CN103670423B - 一种在层状千枚岩岩体上开挖隧道的方法 - Google Patents

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一种在层状千枚岩岩体上开挖隧道的方法，涉及隧道挖掘领域，本发明通过在待挖掘的层状千枚岩（2）上设置梯形掏槽眼（4）和爆破眼（5），然后对层状千枚岩上的梯形掏槽眼和爆破眼先后进行爆破，有效的解决了在施工过程常见的超欠挖、坍塌、施工速度慢等问题，为隧道的施工安全提供保证。

Description

一种在层状千枚岩岩体上开挖隧道的方法
【技术领域】
本发明涉及隧道挖掘领域，尤其涉及一种在层状千枚岩岩体上开挖隧道的方法，具体涉及一种在层状千枚岩岩体上采用梯形掏槽开挖隧道的方法。
【背景技术】
已知的，千枚岩是具有千枚状构造的低级变质岩石，属于区域变质或浅变质带岩之一，由粘土岩或火山凝灰岩等变质而成，其原岩类型与板岩相似，重结晶程度比板岩高，基本已重结晶，矿物成分以绢云母为主，多呈微粒状或片状；有时含有绿泥石、黑云母、石榴石或十字石等，其主要特征是能被剥成叶片状的薄片，表面呈显著的丝绢光泽，质地软，遇水易软化；千枚岩结构呈千枚状构造，片理发育，岩体破碎、抗风化能力差，强度低，饱和抗压强度Rc多在9.4～19.7Mpa，总体稳定性较差。
作为一种典型的层状岩体，其层面延伸较远、规模较大，对爆破破碎作用和爆破地震效应均有显著的影响，同时其层面是岩体的一种弱面，层面上的内聚力和内摩擦角均较小，在爆破能量作用下，岩体容易沿层面破裂；在垂直层面方向，爆破裂隙受到抑制，使层状岩体的爆破破碎具有明显的方向性，影响爆破能量的作用过程和破碎效果。另一方面，层面是岩体的不连续面，层面两侧的岩性可能有所差别；而且层状岩体夹层的介质密度可能会低于夹层两侧岩体。进而在施工过程中易存在超欠挖、坍塌、施工速度慢等问题。
【发明内容】
为了克服上述技术的不足，本发明提供了一种在层状千枚岩岩体上开挖隧道的方法，本发明通过在待挖掘的层状千枚岩上设置梯形掏槽眼和爆破眼，然后对层状千枚岩进行爆破，有效的解决了在施工过程常见的超欠挖、坍塌、施工速度慢等问题，为隧道的施工安全提供保证。
为实现如上所述的发明目的，本发明采用如下所述的技术方案：
一种在层状千枚岩岩体上开挖隧道的方法，所述方法具体包括如下步骤：
第一步、当隧道在挖掘过程中遇到层状千枚岩时，首先使用挖掘设备对隧道开挖面分上、下两部进行开挖，进而使隧道开挖面形成上、下台阶，并对由上、下台阶形成的台阶面进行平整；
第二步、在第一步所述的台阶面上方的隧道作业面上设置初期支护；
第三步、待初期支护完成后，在台阶面上方待开挖面的中心偏下的位置设置梯形掏槽眼的位置；
第四步、待梯形掏槽眼的位置设定后，采用钻孔设备对预订位置进行钻孔；
第五步、待梯形掏槽眼钻设完成后，进行爆破眼的钻设；
第六步、待清孔完成后，根据设计要求在梯形掏槽眼和爆破眼内分别装入乳化炸药，并设置引线，然后封堵孔口和连接起爆网络；
第七步、待封堵孔口完成后，梯形掏槽眼先于爆破眼起爆；
第八步、爆破完成后，对爆破后的开挖面进行出渣，出渣完成后，整理台阶面上的作业面，准备下循环爆破开挖；
第九步、重复上述第一步骤至第八步骤，直至通过隧道层状千枚岩段。
所述的在层状千枚岩岩体上开挖隧道的方法，所述第一步中的上、下两个台阶，台阶长度为4～5m，高度5～6m。
所述的在层状千枚岩岩体上开挖隧道的方法，所述第二步中的设置初期支护为在隧道施工作业面进行立拱、钢筋网架设，钻设锚杆和喷射混凝土。
所述的在层状千枚岩岩体上开挖隧道的方法，所述第三步中的梯形掏槽眼中的掏槽眼分为上下两排，排间距100cm，其中上排设置两个掏槽眼，间距130～170cm，下排设置4个掏槽眼，间距60～80cm，由六个掏槽眼形成梯形掏槽眼，每个掏槽眼的深度均为200～250cm。
所述的在层状千枚岩岩体上开挖隧道的方法，所述第四步中的钻孔设备为YT28风动凿岩机。
所述的在层状千枚岩岩体上开挖隧道的方法，所述爆破眼包括辅助眼，周边眼，二圈眼和地板眼。
采用如上所述的技术方案，本发明具有如下所述的优越性：
本发明所述的一种在层状千枚岩岩体上开挖隧道的方法，本发明通过在待挖掘的层状千枚岩上设置梯形掏槽眼和爆破眼，然后对层状千枚岩上的梯形掏槽眼和爆破眼先后进行爆破，有效的解决了在施工过程常见的超欠挖、坍塌、施工速度慢等问题，为隧道的施工安全提供保证。
【附图说明】
图1是本发明施工时隧道的结构示意图；
在图中：1、初期支护；2、层状千枚岩；3、台阶面；4、梯形掏槽眼；5、爆破眼。
【具体实施方式】
通过下面的实施例可以更详细的解释本发明，本发明并不局限于下面的实施例；
结合附图1所述的一种在层状千枚岩岩体上开挖隧道的方法，所述方法具体包括如下步骤：
第一步、当隧道在挖掘过程中遇到层状千枚岩2时，首先使用挖掘设备对隧道开挖面分上、下两部进行开挖，进而使隧道开挖面形成上、下台阶，所述上、下两个台阶的台阶长度为4～5m，高度5～6m，并对由上、下台阶形成的台阶面3进行平整；
第二步、在第一步所述的台阶面3上方的隧道作业面上设置初期支护1，以保证施工安全，所述初期支护1为在隧道施工作业面进行立拱、钢筋网架设，钻设锚杆和喷射混凝土；
第三步、待初期支护1完成后，在台阶面3上方待开挖面的中心偏下的位置设置梯形掏槽眼4的位置，所述梯形掏槽眼中的掏槽眼分为上下两排，排间距100cm，其中上排设置两个掏槽眼，间距130～170cm，下排设置4个掏槽眼，间距60～80cm，由六个掏槽眼形成梯形掏槽眼，每个掏槽眼的深度均为200～250cm；
第四步、待梯形掏槽眼4的位置设定后，采用钻孔设备对预订位置进行钻孔，所述钻孔设备为YT28风动凿岩机；
第五步、待梯形掏槽眼4钻设完成后，进行爆破眼5的钻设，所述爆破眼5包括辅助眼，周边眼，二圈眼和地板眼；
第六步、待全部炮眼钻设完成后，采用铝制中孔风管进行清孔，待清孔完成后，根据设计要求在梯形掏槽眼4和爆破眼5内分别装入乳化炸药，并设置引线，然后封堵孔口和连接起爆网络；
第七步、待封堵孔口完成后，梯形掏槽眼4先于爆破眼5起爆；
第八步、爆破完成后，对爆破后的开挖面进行出渣，出渣完成后，整理台阶面3上的作业面，准备下循环爆破开挖；
第九步、重复上述第一步骤至第八步骤，直至通过隧道层状千枚岩2段。
本发明所述的方法具有布置思路清晰，施做步骤简洁，爆破控制效果显著等特点，
本发明未详述部分为现有技术。
为了公开本发明的目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是，应了解的是，本发明旨在包括一切属于本构思和发明范围内的实施例的所有变化和改进。

