CN107084648A - 一种采用先导孔导向定位及光面爆破施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种采用先导孔导向定位及光面爆破施工方法，其步骤包括：S1，通过钻孔爆破法开挖竖井、斜井或沟槽至设计高程；S2，在竖井开挖四角设先导定位孔，先导定位孔的钻孔孔深至设计高程；S3，将四个定位孔连线，并在周边开挖线上布设定位控制预裂孔，一次钻到设计高程；S4，基于现场工程地质及岩石情况，适当加密钻孔并调整装药量；S5，竖向进尺5米后，暂停爆破开挖，用混凝土浇筑锁口，待隧洞贯通后，竖井爆破穿透安全层，从隧洞平行出渣。本发明的有益效果是：提高施工质量，减少超欠挖量，围岩稳定性好；又能减少临时支护衬砌工程量，降低施工成本；还能加快施工工期。

Description

一种采用先导孔导向定位及光面爆破施工方法

技术领域

本发明涉及的是一种爆破施工方法，特别是涉及一种采用先导孔导向定位及光面爆破施工方法。

背景技术

交通、水利、工民建、民防等工程各类竖(斜)井、隧洞、岩石等爆挖工程主要采用钻爆开挖技术。

由于工程地质条件和施工条件的千变万化，各种参数的选择都是根据经验初选参数，再通过现场试验来确定。如炮眼直径应考虑炮眼利用率、打眼工作效率、岩石稳定等因素。在具体施工中，不同地段常有岩石软硬不均，风化程度不同、节理发育不同等实际情况，工作参数也要随之调整。

从爆破的经济效益来看，循环进尺一般取大值，但是随着眼深的增加，钻眼效率降低，而且眼孔易出现弯曲，孔间误差过大，影响爆挖效果。特别是周边孔的质量，直接影响到爆挖工程的质量。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种采用先导孔导向定位及光面爆破施工方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种采用先导孔导向定位及光面爆破施工方法

导流冲砂隧洞为加快工期，在定位放线后，计划从三个方向同时进行作业，即隧洞进口、出口及竖井。

竖井通过机械开挖至平台高程，从平台至底部深20.82米，开挖平面尺寸为9.2×7.2米，底部平面尺寸10×7.2米，深7.67米，呈上小底大形状；底部与其相街接的隧洞上下开挖尺寸3.9×3米。开挖主要采用钻孔爆破法开挖技术，为了有效控制开挖轮廓，减少超、欠挖，减少对岩石的扰动，岩石开挖决定采用先导孔导向定位及光面爆破。

为加快进度和保证质量，在施工中改进思路，为确保爆破断面尺寸和平面位置，创新采用先导孔导向定位施工工法。在竖井开挖四角，用履带式351 型潜孔冲击回转钻机，一次性钻4眼先导定位孔，孔径φ90mm，钻孔方向竖直向下，钻孔孔位与设计位置的偏差≤10cm，深度直达设计底高程。钻孔进行中，每到换钻杆时应对钻孔进行孔斜、孔深、方位角测量，钻孔孔斜采用 XJL-42小口径罗盘钻孔测斜仪进行测斜。当垂直度有所偏离或大于10时，应及时对钻机进行钻杆进行调整，确保其精度，钻孔终孔后经孔斜测量时，其应重点控制上部15m范围内的钻孔偏差。孔深到孔底最大允许偏差为 20cm。

将四角定位孔连线即周边孔线，在周边开挖线上同样用潜孔钻一次钻到设计高程。爆破钻孔应加密并调节装药量。孔距定为40～50cm，钻孔成型后往内填入细砂，填塞高度至孔口2米停止，使其上部2米成为光面爆破孔，竖井内循环进尺1.5米。除四周开挖线用潜孔钻钻孔外，竖井内采用手持式风钻20式钻孔成爆破眼。

竖向进尺5米后，暂停爆破开挖，用C25混凝土浇筑锁口，确保下部开挖安全。竖井开挖因出渣速度较慢，与之同时进行开挖的隧洞先行穿过竖井部位，为安全起见和提高出渣效率，在距隧洞顶高程4-5米停止竖井开挖，预留安全厚度，待隧洞贯通后，竖井爆破穿透安全层，从隧洞平行出渣。在竖井开挖的同时，随层钻设锚杆孔，避免后期无法在侧壁上钻孔而搭设脚手架。

每爆破开挖3米，复核一次开挖几何尺寸，因为有四角定位孔且通过测斜较正，在循环开挖过程中无需每次定位放线，在爆破过程中，根据残孔率多少来确定在循环进尺中是否需要重新放线；因为开挖周边孔是一次钻到底的，且用细砂回填，所以在每次清碴后，基本可找出原钻孔。在第次循环中用高压水冲洗即可继续达到填装炸药的深度，无需再钻孔。周边孔有间隔孔不装填炸药，孔距较密，且有细砂堵塞，起到了减震作用。竖井岩石爆破开挖中，井壁完整情况较好。

