土石隧道光面爆破施工技术研究

帅超

（中铁十二局集团有限公司，陕西 西安 710021）

摘要：在隧道施工中，往往存在超欠挖的不良问题，这一问题对隧道安全施工及企业经济效益有着直接的影响。目前大多使用光面爆破施工技术对超欠挖问题进行控制。文章着重介绍了光面爆破技术，对其具体施工方法进行了细致的分析。供相关人员参考。

关键词：土石隧道；光面爆破；超欠挖；施工方法

中图分类号：U455文献标识码：A文章编号：1009-2374（2014）22-0019-02随着人们生活质量的提高，对于出行提出了更高的要求，这也促进了我国道路隧道施工逐年增加，然而在我国的土石隧道施工中仍存在一系列的问题需要改进。

1光面爆破的施工机理分析

目前光面爆破的施工机理仍处于研究中，在定性方面达成了一定的共识。炸药爆破岩体产生冲击波拉伸破坏与爆裂气体膨胀作用两种效应。光面爆破将周边眼进行同时起爆，各炮眼产生的冲击波向四周传递，相邻炮眼冲击相遇产生应力波，进而产生切向拉力，在相邻炮眼中心连线的中点是拉力最大值的部位。在岩体的抗拉性能低于切向拉力时，岩体被拉裂，将带动炮眼连线方向的岩石被拉断，形成了贯彻裂缝，在孔壁的其他方向的裂缝将受到一定的抑制，进而保证围岩完整，不受破坏，爆破尽可能的降低了对围岩的扰动，随着爆破气膨胀及裂缝的发展最终形成平整的爆裂面。

2光面爆破的影响因素

主要有下列三方面：一是围岩类别、裂缝发育程度及岩层走向等具体的地质因素。结合不同的地质条件应使用不同的爆破方式，并使用相应的爆破参数，对于地质条件良好的围岩中宜使用全断面光面爆破，对于软弱围岩通常使用强支护、弱爆破的施工措施，尽量降低爆破对围岩的振荡与破坏。二是施工队伍的因素，在隧道挖掘施工中，应选择经验丰富的钻眼班组，提高团队管理与培训，进而有效的避免应测量放线误差、钻眼误差及钻眼角度误差等造成的钻眼精度下降的问题，有效改善钻眼的施工质量。三是设备、工艺参数等因素，爆破施工应选择稳定安全的起爆网络、合理的装药结构及准确的起爆顺序，选择合理的炸药品种，爆破工艺、设备等，这样才能保证爆破效果与挖掘进尺。应不断的实施现场试验并进行比选，进而将光面爆破的各项影响因素进行克服，使爆破参数得到优化，进而保障爆破效果。

3施工方法分析

3.1爆破注意事项

进行全断面挖掘施工时，应对周边眼的方向，钻眼光面爆破使用微差爆破，降低超欠挖，每段用药量越少，则雷管的微差段数应相应增加，进而控制震动效应，避免围岩不良的地段整体稳定性受到影响。

3.2施工工艺分析

3.2.1布眼放样。施工测量人员在进行钻眼时，使用红油漆将轮廓线及中线进行准确绘制，标示出炮眼的位置，其中误差不宜大于5cm。

3.2.2定位开眼。隧道轴线与台车在使用钻孔台车应保证平行钻眼。根据炮眼的分布图，就位台车实施钻孔。其中周边眼及掏槽眼的精度应较其他眼而言更高，开眼误差不宜超过3cm。

3.2.3钻孔。施工人员应熟练掌握设备操作及熟悉炮眼分布，在台车下应配置专业指挥人员，保证周边眼的外插角满足规范。炮眼深度调节的标准是：孔口位置、岩石凹凸程度，及炮眼底应保证在同一断面中，只有辅助眼眼底比掏槽眼略浅10cm。

3.2.4钻孔爆破设计。设计原则：使用光面爆破应结合地质条件、挖掘进尺、爆破设备、挖掘断面等合理的设计爆破。应严格根据围岩的特性，合理选择最小抵抗线与周边眼的间距，辅助眼的布设应均匀交错，将掏槽眼加深20cm，辅助眼与周边眼的眼底应设置在同一垂直面中。药量应顺着炮眼全程均匀分布，严格控制周边眼的装药量，使用小直径持续装药。为了控制起爆时差，应使用非电毫秒微差雷管，周边眼使用导爆索

