預(yù)裂爆破技術(shù)論文范文

時(shí)間:2023-04-11 04:56:49

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預(yù)裂爆破技術(shù)論文

篇1

關(guān)鍵詞:預(yù)裂爆破,提高可放性,提高回收率

 

∏型鋼梁放頂煤采煤方法是近十幾年來(lái)在全國(guó)逐步應(yīng)用的一種采煤新工藝,它具有高產(chǎn)高效等優(yōu)點(diǎn),受到越來(lái)越多的煤礦企業(yè)的重視。但在生產(chǎn)過(guò)程中,仍有許多礦井沒(méi)能達(dá)到預(yù)期效果。遇到的最突出的問(wèn)題有瓦斯、煤塵、自然發(fā)火及頂煤回收率低等問(wèn)題。其中,頂煤回收率低是大多數(shù)礦井普遍存在的問(wèn)題。在煤體強(qiáng)度大、節(jié)理裂隙不發(fā)育、含有較厚夾矸層、韌性較大的褐煤、已經(jīng)卸壓的下分層等情況下,頂煤冒放性不好,容易造成頂煤滯后冒落和產(chǎn)生大塊。使工作面單產(chǎn)大大降低,造成投入多、產(chǎn)出少的不合理的局面。

1.深孔控制預(yù)裂爆破技術(shù)

深孔控制預(yù)裂爆破是在工作面頂板輔助巷道或工作面上下順槽向頂煤打鉆孔,鉆孔布置可根據(jù)頂煤厚度設(shè)計(jì)成單排或雙排;孔間距根據(jù)煤層硬度適當(dāng)調(diào)整,一般在5~10米之間;排距一般在2~5米之間。每一排中的鉆孔為平行布置,爆破孔和控制孔間隔布置;爆破孔直徑選擇50~75mm,控制孔直徑選擇90~150 mm比較合理。裝藥采用裝藥器進(jìn)行連續(xù)裝藥,采用合理的裝藥結(jié)構(gòu),以保證安全起爆并取得良好的預(yù)裂效果。

2.深孔控制預(yù)裂爆破效果考察

深孔控制預(yù)裂爆破提高∏型鋼梁放頂煤工作面頂煤回收率試驗(yàn)是在我礦二水平四石門22層工作面回風(fēng)巷一側(cè)進(jìn)行的。考察的指標(biāo)有“頂煤運(yùn)移量”、“頂煤破碎塊度”、“工作面回采率”。

2.1頂煤運(yùn)移量考察分析

考察頂煤運(yùn)移量是采用“深基點(diǎn)”法進(jìn)行的。在“未爆破區(qū)段”和“爆破區(qū)段”分別安設(shè)3個(gè)基點(diǎn),基點(diǎn)位置分別距底板5米、7米、11米。其中5米和7米兩個(gè)基點(diǎn)在頂煤中,11米基點(diǎn)位于頂板中。觀測(cè)的運(yùn)移情況見(jiàn)表1。

表1頂煤綜合運(yùn)移量觀測(cè)數(shù)據(jù)表

篇2

關(guān)鍵字:高速鐵路 隧道 爆破 參數(shù) 監(jiān)測(cè)技術(shù)

中圖分類號(hào):U45文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

High-speed Rail Tunnel Blasting Technology Research

FENG YI

(China Railway First Survey and Design Institute Group Ltd, Xi’an 710043)

Abstract: With the domestic high-speed railway construction developing, blast tunneling technology as an important part, as the focus of research in the field outside the civil engineering. Article depending specific project,makes appropriate discussion in the current high-speed railway tunnel blasting working ​​, from blasting, blasting parameters and blasting monitoring work .hoping playing a reference role in the future similar projects

Words: high-speed railway; tunnel; blasting ;parameter; monitoring technology

1.引言

西南地區(qū)處于多山地區(qū),高鐵的修建需要修建大量隧道,因此,隧道建設(shè)對(duì)于高速鐵路的成功建成將至關(guān)重要。文中某高速鐵路隧道全長(zhǎng)7369米,該隧道的地質(zhì)情況復(fù)雜,存在的不良地質(zhì)依次為巖溶體、古崩塌堆積體、斷層夾層破碎帶等,洞身巖性主要為灰?guī)r及白云巖,該類性質(zhì)的巖體形成的溶蝕發(fā)育程度強(qiáng)烈,節(jié)理及裂隙發(fā)育程度較高,另外巖溶內(nèi)含水量豐富,涌水量大,風(fēng)險(xiǎn)較高。爆破作為該隧道建設(shè)極其重要的工序,在隧道開(kāi)挖中起著至關(guān)重要的作用。文章依托該隧道,從爆破施工,爆破參數(shù)和爆破監(jiān)測(cè)工作對(duì)隧道爆破施工進(jìn)行了較深入的研究。

2爆破施工

2.1 爆破工藝流程

隧道爆破施工工藝流程:施工準(zhǔn)備測(cè)量鉆孔孔洞清孔連線及裝藥實(shí)施爆破通風(fēng)處理危石處理出渣

(1)測(cè)量鉆孔

按照中線、拱頂、起拱線和仰拱底線標(biāo)高劃出開(kāi)挖輪廓線和爆破的空位。對(duì)于光面爆破,預(yù)留600mm光爆層,把掏槽眼的位置按爆破設(shè)計(jì)炮眼位置畫到掌子面上。

