中等断面隧道长进尺直孔掏槽爆破开挖与超欠挖控制现场试验

摘要

中等断面隧道受施工范围限制易导致爆破难度大，循环进尺短，超欠挖问题严重，长进尺开挖和超欠挖控制是降本增效的有效途径。基于某中等断面隧道工程设计了长进尺直孔掏槽爆破方案，进行了40个循环的爆破开挖现场试验，结果表明：(1)按照爆破手册设计中等断面隧道开挖爆破参数，往往大块率高，掌子面不平整，适当增加直孔掏槽孔单孔装药量(现场试验掏槽药量占比由12.8%增至18.1%),可获得较好的爆破效果；(2)在初步设计参数基础上调整了中等断面隧道周边孔单孔装药量，线装药密度最终确定为0.27 kg/m,轮廓成形效果好，半孔率达90%以上，现场40个爆破循环超挖平均值为18.6 cm,分析可知超挖量主要由轮廓线处留置错台造成，在超挖控制方面，除了周边孔参数的合理设计外，应在钻孔施工过程中尽可能减小错台宽度，从而降低超挖；(3)直孔掏槽方案能很好地匹配凿岩台车钻孔施工，实现机械化长进尺爆破开挖，但超欠挖精细控制和爆破施工成本控制是重难点问题，需从钻孔人员操作技术和现场施工管理模式方面进行优化提升。研究成果可为中等断面隧道机械化钻爆施工、长进尺爆破开挖与超欠挖精细控制设计和施工提供参考依据。

关键词

中等断面隧道 / 直孔掏槽 / 长进尺开挖 / 超欠挖控制 / 精细爆破

基金资助

湖北省教育厅科学研究计划指导性项目(B2022282)