[发明专利]一种下台阶微创爆破方法

说明书

本发明涉及隧道施工相关技术领域，涉及一种下台阶微创爆破方法，包括掘进区，以隧道中线为对称轴，掘进区包括左区和右区，掘进区设有沿竖直方向分布的i排第一炮孔，每排第一炮孔包括多个第一炮孔沿水平方向分布。每排第一炮孔中最先起爆的两个孔分散到对称轴的两侧，布置于对称轴附近，位于左区中最先起爆的孔均位于同一列，位于右区中最先起爆的孔均位于同一列，以最先起爆的孔所形成的列线为基线，依次向两侧对称设计网络，形成W型起爆网络，以为后续起爆的第一炮孔创造出W型临空面。有效避免在微台阶中心区产生斜面或凹坑，改善微台阶法后下台阶出现大凹坑等不利现象，维持下台阶有效几何尺寸。

技术领域

本发明涉及隧道施工相关技术领域，具体而言，涉及一种下台阶微创爆破方法。

背景技术

隧道钻爆法施工最常用的工法为上下台阶法(适用于Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩)，根据台阶长度不同又细化为微台阶法(上台阶长度3～5m，适用于Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩)、短台阶法(上台阶长度10～15m或B～1.5B，B为隧道开挖宽度，适用于Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩)和长台阶法(上台阶长度≥5B，一般在Ⅲ级采用，现在已不常用)。从理论上来说，微台阶法与短台阶法和长台阶法相比，施工效率更好，施工成本更低，同时能缩短支护体系封闭成环时间，利于隧道稳定和安全。但目前微台阶法尚未纳入规范推广应用，成功案例也较少，其根本原因按常规钻爆施工难以保证下台阶的几何尺寸(主要是Ⅳ、Ⅴ)，以至于下台阶形成大斜面、大凹坑、悬拱脚等现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种下台阶微创爆破方法，其改善微台阶法后下台阶出现大凹坑、大斜面等不利现象，维持下台阶有效几何尺寸。

本发明的实施例是这样实现的：

一种下台阶微创爆破方法，按炮孔的类型和所在部位，下台阶包括掘进区；以隧道中线为对称轴，掘进区包括左区和右区，掘进区设有沿竖直方向分布的i排第一炮孔，i大于1，每排第一炮孔包括多个第一炮孔沿水平方向分布。每排第一炮孔中最先起爆的两个孔分散到对称轴的两侧，布置于对称轴附近，位于左区中最先起爆的孔均位于同一列，位于右区中最先起爆的孔均位于同一列，以最先起爆的孔所形成的列线为基线，依次向两侧对称设计网络，形成W型起爆网络，以为后续起爆的第一炮孔创造出W型临空面。

进一步地，在掘进区的i排第一炮孔中，其按照竖直向下的方向依次分为第一排直至第i排，第一排第一炮孔距离掘进区的上端自由面的距离为最小抵抗线W，W取1.0～1.2m；

在单排第一炮孔中，相邻两第一炮孔之间的间隔距离为a，a＝W；

相邻两排第一炮孔，之间的间隔距离为b，b取(0.8～1.0)a。

进一步地，每排第一炮孔中，炮孔数量一致；

当每排第一炮孔中炮孔数量为奇数时，并成方形布置；

当断面宽度不满足布置奇数的要求时，每排第一炮孔中炮孔数量为偶数时，隧道中线两侧最近的第一炮孔起爆段位相差一个段位。

进一步地，每排第一炮孔中最先起爆的两个孔记为o_i1，o_i1其中的i表示炮孔排数；

后排第一炮孔中最先起爆炮孔较前排最先起爆炮孔至少间隔两个段位，且不大于前排最后起爆炮孔一个段位；

相邻第一炮孔起爆顺序按微差起爆设计，之间间隔至少一个段位。

进一步地，掘进区设有沿竖直方向分布的i排第一炮孔，i大于3，沿竖直向下的方向依次为第一排第一炮孔直至第i排第一炮孔；

下台阶与上台阶相互配合，共同采用微台阶法施工；

第三排第一炮孔的孔深为L_下，L_下＝L_上-△L，L上为上台阶掘进孔孔深，△L＝10cm；