[发明专利]一种公路隧道静态爆破施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及公路隧道施工技术领域，更具体涉及一种公路隧道静态爆破施工方法。

背景技术

随着我国交通建设的发展，越来越多的公路线路与既有交通工程和居民建筑等出现近接相交、相互穿越现象，一些公路隧道临近城市和居民密集区，采用常规钻爆技术将严重威胁邻近建筑安全，影响居民生产和生活。如新建大丽高速公路龙翔隧道出口端属于居民密集区，民用建筑较多，且隧道与下方铁路隧道近距离交叉，且洞口在在不稳定边坡，为保证周边建筑及洞口边坡安全，隧洞设计不能采用常规钻爆法开挖施工，因此隧道采用挖掘机和人工开挖相结合，进度十分缓慢，且遇到坚硬孤石或大块坚硬砂岩时挖不动而造成施工停滞，最大月进尺仅为18m，严重影响施工工期，增加施工成本。目前已有的隧道静态爆破技术普遍存在破岩能力低、施工安全性差，效率低下，不能适应工程建设要求等问题。因此迫切需要发明一种破岩效率高、施工安全，不产生爆破震动波，易于操作和施工，并适用于公路隧道的静态爆破施工方法。

发明内容

本发明的目的是在于提供了一种公路隧道静态爆破施工方法，该支护方法基于静态爆破破岩机理，其突出特点是破岩过程安全高效，不产生爆破震动、空气冲击波、飞石、噪音、有毒气体和粉尘等危害，该方法简便易行，操作简单，效果明显，成本相对较低。

为了实现上述的目的,本发明采用以下技术措施：

一种高地应力软岩公路隧道静态爆破施工方法，其步骤是：

1、制定隧道开挖方式：

根据围岩类别采用不同隧道开挖方式。当围岩为Ⅴ级时，采用三台阶法开挖，上台阶、中台阶、下台阶高度分别取值3～4m、3～5m、4～6m，每循环进尺取1～2m，上台阶、中台阶、下台阶开挖高度与循环进尺应结合具体情况进行调整。为加快施工进度，宜分别在上台阶、中台阶、下台阶台阶布置工作面，工作面错开距离取10～50m。

当围岩为Ⅳ和Ⅲ级时，采用上台阶、下台阶法开挖，上台阶、下台阶台阶高度分别取值4～6m、5～8m，每循环进尺取1.5～3m，上台阶、下台阶错开距离取30～50m。

此处围岩分级采用《公路隧道设计规范JTG D70-2004》中规定方法。

2、掏槽眼施工：

掏槽眼施工采用菱形掏槽和楔形掏槽方式。

当围岩为Ⅴ级时，采用菱形掏槽方式。首先在上台阶中间位置采用Φ100mm钻头平行于硐室中心线钻5个钻孔，不装静力破碎剂，采用液压分裂机破裂围岩，作为下一步静态破碎围岩自由面。

当围岩为Ⅳ和Ⅲ级时，采用楔形分段复式掏槽方式，首层掏槽应遵循大角度（30°～60°）短进尺（80～120cm）的原则,掏槽的孔底部分尽量做到相近、相交而不穿,同侧的每层掏槽眼要求在同一平面上以利于岩体进行分解,为下步掏槽创造临空面。

3、液压分裂机分裂破岩，形成开挖自由面：

掏槽眼施工完毕后，采用液压式岩石分裂机沿掏槽眼分裂岩石，形成下步开挖自由面。

4、上台阶辅助眼及周边眼施工：

辅助眼及周边眼钻孔采用Φ42mm直径钻头，钻孔方向垂直于掌子面，炮孔间距30～50cm，排距40～60cm。

钻眼过程中，辅助眼采用垂直眼，周边眼采用斜孔口距开挖轮廓线5cm，孔底落在开挖轮廓线上，同一排钻孔要布置在同一平面上。

静态爆破剂装药时采取全孔长装药方式，先装辅助破碎孔，再装周边孔。根据钻孔数多少，可采用一次性钻眼，分片装药破碎的方法，确保安全和每个孔内药剂的最大膨胀压基本保持同期出现。装药前应用高压风将钻孔内余水和余渣吹洗干净，做到孔中旁干净无土无渣。

5、中台阶、下台阶辅助眼及周边眼施工：

中台阶和下台阶部分开挖可利用上步开挖空间作为自由面，每循环进尺为1.5～3.0m。在上步开挖底部垂直向下打孔，竖向钻孔深度1.0～2.0m，间距30～50cm，排距40～60cm。中台阶和下台阶部分开挖分2次碎裂岩石，即首先胀裂最上面两排钻孔，然后胀裂剩余钻孔。

当中台阶或下台阶厚度较大（＞3m）一次不能全部爆破完成时，采用分层爆破施工。即首先爆破上层岩石，并采用挖掘机将上层已爆破松动岩石清除，然后采用钻孔机沿开挖面垂直向下打孔，完成新一轮次静态爆破钻孔，装填静态爆破剂（采用药卷式静态爆破剂，如四川宜宾产超力牌静态破碎剂），完成围岩爆破施工。

6、静爆出渣与洞周修边：