工程技术 Ｃｈｉｎａ Ｎｅｗ Ｔｅｃｈｎｏｌ—２ｏｇｉｅｓ ａｎＵｄＩ— ＵＰ ｌｒｏｄ￣＇ｕＵｃ．ｔ／ｓ豳回团圜 阉■啊■ ■瞄■ ■■■■■■ 鹤顶山隧道钻爆设计与施工技术 陈东 杨继转 （１、温州交通建设集团有限公司，浙江温州３２５０００ ２、温州市交通工程监理咨询有限公司，浙江温州３２５０００） 摘要：根据公路隧道“新奥法’’施工原理，提出了光面爆破的施工程序，给出合理的钻爆设计参数，控制超欠挖并确保围岩稳定，降低 Ｚ－－程成本。 关键词：隧道；钻爆设计与施工 尽量垂直于层理面；同时，掏 于５ｃｍ，方向相互平行，严禁相互交错，保证 层层理明显时，槽眼应比其它炮眼深２０ｃｍ。 ｍ 鹤顶山隧道所在区域地貌为中、低山丘 开挖轮廓线符合设计要求；周边眼按５ｃｍ／３．１．２内圈眼、二台眼、底板眼均应比掏 陵区，植被发育；隧道主要围岩为晶屑熔结凝 的斜率控制外插角；相邻两茬炮错台不得大 槽眼、周边眼稀一些，而与辅助眼相比，应当 灰岩。 于１５ｃｍ。 适当加密。除掏槽眼外的所有眼底均应处在 隧道进、出洞口段处于强风化、全风化的 ２．３清孑Ｌ 软岩及稍湿的碎石土中，岩层节理裂隙发育 炮孑Ｌ钻好后，用高压气体进行清孔；按炮 同一平面上。３．１．３周边眼间距一般为６０～８０ｃｍ，Ｅ／ 且有渗水。隧道洞身段处于强～微风化岩体 孔布置图进行检孑Ｌ，对不符合要求的炮孔应 Ｖ一０．８，眼口距设计轮廓线５—１５ｅｒａ，以利凿 直至合格后才能装药爆破。 中，节理裂隙稍发育～不发育，渗水少；岩体完 重钻，岩机钻眼；同时，炮眼从眼Ｉ：１按５ｃｍ／ｍ的斜度 整，强度高，呈块（石）碎（石）状镶嵌结构～大 ２．４装填炸药与引爆器材 ｍ。 块状砌体结构；隧道埋深较大，岩性稳定，属 炸药选用２＃硝铵岩石炸药，有水炮眼用 朝外倾斜，眼底不得超出开挖轮廓线１５ｃ３．２周边眼装药结构 乳化炸药；击发装置采用导火索和８＃火雷 Ⅳ～Ⅱ级围岩。 管，传爆采用塑料导爆管，引爆采用毫秒延时 采取间隔装药，药卷间距１５ｃｍ，炮泥长 ２洞身开挖施工工艺 ０ｃｍ，堵在眼口处；不藕合系数１．２左 本隧道设计、施工基于“新奥法”（ＮＡＴＭ） 非电雷管（雷管７－９个段位）；为达到较为理 度２５～５ 右，眼口起爆。 理论。除明洞及洞口的Ｖ级和Ⅳ级围岩段，因 想的光爆效果，周边眼采用导爆索引爆。３－３其它眼装药结构 岩质较软而采用挖掘机开挖以外，其余Ⅱ、Ⅲ ２．５联结起爆网络引爆 采取连续装药，炮泥长度２５～５０ｃｍ，堵在 级地段，均采用光面爆破的钻爆法施工。光面 为保证起爆准确性与可靠性，本爆破方 爆破施工工艺如下。 案采用簇联式起爆网络。联结导爆管时，注意 最外面的药卷处，眼底起爆。 不能发生打结和拉断现象；引爆火雷管绑在 ３＿４起爆顺序 ２．１划定开挖轮廓线与布孑Ｌ 掏槽眼一扩槽眼一辅助眼（掘进眼）一 本隧道采用标准的三心圆设计。先定出 簇导爆管自由端一定距离的位置；起爆网 内圈眼一周边眼一二台眼一底板眼。 隧道中轴线与圆心，再以半径长在掌子面上 络联结好后，派安全员和技术人员负责检查； ３．５调整 用红漆画出开挖轮廓线，最后根据炮孔布置 检查合格后，撤离人员、机械、物资，最后引 实际开挖中，洞内岩层复杂多变，可根据 图画出各炮孑Ｌ。 爆。 ． 实际岩质情况，参考以上钻爆参数，调整、优 ２．２定位与钻孔 ２．６清渣 爆破完毕后，进行通风排烟；再对爆渣进 化钻爆设计，以获得良好的爆破效果。 钻孔采用自制的钻孔台车。开眼位置要 ３．