大亚湾应急供水管道工程小断面引水隧洞的施工技术探讨李丽燕

大亚湾应急供水管道工程小断面引水隧洞的施工技术探讨李丽燕

李丽燕

惠州市水电建筑工程有限公司广东惠州516001

摘要：大亚湾应急供水管道工程引水隧洞是一条断面小，支洞较长的小断面隧洞，本文着重就此类小断面引水隧洞的钻爆、通风方面的施工技术进行探讨。

关键词：引水隧洞；小断面；火工品；掏槽眼；钻爆；通风

1、工程概况

大亚湾应急供水管道工程引水隧洞位于大亚湾风田水库，隧洞开挖断面为城门洞型、无压，隧洞长约2km，其断面尺寸高1.95m，宽1.5m，断面为2.655m2，隧洞全线一字纵坡，坡度1：1100。

隧洞所在地山体雄厚，隧洞全线最大埋深130m，最小埋深20m。岩性为Ⅲ类岩石，断裂构造不发育，工程地质良好，岩石的饱和抗压强度均为64mpa以上，除隧洞的进口和出口围岩是Ⅲ~Ⅳ类围岩，成洞条件较差外，绝大部分为Ⅰ类围岩，成洞条件好。

大亚湾应急供水管道工程引水隧洞采用双向掘进，两端出渣的施工方案。

2、火工品和炮眼成孔工具的选用

经调查，市场适合隧洞用的炸药有普通硝酸铵炸药和防水炸药，药径Φ32mm，线密度为0.75㎏/m；引爆雷管用电雷管。

为利于运输和减少仓库的储存量，降低这种危险品的储存风险和仓库的建造成本，决定每次只采购三天左右的炸药用量。

在遇到地下水较为丰沛爆破段时，经多次试验，采取塑胶套住普通炸药代替防水炸药的方法，取得成效。

炮眼成孔采用气腿式风钻机。钻头为合金钻头、直径Φ42mm。钻杆为直径22㎜、长2.5m，另配备少量0.5m、1.0m及1.5m的钻杆以利补炮时用。

3、隧洞掏槽眼的布设

一般而言，大断面隧洞掏槽孔面积常为1.5㎡左右，以达到大的临空面，掏槽孔的炸药用量为7~8㎏/m3。但对于小断面隧洞，槽孔如按此法布置，不仅会增加单位耗药量、而且还会对围岩产生破坏。

大断面的隧洞掏槽孔，掏槽眼一般处于断面的中部靠下方，为了避免掏槽眼打眼困难及前后两茬炮掏槽后对掌子面的影响，多采用相邻两茬炮间左、右布置掏槽眼，如上茬炮在左边，那么本茬炮掏槽眼布置在右边；大亚湾应急供水管道工程引水隧洞的掏槽眼的布置，因断面尺寸所限，决定选在拱底下，即在断面的中部靠上方、最高点离洞底也有1.45m，不增加钻眼的难度。同时亦利周边炮孔的布置。

大亚湾应急供水管道工程引水隧洞掏槽孔是二个正四方形布置，面积为0.18㎡，中间点和外四角点共装药5个，另4个空孔组成的四方形在中间，这种布置能增加爆破临空面，掏槽眼深度取2.2m，角度取87º，掏槽眼线装药系数取0.818，掏槽眼单孔装药量为1.35㎏，掏槽眼总装药量为6.2㎏；爆破顺序分为1和2-3-4-5，其中2-3-4-5为同时起爆。掏槽眼方向不得与层理或节理平行，必需时可适当调整掏槽位置。如图1示。

5、隧洞的施工通风采用方法

小断面隧洞的施工通风是个施工难点。

大亚湾应急供水管道工程引水隧洞的独头掘进为550m。按安全控制工况（按爆破工作或出渣工况，取大值）确定通风量，计算确定的通风机电动功率达204kw，所需通风管的直径在50㎝以上，因隧洞的断面尺寸小，如使用此种通风就无法运碴，不适用。为此，采用洞口集中送风（压入式）和中间接力加压的串联送风方式。

洞口选用3kw的压风机。通风管采用直径16㎝壁厚3㎜的PVC胶管（即给排水用的PVC管），通风管全线密封，管接口是用透明胶纸封口加胶水粘接，进行双重密封，防止出现漏风现象。

关于中间接力加压的串联送风方式，就是在在掘进到350m处，加装上第二台2.2kw抽风机后、在480m处再加装第三台1.0kw抽风机后组成的送风系统。

经实践证明，这种通风方法能满足通风的安全施工要求。同时具有小管径节省空间优势，克服了采用帆布风管的表面糙率大，阻力大、使用中破烂后修补难等缺点，而且因为是硬质管，使中间接力加压的串联送风方式能得以采用。

6、结语

在小断面引水隧洞的施工中，掏槽眼的布设、钻爆及通风技术的采用，是工程成败的关键。施工中需建立钻爆施工的跟踪调整制度，从掌子面安全作业工况、残孔与孔窝状况、孔底残药、块度均匀与否等方面进行分析，判断孔向、孔距、炸药传爆性能和装药工艺、装药量（系数）等是否符合要求或与之适应，再作适当的参数调整。

参考文献：

[1]《公路隧道施工技术规范》（JTJ042-1994）

[2]《工程爆破理论与技术》（中国爆破协会）

[3]《爆破工程》[M]中国力学学会工程爆破专业委员会编冶金工业出版社1996

[4]《爆破安全规程》gb6722-2011

[5]《民用爆炸物品安全管理条例》（国务院第466号令）