(2)孔洞清洗

①掏槽眼:該孔深度較周邊眼及輔助眼要深100mm。孔位角度垂直掌子面,保持孔位平行于中線水平方向進(jìn)行的鉆孔,眼底誤差和眼口間距誤差不大于50mm;②輔助眼:眼孔深度為1.1m,角度要垂直掌子面,平行于中線水平方向鉆孔;③二圈眼與光面爆破眼平行,都向輪廓線外插;④光面爆破眼:此組眼在爆破中占有較重要的左右,其開(kāi)眼位置要保持在開(kāi)挖輪廓線上,眼間距a=400~500mm。眼底、眼口誤差在30mm內(nèi),炮眼方向可向輪廓線外有2~3%外斜率,眼底不超過(guò)開(kāi)挖輪廓線的70mm;⑤清洗鉆孔,保證孔內(nèi)無(wú)泥漿。

(3)裝藥及起爆網(wǎng)絡(luò)連線

①裝藥為兩種裝藥類型,一種為光爆孔內(nèi)裝Φ20的小藥卷,另一種為內(nèi)裝Φ32的大藥卷,裝藥后需要保證裝藥炮孔均被堵塞炮泥,堵塞長(zhǎng)度宜為150~200mm,現(xiàn)場(chǎng)爆破裝藥如圖2所示;②起爆網(wǎng)絡(luò)的連接:孔內(nèi)采用7m毫秒非電導(dǎo)爆管雷管,每15~18根導(dǎo)爆管合并成一簇,每簇再用雙發(fā)非電導(dǎo)爆管雷管傳爆雷管連接處,最后將傳爆雷管的導(dǎo)爆管并為一簇,其中有1發(fā)火雷管作為起爆管引爆整個(gè)爆破網(wǎng)路;③裝藥及起爆網(wǎng)絡(luò)連線時(shí)一定要按設(shè)計(jì)孔眼裝藥,雷管段數(shù)數(shù)量上要保證足夠,并且雷管間的起爆網(wǎng)絡(luò)連線要正確,從而達(dá)到良好的爆破效果。

(4)爆破、通風(fēng)和危石處理

待爆破、通風(fēng)后,由有經(jīng)驗(yàn)、動(dòng)作敏捷的人員進(jìn)入爆破工作面對(duì)頂部危石處理,頂部圍巖穩(wěn)定后再進(jìn)行下道工序作業(yè)。現(xiàn)場(chǎng)爆破如圖1所示。

圖1 現(xiàn)場(chǎng)爆破

2.2 爆破方式的選擇

根據(jù)設(shè)計(jì)要求,隧道鉆爆法施工,在巖質(zhì)為硬巖的區(qū)域采用光面爆破,在巖質(zhì)較軟的區(qū)域采用預(yù)裂爆破。選擇爆破參數(shù)必須經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試爆后最終確定。隧道爆破應(yīng)采用微差控制爆破,爆破的時(shí)間嚴(yán)格安排在政府相關(guān)部門批準(zhǔn)的時(shí)間段內(nèi),隧道洞破設(shè)置防護(hù)網(wǎng),爆被等,嚴(yán)格控制爆破震動(dòng),避免對(duì)周圍環(huán)境的干擾。根據(jù)上述要求,設(shè)計(jì)中Ⅲ,Ⅳ級(jí)較硬圍巖段采用鉆爆法施工。并且根據(jù)不同的圍巖級(jí)別,采用不同的施工方法。其中,Ⅲ級(jí)中風(fēng)化較硬圍巖段采用全斷面法,Ⅳ級(jí)強(qiáng)、全風(fēng)化圍巖段采用臺(tái)階法,并根據(jù)不同工法對(duì)布設(shè)方式及線路進(jìn)行微調(diào)。

根據(jù)現(xiàn)有爆破技術(shù)及通用做法,山嶺隧道爆破方法為毫秒微差爆破+光面爆破法。毫秒爆破原理是用毫秒雷管嚴(yán)格按照一定的爆破順序連接后起爆炸藥包組,爆破前后階段的時(shí)間間隔極其短暫。根據(jù)爆破原理,由初始爆破產(chǎn)生應(yīng)力波使巖石破壞碎裂,應(yīng)力波通過(guò)巖石間的裂隙擴(kuò)散,并且相互疊加干擾,使巖石被一次或多次粉碎。所以在爆破前計(jì)算好裝藥量和做好裝藥連線,計(jì)算開(kāi)孔位置,對(duì)爆破的效果都會(huì)起到重要作用。

3爆破參數(shù)設(shè)計(jì)

3.1 爆破控制參數(shù)的選擇

在進(jìn)行布眼鉆孔前,宜先進(jìn)行爆破計(jì)算,并且在試驗(yàn)段進(jìn)行試爆,結(jié)合爆破監(jiān)測(cè)不斷改進(jìn)、調(diào)整爆破參數(shù),從而確定合適的爆破方式。

爆破參數(shù):①炮眼直徑:D=42mm;②孔距:光爆眼E=400mm,預(yù)裂眼F=400mm,二圈眼a=900mm,光爆眼與二圈眼之間光爆層厚W=600mm,輔助孔水平間距a=600mm。

為控制爆破形成有利于后期爆破的臨空面,達(dá)到最佳爆破效果,必須采用微差控制爆破,爆破參數(shù)可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),或按經(jīng)驗(yàn)值取大于200~300ms。震動(dòng)速度根據(jù)其衰減規(guī)律,采用以下規(guī)范公式進(jìn)行預(yù)估算:

(1)

式中 v―質(zhì)點(diǎn)震動(dòng)速度,單位cm/s;

K―與爆破場(chǎng)地有關(guān)的系數(shù),取值見(jiàn)表;

Q―總裝藥量(齊發(fā)時(shí)為總藥量,延發(fā)時(shí)為最大一段裝藥量,kg);

