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水利水电工程施工中隧洞钻孔爆破技术分析
摘要:在多数水利水电工程项目施工过程中,受到施工现场环境因素的限制,为有效提升水利水电工程项目施工质量和效率,往往会应用到隧洞钻孔爆破施工工艺,该工艺质量直接影响后期的水利工程项目施工建设。因此在文中着重针对水利水电工程项目隧洞钻孔爆破施工工艺的类型以及具体应用进行分析和研究,并在此基础上提出对应施工方案。
关键词:水利水电工程施工;隧洞钻孔爆破技术;应用
1水利水电工程施工中隧洞钻孔爆破技术的重要性
(1)隧洞开挖。水利水电工程中常常需要穿越山体和地质层来建设隧洞,用于输水、引水、排洪或发电等目的。钻孔爆破技术是隧洞开挖的主要方法之一。通过钻孔爆破可以快速、高效地开挖大量的岩石和土壤,使隧洞的开工周期大大缩短。(2)隧洞稳定。钻孔爆破技术在隧洞施工中还可以用于控制岩体稳定。通过合理的爆破设计和爆破参数控制,可以破坏岩体的结构,减少岩石的内聚力,并调整岩体的应力状态,从而达到稳定隧洞的效果。(3)节约成本。相比其他传统的开挖方法,钻孔爆破技术具有较低的成本。通过合理的钻孔布置、爆破设计和爆破参数控制,可以高效地开挖隧洞,减少人工和机械设备的使用时间,从而降低施工成本。(4)适应复杂地质条件。水利水电工程常常面临复杂和多变的地质条件,如岩石类型、岩层厚度、断层和岩层构造等。钻孔爆破技术具有适应性强的优势,可以根据具体的地质条件进行钻孔设计和爆破参数的选择,以应对不同的地质情况。
2案例概述
案例工程为国内某地区生态排水隧洞工程,该工程能够与当地现有发电引水隧洞进行连接,从而可以借助发电技术有效地达到生态放流的目的。对于新建生态排水隧洞来讲,其实际长度约为273.75m,隧洞断面结构主要为城门状,实际开挖直径分别为2.6×2.8m以及3.0×3.0m。采用的钻孔爆破技术,整体爆破施工作业方量接近0.2万m3。该工程隧洞钻孔爆破技术运用效果良好。因此,文章主要以该工程为例,针对水利水电工程施工中的隧洞钻孔爆破技术做出深入分析和探讨。
3水利水电工程施工中的隧洞钻孔爆破技术研究
3.1做好炮孔设置工作
炮孔设置属于隧洞钻孔爆破技术当中的一个重点内容,可以对整个爆破作业成效产生决定性的影响。在开展炮孔设置工作时,需要充分明确爆破孔的具体数量还有布设的区域。案例工程的炮孔主要涉及辅助孔、掏槽孔以及周边孔、底孔4个主要类型。对于掏槽孔主要设置在开挖断面本身的中央位置,这样能够增加临空面,同时可以保证爆破取得理想效果;对于辅助孔本工程主要将其设置在掏槽孔外侧,用来实现岩石爆落,能够为周边孔爆破作业有效提供便利;对于周边孔主要设置在开挖面周边,并且使其尽可能地靠近设计轮廓线,从而对开挖轮廓做出有效控制。在实际开展孔位设置工作时,需要注意尽可能地减少炮孔本身的移动频次,同时还要保证隧洞岩层层里还有岩石裂缝能够和钻孔放线处于垂直状态。实际操作中,必须要结合轮廓图设计开展孔位设置工作,防止出现漏气或者是卡钻等问题。此外需要在断面拐角位置合理地设置炮孔,从而更好地控制实际开挖轮廓线。对于掏槽孔位需要在末道工序完成后进行设置,实际孔深需要控制在崩落孔深度的15%以上。在开展钻孔爆破作业前,还需要做好围岩方面的坚固度、完整度还有超前钻探情况一系列参数的勘测确定工作,切实结合参数明确挖掘方式以及爆破工具,提高炮孔方面的实际利用效率。对于挖掘方式的确定,通常需要参考底板孔、周边孔还有辅助孔的实际点位、孔深还有数目,同时也要对隧洞出口位置的相应围岩级别等各类参数进行充分考虑。此外需要结合施工要求合理地选定炸药填充形式,以此提升起爆模式、工序还有装药结构的合理性及适宜性。案例工程针对三级围岩开展的全断面钻孔爆破工作中,针对孔间距最终设定为400mm,对于辅助控间距最终设定为800~1200mm,掏槽主要依照多排楔形的形式进行布设。
