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隧道钻爆施工方法探析

日期:2016-11-7 15:11:27 来源:转载 浏览数:
 
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1· 海底环境下隧道钻爆施工概述
    1. 1 海底隧道的施工环境
    首先,由于海底隧道要在水体以下建造,工作人员在对海底地质进行勘察检验时,难度很大,风险很高。而且在长期的高压和水流运动下,海底环境易发生变化,导致工作人员的勘察结果出现错误,给工程建造带来很多麻烦。另外,高压环境也使得海底地质易发生断裂。海底岩石已软化,在施工过程中,容易发生水潮或泥潮,这些都提高了海底隧道钻爆施工过程中安全事故发生的几率。其次,海底隧道长期浸泡在海水中,容易被海水腐蚀,这对建造海底隧道的材料的防腐蚀性和防潮性都有很高要求,也对海底隧道的整体构架和建造工艺有较高要求。最后,海底隧道因其特殊的地理环境,对其安全方面的监控以及应急措施都是巨大的挑战。
    1. 2 海底隧道钻爆施工中遇到的问题
    ( 1) 岩石渗流系数和渗流场变化对海底隧道钻爆技术提出了较高要求。在对海底岩石进行爆破时,岩石受到爆炸的冲击力和相连着的岩石的碰撞力的影响,岩石内部会出现破裂,整个岩体的渗流系数和渗流场会随之而改变,整个岩体的受力重新分布,各部分的受力情况与之前均有较大差别。工作人员在对岩体进一步爆破又要重新测量相关数据,使得整个爆破过程更为复杂,也加大了海底隧道钻爆施工的难度。
    ( 2) 海底隧道断层地带多,钻爆难度加大。海底隧道受其环境的影响,在长期的高压下已形成断裂带和风化槽,岩体易软化,爆破人员在对岩体进行爆破时,一旦遇到这些断裂带和风化槽,容易引发大范围的岩体崩塌事故,造成大量的人员伤亡和财产损失。此外,对这些危险地段的爆破也对施工技术提出了较高的要求,施工人员要认真分析现场情况,根据实际情况使用适量的炸药。
    2· 我国铁路隧道钻爆施工中存在问题及解决方案
    2. 1 我国铁路隧道钻爆施工中存在的问题
    ( 1) 铁路隧道钻爆工作人员的技术差,安全意识低。钻爆施工技术涉及领域广、所需的专业知识多、专业性强,部分钻爆施工人员在面对实际的爆破情况时,容易不知所措,不能根据所学的知识合理正确地进行分析,不能提出科学的爆破方案,容易发生山体崩塌等安全事故。
    ( 2) 隧道在挖掘时不能严格按照标准进行,导致在进行隧道钻爆时已发生山体崩塌。工作人员按照预期方案对山体进行挖掘时,山体挖掘深度时常出现过深或过浅的情况,导致钻爆人员在对山体进行爆破时容易发生爆破面积不达标或者爆破范围超过预测,爆破很容易引起山体崩塌或滑坡。
    ( 3) 铁路钻爆施工环境差,且不利于环保。首先,铁路施工大多数在建筑物上方,在钻爆施工时,爆破会导致施工范围内的建筑物出现炸裂、坍塌的情况。其次,铁路钻爆施工强度大,所需工作人员多,且工作人员劳动量大,导致在钻爆施工过程中工作人员因为过度劳累而粗心大意,引发一些安全事故。最后,铁路隧道一般很长,需要通过辅助坑道来完成爆破,这极大地破坏了施工地附近的生态环境,特别是对于一些建造在山上和草原上的铁路,爆破对其生态环境的影响更为突出。
    2. 2 解决方案
    ( 1) 注重对钻爆技术人员的培训,提高他们的安全意识。一方面,钻爆施工企业可以定期聘请国内外优秀的钻爆技术人员给企业工作人员进行培训,让工作人员对现今先进的钻爆破技术有所了解。另一方面,企业可以通过向钻爆人员讲解一些典型的隧道钻爆事故,来提高钻爆工作人员的安全意识。
    ( 2) 制定详细的施工标准,对挖掘结果要严格进行检测。企业在进行铁路隧道施工前要制定详细的施工标准,对各个施工过程严格把关。特别是在隧道挖掘过程中,对挖掘深度要进行严格的检测,将误差控制在一定的范围内,防止因挖掘深度误差过大而引起在隧道钻爆过程中出现各种安全事故。
    ( 3) 实地勘察隧道钻爆环境,制定合理的钻爆方案。钻爆工作人员在对铁路隧道进行钻爆时,要对钻爆环境进行实地勘察,根据具体的钻爆环境制定钻爆方案。钻爆方案要立足环保,降低爆炸破坏力,避免钻爆对周围建筑及生态环境的破坏。
    3· 对几种隧道钻爆施工方案合理性的研究
    3. 1 岩体隧道钻爆
    3. 1. 1 岩体隧道钻爆存在的问题
    首先,岩体的坚硬度是岩体隧道钻爆面临的问题之一。岩体的坚硬度直接决定岩体钻爆过程的难度。如果在钻爆过程中遇到特别坚硬的岩体,会大大地阻碍钻爆施工进度,影响钻爆施工质量。其次,钻爆时,如果岩体不完整,就容易出现坍塌现象; 岩体在钻爆时受力不均衡,也容易崩塌。最后,针对地铁和一些在地底下建造的隧道,地下水对钻爆施工的影响也不容忽视。岩体在地下水长期侵泡之下稳定性会下降,土质会松软,在钻爆过程中容易引起大范围的泥石流,从而引发钻爆安全事故。
    3. 1. 2 解决岩体隧道钻爆现存问题的对策
    第一,加大对钻爆岩体的勘测力度。施工人员在对岩体进行钻爆前,要对岩石的坚硬度和掩体结构进行详细的勘察,针对不同的岩体硬度和岩体建构采取不同的爆破方案。第二,对长期浸泡在地下水的岩体可以进行注浆加固,避免在施工过程中因为土质松软等原因引发施工安全事故,延缓施工进度。第三,根据岩体的实际情况和实际环境采取不同的钻爆方法。第四,加强对施工人员的技术培训。不同的岩体需要采用不同的钻爆方案,这对施工人员的技术和经验都有较高要求。对于一些缺乏岩体隧道钻爆经验的钻爆技术人员,企业要对其进行培训,普及他们在岩体爆破方面的知识和见识。
    3. 2 半明半暗连拱隧道钻爆施工方案
    一般半明半暗连拱隧道主要有两种施工方案,见图1、图2。
                   
                  
    方案一具体为先钻爆中间部分,再钻爆右边部分,最后钻爆左边部分。
    方案二具体为先钻爆中间部分,再钻爆左边部分,最后钻爆右边部分。在半明半暗连拱隧道钻爆中,要根据岩体实际情况对隧道进行钻爆。比如: 方案一的优点在于在钻爆时产生的主应力要小于方案二,但是也导致其中墙的应力非常集中,在钻爆时易导致中墙崩塌。

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