初探隧道巖爆施工的技術(shù)特點(diǎn)
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巖爆是由人工開挖誘導(dǎo)產(chǎn)生的，它與開挖方式有直接關(guān)系。因此，研究如何有效地預(yù)防隧道巖爆的技術(shù)方案及對(duì)已經(jīng)發(fā)生巖爆段如何處理，從而將可能造成的危害降到最低限度就成為施工中當(dāng)務(wù)之急。巖爆主要發(fā)生在初始地應(yīng)力較大，圍巖覆蓋層厚度大于300m的脆性巖體，巖性結(jié)構(gòu)致密，彈性模量等物理力學(xué)性能比較高，圍巖能儲(chǔ)存一定的應(yīng)變能量。巖爆發(fā)生的部位以起拱線以上為主，易發(fā)部位通常拱頂部位，巖爆發(fā)生的時(shí)間多在爆破后2～3h，聲音呈清脆響聲且爆坑不連續(xù)。巖爆時(shí)石塊由母巖彈出，常呈中間厚、四周薄，不規(guī)則的片狀。
2巖爆預(yù)防技術(shù)措施
采用超前鉆孔釋放地應(yīng)力根據(jù)隧道YK43+100～YK43+120段開挖中發(fā)生巖爆的情況，現(xiàn)場(chǎng)自YK43+120掌子面開始采用超前鉆孔的方式釋放地應(yīng)力。超前鉆孔按7個(gè)孔位執(zhí)行，孔位自兩側(cè)起拱線起向上沿周邊眼內(nèi)側(cè)40～50cm均勻布設(shè)，超前鉆孔孔軸線平行于隧道軸線，鉆頭直徑不小于150mm，孔深不小于20m，鉆孔結(jié)束后立即注射高壓水。做好超前地質(zhì)預(yù)報(bào)。超前地質(zhì)預(yù)報(bào)可有效預(yù)測(cè)巖爆區(qū)巖石的性質(zhì)，對(duì)巖爆出現(xiàn)的可能性與等級(jí)進(jìn)行初步預(yù)測(cè)，以便施工前可以采取相應(yīng)的防范措施，在施工前采用超前地質(zhì)雷達(dá)對(duì)掌子面前方地質(zhì)進(jìn)行探測(cè)，得出數(shù)據(jù)后，在掘進(jìn)中結(jié)合掌子面圍巖情況對(duì)前方地質(zhì)進(jìn)行驗(yàn)證，并不斷提高預(yù)測(cè)水平。同時(shí)，根據(jù)設(shè)計(jì)巖爆地段的地質(zhì)說明，結(jié)合掌子面的地質(zhì)條件，如巖體結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀、巖體的破碎程度、巖石的變質(zhì)程度、巖體強(qiáng)度及地質(zhì)應(yīng)力等，對(duì)掌子面前方的巖體條件、產(chǎn)狀及完整性進(jìn)行預(yù)測(cè)，以確定所應(yīng)采取的預(yù)防措施是否得當(dāng)。加強(qiáng)巖爆區(qū)的光面爆破控制通過不斷改進(jìn)施工方法，提高光面爆破效果，以降低瞬發(fā)性巖爆發(fā)生的條件，具體有:采用光面爆破技術(shù)，在巖爆區(qū)周邊炮眼間距控制在25cm以內(nèi)，采用隔眼裝藥，堵塞炮泥，增強(qiáng)光爆效果，盡量避免凹凸不平造成應(yīng)力集中，達(dá)到開挖輪廓線圓順，以利于減弱巖爆的發(fā)生。調(diào)整鉆爆設(shè)計(jì)，采用“短進(jìn)尺，弱爆破”，減少一次用藥量，縮短循環(huán)進(jìn)尺。拱部采用小藥卷光面爆破，拉大不同部分炮眼的雷管段位間隔，從而延長(zhǎng)爆破時(shí)間，減少對(duì)圍巖的爆破擾動(dòng)，減少爆破動(dòng)應(yīng)力的疊加，控制爆發(fā)裂隙的發(fā)生，避免由于爆破誘發(fā)巖爆，以降低巖爆頻率和強(qiáng)度。
3巖爆段處理技術(shù)措施
(1)噴灑高壓水掌子面開挖放炮后，立即向開挖面及拱頂、四周噴灑高壓水，以消減地應(yīng)力，并保證在初期支護(hù)前，暴露的開挖面濕潤(rùn)。
(2)加強(qiáng)初期支護(hù)巖爆區(qū)段自YK43+100開始按照巖爆處置預(yù)案進(jìn)行施作，具體施工參數(shù)為:采用直徑22cm、長(zhǎng)度2.0m的注漿錨桿(間距為1.0m×1.0m)梅花型布置，在拱部按120～150°環(huán)向布設(shè)，并采用Ф8cm鋼筋網(wǎng)(間距20cm×20cm)單層滿鋪，初支防護(hù)采用20cm厚C20噴射混凝土。施作人員安全防護(hù)措施隧道巖爆區(qū)施工中必須給施工人員配發(fā)鋼盔、防彈背心，對(duì)主要施工設(shè)備安裝防護(hù)棚架，掌子面架設(shè)移動(dòng)防護(hù)架，防止巖塊飛出傷人，有效地保護(hù)人員及設(shè)備安全。同時(shí)，對(duì)作業(yè)人員進(jìn)行巖爆常識(shí)、安全防護(hù)知識(shí)的學(xué)習(xí)教育，督促現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，危險(xiǎn)地段增設(shè)照明并設(shè)醒目標(biāo)志等，規(guī)范施工。對(duì)巖爆段，制定巖爆區(qū)現(xiàn)場(chǎng)全天候監(jiān)測(cè)、警戒制度，派專人及時(shí)巡回找頂，增加排險(xiǎn)檢查，必要時(shí)組織人員躲避。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)聽到圍巖內(nèi)部沉悶的響聲時(shí)立即組織人員撤離，保證安全。在強(qiáng)烈?guī)r爆地段，每次爆破循環(huán)后，作業(yè)人員及設(shè)備均回避一段時(shí)間，待巖爆基本平靜后，才返回洞內(nèi)施工，以保證后序施工作業(yè)的安全。⑷施工中加強(qiáng)拱頂沉降及洞身收斂觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)與參建各方商議溝通，確保施工安全。
4結(jié)語
只要在思想上重視，摸清巖爆的規(guī)律，積極采取各種技術(shù)措施，就能夠避免巖爆事故的發(fā)生，能夠確保施工安全。
作者：吳越江單位：江蘇東南交通工程咨詢監(jiān)理有限公司
