论文部分内容阅读
[摘要]由于隧道工程遇到的地质条件复杂性及多变性，隧道在施工时初期支护很容易出现局部开裂、甚至坍塌等情况，需要根据不同的围岩采取措施防止塌方，调整光面爆破参数，防患于未然，更好的为施工服务。本文结合隧道导洞扩挖施工这一特殊的条件，阐述了在极端不利的软岩层中采取措施防止塌方、如何控制超欠挖，取得较好的进度和效益。
[关键词]塌方预防避免光面爆破导洞扩挖软岩
由于隧道工程遇到的地质条件复杂性及多变性，加之地质勘探的局限性，因而在隧道施工中经常会遇到地质突变的情况，如意外塌方和涌水等问题，使原制定的施工方案、技术措施和进度计划等也必须随之变更。因此，在隧道施工中应详细制定出灵活多变实用的隧道施工方案，以适应客观条件的变化，及时正确处理隧道施工中所遇到的千变万化的各种实际问题。本文就国内外罕见的隧道导洞扩建这一特殊工程对塌方预防及光面爆破的特殊要求及实施方案作简要阐述。
青海拉脊山隧道位于青海省东部的湟中县境内，属于海拔严寒地区，海拔3200-4041m，隧道右线全长5565m，左線全长5530m。拉脊山隧道导洞扩挖段落为右洞进口段，长度为798m，导洞扩挖设计为单侧扩挖的方案（见图1），主洞中线在原导洞中心向右偏移2.8m，对右侧进行扩挖施工，左侧尽量保持稳定，本着少开挖（不开挖）的原则进行施工。导洞地质划分如下：沿洞口向里，Ⅴ级围岩分布在洞口段30m，后面紧跟Ⅲ级围岩65m，Ⅳ级围岩442m，剩余的导洞段为Ⅲ级围岩。
1、隧道导洞光面爆破施工的难点
隧道导洞开挖在洞室周边岩体中产生应力集中，这个集中应力首先作用于洞室壁面及其近区围岩上，钻爆法施工时放炮等震动的影响，加速了洞室围岩区域面岩层节理、裂隙的开张以及岩体新生裂面的产生，近区围岩成为碎裂岩体后，承载力降低。隧道导洞扩挖过程中，对本已受震动破坏围岩进行了第二次破坏，极易在容易形成塌方，施工难度大。
隧道岩层变化复杂，从现在施工情况来看，隧道内围岩较软，强度低，山体形成时间较短，岩体不均匀，断层多，且不同种类岩石岩性相差很大，变化频繁，洞内200m范围内岩石出现了5次变化，各不相同，给光面爆破施工造成了很大的困难，且洞内裂隙水较大，进一步增加了施工难度。
光面爆破施工设计
3、导洞扩挖施工的特殊要求
隧道导洞扩挖过程中，对本已受震动破坏围岩进行了第二次破坏，极易在容易形成塌方。针对此种情况，严格控制内圈眼、周边眼的装药量，减少爆破振动，防止围岩裂隙剧烈发展形成塌方，如导洞扩挖过程中遇到的岩石属于软硬，内圈眼、周边眼的药量取装药量的低值，内圈眼药量相对周边眼略大，本项目处于软岩的情况下一般内圈眼的药量为周边眼药量的1.2~1.8倍，内圈眼药量过大易造成裂隙扩展过深，形成超挖或塌方，围岩变化时需要根据岩石的强度、层（节）理裂隙发育程度通过试验确定。
洞内裂隙发育，裂隙水量较大，围岩强度低，属软岩类，遇水变化明显的段落，为解决进尺深度和超欠挖控制的难题，采取了控制内圈眼装药，适当减小周边眼间距，周边眼采取深浅结合，装药量比正常情况下减少，并根据临空面综合考虑炮眼装药量。
光面爆破实例
岩层描述：弱-中风化千枚岩，灰黑色，泥质结构，千枚状构造，主要矿物成分为泥质物、碳质物，次为长石等，岩体较破碎，软质岩，物理力学性质差，无支护时易发生较大坍塌，有小股渗流现象（见图4），采用挖掘机可以挖动。
实际施工时以爆破设计为蓝本，根据具体的岩石情况，调整炮眼深度和装药量，为了在上述软岩中达到每循环进尺2m的目标，对不同部位的周边眼进行了调整，方案如下：（1） 周边炮眼深度设置2m，药量根据具体部位不同填装，药量比钻爆方案减少；
（2） 周边炮眼采用深浅结合的方式，间距比正常略小，深浅炮眼间隔设置，浅眼深度约为深眼的1/2~2/3，深炮眼正常装药，浅眼药量为深眼的一半。
经过多次调整，拉脊山隧道对软岩的施工摸索出了自己的经验，上述为岩石最差的情况，爆破后岩石用手可以掰碎，在此种不利的情况下，基本保证了每循环进尺2m的速度，超欠挖控制良好，取得了很好的效果。
结束语
