谈悬索桥隧道锚爆破的施工技术范文

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摘要:针对悬索桥中的隧道锚在桥梁修建过程中的困难因素众多，为加快隧道锚开挖进度，采用光面爆破对其施工，选用合理的爆破参数，起爆药量减少爆破振动。通过现场观察，起到了很好的爆破效果，加快了开挖进度。

关键词:隧道锚，光面爆破，爆破振动

1工程概况

该工程区位于低纬高原的峡谷地区，两岸岸坡均存在陡缓交接的阶梯形特征，坡上发育多条切割较浅的季节性冲沟，隧道锚锚硐开挖浅部30m硐室为Ⅴ级围岩，节理裂缝很发育，岩体较破碎，坡体内40m左右为Ⅳ级围岩，岩石自稳能力差。该工程锚碇结构形式为隧道式锚碇，分左右两侧，前锚室洞口尺寸为11．6m×10m(宽×高)，顶部为圆弧形，圆弧半径5．8m。前锚室洞口顶长11．1m;锚块前锚面尺寸为11．6m×14m(宽×高)，顶部为圆弧形，圆弧半径5．8m;后锚面尺寸为17m×24m(宽×高)，顶部圆弧形，圆弧半径8．5m，锚塞体长度40m。后锚室端部尺寸为17m×21．299m(宽×高)，长3m，左右两侧锚碇中心线与水平线夹角42°，散索鞍基础采用扩大基础，基础长41m，高8．5m，底面宽11．6m。

2隧道锚碇施工分析

2．1工程特点分析1)隧洞围岩级别为Ⅲ级～Ⅴ级，隧洞洞身断面较大，围岩较为破碎，爆破作业对相邻隧洞的稳定性有一定的影响，则左、右隧洞前锚室掌子面掘进需错开15m～20m左右，对锚塞体及后锚室掌子面错开20m左右。2)开挖根据岩层的风化程度和强度分别采用机械、小爆破开挖方法。开挖根据岩层的风化程度和强度分别采用机械、小爆破开挖方法。3)采用左、右隧洞同时掘进。由于左、右隧洞净距较小，对单隧洞采用短台阶法开挖，即分上、中、下三个台阶进行掘进。台阶长度3．0m～5．0m，开挖循环进尺1．0m～1．5m。

2．2工程难点分析1)隧洞洞口处左右隧洞净距较小为15．4m，洞底处左右隧洞净距仅为10m，为小净距隧洞，隧洞开挖向下倾角大，开挖断面大，隧洞出渣及支护要求高，施工技术难度大。后开挖锚室对已经成型锚室的振动要求严格。2)距离下方隧道仅11．74m，存在爆破施工的互相影响和扰动，群洞效应显著，施工组织难度大。3)洞室断面变化频繁，属于变截面施工，要求钻爆技术人员能根据断面的变化情况，及时调整好控爆参数，特别是周边的光爆孔需要根据轮廓线进行倾斜钻孔，确保洞室轮廓成形达到设计标准。

3爆破施工方案

该工程隧道锚采用光面爆破法，以保证围岩的完整性，并应及时支护、施工衬砌，防止围岩变形过大。前锚室隧洞围岩级别为Ⅳ级、Ⅴ级，采用短台阶法开挖，上台阶先行开挖，一次开挖成形，下台阶紧跟，台阶长度3m～5m。锚塞体及后锚室隧洞围岩级别为Ⅳ级、Ⅲ级，考虑开挖断面过大，开挖时同样采用台阶开挖方法［1-4］。

3．1设备及爆破器材的选择深孔爆破钻孔设备选择40mm孔径的气腿式凿岩机;炸药选用2号岩石乳化炸药，雷管则选用国产非电毫秒延期导爆管雷管。

3．2爆破参数的选择1)炮孔直径的确定。由于钻孔机具确定，炮孔直径取=40mm。2)炮孔深度。由于围岩破碎，炮孔深度取1．5m。3)光面炮孔。a．光面孔间距a，一般情况下a=(7～15)d，其中炮眼直径d=40mm;b．最小抵抗线W，其取值在(12～22)d范围内，且W≥E;c．光面孔密集系数K，一般情况，以K=E/W=0．7～1．0为宜;d．装药结构，采用不耦合间隔装药，现场采用20mm直径药卷;e．单孔装药量，Q1=η×L×r，其中，η为炮孔装药系数，取η=0．6;L为孔深;r为每米长度炸药量，r=0．3kg/m(2号岩石乳化炸药，后行开挖由于有多个临空面取0．3kg/m);f．装药集中度q，采用2号岩石炸药进行光面爆破时，q=0．2kg/m～0．3kg/m，取q=0．3kg/m，必要时要在岩层中试验，以求得更准确的爆破参数。

4爆破振动校核

爆破振动速度值可以根据萨道夫斯基公式进行估算：其中，Q为最大一次齐爆药量，kg;R为爆心至测点的距离，m;Vkp为允许的质点振动速度，cm/s;K为与地质条件、爆破方式、爆破条件有关的系数，中等硬度岩石K=200;α为与传播途径、距离、地质和地形等有关的衰减系数，α=1．6。隧道锚前、后锚室开挖最大一段药量分别为9．9kg，7．2kg，距离先开挖锚洞15．4m，距离南2号高压线塔403m，距离北2号高压线塔470m，距离附近隧道96m，距离大桥桩基126m，距离水电站1826m。则爆破振动值分别为:V先开挖锚洞=8．55cm/s，14．39cm/s;V南2号高压线塔=0．04cm/s，0．039cm/s;V北2号高压线塔=0．03cm/s，0．03cm/s;V附近隧道=0．45cm/s，0．386cm/s;V大桥桩基=0．3cm/s，0．249cm/s;V水电站=0．004cm/s，0．0035cm/s。根据爆破安全规程要求对于交通隧道爆破振动速度应控制在15cm/s以下。由以上计算可知，本设计方案设计的起爆网络可以起到较好的降低爆破振动的作用，也就降低了爆破振动对先行锚洞的影响［5-7］。

5结语

通过对该工程概况特点分析，解决了施工过程中效率低的问题，其中对隧道锚的开挖采用光面爆破，以及采用的开挖顺序，爆破参数，起爆顺序的选择对以后的类似工程起到了借鉴意义。

参考文献:

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［3］黎训国，汪丽君，卢磊，等．山区悬索桥超大隧道锚施工工艺［J］．公路，2017(5):112-115．

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［5］朱玉，廖朝华，彭元诚．悬索桥隧道锚设计［J］．公路，2007(11):21-26．

［6］刘波，曾宇，彭运动．坝陵河大桥隧道锚隧洞稳定及支护优化设计［J］．公路，2009(7):212-217．

［7］黄东，姚建军，汪宏．山区公路悬索桥隧道锚设计［J］．桥梁建设，2010(3):47-50．

作者：王宝宁 单位：华北科技学院安全工程学院