一建《公路工程》老師講義：1B414032 隧道開挖
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★★★★★隧道開挖
1B414032隧道開挖
一、隧道開挖的要求
隧道開挖的主要方法是鉆孔爆破法。
二、鉆眼爆破掘進施工技術要點
(一)鉆眼機具
隧道工程中常使用的鑿巖機有風動鑿巖機和液壓鑿巖機。
(二)炮眼布置和周邊眼的控制爆破
掘進工作面的炮眼可分為掏槽眼、輔助眼和周邊眼。
1.掏槽眼布置
根據坑道斷面、巖石性質和地質構造等條件，掏槽眼排列形式有很多種，總的可分成斜眼掏槽和直眼掏槽兩大類。
(1)斜眼掏槽：其特點是掏槽眼與開挖面斜交。常用的有錐形掏槽，楔形掏槽，單向掏糟，其中最常用的是豎楔形掏槽。斜眼掏槽的優點是可以按巖層的實際情況選擇掏槽方式和掏槽角度，容易把巖石拋出，而且所需掏槽眼的個數較少。缺點是眼深受坑道斷面尺寸的限制，也不便于多臺鉆機同時鑿巖。
(2)直眼掏槽：直眼掏槽鑿巖作業比較方便，不需隨循環進尺的改變而變化掏槽形式，僅需改變炮眼深度;而斜眼掏槽則要隨循環進尺的不同而改變炮眼位置和角度。直眼掏槽石碴拋擲距離也可縮短。所以目前現場多采用直眼掏槽。
直眼掏槽的形式很多，過去常用的有：龜裂掏槽，五梅花掏槽和螺旋掏槽。
實踐證明，直眼掏槽的爆破效果與臨空孔的數目、直徑及其與裝藥眼的距離密切相關。
2.輔助眼布置
輔助眼的作用是進一步擴大掏槽體積和增大爆破量，并為周邊眼創造有利的爆破條件。
3.周邊眼布置
周邊眼的作用是爆破后使坑道斷面達到設計的形狀和規格。
周邊眼的底端，對于松軟巖層應放在設計輪廓線以內，對于中硬巖層可放在設計輪廓線上，對于堅硬巖層則應略超出設計輪廓線外。為了避免欠挖，底板眼底端一般都超出設計輪廓線。
4.周邊眼的控制爆破
在隧道爆破施工中，首要的要求是炮眼利用率高，開挖輪廓及尺寸準確，對圍巖震動小。
(1)光面爆破的特點
.開挖輪廓成型規則，巖面平整;
.巖面上保存 50 %以上孔痕，且無明顯的爆破裂縫;
.爆破后圍巖壁上無危石。
隧道施工中采用光面爆破，對圍巖的擾動比較輕微。
(2)光面爆破的主要參數及技術措施
為了獲得良好的光面爆破效果，可采取以下技術措施：
●適當加密周邊眼。
●合理確定光面爆破層厚度。
●合理用藥。用于光面爆破的炸藥宜采用低猛度、低爆速、傳爆性能好的炸藥，在炮眼底部，為了克服眼底巖石的夾制作用，應改用高爆速炸藥。
●采用小直徑藥卷不偶合裝藥結構。在裝藥結構上，宜采用比炮眼直徑小的小直徑藥卷連續或間隔裝藥;此時，藥卷與炮眼壁間留有空隙，稱之為不偶合裝藥結構。
●保證光面爆破眼同時起爆。使用即發雷管與導爆索起爆是保證光面爆破眼同時起爆的好方法，同段毫秒雷管起爆次之。
●要為周邊眼光面爆破創造臨空面。
(3)預裂爆破
預裂爆破實質上也是光面爆破的一種形式，其爆破原理與光面爆破原理相同。只是在爆破的順序上，光面爆破是先引爆掏槽眼，接著引爆輔助眼，最后才引爆周邊眼;而預裂爆破則是首先引爆周邊眼，使沿周邊眼的連心線炸出平順的預裂面。
預裂爆破適用于穩定性差而又要求控制開挖輪廓的軟弱巖層。但預裂爆破的周邊眼間和最小抵抗限都要比光面爆破的小，相應地要增多炮眼數量，鉆眼工作量增大。
光面爆破順序：掏槽眼→輔助眼→周邊眼
預裂爆破順序：周邊眼→掏槽眼→輔助眼
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