装药结构对硬质岩隧洞轮廓成型效果的影响研究

摘要

硬质岩隧洞的轮廓成型效果对提高围岩稳定性和降低支护成本具有重要意义。以优化隧洞轮廓孔单孔装药量和装药结构为目标，首先，理论分析了隧洞爆破中轮廓孔装药参数的取值范围；其次，分别以1200 g、900 g、750 g、600 g的单孔装药量进行了硬质岩隧洞爆破试验，并借助激光扫描仪对隧洞轮廓成型效果进行了扫描分析；最后，利用断裂力学模型分析了不同单孔装药量的隧洞轮廓成型效果。结果表明：当硬质岩隧洞的轮廓孔装药参数在合理范围内时，单孔装药量越小，爆破产生的孔间裂缝数量越少，岩体损伤范围也越小；当装药量由1200 g降低至600 g时，隧洞轮廓超挖体积由6.53 m³降低至2.02 m³,但由孔位误差导致的轮廓欠挖体积由0.15 m³增大0.26 m³;断裂力学模型在硬质岩隧洞轮廓爆破的模拟中优于损伤模型，模型计算得隧洞轮廓上的半孔数与观察值吻合较好。研究成果可为类似硬质岩隧洞爆破开挖中轮廓成型效果优化提供技术与方法借鉴。

关键词

隧洞爆破 / 轮廓爆破 / 单孔装药量 / 空气间隔装药 / 断裂力学模型