【正文】 卷的炸藥重量 （ kg/m） ,2號巖石銨梯 炸藥的每米重量見表 54； 炮眼數(shù)量常用的經(jīng)驗數(shù)值可參考表 55。 但炮眼直徑過大將導致鑿巖速度顯著下降 ， 并影響巖石破碎質量 、 洞壁平整程度和圍巖穩(wěn)定性 。 除此之外 ， 其它混合掏槽還有角錐與直眼 、 楔形與直眼 (圖 58） 等形式組合 。 實踐表明 ， 用這種方法進行爆破是很有成效的 。 在硬巖中爆破時 ， 最好使用高威力炸藥 ，一般布置上 、 下兩排即可；巖石十分堅硬時 ， 可用三排或四排 。復式掏槽也叫多重楔形掏槽或 V形掏槽 (Vcut)。 如果兩眼鉆穿 ，易造成爆生氣體過早損失 ， 降低槽內(nèi)巖石拋出率或使巖石再生 。 直眼掏槽的關鍵是把槽內(nèi)已破碎巖石拋出槽腔 ， 當炮眼較深時僅利用爆炸產(chǎn)生氣體的余能拋出巖石是很難達到預計的掏槽效果的 ， 所以當眼深在 ， 可采用輔助拋擲措施 。 ③ 裝藥 。 由于掏槽效果對眼距變化很敏感 ， 往往眼距稍大會造成掏槽失敗或效果降低 ， 而眼距過小不僅鉆眼困難 ， 還容易發(fā)生槽內(nèi)巖石被擠實現(xiàn)象 。 爆破按 4由近及遠順序起爆 ， 能充分利用自由面 ， 擴大掏槽效果 。 試驗表明：第一個起爆裝藥孔離開臨空孔的距離應不大于 。 近年來 ， 由于重型鑿巖機械的使用 ， 尤其是能鉆大于 100mm直徑炮孔的液壓鉆機投入施工以后 ， 直眼掏槽的布置形式有了新發(fā)展 ，目前常用的形式有： ① 柱狀掏槽 。 直眼掏槽 (cylinder cut)由若干個垂直于開挖面的炮眼所組成 ， 掏槽深度不受圍巖軟硬和開挖斷面大小的限制 ，可以實現(xiàn)多臺鉆機同時作業(yè) 、 深眼爆破和鉆眼機械化 ， 從而為提高掘進速度提供了有利條件 。 其有關參數(shù)見表 52。 斜度比 A/cm B/cm 炮眼數(shù)量 /個 Ⅲ 類以下 Ⅳ 類 Ⅴ 類 Ⅵ 類 70～ 80 75～ 80 70～ 75 55～ 70 1:～ 1: 1:～ 1: 1:～ 1: 1:～ 1: 70～ 80 60～ 70 50～ 60 30～ 50 30 30 25 20 4 4～ 6 6 6 表 51垂直楔形掏槽爆破參數(shù) (2)錐形掏槽 (pyramidal cut)。 掏槽眼水平成對布置 （ 圖 5— 1） ， 爆破后將炸出楔形槽口 。 掏槽效果的好壞 ， 直接影響整個隧道爆破的成敗 。 沿隧道周邊布置的炮眼稱為周邊眼 。 位于掏槽眼與周邊眼之間的炮眼稱為輔助眼 。炮眼類型按其所在位置、爆破作用、布置方式和有關參數(shù)的不同可分為如下幾種： 1. 掏槽眼 (cut hole)。 、 施工機具和設備的選擇主要取決于開挖斷面的大小和隧道所處的山體位置 ，此外 ， 變化復雜的圍巖及圍巖的結構 、 強度 、 松動程度 、 耐風化性 、 初始地應力方向 、 隧道的跨度和地下水活動情況對其也有較大的影響 。 既要使隧道方向正確 ，滿足精度要求；又要使爆破后隧道斷面達到設計標準 ，不能超挖過大 。 隧道爆破施工技術 爆破開挖 (excavation by blasting)是以鉆孔 、 爆破工序為主 ， 配以裝運機械出碴 ， 完成隧道施工的方法 ， 是建設隧道的主要工序 ， 它的成敗與好壞直接影響到圍巖的穩(wěn)定及后續(xù)工序的正常進行和施工速度 ， 是隧道建設非常重要的組成部分 。 隨著國家建設事業(yè)的迅速發(fā)展 ， 隧道工程建設越來越需要解決多快好省的問題 。 目前 ， 鉆爆法 (drilling blast method)由于對地質條件適應性強 、 開挖成本低 ， 特別適合于堅硬巖石隧道 、 破碎巖石隧道及大量短隧道的 施工 。 