[发明专利]一种公路隧道静态爆破施工方法

摘要

本发明公开了一种高地应力软岩公路隧道静态爆破施工方法，其步骤：1、制定隧道开挖方式。围岩为Ⅴ级时，采用三台阶法开挖；围岩为Ⅳ和Ⅲ级时，采用上下台阶法开挖。2、掏槽眼施工。根据围岩级别不同，掏槽眼施工采用菱形掏槽和楔形掏槽方式。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。5、下（中）台阶辅助眼及周边眼施工。6、静爆出渣与洞周修边。7、循环作业。该方法破岩能力强，破岩效率高，对不同围岩具有较强的适应性，技术易行，施工安全可靠，特别适合于有特殊施工要求的公路隧道。

主权项

一种高地应力软岩公路隧道静态爆破施工方法，其步骤是：A、制定隧道开挖方式：根据围岩类别采用不同隧道开挖方式，围岩为Ⅴ级时，采用三台阶法开挖，上台阶（3）、中台阶（4）、下台阶（5）高度分别取值3～4m、3～5m、4～6m，每循环进尺取1～2m，上台阶（3）、中台阶（4）、下台阶（5）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，分别在上台阶（3）、中台阶（4）、下台阶（5）台阶布置工作面，工作面错开距离取10～50m；围岩为Ⅳ和Ⅲ级时，采用上台阶（3）、下台阶（5）开挖，上台阶（3）、下台阶（5）台阶高度分别取值4～6m、5～8m，每循环进尺取1.5～3m，上台阶（3）、中台阶（4）、下台阶（5）错开距离取30～50m；B、掏槽眼施工：掏槽眼施工采用菱形掏槽和楔形掏槽方式：围岩为Ⅴ级时，采用菱形掏槽方式。首先在上台阶（3）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；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,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；C、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；D、上台阶（3）和上台阶（6）辅助眼(10)及周边眼(11)施工：辅助眼(10)及周边眼(11)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(10)采用垂直眼，周边眼(11)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，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；E、下台阶（5）和中台阶（4）辅助眼(12)及周边眼(13)施工：中台阶（4）和下台阶（5）部分开挖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（4）和下台阶（5）开挖分2次碎裂岩石，首先胀裂最上面两排钻孔，然后胀裂剩余钻孔；中台阶（4）或下台阶（5）厚度一次不能全部爆破完成时，采用分层爆破施工，首先爆破上层岩石，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，完成围岩爆破施工；F、静爆出渣与洞周修边：一个循环进尺范围内围岩全部爆破完毕后，采用挖掘机、装载机相结合方式清除全部开挖岩石，同时检查洞周围岩与形状，采用挖掘机清除危岩；对于小块：尺寸小于0.3m×0.3m×0.3m欠挖部位，采用挖掘机开挖修边到位；对于大块：尺寸大于0.3m×0.3m×0.3m欠挖部位，采用钻孔机补打静态爆破孔，实施静态爆破，并结合液压破碎锤逐步开挖修边到位；G、循环作业：上台阶（3）、中台阶（4）、下台阶（5）开挖工作面分别滞后一定距离：10～50m，平行作业，利用工作面空间，加快施工进度。