６炮眼布置图（见图１） 符合设计炮位，周边眼间距不得偏离５ｃｍ。钻 行清运：用于路基填筑的，可直接运至填筑现 孔过程中，技术人员要加强现场巡视检查，保 场；不能利用的宕渣，则运至指定的弃渣场集 ３．７周边眼装药结构图（见图２） 中堆放。 ３．８钻爆参数表（见表１） 证钻孑Ｌ位置和斜度符合钻爆设计要求。钻孔 ４钻爆参数与文献的对比（见表２） 作业方法及要求如下：钻孑Ｌ前，钻工要熟悉炮 ３钻爆设计 Ⅱ、Ⅲ级围岩区段，因岩性较好，采用全 由以上对照表可以看出：在鹤顶山隧道 孑Ｌ布置图，严格按照钻爆设计来实施；钻孔要 定人、定岗位，周边眼和掏槽跟应由经验丰富 断面爆破开挖。钻爆采用光面爆破，楔形掏 的光面爆破施工中，根据实际岩性所设计的 的钻工司钻；严格控制炮眼间距，误差不得大 槽、环形布眼，每循环进尺２．７～３．０ｍ，平均 钻爆参数，在基本满足规范及有关文献参考 ２．８ｍ左右。 值的前提下，直接与施工成本相关的两个参 ３．１布眼原则 数比钻眼数量和炸药单耗量，都处于规范和 ３．１．１掏槽眼布置在断面的中下方，在岩 文献参考值的下限附近。较少的比钻眼数量，１概述 一表１全断面爆破钻爆参数表 炮眼 序号 娄型 孔径 炮眼 雷管 炮眼 深度 （ｍ） 炮眼装药量 单节炸 单孔炸 单孔炸 药重量 药重量 药节数 （瞎） （ ） 皇孔炸 药重量 （ ） ｒ ） （十） 数ｔ 段敷 掏槽眼 『２ 辅助眼 ３ 辅助眼 内圈眼 周边眼 ４ ２ 二台眼 Ｉ ４ ２ 底板眼 合计 ４２ Ｉ。 妊＋ 谴…ｌ比炸药单耗数量（钻眼数量 （ ／个／ｍ ） ） ｌ注；以上参数适 舭 。。刑 ｌ１．５３ ｌ断面积７０ ６ 直接缩短了钻孔时间，加快了施 工进度；较低的炸药单耗量，直 接减少了炸药用量，降低了爆破 成本；这两个参数的下降，给施 工带来明显的效益。 ５爆破效果与评价 鹤顶山隧道全长２９５５ｍ，其 中Ⅱ、Ⅲ级围岩地段合计长度为 ２３７６ｍ，占隧道全长的８０％。按以 上钻爆方案开挖施工，爆破后， 周边炮眼半痕保存率在８５％以 上，炮眼利用率也达到８５％以 表２钻爆参数对比表 图１Ⅱ级围岩全断面爆破炮眼布置图 文献名称或 工程案例 ｌ技术经济指标 比钻眼 炸药单 ｆ个／ｍ２） ‘公路隧道施 工技术规范＇ 数置ｎ 耗数量 光面爆破参数 岩石 种粪 硬岩 上，爆破开挖轮廓线圆滑，断面 平顺，效果良好，满足规范要求。 距离 Ｅ／ｖ 周边眼 周边眼 装药不 罔边眼 最小抵 相对 装药集 耦台系 间距Ｅ ／ ） 数 （ｃ ） 抗线ｖ （ｃⅢ） （ 中度ｑ ／ｍ） ‘醛道工程现 场施工技术） 硬岩 坚石 中、 佩 化凝敷岩 ６结语及优化意见 优质的光面爆破设计是保 证公路隧道质量的基本前提。提 高光面爆破效果后，既可最大限 度地保持围岩的完整性，从而增 ‘公路醛道施工＇ 强其稳定性；也可有效控制超欠 挖，为后续支护、衬砌等工序提 图２周边眼装药结构图 鹤顶山隧道 中国新技术新产品 ～９９— 瞄囵团图蓬阉 … ａ ｎ 工程技术 电光天平的光学读数系统故障原因与调修操作 张宏伟 （阿克苏地区质量与计量检测所，阿克苏８４３０００） 摘要：天平是一种利用杠杆平衡原理测定物体质量的测量仪器，可进行质量量值传递，物体质量、体积的测量。广泛应用于电子、医 药、冶金、化工、科研院所等高、精、尖端的学科领域。光学读数系统直接反映被称量物的数值，因此光学读数系统故障直接影响到人 机互交（或人机对话）中数据的准确性、可靠性、真实性。本文就光学读数系统常见的故障进行分析，并阐述调修方法。 