隧道出口起止里程為DK245+724~DK248+724,施工長度3000m。其中Ⅱ級圍巖段長1721米,Ⅲ級圍巖段長543米,Ⅳ級圍巖段長468米,Ⅴ級圍巖段長260米,明洞8米。主要以白云巖和白云質(zhì)灰?guī)r為主,其中DK245+568~DK245+967.6為灰色中薄層泥質(zhì)條帶灰?guī)r夾灰綠色頁巖、細(xì)晶灰質(zhì)白云巖,節(jié)理發(fā)育,圍巖為Ⅳ級;DK245+967~DK246+228上部為灰~灰白色,厚~薄層白云巖和灰?guī)r,下部為溶崩角礫巖,頂部為灰綠色水云母頁巖,節(jié)理發(fā)育,巖體較破碎,圍巖屬Ⅲ級;DK246+228~DK246+511為泥質(zhì)白云巖,節(jié)理發(fā)育,巖層次級皺褶較發(fā)育,巖體較破碎~破碎,圍巖屬Ⅲ級,以上三段應(yīng)注意巖爆及軟質(zhì)巖變形問題;DK246+511~DK248+232為白云巖及白云灰質(zhì)巖,節(jié)理較發(fā)育,巖體較完整,圍巖屬Ⅱ級,此段可能發(fā)生涌水、突泥、巖爆等地質(zhì)災(zāi)害;DK248+232~+417為白云質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r,底部為頁巖加灰?guī)r,節(jié)理較發(fā)育,巖體較完整,圍巖屬于Ⅳ級,此段頁巖上下界面易突水;DK248+417~DK248+724為灰?guī)r與頁巖互層及夾層、灰?guī)r等,巖體較完整,地下水豐富,巖石屬于Ⅴ級。
周家灣隧道DK248+576~DK249+720全長1144米。其中Ⅳ級圍巖段長1039米,Ⅴ級圍巖段長105米,明洞18米,DK249+281~DK249+470段為燕尾式隧道186米。表層覆蓋棕黃色粉質(zhì)黏土夾碎石厚1.85m,下部為碎石土厚2.3m.下伏泥質(zhì)粉細(xì)紗巖及頁巖互層,節(jié)理裂隙發(fā)育,頁巖表面風(fēng)化,裂隙發(fā)育呈碎片狀,局部有粉質(zhì)黏土充填.
白龍壩隧道DK250374~DK251+192全長818米。其中Ⅳ級圍巖段長773米,Ⅴ級圍巖段長31米,明洞14米地表為粉質(zhì)粘土加碎石,下伏砂質(zhì)頁巖夾粉砂巖,巖石破碎,圍巖為Ⅳ、Ⅴ級,主要以Ⅳ為主。
圍巖以Ⅳ、Ⅴ級為主,控制爆破效果尤為主要。
二、鉆爆設(shè)計
1.一般地段爆破設(shè)計
根據(jù)本公司施工隧道的質(zhì)條件,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級圍巖段采用中深孔光面爆破,Ⅴ級圍巖段采用淺孔微振動控制爆破,Ⅵ級圍巖段盡量采用非鉆爆開挖,圍巖較破碎時采用淺孔微振動控制爆破。根據(jù)圍巖條件選用,不同的炸藥,無水地段選用二號巖石乳化炸藥,有水地段選用水膠炸藥,周邊眼采用專用光爆藥卷。起爆采用非電毫秒雷管微差起爆方式,周邊眼采用空氣間隔不耦合裝藥結(jié)構(gòu),其余炮眼采用連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu),所有炮孔均用炮泥填塞。
爆破器材的選用:
起爆雷管選取用國產(chǎn)Ⅱ系列非電毫秒雷管。
掏槽眼、掘進(jìn)眼選用乳化炸藥。周邊眼選用K5專用光爆炸藥。
掏槽方式:
根據(jù)洞內(nèi)圍巖的地質(zhì)特性,選用直眼掏槽法,其設(shè)計詳見鉆爆設(shè)計圖。
光面爆破的主要參數(shù):
周邊眼的間距、光爆層的厚度、周邊眼密集系數(shù)、周邊眼的線
裝藥密度等。
光面爆破的技術(shù)措施:
適當(dāng)加密周邊眼。周邊眼孔距適當(dāng)縮小,可控制爆破輪廓,避免超欠挖,又不致過大地增加鉆眼工作量,一般取E=(8~12)d,E為孔距,d為炮眼直徑。
合理確定光面爆破層厚度:
光面爆破層厚度即最小抵抗線,由于周邊眼的間距E與光面爆破層厚W有著密切關(guān)系,通常以周邊眼密集系數(shù)K表示為K=E/W。根據(jù)施工經(jīng)驗,一般取K=0.6~1.0,能達(dá)到最佳光爆效果。
合理用藥:
根據(jù)本隧工程地質(zhì)特征,炸藥選用低猛度、低爆速、傳爆性能好的炸藥,周邊眼選用K5專用光爆炸藥,其他炮眼選用2號巖石乳化炸藥。施工中根據(jù)孔距、光面爆破層厚度、石質(zhì)及炸藥種類等綜合考慮確定裝藥量。
2.燕尾段鉆爆
爆破設(shè)計的原則:
由于燕尾段左右洞開挖施工中需考慮爆破對中墻的影響,根據(jù)爆破體與被保護(hù)體之間的距離要求,按照減弱震動爆破原理進(jìn)行鉆爆設(shè)計。
爆破設(shè)計的原則是洞內(nèi)爆破時被保護(hù)體中墻的震動速率不大于20mm/s,確保隧道施工和中墻的安全。
爆破方法的確定:
為了控制中隔墻振動速度,盡量減小一次起爆的裝藥量,燕尾段左右線隧道采用微差爆破(孔內(nèi)、孔外微差相結(jié)合的復(fù)合式起爆網(wǎng)路)和短進(jìn)尺開挖,利用理論計算和工程類比相結(jié)合的方法,確定鉆爆設(shè)計方案,爆破方案在開工前報監(jiān)理工程師,經(jīng)審批后實施,在施工中進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)控量測,將量測結(jié)果迅速分析并及時反饋,以便進(jìn)一步完善爆破設(shè)計。
爆破參數(shù)的選取:
最大分段裝藥量的確定:
根據(jù)公式最大分段裝藥量為Qmax=R3(V/K)3/a
Qmax——最大一段爆破裝藥量
R——爆破安全距離
V——爆破安全速度,mm/s,取V=20
K——介質(zhì)系數(shù),取150
a——震動衰減系數(shù),取1.8
由于在不同條件下,介質(zhì)系數(shù)和震動衰減系數(shù)k、a值相差很大,因而,經(jīng)過實地考察和工程類比,初步確定以上相關(guān)系數(shù)。由上式計算出每段最大藥量表,作為起爆網(wǎng)路的設(shè)計依據(jù)。