、圍巖特性等情況常采用以下施工方法：

1、光面爆破：沿開挖輪廓線密集布置炮孔，采用小藥量不耦合裝藥，在主爆區爆破后起爆，以形成平整輪廓面的爆破作業。優點：不僅在堅硬和完整的巖石中效果明顯，在不均質和構造發育巖體中也可減輕對遺留圍巖的破壞，減少超欠挖，有利于圍巖穩定。缺點：光面孔在主爆孔之后爆破使防震和防裂縫深入保留區的能力較預裂爆破差。

2、預裂爆破：沿開挖輪廓線密集布置炮孔，采用小藥量不耦合裝藥，在主爆區爆破之前起爆，在爆破區和保留區之間形成一道有一定寬度的貫穿裂縫，以減弱主體爆破對遺留圍巖的破壞，并形成平整的輪廓面的爆破作業。優點：廣泛用于堅硬和完整的巖石中且效果明顯。缺點：在不均質和節理裂隙發育巖體中施工效果較差，而且由于夾制性大，因此炸藥單耗大。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的在于提供一種引水隧洞爆破開挖超欠挖控制施工方法。

為了達到上述目的，本發明提供的引水隧洞爆破開挖超欠挖控制施工方法包括按順序進行的下列步驟：

1)地質條件判定

每循環開挖完成后，需緊跟開挖面對圍巖進行觀測描述，并對圍巖的節理裂隙狀態進行判定，然后根據判定結果確定爆破參數；

2)測量放線

在距掌子面50m范圍內的拱頂及兩側邊墻處分別安裝激光指向儀，用于控制隧洞掘進方向，同時在隧洞內布設導線控制點，并利用全站儀對掌子面上的隧洞輪廓線進行精確放樣；

3)確定隧洞輪廓線上爆破孔間距并標注

因此對于Ⅲ類圍巖，爆破孔的間距采用45cm，對于Ⅳ類圍巖，爆破孔的間距采用40cm，而對于局部破碎或軟弱夾層，可根據現場實際情況采用增大爆破孔的間距或只打孔不裝藥的方式進行調整，然后根據上述確定的爆破孔間距用紅油漆在隧洞輪廓線上標注出爆破孔的位置；

4)進行鉆孔