关键词：光学读数；系统构造；功用；故障调修 １光学读数系统的组成 天平的光学系读数系统由灯光罩、聚光管、 微分标牌、放大镜、反射镜组、读数窗（投影窗）、 零点微调器、微动开关、变压器、灯泡组成。 ２各部件的构造和功用 灯光罩：是由塑料、胶木或金属制成，内装 个（ ８）Ｖ小灯泡，并有两个或是多小孔起到 了散热作用。 —聚光管：是在灯光罩上插入使用的。由金属 管和聚光镜片组成，是将小灯泡发射出来的光 线，聚集成一个明亮且均匀的光束射到微分标 牌上。 微分标牌：是标有数字和刻线将天平的微 小变化传递给放大镜，从而传递给天平计数窗， 是天平的计数器，使＾们看至 最终结果。 放大镜：是由金属管和放大镜片组成，是将 微分标尺的数字和刻线进行放大并传递给反 光镜组以便于计数。 反光镜组：是由反光镜片或反光棱镜组成， 是将放大的微分标尺刻度与数字反射到计数 窗上，以供人们读取数据。 读数窗（投影窗）：是供天平的操作员记录 天平的的衡量数据结果的光屏显示器。 零点微调器：是天平在工作状态下的置零 装置，一般可调整５—１０个分度。 微动开关：通常有弹片式和水银式开关，是 控制天平电路的断开接通，以此来达到延长灯 泡寿命和节省用电量。 变压器：是将使用中的电源转换成符合天 平工作需要电源的装置。—般为６－８Ｖ。 准或是触点锈蚀严重。 故障排除方法：针对上述问题，调修时用 转、看、试、调方法查光路；用试电笔或万用笔依 次检查对症调修。光路系统故障应采取：①先旋 转灯座使聚光管的光点圆亮且均匀，再把聚光 镜转动并前后移动让光屏上的点均匀，将一次 反光镜角度调到合适位置；②更换一次、二次反 光镜。②电路系统故障应采取③接通电源：④ 更换或调修变压器；⑤将灯泡拧到位，观察灯泡 是否烧坏；⑥接通电源排查虚接、虚焊并接触到 位；⑦用砂布或锉将锈蚀处氧化层打磨掉，并将 弹片角度对准开关触点。 ３．２光源的位置不正确 当天平开启时，光屏上光线暗红半边明亮， 半边暗黑，有亮度没有标尺、时常亮屏，很难观 察到标尺读数。 原因分析。主要是天平使用环境条件差，电 压不稳，长期不注重保养灰尘积存，震动、潮湿 所致：电路系统故障：①电源与稳压器不匹配； ②灯泡所需电源和变压器输出电源不相符；③ 电路系统插头受潮氧化；④天平的凸轮开关触 点受潮氧化；⑤电线接错或是短路开关不起作 用；光路系统故障：①灯泡质量问题；②灯泡没 有对准光路；③灯泡、聚光管、散热器灯罩位置 不正确，或或焦距放大镜位嚣不对；④微调拔杆 不合适；（３）环境问题影响：①光屏两块玻璃受潮 有水气；②光路系统落灰过多（包括灯泡、标尺、 聚光镜、放大镜等）④光屏毛玻璃安装位置不 对；机械问题影响 致分标牌脱落；②指针过长 或过短；④机械挂码未归零、横溢落架。 光路系统问题：①焦距放大镜不对；②二次 反射镜未正对光路；③微分标牌与栋梁不平行， 与光路不垂直，使光屏与焦距不—致；④中刀刃 损伤或刀刃不平；⑤中刀缝高低不—致或边刀 缝高低不一致。 环境问题：①天平室内或周边有震源：②灯 泡和镜片灰尘过大。 ３．３．２故障排除方法 光路系统问题应采取：①将焦放大镜的固 定螺曲丝松动，前后移动到合适位置；②调整二 次反射镜定位螺丝使其对准光路；③观察微分 标牌与焦距放大镜的距离，取下栋梁，靠放大镜 侧向前扭与栋梁平行。④调整左侧支翼板支 撑横粱螺钉到一到位置，使中刀水平落位，然后 再调整边刀缝隙，最后调整焦距；⑤磨刀或换 —刀。 环境问题采取：①消除震源，也可在天平 下面加垫５ｍｍ厚的橡胶垫；②清洁尘土。 ３．４标尺刻线不稳定 ．原因分析。常见的故障—般为机械故障所 致：①标尺不正；②指针不垂直；③阻尼器擦靠； ④砝码承载器有擦碰；⑤标牌与聚光镜或立柱 有接触；⑥翼支板不到位或不落架；⑦托盘不到 位；⑧砝码架过高或过低；⑨左右边刀缝不一 致；④两个托盘不—致；横梁不水平；其它原因。 故障排除方法 故障排除方法：（１）针对光路系统问题应采 般为６－８Ｖ。 取：①适配稳压器；②调整变压器电源并使用天 ３光学读数系统故障的原因分析与调修操 平专用灯泡；③插头、凸轮轴氧化如同光屏无光 作 调修方法。ｆ２）针对电路系统问题应采取：①更换 ３．１读数窗（投影窗）上无光源当天平开启 灯泡；②将灯泡慢慢细致调整到合适位置；④调 时读数窗（投影窗）没有任何光亮。 原因分析（１）光路系统故障：①光路不通，一 次反光镜片，聚光管的角度或位置不合适；②一 次反光镜片或二次反光镜片脱落位移。（２）电路 灯泡：是来观察数据照明用的专用灯泡，一 系统故障：①供电源无电或电源没有接通廷）灯 泡未拧到位或烧坏；③变压器没有工作或是损 坏；④电源插座、插头、导线、灯座断开、虑焊或 是接触不良；⑤开关凸轮轴处弹片松动、没有对 整角度。（３）环境问题应采取：①将光屏两侧螺丝 拧开用软布擦拭干净；②用毛刷清洁大灰土后， 参考文献 用酒精清洁掉细灰尘；将光屏毛玻璃与刻线相 『１１肖利英，］王玲玲．天平光学读数系统故障的 对安装。ｆ４）机械问题调修：①更换标牌；②将定 分析与调修佣．质量天地，２００３—１２＿ｌ５． 位螺丝和微分标牌定位螺丝调整到合适位置； ③恢复机械挂码和横梁正确位置。 ３Ｉ３刻线和数字模糊不清 ３．３．１原因分析 ①调整标尺的角度；②把指针的角度调到 合适的位置；③松开阻尼螺丝调整到合适的问 隙；④调好砝码组的角度；⑤调聚光管与微分标 牌的距离；⑥调整翼支板的定位螺丝使间隙均 匀；⑦将支架角度或托盘长度调到合适的位置； ⑧调整砝码、凸轮 砝码钩的高低位置和角度； ⑨凋整支撑吊耳螺丝；⑩取下托盘，开启天平是 否存在故障，若消除则应当应当调整托盘长度 或换成一致托盘。调整横梁支撑点到高低一致； 可能的原因是制造过程中的各不合理所致。 随时调整光面爆破的设计参数，争取最佳 耗量；故其是两个相互影响的参数，只有当二 供良好作业面，既保证施工质量，也可节省施 性，工成本。 的爆破效果。 者组合达到最优时，才可取得工程质量和管 钻爆设计方案确定后，炮眼的钻孔精度， 比钻眼数量和炸药单耗量这两个参数， 理效益的双优。 参考文献 是保证光面爆破效果的主要环节，施工中要 在实际施工中有着重要意义。为达到预期的 格外重视。 光面爆破效果，同时控制施工成本，此二者的 ｆｌ１交通部重庆公路科研究所：《公路隧道施工 技术规范》；人民交通出版社，北京（１９９５） 周边眼采用导爆索引爆，爆炸时使得爆 具体选用，必须遵循其内在的辩证关系：即为 炸力沿炮眼均匀分布，爆破后轮廓线圆滑、平 达到理想的光面爆破效果，总体上应提高比 【２１周爱国主编：《隧道工程现场施工技术》；人 钻眼数量，降低炸药单耗量；而为提高开挖进 民交通出版社；北京（２００４） 、 顺，质量高、成本低，效果好。 光面爆破需实行动态管理，应根据掌子 度，现实中总是希望减少比钻眼数量，炮眼减 ［３１黄成光主编：《公路隧道施工》；人民交通出 面的地质构造，预测其变化；再根据不同的岩 少后，为达到爆破目的，又须适量提高炸药单 版社；北京（２００１）一１００一 中国新技术新产品