R―測(cè)點(diǎn)到爆破中心的最小距離,單位m;

a―地質(zhì)條件;

相關(guān)的參數(shù)如表1所示。

表1 不同地質(zhì)條件爆破震動(dòng)參數(shù)

爆破時(shí)間間隔計(jì)算是通過(guò)記錄爆破震動(dòng)持續(xù)時(shí)間確定的,也可以按下式計(jì)算爆破時(shí)間間隔:

(2)

式中 Ri、Ri+1―第i、i+1段爆破中心距控制震動(dòng)點(diǎn)的距離;Vs―巖石中波速;Tyi―第i段爆破震動(dòng)持續(xù)時(shí)間。

本工程掘進(jìn)區(qū)間分為Ⅲ級(jí)和Ⅳ級(jí)圍巖,對(duì)于圍巖較好的Ⅲ級(jí)以上圍巖地段,提前采用“預(yù)裂爆破”,對(duì)于圍巖差的Ⅳ級(jí)以下圍巖地段,爆破方式采用“光面爆破”。

在兩種工法選擇爆破參數(shù)時(shí),應(yīng)按照工程類比經(jīng)驗(yàn)或施工規(guī)范,合理選擇周邊眼、掏槽眼、輔助眼間距,最小抵抗線等參數(shù)。周邊眼沿設(shè)計(jì)開(kāi)挖輪廓線布置,采用φ20mm小直徑藥卷,并采用不耦合方式填塞炮孔,以到達(dá)控制爆破震動(dòng)影響目的;其次藥量沿炮眼合理布置,保證周邊爆破時(shí)產(chǎn)生臨空面;掏槽炮眼布置宜根據(jù)隧道開(kāi)挖斷面位于隧道面重心下,并加大裝藥量,形成初始臨空面,以利于后面爆破。輔助炮眼應(yīng)按一定規(guī)律地布置在隧道面周圍,輔助炮眼布置距離應(yīng)根據(jù)規(guī)范及經(jīng)驗(yàn)確定,這樣可以使爆破的石渣塊體大小達(dá)到出渣及運(yùn)輸要求。起爆方式采用毫秒雷管微差起爆來(lái)控制爆破震動(dòng),保證中間巖柱的穩(wěn)定。爆破中應(yīng)及時(shí)監(jiān)測(cè)中間巖柱的破壞程度,以確定是否重新調(diào)整爆破參數(shù)。

施工時(shí)應(yīng)根據(jù)爆破作業(yè)點(diǎn)和保護(hù)物之間的距離,調(diào)整微差爆破的段數(shù)并控制單響裝藥量,達(dá)到控制爆破各要素的目的。

3.2 炮眼布置方式

①光面爆破眼和周邊眼均朝向輪廓線外斜角打眼,外斜角度1.7~2.5°,外斜率為3%~6%;②二圈眼應(yīng)與光爆眼平行,外斜率均為3%~6%;③掘進(jìn)眼均平行與導(dǎo)洞的中線;④掏槽眼采用直眼掏槽,比其它布設(shè)的炮眼加深200~300mm。

3.3 炸藥,雷管的選擇

(1)炸藥為2號(hào)乳化炸藥,藥卷尺寸分別為Φ32mm和φ20mm,φ20mm小藥卷用于光面爆破。裝藥結(jié)構(gòu)為:①周邊眼與光爆眼采用直徑為φ20的小藥卷,為不耦合裝藥結(jié)構(gòu),采用竹片進(jìn)行不耦合裝藥。②其余炮眼采用Φ32藥卷,為底部連續(xù)結(jié)構(gòu),炮泥僅填塞炮口處。

本工程采用非電毫秒雷管和導(dǎo)爆管相結(jié)合的方式進(jìn)行爆破,導(dǎo)爆管、非電毫秒分別用于炮眼內(nèi)連接和起爆。

3.4 起爆順序

起爆順序的控制對(duì)爆破效果至關(guān)重要。其中,光面爆破起爆順序:掏槽眼裝藥點(diǎn)燃初爆周邊眼爆破;預(yù)裂爆破與上相反。根據(jù)爆破學(xué)原理,前一段爆破應(yīng)為后一段創(chuàng)造良好的臨空面,且爆破過(guò)程要有時(shí)間間隔。所以,爆破參數(shù)在設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)嚴(yán)格按照這些思路,在爆破時(shí)序及爆破用量上加以控制,達(dá)到對(duì)爆破效果的優(yōu)化。

4爆破監(jiān)測(cè)及設(shè)計(jì)

在本工程爆破過(guò)程中,進(jìn)行了相關(guān)監(jiān)測(cè)工作,用于保障施工安全,并將爆破信息反饋給施工方,得以提高爆破工作質(zhì)量。監(jiān)測(cè)儀器采用TC-3850振動(dòng)記錄儀。監(jiān)測(cè)儀器如圖2所示,高速公路測(cè)點(diǎn)布置如圖3所示。

圖 2TC-3850振動(dòng)記錄儀圖

圖 3高速公路測(cè)點(diǎn)布置圖

爆破產(chǎn)生的實(shí)際波形如圖4、圖5所示。

圖4垂直振動(dòng)速度示意圖

圖5水平振動(dòng)速度示意圖

結(jié)合爆破監(jiān)測(cè)結(jié)果,對(duì)產(chǎn)生波峰加速度較高的測(cè)點(diǎn)進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)垂直振動(dòng)效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)物的影響較大,故隧道開(kāi)挖過(guò)程中應(yīng)考慮加大建構(gòu)筑物垂向抗震等保護(hù)措施。

