论公路隧道施工光面爆破和预裂爆破技术

焦艳红

（山西省屯留县交通局，山西 长治 046100）

论公路隧道施工光面爆破和预裂爆破技术

焦艳红

（山西省屯留县交通局，山西 长治 046100）

根据公路隧道施工的需要，通过光面爆破试验，得出各种围岩的科学合理的光面爆破设计参数，形成了公路隧道开挖的光面爆破方案，提出了光面爆破的施工工序。

公路隧道施工；光面爆破；预裂爆破

1 概述

公路隧道施工中若采用普通地下爆破往往不能得到表面平整的坑道轮廓线，由于人们不愿欠挖面常造成较大超挖，欠挖也难免产生，因而给施工带来困难和加大了工作量。普通爆破对围岩的扰动较大，以及因喷锚支护等的需要，可采用光面爆破技术和预裂爆破技术，文章结合施工实践介绍这两种在公路隧道施工中经常采用的爆破技术，可供今后的施工中应用和实践。

2 光面爆破

光面爆破是利用岩石抗劈能力低，用缩小周边眼的间距、严格控制周边眼的方向、限制装药量、正确掌握起爆顺序等措施，施爆破面沿着周边眼劈裂开来，从而避免周边眼以外的围岩受到破坏，并使坑道周边达到光面的效果。这些措施大致有下述几点：

2.1 缩小周边眼间距E

一般由试验决定E值。E值一般在0.4～0.7 m之间，初步设计时参考下式：

E=16 d

式中：E:周边眼间距；

d:炮眼的直径。

2.2 减小周边眼的最小抵抗线W

同样是由试验确定W值。通常W值大致在0.5～0.8 m左右，初步设计可取W=0.8 E。

2.3 减少装药量及减少装药密度

据我国已有经验，周边眼的装药量约为普通爆破时装药量的1/2～2/3左右，通常采用间隔装药，并采用小直径药卷及低威力炸药，从而减少装药量及减小装药密度。这样，可减少爆破时爆炸力过于集中，对围岩的扰动减小。

2.4 周边眼在最后同时起爆

周边眼在最后同时起爆，用导爆索或激发雷管同时起爆所有周边眼的药包，周边眼的爆炸力将共同起作用，从而达到光面爆破的效果。实践证明，对于石质较差的岩层，最好是使用毫秒迟发雷管起爆周边炮眼，可使爆破既有同时起爆的爆破威力，又可减少对设计轮廓线以外围岩的扰动。

2.5 严格掌握炮眼方向

钻眼方向的准确与否，对光面爆破的效果有重要的影响，方向不准会达不到光面爆破的目的。因此在钻眼前要认真定准炮位，确定炮眼的方向，钻眼时，上下左右的角度均应严格控制，周边眼的眼底应落在同一垂直平面上，钻眼过程中经常检查炮眼方向，及时校正，对于个别不符合要求的炮眼，则应废除，重心钻眼。

3 预裂爆破

预裂爆破是先爆破周边炮眼，沿设计轮廓线先炸出一个平整的预裂面，从而不但获得了光面爆破的效果，并且可使坑道断面内各部分的爆炸破坏作用被该预裂面所阻断，使轮廓线外的围岩受到扰动较小。

预裂爆破的技术要求与光面爆破的要求相仿，但也有区别，其区别大致有：

（1）沿开挖轮廓线布置更周密一些的周边眼，炮眼间距E及最小抵抗线W比光面爆破小约1/4～1/2左右。

（2）装药集中度比光面爆破时稍低一些。

（3）周边眼先爆（光面爆破则是最后起爆）。

（4）钻眼工作量比光面爆破时增加一些。

预裂爆破时周边眼应尽可能同时起爆，以形成平整的预裂面。

如上所述，光面爆破由现场通过试验确定，在无试验条件下，可参照有关经验公式确定，也可参照表1、2、3选用爆破参数，表2为部分开挖时在坑道周边预留一定厚度的岩层，最后进行光面爆破，预留光面层厚度常在1左右。在选用表中参数时，当坑道断面较小、围岩软弱、节理发育时或坑道成形要求较高时，则E值应取低值，一般E/W为0.7～1.0左右，软岩在取较小的周边眼间距的同时，抵抗线W应适当增大。

表1 光面爆破参数

表2 预留光面层光面爆破参数

目前来看，光面爆破应用更广泛些。光面爆破施工时应注意钻眼质量，周边眼要符合设计要求，内圈眼与周边眼应用相同斜率钻眼。周边眼均应堵塞炮泥，堵塞长度一般不宜小于20。

对于光面爆破的质量要求，见表3，爆破后的各项指标应符合表中要求，并且爆破后石渣块度与所采用的装渣机相适应，即便于装渣，否则需调整爆破参数。

表3 光面爆破质量要求

4 钻眼机具及压缩空气设备

我国常用的钻眼机具是风动电机，风钻一般都带气腿，重型风钻常装在车架上应用，如钻孔台车等，人工操作的以轻型、高频、高效、结构简单、维修方便的风钻为宜。我国生产的风钻性能见表4。

电钻、内燃钻在道路隧道施工中较少采用，因为废气、湿式作业（防尘需要）等问题较难解决。

表4 风钻规格性能

钻钎是由六角空心钢锻成，前装合金钻头，钻头有一字型、十字型等形状。钻钎由钻头、钎杆、钎肩和钎尾4部分组成。

钻机带动钻杆（旋转和冲击），钻钎钻入岩层形成钻孔。

为了使钻眼速度加快，应注意实行多台风钻作业，保持风钻机具的良好工作状态，保证工作面风压（不低于0.5 MPa）及水压（不低于0.3 MPa），并注意培训操作工人，提高操作技术，加强组织管理，如分工明确、合理安排钻眼顺序、减少非生产时间等各个方面。

供给压缩空气的设备是空压机，我国生产空压机的型号较多，分固定式和移动式两大类，有电动、柴油驱动及汽油压风机等。

On the Smooth Blasting and Pre-split Blasting Technology in the Road Tunnel Construction

Jiao Yanhong

Accordingtothe need ofroad tunnel construction,through the smooth blasting test,the article draws up scientific and reasonable design parameters of various rock smooth blasting,forms a blasting program of road tunnel excavation,and proposes the construction process of smooth blasting.

road tunnel construction;smooth blasting;pre-split blasting

U459.2

A

1000-8136(2011)05-0057-02

焦艳红，女，1975年11月出生，山西屯留县人，1998年5月毕业于西安公路学院计算机专业，2010年7月毕业于长安大学道桥专业，工程师。