公路隧道Ⅲ级围岩光面爆破施工技术
摘要:马安高速公路是“平益高速的西段,连接线益马(在建)与官安高速公路(拟建),对建设“两型”交通具有重要意义。隧道为本合同段工程中的控制难点,水井坳隧道位于分离式路基段,为双向四车道、出口小净距、洞身分离式隧道。隧道围岩级别主要为Ⅲ级,岩石较好,按新奥法原理进行施工,软弱围岩遵循“管超前、弱爆破、短开挖、强支护”的原则,严格按照设计要求施工。光面爆破作为隧道新奥法施工的的基本技术,使用这一技术能够尽可能降低对于围岩的破坏。科学合理使用光爆技术能够在一定程度上减少炸药的使用量,使混凝土的回填量降低,这就能够很好地控制施工成本。采用光爆技术完成的开挖轮廓线相对平顺,出现超欠挖的量相对较小,能够为后续施工带来工作的便利。而光爆后的渣块相对均匀,有利于装载和运输,能够缩短清渣时间,缩短施工间歇。本文结合该段隧道III级围岩光面爆破的施工情况,分析参数设定、具体实施、技术要点以及相应的控制措施等。在实施过程中,要严格遵守施工要点和设计参数,也需要针对当地情况,做好安全保障措施,不断提升施工现场的管理水平。
关键词:公路隧道施工,光面爆破技术,施工管理
1. 工程概况
马安高速公路是“3+5”城市群“五纵七横”高速公路网之第三横——平益高速的西段,连接线益马(在建)与官安高速公路(拟建),本项目的修建将缩短益阳至湘西、张家界的里程约40km,是长沙至湘西的最便捷通道,对建设“两型”交通具有重要意义。本段为第五合同段,起止里程桩号K47+560-K58+860,路线起于东坪镇桥湾里,路线近正西走向,线路长度11.291km。隧道为本合同段工程中的控制难点,水井坳隧道位于分离式路基段,为双向四车道、出口小净距、洞身分离式隧道。本隧道,围岩级别为Ⅲ和Ⅳ级,岩石较好,由隧道施工处负责施工。隧道按新奥法原理进行施工,采用复合衬砌,以锚杆、钢筋网、湿喷砼、型钢钢架、钢筋格栅钢架等为初期支护,并辅以超前小导管、超前锚杆等措施,充分发挥围岩的自承能力。软弱围岩遵循“管超前、勤量测、弱爆破、短开挖、强支护、早闭合、衬砌紧跟”的原则,严格按照设计要求的程序进行施工[1]。
2. 地质及自然条件
水井坳隧道位于安化县境内,为低山地貌,地形起伏较大,植被茂盛。地面高程一般在201-297m之间,隧道最大埋深为84m。
隧道洞身围岩主要由微风化灰岩夹页岩及炭质灰岩等组成,产状呈舒缓波状起伏,局部受构造挤压影响产状较陡,岩层产状存在变化。节理裂隙较发育,岩体一般较完整,局部较破碎,呈块体状或块碎石镶嵌结构,岩层自稳能力较好。地下水主要为基岩裂隙水及岩溶水,赋存在灰岩裂隙、溶蚀裂隙中,接受大气降雨补给。隧道场地内地震动峰值加速度为0.05g,地震动反应普特征周期为0.35s,平坦稳定中硬场地,对应地地震基本烈度为VI度。
马迹塘端洞口位于山坡中部,自然坡面约30~35°,覆盖层较薄,以残坡积成岩的粉质黏土为主,稳定性较好;下伏基岩为中风化灰岩,中厚层状夹薄层状,岩体较破碎,层间胶结一般,边坡稳定性较好。
安化端洞口位于采石场内,基岩出露,边仰坡坡体主要由中风化灰岩组成。其中仰坡为切向坡,左右边坡均为顺向坡,由于该段岩层倾角较陡,边坡稳定性较好。
3. 光面爆破
4. 光面爆破技术要点
5. 光面爆破现场管理措施
6. 效益分析
7. 结束语
光面爆破作为隧道新奥法施工的的基本技术,使用这一技术能够尽可能降低对于围岩的破坏,体现出围岩自身维护稳定的能力,在确保安全的条件下,选择更加合理、经济的支护环境。而科学合理使用光爆技术能够在一定程度上减少炸药的使用量,使混凝土的回填量降低,这就能够很好地控制施工成本。