另外,我們根據(jù)采集的樣本點(diǎn)進(jìn)行了數(shù)值擬合及相關(guān)爆破數(shù)值模擬。測(cè)點(diǎn)樣本數(shù)值震速曲線擬合按“薩道夫斯基經(jīng)驗(yàn)公式"進(jìn)行,圖6、圖7是擬合曲線。由于篇幅有限,問(wèn)中僅給出采集測(cè)點(diǎn)1、測(cè)點(diǎn)2樣本點(diǎn)擬合曲線及實(shí)測(cè)公式,爆破數(shù)值模擬不再給出。

圖6測(cè)點(diǎn)1樣本擬合曲線

圖7測(cè)點(diǎn)2樣本擬合曲線

測(cè)點(diǎn)1擬合公式:;

測(cè)點(diǎn)2擬合公式為:

從擬合曲線可以看出,震速的控制因子主要為爆破裝藥量、震源與測(cè)點(diǎn)距離,由于震動(dòng)速度呈現(xiàn)離散性分布態(tài)勢(shì),所以除了以上兩個(gè)因素外,還有其余因素控制了震動(dòng)的速度,比如巖石的性質(zhì)、孔隙水對(duì)應(yīng)力波的消散作用、裂隙及鉆孔布置等。但通過(guò)試驗(yàn)和模擬過(guò)程,能夠有效分析及控制爆破中的裝藥量和距離,提供了數(shù)量級(jí)別上的定量分析,也為炮眼裝藥,炮眼布孔距離等參數(shù)優(yōu)化提供了數(shù)據(jù)分析支持。由此可見(jiàn),施工中結(jié)合信息化、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)反饋是隧道開(kāi)挖中不可或缺的一部分。

5結(jié)語(yǔ)

爆破是隧道開(kāi)挖中一項(xiàng)重要的環(huán)節(jié),當(dāng)前高速鐵路正快速的修建,更多隧道正在開(kāi)挖,這也對(duì)工程爆破提出了更高要求,文章主要從爆破施工、監(jiān)測(cè)及信息反饋簡(jiǎn)明扼要的分析了高速鐵路隧道爆破的主要思路,提出了相關(guān)建議,突出了信息化施工在隧道建設(shè)過(guò)程中的重要性,對(duì)以后的工程提供了一定參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]中國(guó)工程爆破協(xié)會(huì). 爆破安全規(guī)程GB 6722-2003[S].北京:中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫局,2003

[2]王夢(mèng)恕. 21 世紀(jì)山嶺隧道修建的趨勢(shì)[ J ]. 鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì), 2004, (9) : 38 - 40.

篇3

為了更快地實(shí)現(xiàn)我國(guó)交通運(yùn)輸?shù)母咚倩椭剌d化,就必須首先要加快基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的步伐,然后對(duì)隧道的建設(shè)采用正確的開(kāi)挖方法,最后要在隧道施工的過(guò)程中把握好施工技術(shù)的要點(diǎn)。只要做到了以上幾點(diǎn)就一定能實(shí)現(xiàn)我國(guó)交通運(yùn)輸?shù)母咚倩椭剌d化。本文首先介紹了幾種常見(jiàn)的隧道開(kāi)挖方法,接著闡述了如何確定隧道工程實(shí)施前的準(zhǔn)備工作以及工程實(shí)施的技術(shù)方案,最后從工程在我們建設(shè)當(dāng)中的施工技術(shù)處理方面的情況進(jìn)行了比較透徹的剖析。希望對(duì)相關(guān)人士能夠有所幫助。

【關(guān)鍵詞】隧道開(kāi)挖、工程施工方案、工程施工技術(shù)

中圖分類號(hào):U45 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

1、前言

隧道施工中,開(kāi)挖方法是影響圍巖穩(wěn)定的重要因素之一。隧道開(kāi)挖常用的方法有全斷面法、環(huán)形開(kāi)挖留核心土法、臺(tái)階法、交叉中隔墻法和雙側(cè)壁導(dǎo)坑工法。從工程造價(jià)和施工速度考慮,施工方法選擇順序應(yīng)為:全斷面法正臺(tái)階法交叉中隔墻法雙側(cè)壁導(dǎo)坑法。本文主要介紹了全斷面法、環(huán)形開(kāi)挖留核心土法和雙側(cè)壁導(dǎo)坑工法這三種開(kāi)挖方法。

2、隧道施工的基本技術(shù)原則 因?yàn)閲鷰r是隧道的主要承載單元,所以要在施工中充分保護(hù)和愛(ài)護(hù)圍巖。避免過(guò)度破壞和損傷遺留圍巖的強(qiáng)度,使暴露的圍巖盡量保留既有的質(zhì)量,是最重要最基本的原則。 為了充分發(fā)揮圍巖的結(jié)構(gòu)作用,應(yīng)容許圍巖有可控制的變形。變形的控制主要是通過(guò)支護(hù)阻力(即各種支護(hù)結(jié)構(gòu))的效應(yīng)達(dá)到的。

3、隧道開(kāi)挖的三種方法

1、全斷面開(kāi)挖法 全斷面開(kāi)挖法就是按照設(shè)計(jì)輪廓一次爆破成形,然后修建襯砌的施工方法。全面開(kāi)挖法適用于以下施工條件:一是I~IV級(jí)圍巖,在用于Ⅳ級(jí)圍巖時(shí),圍巖應(yīng)具備從全斷面開(kāi)挖到初期支護(hù)前這段時(shí)間內(nèi),保持其自身穩(wěn)定的條件。二是有鉆孔臺(tái)車或自制作業(yè)臺(tái)架及高效率裝運(yùn)機(jī)械設(shè)備。三是隧道長(zhǎng)度或施工區(qū)段長(zhǎng)度不宜太短,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)一般不應(yīng)小于1km,否則采用大型機(jī)械化施工,其經(jīng)濟(jì)性較差。