隧道施工与地质结构息息相关，由于地质的复杂性、多变性决定了不可千篇一律照搬一个方案施工，要根据具体情况作出调整，避免出现塌方，保证工程质量，加快进度，创造经济效益。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
[关键词]塌方预防避免光面爆破导洞扩挖软岩
由于隧道工程遇到的地质条件复杂性及多变性，加之地质勘探的局限性，因而在隧道施工中经常会遇到地质突变的情况，如意外塌方和涌水等问题，使原制定的施工方案、技术措施和进度计划等也必须随之变更。因此，在隧道施工中应详细制定出灵活多变实用的隧道施工方案，以适应客观条件的变化，及时正确处理隧道施工中所遇到的千变万化的各种实际问题。本文就国内外罕见的隧道导洞扩建这一特殊工程对塌方预防及光面爆破的特殊要求及实施方案作简要阐述。
青海拉脊山隧道位于青海省东部的湟中县境内，属于海拔严寒地区，海拔3200-4041m，隧道右线全长5565m，左線全长5530m。拉脊山隧道导洞扩挖段落为右洞进口段，长度为798m，导洞扩挖设计为单侧扩挖的方案（见图1），主洞中线在原导洞中心向右偏移2.8m，对右侧进行扩挖施工，左侧尽量保持稳定，本着少开挖（不开挖）的原则进行施工。导洞地质划分如下：沿洞口向里，Ⅴ级围岩分布在洞口段30m，后面紧跟Ⅲ级围岩65m，Ⅳ级围岩442m，剩余的导洞段为Ⅲ级围岩。
1、隧道导洞光面爆破施工的难点
隧道导洞开挖在洞室周边岩体中产生应力集中，这个集中应力首先作用于洞室壁面及其近区围岩上，钻爆法施工时放炮等震动的影响，加速了洞室围岩区域面岩层节理、裂隙的开张以及岩体新生裂面的产生，近区围岩成为碎裂岩体后，承载力降低。隧道导洞扩挖过程中，对本已受震动破坏围岩进行了第二次破坏，极易在容易形成塌方，施工难度大。
隧道岩层变化复杂，从现在施工情况来看，隧道内围岩较软，强度低，山体形成时间较短，岩体不均匀，断层多，且不同种类岩石岩性相差很大，变化频繁，洞内200m范围内岩石出现了5次变化，各不相同，给光面爆破施工造成了很大的困难，且洞内裂隙水较大，进一步增加了施工难度。
光面爆破施工设计
3、导洞扩挖施工的特殊要求
隧道导洞扩挖过程中，对本已受震动破坏围岩进行了第二次破坏，极易在容易形成塌方。针对此种情况，严格控制内圈眼、周边眼的装药量，减少爆破振动，防止围岩裂隙剧烈发展形成塌方，如导洞扩挖过程中遇到的岩石属于软硬，内圈眼、周边眼的药量取装药量的低值，内圈眼药量相对周边眼略大，本项目处于软岩的情况下一般内圈眼的药量为周边眼药量的1.2~1.8倍，内圈眼药量过大易造成裂隙扩展过深，形成超挖或塌方，围岩变化时需要根据岩石的强度、层（节）理裂隙发育程度通过试验确定。
洞内裂隙发育，裂隙水量较大，围岩强度低，属软岩类，遇水变化明显的段落，为解决进尺深度和超欠挖控制的难题，采取了控制内圈眼装药，适当减小周边眼间距，周边眼采取深浅结合，装药量比正常情况下减少，并根据临空面综合考虑炮眼装药量。
光面爆破实例
岩层描述：弱-中风化千枚岩，灰黑色，泥质结构，千枚状构造，主要矿物成分为泥质物、碳质物，次为长石等，岩体较破碎，软质岩，物理力学性质差，无支护时易发生较大坍塌，有小股渗流现象（见图4），采用挖掘机可以挖动。
实际施工时以爆破设计为蓝本，根据具体的岩石情况，调整炮眼深度和装药量，为了在上述软岩中达到每循环进尺2m的目标，对不同部位的周边眼进行了调整，方案如下：（1） 周边炮眼深度设置2m，药量根据具体部位不同填装，药量比钻爆方案减少；
（2） 周边炮眼采用深浅结合的方式，间距比正常略小，深浅炮眼间隔设置，浅眼深度约为深眼的1/2~2/3，深炮眼正常装药，浅眼药量为深眼的一半。
经过多次调整，拉脊山隧道对软岩的施工摸索出了自己的经验，上述为岩石最差的情况，爆破后岩石用手可以掰碎，在此种不利的情况下，基本保证了每循环进尺2m的速度，超欠挖控制良好，取得了很好的效果。
结束语
隧道施工与地质结构息息相关，由于地质的复杂性、多变性决定了不可千篇一律照搬一个方案施工，要根据具体情况作出调整，避免出现塌方，保证工程质量，加快进度，创造经济效益。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。