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作者:王帅帅;高轩;张万志;尹训江;徐帮树;
单位:中交第二公路工程局有限公司;山东大学齐鲁交通学院;西华大学建筑与土木工程学院;
摘要:由于川藏地区地质条件复杂,隧道频繁穿越断层破碎带、节理显著发育等地层,导致隧道全断面钻爆开挖的质量难以控制。依托某隧道工程,通过分析斜节理发育全断面隧道钻爆开挖的制约条件和较差的爆破开挖质量,通过现场试验、超欠挖测量和经验公式等方法,提出了该全断面隧道(含仰拱)爆破开挖的炮孔与装药参数优化方法。优化方法包括:全断面分为掏槽区、压炮区、抬炮区和周边区,提出复式楔形掏槽设计、周边长孔与短孔设计和三排抬炮孔与压炮孔设计,减小循环开挖一次进尺长度,依据节理及岩体非均质性条件调整炮孔装药参数等。结果表明:采用优化的爆破方案,隧道全断面轮廓成形较好、爆堆分布合理;即,长孔与短孔设计、周边孔间隔装药可有效控制围岩损伤,减小超挖,复式楔形掏槽可有效控制破碎块石大小,合理的抬炮孔布设可完成仰拱的一次开挖。对比分析发现,优化后最大线性超挖与全断面平均超挖面积减小13.2 cm、1.15 m~2,减小占比30.6%和35.1%,有利于隧道形成高效的循环开挖进度。研究成果可为类似斜节理发育隧道全断面爆破开挖质量控制提供一定的技术支持。
关键词:倾斜节理;;铁路隧道;;全断面;;钻爆开挖;;超欠挖
基金资助:高端工程机械智能制造全国重点实验室开放基金资助项目(ACMKE2024-07);; 山东省自然科学基金资助项目(ZR2021QE246)