2、環(huán)形開(kāi)挖留核心土法環(huán)形開(kāi)挖留核心土開(kāi)挖法適用于以下施工條件:一是環(huán)形開(kāi)挖進(jìn)尺宜為0.5-1.0m,核心土面積應(yīng)不小于整個(gè)斷面面積的50%;二是圍巖地質(zhì)條件差,自穩(wěn)時(shí)間短時(shí),開(kāi)挖前應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行超前支護(hù);三是核心土與下臺(tái)階開(kāi)挖應(yīng)再上臺(tái)階支護(hù)完成后、噴射混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%。

3、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開(kāi)挖施工應(yīng)注意以下幾點(diǎn):一是側(cè)壁導(dǎo)坑開(kāi)挖后方可進(jìn)行下一步開(kāi)挖。地質(zhì)條件差時(shí),每個(gè)臺(tái)階底部均應(yīng)按設(shè)計(jì)要求設(shè)臨時(shí)鋼架或臨時(shí)仰拱。二是各部開(kāi)挖時(shí),周邊輪廓應(yīng)盡量圓順。三是應(yīng)在先開(kāi)挖側(cè)噴射混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后在進(jìn)行另一側(cè)開(kāi)挖。四是左右兩側(cè)導(dǎo)坑開(kāi)挖工作面的縱向間距不宜小于15米。

4、確定公路隧道工程實(shí)施的準(zhǔn)備工作和施工的技術(shù)方案

我們?cè)趯?duì)公路的穿山隧道的建設(shè)中,各種管道的布置非常的多,而且在施工中很容易受到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況的局限,因此,我們?cè)谑┕ぶ袝r(shí),必須要遵循相關(guān)的規(guī)定同時(shí)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),從而,我們要制定最為合理的管道安裝方案,保證我國(guó)公路交通隧道建設(shè)的安全健康發(fā)展。 1、如何安排施工的作業(yè)線。通常情況下,公路交通隧道是利用導(dǎo)洞先行的方式的,澆筑中墻的深度一般是掘進(jìn)45米,這種方式的依據(jù)是公路隧道設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)和工程施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況,在這里值得強(qiáng)調(diào)的是,在中墻的混凝土必須要大于百分之七十的時(shí)候才能夠進(jìn)入左洞,而對(duì)于右洞來(lái)說(shuō),它的掘進(jìn)面必須要晚于左洞十米才可以。我們必須要在周圍的巖石變形已經(jīng)基本穩(wěn)定后在進(jìn)行左洞或右洞的第二次模筑襯砌,一旦出現(xiàn)早期我們的支撐強(qiáng)度小或者是周圍巖層變化過(guò)大時(shí),則我們必須要首先增強(qiáng)早期的支撐強(qiáng)度,而且還要對(duì)二次襯砌設(shè)計(jì)的參數(shù)進(jìn)行修改。我們一般把掘進(jìn)面和左洞及右洞的間距控制在25-35m范圍內(nèi)。因?yàn)椋@樣我們就可以在進(jìn)口和出口處就建立了中墻、中導(dǎo)洞、右洞開(kāi)挖、左洞開(kāi)挖以及第二次模筑襯砌五道并行的作業(yè)流水線,這樣既增加了隧道的施工工作面,這樣同樣可以剪短我們的工程時(shí)間。 2、如何做好我們施工當(dāng)中的通風(fēng)和防塵工作。一旦在隧道內(nèi)需要進(jìn)行爆破,我們則一定要使用濕式鑿巖的工程施工辦法,我們?cè)诠こ探ㄔO(shè)時(shí)尤其是爆破后必須要進(jìn)行灑水,目的是盡可能的降低施工環(huán)境內(nèi)的粉塵數(shù)量。對(duì)于洞內(nèi)的通風(fēng)方式我們一般采用壓入式,我們必須同時(shí)向左右洞以及中導(dǎo)洞內(nèi)送風(fēng),所以建議使用三臺(tái)軸流風(fēng)機(jī),軸流風(fēng)機(jī)的送風(fēng)口與工作面的距離不能大于15米。

5、應(yīng)對(duì)公路隧道建設(shè)時(shí)期的技術(shù)處理 1、超前小導(dǎo)管在隧道建設(shè)中的技術(shù)

(1)制作管道。超前小導(dǎo)管必須使用管道壁厚為5毫米,管道外徑為50毫米的熱軋無(wú)縫鋼制作,小導(dǎo)管長(zhǎng)度一般我們?cè)O(shè)計(jì)5米。我們一般是把無(wú)縫鋼管的一頭上焊上鋼箍,然后把另外一頭壓制成鍛頭,應(yīng)留400mm作為止?jié){段,之后再鉆四排注漿孔,注意應(yīng)沿管壁的四周鉆孔,并且排孔位是要相互錯(cuò)開(kāi)的。

(2)鉆孔。確定孔眼的位置時(shí)應(yīng)嚴(yán)格的遵照設(shè)計(jì)的環(huán)向間距并以臨近開(kāi)挖面的鋼支撐作為支點(diǎn)。外插腳應(yīng)沿鋼支撐的外側(cè)進(jìn)行鉆孔,孔深約為500cm,左洞和右洞約為250cm,中導(dǎo)洞約為320cm。

