【正文】 械化作業(yè) 。 由于升級掏槽將常用掏槽方法在爆破技術(shù)上的優(yōu)點和直眼掏槽在鉆眼技術(shù)上的優(yōu)點結(jié)合起來 ， 因此 ， 其適應(yīng)能力強 ， 可對各種不同的條件和巖石狀況采用不同的方法加以處理 ， 掏進深度可以根據(jù)炮眼的級數(shù)來確定 。 炮眼深度小于 ， 一般用兩級復式掏槽 。 復式掏槽在一般情況下 ， 上 、 下排距為 50～ 90cm,硬巖取小值 ,軟巖取大值 。 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(guān)系 ， 應(yīng)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 。 （ 1）復式掏槽 嚴格地說 ， 復式掏槽 (double cut)也屬于斜眼掏槽 ，它是在淺眼楔形掏槽的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的 ， 在大斷面隧道掘進中 ， 為加大掏槽深度 ， 可采用兩層 、 三層或四層楔形掏槽眼 ， 每對掏槽眼呈完全對稱或近似對稱 ， 深度由淺到深 ， 與工作面的夾角由小到大 。 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 。 要保證鉆眼的準確性 ， 使各炮眼之間保持等距 、 平行是極為重要的 。 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 。 ④ 輔助拋擲 。 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 。 所以 ， 增加空眼數(shù)目 ， 能獲得良好的效果 ， 一般隨眼深加大 ， 空眼數(shù)也相應(yīng)增多 。 ② 空眼 。 當用等直徑炮孔時 ， 此距離一般隨巖性不同而變動 ， 變動范圍為炮眼直徑的 2～ 4倍；當采用大直徑空眼時 ， 眼距不宜超過空眼直徑的兩倍 。 （ 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(yīng)注意以下幾點： ① 眼距 。 裝藥眼與空眼之間的距離分別為 a=(～)D ； b=( ～ )D ； c=( ～ )D ； d=( ～) ， 一般不小于 100mm， 也可用ф60mm～ ф70mm的鉆頭鉆成 8字形雙空 。 ② 螺旋形掏槽 。 作為臨空孔 (free hole） 的空眼 (buster hole) 數(shù)目 ， 視炮眼深度而定 ， 一般當孔眼深度小于 ； 0當孔眼深度為 ～ 時 ， 采用雙臨空孔；當孔眼深度為 ～ 三個 。 如圖 53所示 。 （ 1） 直眼掏槽形式 直眼掏槽形式很多 ， 過去常用的有：龜裂掏槽 ，五眼梅花掏槽和螺旋掏槽 。 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 。 但是 ， 炮眼深易受開挖斷面尺寸的限制 ， 不易提高循環(huán)進尺 (cycle length)， 也不便于多臺鑿巖機同時作業(yè) 。 圍巖類別 Α /176。 圖 52所示為四角錐形掏槽 ， 它常用于受巖層層理 、 節(jié)理 、 裂隙影響較大的圍巖 。 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。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 。 (1)垂直楔形掏槽 （ vertical wedge cut） 。根據(jù)掏槽眼與開挖面的關(guān)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 。 爆破的關(guān)鍵是掏槽眼和周邊眼的爆破 ， 掏槽眼為輔助眼和周邊眼的爆破創(chuàng)造了有利條件 ， 直接影響循環(huán)進尺和掘進效果；周邊眼關(guān)系到隧道開挖邊界的超欠挖和對周圍圍巖的影響 。 如圖 51中的 5炮眼 ， 其作用是炸出較平整的隧道斷面輪廓 。 (perimeter hole)。 如圖 51中的 2炮眼 。 2. 輔助眼 (reliever)。 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 。 返回目錄 炮眼的種類和作用 隧道開挖爆破的炮眼數(shù)目，與隧道斷面的大小有關(guān)，多在幾十至數(shù)百范圍內(nèi)。 目錄 ? 第一節(jié) 隧道爆破設(shè)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(shù) ? 第五節(jié) 隧道爆破施工中振動效應(yīng)的控制 ? 第六節(jié) 隧道爆破的設(shè)計實例 ? 小結(jié) 第一節(jié) 隧道爆破設(shè)計 巖石隧道開挖前，應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)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(shè)計。 ，為充分利用圍巖自承力 ， 要求施工中盡量減少爆破對圍巖的擾動 ， 確保圍巖完整 。 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 。 。 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。 雖然我國也在引進全斷面隧道掘進 機 (tunnel boring machine)，但是根據(jù)我國的國情 ， 鉆爆法與掘進機在相當長的時間內(nèi)將同時并存和使用 ， 而且 在隧道掘進機及高壓射流等新的巖石開挖技術(shù)進一步發(fā)展的同時 ， 隧道爆破技術(shù)也會隨著鉆孔機具的不斷改進 、 爆破器材的日益發(fā)展而不斷進步 。 