采用先导孔导向定位及光面爆破施工方法，将竖井几何尺寸先行放样，然后用潜孔钻每隔1.5m，竖向钻孔，至设计底高程，在钻孔过程中，随时校正孔位的垂直度，保证竖井的几何尺寸和位置的正确。

在爆破施工过程中，按照爆破深度精细计算填药量，做到科学合理，从此方案实施效果来看，爆破后竖井几何尺寸满足设计要求，洞壁岩石爆破后岩石整体性较好，危石松动石头较少，满足石方开挖质量评定标准要求。

基于上述技术方案，本发明的有益效果是：采用先导孔导向定位及光面爆破施工方法，既能按设计范围精确操作，提高施工质量，减少超欠挖量，围岩稳定性好；又能减少临时支护衬砌工程量，降低施工成本；还能加快施工工期，给后面进行同类型的工程提供了可借鉴的经验；同时，保证了工程的连续性、协调性、经济性，做到均衡、科学、合理地安排施工方法及工艺，达到质量优、成本低、工期短的优化目标，赢得利润，取得较好的经济效益。

具体实施方式

以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

采用先导孔导向定位及光面爆破施工方法，在哈密市安拉沟水库、乌拉台水库、柳树沟水库工程的基岩、岸坡岩石开挖，导流放水洞、溢洪洞开挖等工作中得到广泛应用。

哈密市安拉沟水库工程导流隧洞竖井工程，石方爆破高度20.82m，竖井几何尺寸7.2m*9.2m，深度较大，且该处岩石地质情况复杂，必须采取切实可行的施工方案，仍采用传统的爆破施工工艺，势必不能控制爆破后的质量。

为确保爆破断面尺寸和平面位置，采用先导孔导向定位施工工法。在竖井开挖四角，一次性钻4眼先导定位孔，将四角定位孔连线即周边孔线，在周边开挖线上同样用潜孔钻一次钻到设计高程。重点控制钻孔偏差，保证定向定位准确。

根据地质报告，本场地岩石为AⅣ类，但较破碎。爆破钻孔应加密并调节装药量。孔距定为40～50cm，钻孔成型后往内填入细砂，填塞高度至孔口 2米停止，使其上部2米成为光面爆破孔，竖井内循环进尺1.5米。

竖向进尺5米后，暂停爆破开挖，用C25混凝土浇筑锁口，确保下部开挖安全。

在竖井开挖的同时，随层钻设锚杆孔，避免后期无法在侧壁上钻孔而搭设脚手架。既便于工序施工、节约成本，又确保安全生产。

实践证明，采用隧洞爆挖工程先导孔导向定位及光面爆破施工方法，实施效果良好。既减少了超欠挖量，围岩稳定性好；又减少临时支护衬砌工程量，降低了成本；还加快了工期，给后面进行同类型的工程提供了可借鉴的经验；同时，保证了工程的连续性、协调性、经济性，做到均衡、科学、合理地安排施工方法及工艺，达到质量优、成本低、工期短的优化目标，赢得利润，取得较好的经济效益。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种采用先导孔导向定位及光面爆破施工方法，其特征包括以下步骤：

S1，通过钻孔爆破法开挖竖井、斜井或沟槽至设计高程；

S2，在竖井开挖四角先测设四个先导定位孔，所述先导定位孔的钻孔孔深至设计高程；

S3，将四个所述定位孔连线，并在周边开挖线上布设多个定位控制预裂孔，并一次钻到设计高程；

S4，基于现场工程地质及岩石情况，适当加密钻孔并调整装药量；

S5，竖向进尺5米后，暂停爆破开挖，用混凝土浇筑锁口，待隧洞贯通后，竖井爆破穿透安全层，从隧洞平行出渣。

2.根据权利要求1所述的一种采用先导孔导向定位及光面爆破施工方法，其特征在于，所述S1中，其开挖断面是矩形、圆形、多边形、可变、渐变结构中任一形状，从平台至底部深20.82米，开挖平面尺寸为9.2×7.2米，底部平面尺寸10×7.2米，深7.67米。

3.根据权利要求1所述的一种采用先导孔导向定位及光面爆破施工方法，其特征在于，所述S2中，所述定位孔的孔径为90mm，钻孔方向竖直向下，钻孔孔位与设计位置的偏差≤10cm。

4.根据权利要求3所述的一种采用先导孔导向定位及光面爆破施工方法，其特征在于，钻孔进行中，每到换钻杆时应对钻孔进行孔斜、孔深、方位角测量，钻孔孔斜采用测斜仪进行测斜。

5.根据权利要求1所述的一种采用先导孔导向定位及光面爆破施工方法，其特征在于，还包括每爆破开挖3米，复核一次开挖几何尺寸，在爆破过程中，根据残孔率多少来确定在循环进尺中是否需要调整爆破参数。