(3)導(dǎo)管注漿的安裝。鉆孔完成后,應(yīng)用高壓風(fēng)進(jìn)行清孔,安裝完小導(dǎo)管之后應(yīng)使用牛角泵壓注30號(hào)的水泥漿,注漿的壓力應(yīng)在0.7到1.0MPa的范圍內(nèi),當(dāng)達(dá)到壓力時(shí)應(yīng)繼續(xù)工作15分鐘再停止注漿。 2、爆破技術(shù)。工藝質(zhì)量是影響隧道施工的關(guān)鍵因素,而防排水質(zhì)量以及開(kāi)挖和初期的防護(hù)又影響著工藝質(zhì)量,這其中最重要的影響因素就是開(kāi)挖的質(zhì)量,開(kāi)挖的質(zhì)量取決于鉆爆的質(zhì)量,因此鉆爆的質(zhì)量就是影響隧道質(zhì)量的最重要的因素了。進(jìn)行石方的開(kāi)挖作業(yè)時(shí),應(yīng)先在主爆區(qū)爆破前爆破出一條貫穿裂縫,并且此裂縫應(yīng)具有一定的寬度,從而控制爆破對(duì)巖體的破壞影響,并且緩沖因爆破所引起的振動(dòng)波,這樣就能獲得最為憑證的開(kāi)挖輪廓,這種技術(shù)就是預(yù)裂爆破技術(shù)。 3、特殊地質(zhì)條件的技術(shù)處理

(1)塌方的處理。治理隧道塌方時(shí),應(yīng)堅(jiān)持防治結(jié)合的方針,預(yù)防為主,及時(shí)的預(yù)報(bào)施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況,施工時(shí)嚴(yán)格的按照設(shè)計(jì)規(guī)范要求進(jìn)行施工,確保各道工序的施工質(zhì)量,應(yīng)根據(jù)圍巖的實(shí)際情況,控制各道工序間的步序拉開(kāi)長(zhǎng)度,對(duì)于地質(zhì)條件不佳的邊仰坡地段,必須及時(shí)的進(jìn)行量測(cè)監(jiān)控并采取相應(yīng)的防護(hù)措施。

(2)涌水和滲水的處理。洞內(nèi)治水最重要的原則應(yīng)是防水和排水相結(jié)合。首先應(yīng)將涌出的水排除處洞外,但是不能影響正常的施工環(huán)境,一般反坡的排水方式主要是采用挖積水以及排水泵等機(jī)械排水管路排水的方式,而順坡的排水方式則是采用挖臨時(shí)排水溝自然排水的方式,其中圍巖處涌水和滲水的治理應(yīng)是最關(guān)鍵的治理步驟。

(3)環(huán)境的影響。當(dāng)前,國(guó)家日益重視環(huán)境保護(hù)與環(huán)保,對(duì)于我們的公路建設(shè)來(lái)說(shuō),也要順應(yīng)這個(gè)時(shí)展的趨勢(shì)與潮流,在過(guò)程中注重環(huán)境問(wèn)題,在工程設(shè)計(jì)與方案確定的時(shí)候,必須注重對(duì)環(huán)境的維護(hù)與保護(hù)工作。 4、設(shè)置止水帶并采取相應(yīng)的控制措施。對(duì)于襯砌防水混凝土空隙進(jìn)行灌注施工的時(shí)候,一般會(huì)預(yù)留防水混凝土的施工縫,這個(gè)施工縫要有相應(yīng)的防排水措施。對(duì)于在復(fù)合式襯砌中,常用的止水措施就是使用塑料或者橡膠性質(zhì)的止水帶。在后續(xù)的二次澆筑之前,對(duì)于上層澆筑的混凝土應(yīng)該用鋼絲刷進(jìn)行刷毛處理,或者可以在上層混凝土澆筑后4- 12小時(shí)內(nèi),使用高壓水把混凝土表面沖擊干凈平整,在過(guò)程中必須保證止水帶的接頭處理良好,在混凝土的澆筑施工中要避免對(duì)止水帶找出破壞,時(shí)刻檢查是否造成止水帶的位置變化,一旦發(fā)生接頭不緊密、割破或者位置變化等,一定的及時(shí)處理與調(diào)整,盡量保證止水帶作用的最良好的發(fā)揮。要保證止水帶有專業(yè)的固定和防止位移的措施或者設(shè)備,同時(shí)接頭的大小也要符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求同時(shí)要保證止水帶有專業(yè)卡環(huán)固定并延伸到兩端混凝土中去,在施工檢查過(guò)程中要做好詳細(xì)的記錄,對(duì)于存在和發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題,要及時(shí)處理與補(bǔ)救 。

【結(jié)束語(yǔ)】在公路工程建設(shè)中,隧道工程是公路工程中最關(guān)鍵且難度最大的建筑部分,尤其是近些年來(lái),隨著西部的不斷開(kāi)發(fā)與發(fā)展,堅(jiān)持國(guó)家西部開(kāi)發(fā)的戰(zhàn)略,順應(yīng)著這種趨勢(shì)與潮流,高等公路工程不斷從沿海地區(qū)向西南西北山嶺地帶延伸與發(fā)展,我國(guó)的公路總量不斷增加,涉及的廣度與范圍越來(lái)越大,相應(yīng)的,這對(duì)于公路隧道的建設(shè)有了新的更高的要求與標(biāo)準(zhǔn)。論文主要就公路隧道開(kāi)挖方法,施工的準(zhǔn)備工作以及技術(shù)方面的進(jìn)行詳細(xì)的探討與論述,并對(duì)相應(yīng)的現(xiàn)實(shí)的施工技術(shù)狀況進(jìn)行分析與闡述。希望對(duì)相關(guān)人士能夠有所幫助 。

