浅谈隧道爆破的掏槽技术

浅谈隧道爆破的掏槽技术

摘要 隧道作为一种地下专用通道，在交通工程中应用日益广泛。本文根据隧道的特征，对半断面以及全断面深眼掏槽爆破技术进行了详细的阐述。

关键词 隧道；爆破；掏槽技术

影响隧道爆破开挖的质量，关键在掏槽爆破技术和周边成型控制爆破技术。掏槽爆破的目的在于为后续炮眼爆破提供新的、足够的临空面和空间。

1 半断面开挖中深眼掏槽爆破技术

半断面的开挖面积约20m2~50m2，中深炮眼深度为1.5m~3.5m。有以下几种掏槽类型。

1）V形掏槽，适用于中硬岩、硬岩的中深眼隧道爆破。只要钻眼精确（达到深度、保证角度），按设计装药，一般均能取得良好的效果。

（1）三级复式楔形掏槽

上下排距用50cm~90cm，硬岩取小值、中硬岩取中值、软岩取大值。硬岩爆破时最好全部采用高威力炸药；排数通常上下两排即可，十分坚硬岩石可用三排或四排。如图1所示。

（2）二级复式楔形掏槽

二级复式楔形掏槽如图2所示。

（3）几个关键技术技术

①开挖断面较宽时，尽量缩小掏槽角，因而要尽量加大第一级掏槽眼的水平间距。

②掏槽炮眼深度﹥2.5m，其底部加强装药应占1/3炮眼长度，前部装药集中度可减为底部装药集中度的40％~50％，留出20％的炮眼程度不装药，并装填不少于40cm长的炮泥。

③掏槽眼应每级均尽量同时起爆，级间间隔时差以25ms~50ms为宜，以保证前段爆破的岩石破碎与抛掷。

2）大直径中空直眼掏槽

由中空眼逐步扩大形成槽腔。常用的有单螺旋、双螺旋掏槽，对称掏槽。要

求钻孔方向精确；减少眼位偏差值；使用毫秒雷管按设计起爆顺序起爆；控制掏槽眼间距，防止殉爆；控制掏槽眼的炸药用量，防止拒爆。

2 全断面深眼掏槽爆破技术

在掌子面中下部钻大直径中空炮眼，周围配合一些逐渐最大间距的小炮眼进行掏槽。一般有菱形、螺旋、对称等掏槽（如图3所示）。

设计时要考虑以下几个问题：

1）影响直眼掏槽的最重要的因素是岩石特性。主要有3个方面：

（1）在塑性岩石中直眼掏槽比脆性岩石直眼掏槽困难的多；

（2）岩石结构是中空直眼掏槽必须考虑的因素；

（3）岩体的结构面或不均质性是设计时的特殊问题。

2）空眼的直径与数量构成的容积至少满足破碎岩石的膨胀余量要求，否则爆碎抛不出，导致掏槽失败。目前国内采用空眼直径75mm~100mm，空眼个数2个~4个。

3）在装药眼条件及装药密度一定时，根据装药眼与空眼间距，其间岩石可发生四种情况：

（1）塑性变形。眼间岩石被剪切到空眼，大部分岩石密实、变质固结在空眼中，不增加槽口；

（2）破碎。岩石被破碎，大部分残留或挂在槽腔内。对脆性岩石大多可达到掏槽；但塑性岩石的碎屑在槽腔内重新固结，掏槽失败；

（3）完全抛出。理想的间距必须处于完全抛出带，不仅岩石破碎，且抛出槽腔之外；

（4）两眼贯穿。槽口并无增大。

实践证明，空眼直径102mm，装药眼直径40mm，空眼到装药眼岩壁间距18~20mm，掏槽爆破效果非常好。

4）炸药的性质和装药量对掏槽影响很大，其中爆速最具决定性。中硬岩选用爆速3 000m/s，硝铵类炸药；坚硬岩选用爆速4 000m/s，乳胶、乳化类炸药。

装药量往往采用把炮眼基本填满，浅眼留出10cm~20cm的炮眼，深眼留出20cm~40cm的炮眼装填炮泥。

5）起爆顺序和段间隔时差。距空眼最近的炮眼最先起爆、后续炮按此确定。段间隔时间50ms~100ms，效果较好，开始几段一定要跳段使用，以免串段。

6）除第一段顺向起爆外，其余眼均反向起爆，以便破碎岩石、抛出槽外。

3 结论

总之，掏槽技术配合隧道爆破施工，可以达到良好的施工效果，在爆破之前根据隧道断面的大小等因素综合考虑，合理适度爆破，不仅可以缩短工期而且保证了隧道的施工质量。

参考文献

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