隧道爆一破般采用小孔徑的鉆眼爆破 ， 其鉆眼 、 裝藥 、 堵塞 、爆破等施工操作具有以下特點： 、潮濕空氣、照明、通風和洞內(nèi)氣溫、噪音、粉塵等的影響，鉆眼爆破作業(yè)條件差；加之它與支護、出碴運輸?shù)裙ぷ鹘惶孢M行，致使爆破工作面受到限制，增加了爆破的施工難度，必須合理爆破施工，保證爆破循環(huán)的正常進行。 爆破時要預防飛石崩壞支架 、 風管 、 水管 、 電線等 ， 爆落巖石塊度要均勻 ， 便于裝碴運輸 。 目錄 ? 第一節(jié) 隧道爆破設計 ? 第二節(jié) 周邊眼的控制爆破 ? 第三節(jié) 鉆爆施工 ? 第四節(jié) 瓦斯隧道爆破技術 ? 第五節(jié) 隧道爆破施工中振動效應的控制 ? 第六節(jié) 隧道爆破的設計實例 ? 小結 第一節(jié) 隧道爆破設計 巖石隧道開挖前，應根據(jù)工程地質條件、開挖斷面、開挖方法、掘進循環(huán)進尺、鉆眼機具和爆破器材等做好鉆爆設計。 針對隧道開挖爆破只有一個臨空面的特點 ， 為提高爆破效果 ， 宜先在開挖斷面的適當位置 （ 一般在中央偏下部 )布置幾個裝藥量較多的炮眼 ,如圖 51中的 1炮眼 。 如圖 51中的 2炮眼 。 如圖 51中的 5炮眼 ， 其作用是炸出較平整的隧道斷面輪廓 。根據(jù)掏槽眼與開挖面的關系 、 掏槽眼的布置方式 、 掏槽深度以及裝藥起爆順序的不同 ， 可將掏槽方式分為如下幾類 : 斜眼掏槽 （ incline cut） 的特點是掏槽眼與開挖斷面斜交 ， 它的種類很多 ， 如錐形掏槽 、 爬眼掏槽 、各種楔形掏槽 、 單斜式掏槽等 。炮眼與開挖面間的夾角 α、 上下兩對炮眼的間距 a和同一平面上一對掏槽眼眼底的距離 b， 是影響此種掏槽爆破效果的重要因素 ， 這些參數(shù)隨圍巖類別的不同而有所不同 。 這種炮眼呈角錐形布置 ， 各掏槽眼以相等或近似相等的角度向工作面中心軸線傾斜 ， 眼底趨于集中 ， 但互相并不貫通 ，爆破后形成錐形槽 。 圍巖類別 Α /176。 由于直眼掏槽鑿巖作業(yè)較方便 ， 不需隨循環(huán)進尺的改變而變化掏槽形式 ， 僅需改變炮眼的深度 ， 且石碴的拋擲距離也可縮短 ， 目前現(xiàn)場多采用直眼掏槽 。 如圖 53所示 。 ② 螺旋形掏槽 。 （ 2）影響直眼掏槽效果的因素 直眼掏槽以空眼作為增加的臨空面 ， 利用炸藥爆炸的能量將槽內(nèi)巖石破碎 ， 并借助爆破產(chǎn)生氣體的余能將已破碎的巖石從槽腔內(nèi)拋出 ， 在直眼掏槽中應注意以下幾點： ① 眼距 。 ② 空眼 。 直眼掏槽一般都是過量裝藥 ， 裝藥長度占全眼長的 70%～ 90%， 如果裝藥長度不夠 ， 易發(fā)生 “ 掛門簾 ” 和 “ 留門坎 ” 現(xiàn)象 。 一般是將空眼加深 100～ 200mm， 并在眼底放一卷炸藥 ， 在掏槽眼全部起爆后接著起爆 。 如果距離過大或鉆眼偏斜 ， 易發(fā)生單個炮眼直徑擴大或單個炮眼爆炸 ， 炮眼間的巖石不易崩落 。 復式掏槽的爆破角 (掏槽眼與工作面的夾角 ） 與掏槽眼深度的相互關系 ， 應使從每個眼底所作的垂線恰好落在開挖斷面兩壁與開挖面相交的臨空面上；最深掏槽眼眼底的垂直線也必須落在隧道內(nèi) ， 即與已爆出的工作面相交；在每一掏槽眼眼底所作的垂線必須與隧道壁面相交 。 炮眼深度小于 ， 一般用兩級復式掏槽 。 （ 3）分段掏槽 為克服深眼爆破中裝藥底部僅產(chǎn)生擠壓破碎作用和弱拋擲 ， 可將掏槽炮眼分次起爆 ， 這樣可以有利于槽腔形成 ， 提高掏槽腔的有效深度 ， 便于機械化作業(yè) 。 這些一般用在比較堅硬的巖石中 。 因此 ， 必須根據(jù)巖性 、 鑿巖設備和工具 、 炸藥性能等綜合分析 ， 合理選用孔徑 。 15 ??qSN ? 