篇4

關(guān)鍵詞:公路隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控 應(yīng)對(duì)策略

中圖分類號(hào):U45文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):

一、引言

近年來(lái),公路工程建設(shè)取得了快速的發(fā)展,它在加強(qiáng)地區(qū)之間的聯(lián)系,方便人們的生活等方面發(fā)揮巨大的作用。隧道施工是公路工程建設(shè)的重要組成部分,由于隧道施工是一項(xiàng)系統(tǒng)和復(fù)雜的工作,再加上受到地形地質(zhì)條件、氣候、水文等條件的制約,這就使得公路隧道施工存在著較大的風(fēng)險(xiǎn)。在施工過(guò)程中,由于施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理不到位而引發(fā)的公路隧道施工事故屢見(jiàn)不鮮。因此,必須引入安全風(fēng)險(xiǎn)管理理念,加強(qiáng)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)防和控制,預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生,保障公路隧道施工的安全。

二、公路隧道施工風(fēng)險(xiǎn)的特征

公路隧道施工是公路工程建設(shè)不可缺少的組成部分,由于受到多方面因素的影響,往往存在著較大的風(fēng)險(xiǎn)。與一般工程施工風(fēng)險(xiǎn)不同的是,公路隧道施工風(fēng)險(xiǎn)具有自己鮮明的特征,具體來(lái)說(shuō)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。公路隧道施工風(fēng)險(xiǎn)與工程地質(zhì)條件和水文條件有著緊密的聯(lián)系,地質(zhì)條件較差,水文條件不適宜,往往增大施工的風(fēng)險(xiǎn);公路隧道施工風(fēng)險(xiǎn)具有隱蔽性的特征,常常隱藏于施工過(guò)程中,不容易被發(fā)現(xiàn);公路隧道施工風(fēng)險(xiǎn)具有隨機(jī)性的特征,它的發(fā)生是隨機(jī)的,由于安全風(fēng)險(xiǎn)管理不到位,或者受到地質(zhì)、水文條件的影響,從而導(dǎo)致安全事故的發(fā)生;公路隧道施工風(fēng)險(xiǎn)的后果嚴(yán)重性,一旦發(fā)生事故,往往導(dǎo)致人員傷亡,影響工程的進(jìn)度,給公路工程建設(shè)帶來(lái)巨大的影響;公路隧道施工風(fēng)險(xiǎn)與現(xiàn)場(chǎng)施工條件有著緊密的聯(lián)系,如果現(xiàn)場(chǎng)管理不到位,材料、機(jī)械設(shè)備、人員沒(méi)有得到合理的安排,往往導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。因此,為了預(yù)防隧道施工安全事故的發(fā)生,必須加強(qiáng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的管理工作,保證施工材料、人員、機(jī)械設(shè)備得到合理的安排,促進(jìn)施工的順利進(jìn)行,預(yù)防安全事故的發(fā)生。

三、公路隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理的步驟

由于公路隧道施工存在著較大的風(fēng)險(xiǎn),而為了預(yù)防和應(yīng)對(duì)這些風(fēng)險(xiǎn),有必要引入安全風(fēng)險(xiǎn)管理理念,對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識(shí)別和預(yù)防,進(jìn)而采取相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)控制措施,提高公路隧道的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防能力,保證公路隧道施工的順利進(jìn)行。一般來(lái)說(shuō),公路隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理包括以下幾個(gè)步驟。

1、風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別。風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別是指,找出影響公路隧道施工目標(biāo)順利實(shí)現(xiàn)的主要風(fēng)險(xiǎn)因素,并識(shí)別出這些風(fēng)險(xiǎn)究竟有哪些基本特征、可能會(huì)對(duì)哪些方面產(chǎn)生影響。風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別是公路隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理的不可缺少的重要環(huán)節(jié),在整個(gè)公路隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理中有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。它是進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和風(fēng)險(xiǎn)管理的前提與基礎(chǔ),在實(shí)際工作中具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。如果不能準(zhǔn)確地識(shí)別施工面臨的潛在風(fēng)險(xiǎn),就會(huì)失去處理這些風(fēng)險(xiǎn)的最佳時(shí)機(jī),因此,必須高度重視公路隧道施工的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別工作。

2、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是指在整個(gè)公路隧道施工過(guò)程中,對(duì)存在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行連續(xù)的辨識(shí)和分析,為有效地控制風(fēng)險(xiǎn)提供依據(jù)。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)通常也分為兩個(gè)步驟:第一,風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí);第二,風(fēng)險(xiǎn)分析。對(duì)隧道施工風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行全面分析,估算出風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率大小和可能造成的損失的大小,找出其中的關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn),確定公路隧道施工的整體風(fēng)險(xiǎn),為如何處置這些風(fēng)險(xiǎn)提供科學(xué)合理的依據(jù)。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是公路隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理和控制風(fēng)險(xiǎn)的前提,在實(shí)踐中必須高度重視。

3、風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)。它是指當(dāng)公路隧道施工風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的時(shí)候,采取相應(yīng)的措施對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行處理和應(yīng)對(duì)。主要包括兩個(gè)方面的應(yīng)對(duì)措施:一種是在風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生之前,針對(duì)風(fēng)險(xiǎn)因素采取控制措施,以達(dá)到消除或者減緩風(fēng)險(xiǎn)的目的,包括風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避、風(fēng)險(xiǎn)緩解、風(fēng)險(xiǎn)分散等措施;另一類是在風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生之前,通過(guò)財(cái)務(wù)安排來(lái)減緩風(fēng)險(xiǎn)對(duì)隧道施工目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的影響程度,包括風(fēng)險(xiǎn)自留、風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)移等措施。