Claims (5)

1.一种在层状千枚岩岩体上开挖隧道的方法，其特征是：所述方法具体包括如下步骤：
第一步、当隧道在挖掘过程中遇到层状千枚岩（2）时，首先使用挖掘设备对隧道开挖面分上、下两部进行开挖，进而使隧道开挖面形成上、下台阶，并对由上、下台阶形成的台阶面（3）进行平整；
第二步、在第一步所述的台阶面（3）上方的隧道作业面上设置初期支护（1）；
第三步、待初期支护（1）完成后，在台阶面（3）上方待开挖面的中心偏下的位置设置梯形掏槽眼（4）的位置，所述梯形掏槽眼（4）中的掏槽眼分为上下两排，排间距100cm，其中上排设置两个掏槽眼，间距130～170cm，下排设置4个掏槽眼，间距60～80cm，由六个掏槽眼形成梯形掏槽眼（4），每个掏槽眼的深度均为200～250cm；
第四步、待梯形掏槽眼（4）的位置设定后，采用钻孔设备对预订位置进行钻孔；
第五步、待梯形掏槽眼（4）钻设完成后，进行爆破眼（5）的钻设；
第六步、待清孔完成后，根据设计要求在梯形掏槽眼（4）和爆破眼（5）内分别装入乳化炸药，并设置引线，然后封堵孔口和连接起爆网络；
第七步、待封堵孔口完成后，梯形掏槽眼（4）先于爆破眼（5）起爆；
第八步、爆破完成后，对爆破后的开挖面进行出渣，出渣完成后，整理台阶面（3）上的作业面，准备下循环爆破开挖；
第九步、重复上述第一步骤至第八步骤，直至通过隧道层状千枚岩（2）段。
2.根据权利要求1所述的在层状千枚岩岩体上开挖隧道的方法，其特征是：所述第一步中的上、下两个台阶，台阶长度为4～5m，高度5～6m。
3.根据权利要求1所述的在层状千枚岩岩体上开挖隧道的方法，其特征是：所述第二步中的设置初期支护（1）为在隧道施工作业面进行立拱、钢筋网架设，钻设锚杆和喷射混凝土。
4.根据权利要求1所述的在层状千枚岩岩体上开挖隧道的方法，其特征是：所述第四步中的钻孔设备为YT28风动凿岩机。
5.根据权利要求1所述的在层状千枚岩岩体上开挖隧道的方法，其特征是：所述爆破眼（5）包括辅助眼，周边眼，二圈眼和地板眼。
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