起爆。

装药结构与堵塞方法：装药结构，对于周边眼应使用小直径持续方法进行装药，在岩层较软时，使用导爆索。堵塞方法，使用炮泥将装药炮眼进行堵塞，且不低于40cm的周边眼堵塞长度。

爆破设计的优化：隧道爆破结束后，应检测爆破效果，将误差原因及爆破参数进行修正，改善技术经济指标，进而提高后续爆破效果；结合岩层软硬情况、节理裂缝发育程度、用药量等进行合理修正，尤其是周边眼，应结合爆破后石砾块度进行参数修正。通常炮眼出现偏疏则石砾块度较大；若块度小则表示辅助眼的布设过于密实；钻眼深度应结合挖掘面凹凸情况进行修正，保证爆破眼眼底落在同一断面中。

3.2.5清理孔眼。应使用钢筋弯制的炮沟及低于炮眼直径的高压风管，在装药前使用高压风将石屑吹出并清理。

3.2.6炸药填装。填装炸药应按照炮眼设计分布图、由上至下分组填装，雷管应对号入座。使用炮泥将炮眼堵塞，且堵塞长度不低于20cm。全断面应使用直眼四中空方式进行掏槽，即四个空眼，眼径为75mm，其他眼径为45mm；使用间隔不耦合的方式进行周边眼的装药，其他眼使用连续装药结构，使用硬泥将炮孔堵塞，选择孔内微差起爆方式；使用非电毫秒雷管进行起爆。为了保证起爆的可靠性与精准性，应连接复式起爆

网络。

3.2.7处理瞎炮。发现瞎炮后应及时查明原因，若是孔外导爆管破损引起的瞎炮，则直接将破损部分切除，重新连接导爆管，将接头靠近炮眼。若破损是由于内导管破裂或自身质量问题，则应先做好现场保护，请爆破专家进行处理。

3.3运输石渣

爆破的石渣使用挖掘机与侧卸装载机进行运输，配合自卸车，将炮孔石渣利用无轨运输一次性快速的运输至指定地点，车辆应分道行驶，找卸渣码头的端头应设置车挡，保证安全，且弃渣场应根据设计要求做好排水及防护工作。

3.4检查质量

质量检测应从下列几个方面进行：一是超欠挖问题。围岩面进行爆破应保证圆顺平整，不存在欠挖问题，超挖量应控制在15cm左右，单侧边墙的超挖量不宜超过10cm。使用规定的材料对超挖部分进行回填，并注重注浆施工；二是半眼保存率。通常在围岩为坚硬岩石时，半眼保存率应大于80%，中硬岩时应大于70%，软岩应大于50%；三是围岩的破坏率。进行爆破后围岩上应无明显裂缝及粉碎岩石，炮眼利用率大于90%。

3.5保证光面爆破炮眼残留率的技术分析

光面爆破设计应严格结合挖掘方式、地质条件、挖掘断面、爆破设备及钻孔设备等进行分析，在批准审定后，根据设计进行施工，并结合爆破效果对相关参数进行修正。钻孔的偏斜度低于1度，根据设计进行钻孔角度及深度的施工，周边孔的断面轮廓应开孔并向外发散，外张量应低于20cm。

3.6控制超欠挖的措施

挖掘成型，保证初期支护等工作经过控制超欠挖来保障，这对提高围岩承载力有利，也便于混凝土的喷射。控制超欠挖可结合下列措施实施：一是准确标示挖掘轮廓线；二是保障钻孔质量；三是严格管理周边眼的装药量与堵塞程度，控制周边眼的钻孔方向与间距，保障良好的光面爆破的环境；四是优化光面爆破设计。不同参数的光面控制爆破技术应结合隧道地质进行实施。合理选择周边眼的装药结构，不仅能够有效提高爆破质量，而且周边眼使用小药卷炸药能提高炮泥堵塞质量。

4结语

综上所述，土石隧道光面爆破施工技术在目前社会发展中有着重要的应用，要充分保证光面爆破的效果，施工人员应充分掌握施工技术要点，在施工时根据施工组织进行管理，并结合施工情况设计爆破参数，不断优化。采取合理的措施，控制断面的超欠挖问题，降低扰动围岩，进而保证隧道施工的安全性和高效性，从而为整个工程质量的提升奠定坚实的基础。

参考文献

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