4、風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控。風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控是指在公路隧道施工過(guò)程中,對(duì)可能存在的風(fēng)險(xiǎn)以及風(fēng)險(xiǎn)的處理效果進(jìn)行監(jiān)視和控制,風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控應(yīng)該貫穿于公路隧道施工的全過(guò)程,并且需要連續(xù)進(jìn)行,全面跟蹤并評(píng)價(jià)風(fēng)險(xiǎn)處理活動(dòng)的執(zhí)行情況。

四、公路隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理的策略

為了應(yīng)對(duì)公路隧道施工中可能存在的風(fēng)險(xiǎn),結(jié)合施工的實(shí)際情況,筆者認(rèn)為可以采取以下安全風(fēng)險(xiǎn)管理策略。

1、塌方或崩塌的應(yīng)對(duì)策略。隧道開(kāi)挖過(guò)程中,地質(zhì)條件、地下水、設(shè)計(jì)不當(dāng)、施工作業(yè)方法不當(dāng)都可能導(dǎo)致塌方,其應(yīng)對(duì)策略包括:運(yùn)用圍巖預(yù)加固技術(shù),打超前管棚,通過(guò)預(yù)注漿以加固圍巖,提高圍巖的性能指標(biāo)。或者運(yùn)用旋噴拱、預(yù)切槽,減少圍巖的變形。施工之前采取適當(dāng)?shù)呐潘胧诺乇硭苊馀湃胨淼馈2扇≌_的方法開(kāi)挖隧道,比如臺(tái)階法、短臺(tái)階法、中壁法等等,加強(qiáng)初期支護(hù)。做好圍巖量測(cè)工作,發(fā)現(xiàn)圍巖變形和異常情況及時(shí)采取措施處理和應(yīng)對(duì),例如,進(jìn)行永久性混凝土襯砌支護(hù)、采用鋼筋混凝土襯砌,增加襯砌混凝土厚度等等。

2、巖爆的應(yīng)對(duì)策略。如果巖爆發(fā)生在埋藏較深、干燥和堅(jiān)硬的巖層中,設(shè)計(jì)文件中有這類地質(zhì)的時(shí)候,應(yīng)該提前防衛(wèi);如果巖爆發(fā)生在新開(kāi)挖工作面及其附近的時(shí)候,應(yīng)該重點(diǎn)防止巖爆對(duì)人員造成傷害。具體的措施包括以下幾點(diǎn):在掌子面自拱部至邊墻打超前釋放孔,周邊預(yù)裂爆破松弛,運(yùn)用松動(dòng)爆破、超前鉆孔預(yù)爆法,先釋放巖層的原始應(yīng)力,減少巖爆造成的危害。向巖面噴水或者灑水進(jìn)行濕潤(rùn),及時(shí)清撬,施工人員需要佩戴鋼盔和防彈背心,在強(qiáng)烈?guī)r爆發(fā)生的時(shí)候,機(jī)械設(shè)備和施工人員要撤出巖爆區(qū)。

3、涌水的應(yīng)對(duì)策略。第一、引排水,查明水源流向及其與隧道的位置關(guān)系,采用涵洞、暗管、暗溝、泄水洞、引水槽、排水溝進(jìn)行排水。第二、堵水,如果溶洞或者暗河水流不大的時(shí)候,采用注漿堵水的方式進(jìn)行處理。第三、隧道反坡排水,利用抽水機(jī)配以管道排水,分段設(shè)置固定泵站和集水井,固定泵站和開(kāi)挖面之間設(shè)置臨時(shí)移動(dòng)泵站,用潛水泵抽水至固定泵站的集水井。

4、瓦斯的應(yīng)對(duì)策略。對(duì)于隧道內(nèi)的設(shè)備、開(kāi)關(guān)、照明裝置等都采用防爆型,瓦斯隧道內(nèi)禁止明火作業(yè),嚴(yán)禁吸煙。封堵瓦斯,注入水泥漿或者其它材料,堵塞巖層,防止瓦斯?jié)B入。在掘進(jìn)工作面距煤層適當(dāng)距離,打兩個(gè)預(yù)測(cè)孔,預(yù)測(cè)有無(wú)瓦斯突出的危險(xiǎn)。瓦斯排放之后,打兩個(gè)檢驗(yàn)孔,檢驗(yàn)瓦斯的排放情況。揭煤之后,及時(shí)做骨架支護(hù),防止冒頂,并做好通風(fēng)和瓦斯檢測(cè)工作。

5、巖溶的應(yīng)對(duì)策略。對(duì)于小型溶洞可以采用堵塞的方式進(jìn)行處理,隧道底部的小溶洞用換填片石、干砌片石、漿砌片石回填壓實(shí)。對(duì)于隧道邊墻的小溶洞,運(yùn)用漿砌片石進(jìn)行封堵。對(duì)于規(guī)模較大的溶洞,采用跨越或者支承墻加固的方式進(jìn)行處理。在巖溶隧道施工的時(shí)候,管棚注漿綜合預(yù)加固,微震爆破,做好初期支護(hù)工作。

五、結(jié)束語(yǔ)

總之,在公路隧道施工過(guò)程中,引入安全風(fēng)險(xiǎn)管理理念具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。它不僅對(duì)施工組織具有重要的指導(dǎo)作用,還有利于在設(shè)計(jì)和施工之前對(duì)公路隧道施工可能存在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行全面的分析,有利于預(yù)防不良地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生,有利于保障隧道施工的安全。因此,今后在公路隧道施工過(guò)程中,施工單位應(yīng)該對(duì)此進(jìn)一步重視。

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