目前 ， 鉆爆法 (drilling blast method)由于對地質(zhì)條件適應(yīng)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 。隧道爆破施工技術(shù) 隧道 (tunnel)是人們利用地下空間的一種形式 ， 被廣泛應(yīng)用于鐵路 、 公路 、 水利 、 水電 、 礦山 、 市政 、 人防等部門 ， 在國民經(jīng)濟建設(shè)中起著重要的作用 。 隨著國家建設(shè)事業(yè)的迅速發(fā)展 ， 隧道工程建設(shè)越來越需要解決多快好省的問題 。 鉆爆法仍是隧道掘進的主要手段 。 隧道爆破施工技術(shù) 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(shè)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(shè)非常重要的組成部分 。 ，巖石的夾制作用大，耗藥量大，不能充分發(fā)揮爆破效果。 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(shè)計標準 ，不能超挖過大 。 ， 造價昂貴 ， 服務(wù)年限長 ，且維修和養(yǎng)護時常需中斷 、 停止隧道的使用 ， 這對運營是很不利的 ， 因此在施工中必須確保良好的工程質(zhì)量 。 、 施工機具和設(shè)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(jié)構(gòu) 、 強度 、 松動程度 、 耐風化性 、 初始地應(yīng)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 。合理地確定炮眼布置、數(shù)目、深度和角度、裝藥量和裝藥結(jié)構(gòu)、起爆方法、起爆順序，安排好循環(huán)作業(yè)等，以正確指導鉆爆施工，達到預期的效果。炮眼類型按其所在位置、爆破作用、布置方式和有關(guān)參數(shù)的不同可分為如下幾種： 1. 掏槽眼 (cut hole)。 其作用是先在開挖面上炸出一個槽腔 ， 為后續(xù)炮眼的爆破創(chuàng)造新的臨空面 。 位于掏槽眼與周邊眼之間的炮眼稱為輔助眼 。 其作用是擴大掏槽眼炸出的槽腔 ， 為周邊眼爆破創(chuàng)造臨空面 。 沿隧道周邊布置的炮眼稱為周邊眼 。 按其所在位置的不同 ，又可分為幫眼 (3眼 )、 頂眼 (4眼 ) 、 底眼 (5眼 )。 掏槽效果的好壞 ， 直接影響整個隧道爆破的成敗 。 隧道爆破中常用的是垂直楔形掏槽和錐形掏槽 。 掏槽眼水平成對布置 （ 圖 5— 1） ， 爆破后將炸出楔形槽口 。 表 51列出一些經(jīng)驗數(shù)據(jù)供參考 。 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)。 根據(jù)掏槽炮眼數(shù)目的不同分為三角錐 、 四角錐 、 五角錐等 。 其有關(guān)參數(shù)見表 52。 A/cm 炮 眼數(shù) 量 /個 Ⅲ 類以下 Ⅳ 類 Ⅴ 類 Ⅵ 類 70 68 65 60 100 90 80 70 3 4 5 6 表 52錐形掏槽爆破參數(shù) 斜眼掏槽具有操作簡單 ， 精度要求較直眼掏槽低 ，能按巖層的實際情況選擇掏槽方式和掏槽角度 ， 易把巖石拋出 ， 掏槽眼的數(shù)量少且炸藥耗量低等優(yōu)點 。 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 。 但直眼掏槽的炮眼數(shù)目和單位用藥量要增多 ， 對眼距 、 裝藥等要求嚴格 ， 往往由于設(shè)計或施工不當 ， 使槽內(nèi)的巖石不易拋出或重新固結(jié)而降低炮眼利用率 。 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 。 它是充分利用大直徑空眼作為臨空孔和巖石破碎后的膨脹空間 ， 使爆破后能形成柱狀槽口的掏槽爆破 。 試驗表明：第一個起爆裝藥孔離開臨空孔的距離應(yīng)不大于 。 螺旋形掏槽是由柱狀掏槽發(fā)展而來 ， 其特點是中心眼為空眼 ， 鄰近空眼的各裝藥眼至空眼之間的距離逐漸加大 ， 其聯(lián)線呈螺旋形狀 ， 如圖54所示 。 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 。 空眼與裝藥眼之間的距離 。 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 。 空眼不僅起著自由面和破碎巖石發(fā)展的導向作用 ， 同時為槽內(nèi)巖石破碎提供一個膨脹的空間 。 ③ 裝藥 。 當眼深大于 時易產(chǎn)生溝槽效應(yīng) ， 應(yīng)采取相應(yīng)措施防止爆轟中斷 。 直眼掏槽的關(guān)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 。 ⑤ 鉆眼質(zhì)量 。 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 。 3. 混合掏槽 混合掏槽是指兩種以上的掏槽方式的混合使用，一般在巖石特別堅硬或隧道開挖斷面較大時使用。復式掏槽也叫多重楔形掏槽或 V形掏槽 (Vcut)。 復式掏槽根據(jù)開挖斷面的大小及進尺常分為二級復式掏槽和三級復式掏槽 （ 如圖 55示 ） 。 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 。 （ 2）升級掏槽 升級掏槽系采用逐級加深的炮眼布置 ， 按掘進方向平行鉆孔 ， 把全部