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隧道岩爆区施工方案(上)

2020-01-02

隧道岩爆区施工方案(上)


1.隧道内岩爆特点

岩爆是在隧道开挖后,9游会链接 将在较短的时间内岩体产生脆性破坏,岩体内残留的弹性应变能突然释放,发生高速崩溃、弹射、甚至抛掷的一种局部失稳现象。隧道内岩爆有以下特点:


(1)岩爆在未发生前,无预兆,虽然经过仔细找顶,并无空响声,一般认为不会掉块落石的地方,也会突然发生岩石爆裂声响,石块有时应声而下,有时暂不坠下。在没有支撑的情况下,对施工安全威胁甚大。它与隧道施工中的一般掉块落石现象有的不同;

(2)岩爆时,石块由母岩弹出,常呈中间厚、周边薄、不规则的片状;


(3)岩爆发生的地点,多在新开挖工作面及其附近,个别的也有距新开挖工作面较远;岩爆发生的时间多在爆破后2-3h,但也有的较迟缓;岩爆易发生在顶部或拱腰部位为多,如图所示;


(4)岩爆是由人工开挖诱导产生的,它与开挖方式及支护措施有直接相关。 (5)岩爆主要发生在埋深较大,所处岩层性状较单一,弹性模量等物理力学性能较高,能储存的应变能量。


根据以上工程概况及岩爆自身的一些特点,本隧道岩爆洞段施工的主要问题是怎样有效的对岩爆进行预防,从而将岩爆可能造成的危害降到低。


2.施工预案

加强超前地质预报,对岩爆出现的可能性与等级进行预测,以便施工时提前采取相关措施防范。加强光面爆破,提高光面爆破效果,减少瞬发性的岩爆。加强初期支护,岩爆应变释放的强度和频率。采用喷雾和高压水进行冲洗岩壁,进一步释放岩爆应变能量。

①做好地质预报


在施工时,一方面可直接根据施工掌子面的地质条件,如岩体结构面产状、岩体的破碎程度、岩石的变质程度、岩体强度及地质应力等,再结合设计岩爆地段,对掌子面前方的岩体条件、产状及完整性进行预测,用以指导采取措施。


另一方面,按设计要求,贵州爆破安全评估采用探测孔和TSP地质预报对前方地质进行探测,得出数据后,进行地质预测,在开挖中结合掌子面地质情况应证和纠正;并不断提高预测水平。


②喷洒高压水


爆破后向工作面及以后约15m范围内隧道周边喷洒高压水,以改变岩石表面物理力学性质,减少岩石脆性、增加塑性,以达到减弱岩爆剧烈程度的目的。另外将围岩表面冲洗干净也便于进行检查,此法一般用于轻微或中等程度岩爆。


③改变岩爆区的施工方法


(1)采用光面爆破技能,在中等以上岩爆区,周边眼间距控制在25cm以内,采用隔眼装药,堵塞炮泥,增加光爆效果,以达到开挖轮廓线圆顺。尽量以免凹凸不平造成应力集中,以达到减弱岩爆的发生。


(2)调整钻爆设计,采用“短进尺,弱爆破”。改其为浅孔爆破,缩短进尺,减少一次用药量。拱部采用小药卷光面爆破措施,拉大不同部分炮眼的雷管段位间隔,从而延长爆破时间,减少对围岩的爆破扰动,减少爆破动应力的叠加,控制爆发裂隙的生成,避免由于爆破诱发岩爆,从而减少岩爆频率和强度。


(3)预先在工作面有可能发生岩爆的部位有规则地打一些空眼,不设锚杆而注水,以便释放应力,阻止围岩达到应力而产生岩爆。

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