表 53 裝藥系數(shù) α值 圍巖 類別 炮眼 名稱 Ⅱ 、 Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ 掏槽眼 輔助眼 周邊眼 ～ ～ ～ 藥卷直徑 （ mm） 32 35 38 40 44 45 50 γ（ kg/m） 表 54 2號巖石銨梯炸藥每米重量 γ值 表 55 炮眼數(shù)量參考值 炮眼量 巖石等級 開挖面積 4～ 6 7～ 9 10～ 12 13～ 15 40～ 43 軟石（ Ⅱ ～ Ⅲ ） 次堅石（ Ⅲ ～ Ⅳ ） 堅石（ Ⅳ ～ Ⅴ ） 特堅石（ Ⅵ ） 10～ 13 11～ 16 12～ 18 18～ 25 15～ 16 16～ 20 17～ 24 28～ 33 17～ 19 18～ 25 21～ 30 37～ 42 20～ 24 23～ 30 27～ 35 43～ 38 75～ 90 80～100 炮眼深度 （ hole depth） 是指炮眼底至開挖面的垂直距離 。 （ 3） 掘進循環(huán)安排 ， 保證充分利用作業(yè)時間 。 當圍巖條件好時 ， 采用較小值 。 35 NmvtL ? 所確定的炮眼深度還應與裝碴運輸能力相適應 ，使每個作業(yè)班能完成整數(shù)個循環(huán) ， 而且使掘進每米坑道消耗的時間最少 ， 炮眼利用率最高 。 合理的藥量應根據(jù)所使用的炸藥的性能和質量 、地質條件 、 開挖斷面尺寸 、 臨空面數(shù)目 、 炮眼直徑和深度及爆破的質量要求來確定 。 45 qVQ ? 總的炸藥量應分配到各個炮孔中去 ， 由于各炮眼的作用及受到巖石夾制情況不同 ， 裝藥數(shù)量亦不同 ， 通常按裝藥系數(shù) α進行分配 ， α值可參考表 53取值 。 為爆出平整的開挖面 ， 除掏槽和底部炮眼外 ， 所有掘進眼眼底應落在同一平面上 。 為滿足機械鉆眼需要和減少超欠挖 ，周邊眼設計位置應考慮 ～ 。 ， 靠近周邊眼的內(nèi)圈輔助眼應與周邊眼有相同的傾角 。這種布眼方式 ， 形式簡單且易掌握 ， 同排炮眼的最小抵抗線一致 ， 間距一致 ， 前排眼為后排眼創(chuàng)造臨空面 ， 爆破效果較好 。 ：當開挖面為圓形時 ， 炮孔圍繞斷面中心逐層布置成圓形 。 實踐表明 ，采用普通爆破方法 ， 不僅對圍巖擾動大 ， 而且難以爆出理想的開挖輪廓 ， 故目前采用控制爆破(controlled blasting)技術進行爆破 。圍巖壁上保存有 50%以上的半面炮眼痕跡 ， 無明顯的爆破裂縫 。 其主要參數(shù)包括：周邊炮眼的間距 ， 光面爆破層的厚度 ， 周邊眼密集系數(shù) (intensive coefficient of perimeter hole)和裝藥集中度等 。 (1)周邊炮眼間距 E。L≤F≤[σc]d 55 式中： [σp]— 巖體的極限抗拉強度， MPa。 Ki— 孔距系數(shù)， Ki＝ [σc]/[σp]。 還可以在兩個炮眼間增加導向空眼 ， 導向眼到裝藥眼間的距離 ， 一般控制在 400mm以內(nèi) 。 其厚度就是周邊眼的最小抵抗線 W（ 如圖 5— 10） 。 (3)裝藥量 。在光面層單獨爆落時 ， 周邊眼的線裝藥密度一般為～ ,全斷面一次起爆時 ， 為盡量減少殘眼 ， 需適當增加 ， 一般可達 ～。 當采用間隔裝藥時 ， 相鄰炮眼所用的藥卷位置應錯開 ， 以充分利用炸藥效能 。 為克服眼底巖石的夾制作用 ，通常在眼底需加強裝藥 。 由于這個預裂面的存在 ， 對后爆的掏槽眼 、 輔助眼的爆轟波能起反射和緩沖作用 ， 可以減輕爆轟波對圍巖的破壞影響 ， 保持巖體的完整性 ， 爆破后的開挖面整齊規(guī)則 。 理想的預裂效果應保證在炮眼連線上產(chǎn)生貫通裂縫 ， 形成光滑的巖壁 。 表 59給出了隧道預裂爆破的參考數(shù)值可供選用 。 當采用鉆爆法施工時 ， 一般可選用全斷面開挖法 (full face method)、臺階法 (bench cut method)和導坑法 (drift method)等 。 當巖石遇到節(jié)理比較發(fā)育和斷層破裂帶時 ， 則開挖必須與支護間隔相配合 ， 一次爆破循環(huán)進尺可達 ～ 。 由于臺階法的特點全斷面法和導坑法之間