3.2做好钻眼以及装药工作
案例工程在开展钻眼工作前,要求施工人员对工作面进行全面清理,并落实好测量放线工作。在此基础上借助凿岩台车以及风钻等效率较高的钻机开展钻眼活动。完成钻眼之后,还需要借助高压风管针对一系列已经完成钻孔作业的炮眼开展清理工作,特别是炮眼内部需要开展全面仔细的清理,从而确保爆破作业可以顺利高效地开展下去。在此基础上,施工人员需要结合有关操作标准和规范,开展装药作业,装药顺序遵循先上后下以及先两侧后中间这一基本原则,完成装药作业后,需要开展全面检查工作,确认无误后再进行起爆。
3.3做好起爆网络设置工作
案例工程起爆网络设置情况如下:(1)起爆方法。对于周边孔借助导火索还有纸质火雷管有效引爆相应的非电毫秒导爆管雷管。借助导爆索有效地传爆起爆炸药,对于其他孔主要借助导火索还有纸质火雷管有效引爆相应的非电毫秒导爆管雷管。然后,通过非电毫秒导爆管雷管完成炸药起爆工作。(2)对于起爆顺序,主要为先掏槽孔,然后辅助孔、完成辅助孔起爆作业之后再开展周边孔起爆作业,最后开展底孔起爆作业。
3.4做好烟尘排出工作
完成起爆作业之后,需要完成烟尘排出工作方可开展出渣作业,案例工程烟尘排出工作主要采用的是压入式通风,其凭借着入口有效距离大以及排烟功能强还有设备污染少、便于管理等多种优势目前得到了广泛运用。这种方式能够确保一系列有毒气体以及污染空气快速地随风流排出,并且不会对工作面造成任何污染。实际操作中,案例工程选定的是2×15kW的相应轴流型通风机,实际风筒直径达到了0.6m,对于单节长度达到了6~10m。为了避免局部出现循环风问题,案例工程讲通风装置合理地设置在距离孔口大约30m的位置。
3.5做好出渣运输作业
在实际开展出渣作作业时,案例工程还强调必须要做到以下几点:做好爆破期间扒渣器方面的保护配合工作,实际开展爆破作业时,需要将扒渣机有效地停放在距离爆破面50m以上的位置,同时采取合理有效的防护措施对其进行防护,避免爆破作业产生的飞石对机器造成不必要的损伤。对于小型自卸车需要在洞内做好主动避让工作,若是在洞内需要两辆车并排行驶,必须要保证能够留出大约30~50cm左右的空隙。在开展出渣作业时,还应该协调好有关专业的工作,保证出渣运输能够顺利高效地开展下去。
3.6做好临时支护工作
在完成洞室开挖作业之后,围岩本身能够产生一种新的应力状态,所以若是洞室处于围岩不够坚固稳定的状态下,那么则极为容易出现坍塌以及岩块松动坠落问题,从而引发重大安全事故。所以,案例工程要求相关工作人员必须要在完成洞室开挖作业后,综合考虑地质条件、洞室断面情况还有开挖方法等一系列因素,落实好必要的临时性支护工作,主要采取的办法包括构架式支撑以及锚喷支护两种,其中锚喷支护指的是喷混凝土以及锚杆支护进行有机结合的一种支护技术,属于半临时半永久支护,能够取得较为良好的支护效果,工程主要对该支护技术进行运用。
4结语
综上所述,相关单位在开展水利水电工程项目隧洞钻孔爆破作业的过程中,一定要充分强化施工技术方案设计工作,结合施工现场的实际进行管理,采取各项措施来降低爆破钻孔作业施工成本,提升施工安全性。同时,加强工程技术人员的职业素养和责任意识,确保相关材料、设备质量符合要求,运用新技术加强设计效果,确保爆破技术应用的质量、安全和可靠。
参考文献
[1]黄勇,刘大军.钻孔爆破技术在水利水电工程隧洞施工中的应用[J].治淮,2022,(08):41-42.
[2]李智勇.钻孔爆破技术在水利水电工程隧洞施工中的应用[J].工程机械与维修,2022,(03):60-62.
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