隧道光面爆破施工技术研究

蔡凡杰 田浩楠

摘要：由于我国地势条件的不同，隧道开挖成为一项重点施工工程。同时，在隧道工程施工的过程中，所包含的技术有很多，隧道光面爆破施工技术就是其中的一个，主要是保证周围岩土层的稳定、安全、完整等性能，并且降低对岩土层的开挖量，提升隧道工程的支护能力以及施工质量。因此，本文以木札岭隧道为例，对隧道光面爆破施工技术的相关内容，进行了简要的分析和阐述。

关键词：隧道工程；光面爆破施工技术；施工质量

1引言

由于隧道施工项目具有一定的繁琐，施工环境也相对较为复杂，这样施工质量难以控制，经常出现超挖和欠挖的现象。因此，为了改变这样的状况，逐渐将隧道光面爆破施工技术应用到其中，并且逐渐受到了相关行业的关注。同时，经过很多隧道工程施工实践证明，隧道光面爆破施工技术在保护周围岩石层稳定性方面，具有良好的效果，大大提升隧道工程的安全性，加强了工程施工质量控制力度。由此可见隧道光面爆破施工技术的应用，可以为隧道工程带来良好的综合效益。

2工程案例分析

就以木札岭隧道工程为例，木札岭隧道为郑西高速尧山至栾川段的重要组成部分，为分离式是双洞隧洞，其结构为双向四车道，全长为6537m，由中交二公局承建的尧栾土建2标负责木札岭隧道进口段2071m。同时，木札岭隧道工程中单边隧道的高度为7m、宽度为11m，周围岩石是以花岗岩为主，利用钻爆法展开工程施工。另外，由于地质条件相对较为复杂，施工的难度相对较大，为了保证周围岩石层的稳定性，将隧道光面爆破施工技术应用到其中，经常2-4个月的施工周期，证明当初的选择是正确的，其施工效果是非常好的。

3光面爆破技术的特点和原理

3.1光面爆破技术的特点

根据在隧道施工中采用新奥法施工技术的要求以及本工程所在地区的地质条件等因素，然后根据施工现场中的实际情况和施工队伍的整体素质等，最终确定采用光面爆破技术进行施工。在隧道施工中采用光面爆破技术，不仅可以有效提高围岩自身的承载能力，而且可以大大降低对围岩的扰动，所以此技术特别适合在复杂地质条件下采用。在特殊的不良地质条件下采用此技术不仅可以减少支护的工程量，而且可以大大减少危石的数量，因此提高了施工的安全性。此外，由于在隧道施工中采用光面爆破技术之后得到的开挖面较为平整，而且周围的岩石也不存在破碎现象，并且大大减少了在爆破之后周围岩体中出现裂缝的概率，所以也会大大减少进行超欠挖的工作量。而且根据之前采用光面爆破技术进行隧道施工的经验可知，与普通的爆破技术相比，其超挖工作量减少了大约有10%～15%左右，而且具有较少的出碴量，所以也不需要花费大量的资金和精力进行支护，也降低了支护施工的成本，提高了施工速度。

3.2隧道光面爆破施工技术原理

隧道光面爆破施工技术也可以叫做控制性爆破，主要是控制隧道工程超欠挖现象的发生，保证隧道工程表面的平整度。在隧道光面爆破施工的过程中，通过对周边眼、掏槽眼、辅助眼、底板眼的布置，根据隧道工程起爆的顺序，以及微差时间形成临空面，并且利用压顶式爆破方式，保證隧道工程中周围岩土层的稳定性，进而保证良好的施工质量。另外，在隧道光面爆破施工的过程中，通过利用不连续不耦合装药、雷管分段位布设、专用红线导爆索形等装药形式，实现周边眼同时起爆的模式，并且可以分散装药量，对周围的岩土层不会造成较大的影响，保证隧道工程的光滑性和平整性，进入提升隧道工程的施工质量。

4隧道光面爆破施工技术分析

隧道光面爆破施工技术主要包括有：放样布眼、钻眼施工、装药等方面，下面就对具体的施工内容进行了简要的分析和阐述。

4.1放样布眼

放样布眼是隧道光面爆破施工中的一项基础内容，主要是保证后期施工的准确性。但是，在放样布眼之前，施工人员需要根据隧道工程的实际情况，炮眼布置布置图利用全站仪红外线精确放样出开发轮廓线和炮眼位置，并且需要对周围轮廓线的放样呈现的误差进行控制，一般情况下应当控制在±2cm范围内，避免对周围的岩石层造成较大的影响。另外，在测量放线的时候，应当对隧道工程超挖和欠挖等现象进行全面的检查，根据实际情况调整隧道光面爆破施工技术的参数，以此保证隧道光面爆破施工的效果，提升了隧道工程施工的质量，图1所示。

4.2钻眼施工

钻眼施工相对较为复杂，因此在施工的过程中，一定要明确以下几点内容。在钻眼施工的过程中，隧道工程周围围岩开挖钻孔的质量直接影响着隧道工程周围轮廓的平整度和美观性，其施工质量也无法得到有效提升。因此，在施工的过程中，可以利用人工手持风钻展开钻眼施工，一定要做到“定人、定钻、定位”的原则，并且钻孔需要做到“准、平、直、齐”的原则。另外，在钻眼施工的过程中，若是所负责的施工人员专业性较差，一定要及时更换施工人员，避免影响隧道光面爆破施工的正常展开，无法保证施工质量和施工效果。

在炮眼施工的过程中，对其深度和角度都是有着一定要求的，一定要根据隧道工程的实际情况设置其深度和角度。同时，在施工的过程中，需要对各个方面的误差进行控制，其中掏槽眼眼口间距的误差一定不能小于3cm，眼底间距误差小于5cm、辅助眼眼口排距、行距误差需要控制在5cm以内，周围眼眼口需要控制在3cm以内。另外，在控制的过程中，需要重点注意的是，眼底开挖断面轮廓线的距离，一定要控制在3cm-5cm之间，若是钻眼的深度相对较大便取大值，较浅的话取小之。

一定要根据情况调整炮眼的深度，保证主炮眼和辅助炮眼处于垂直面上，若是不符合相关要求，需要根据要求进行重新的调整，各项指标符合以后才能展开下一项施工环节。

4.3装药

隧道光面爆破施工技术是以不耦合装药，专用红绳导爆索形式装药结构为主，其余辅助炮眼采用连续装药的的方式，并且利用炮泥堵塞展开隧道光面爆破施工作业。同时，炮泥堵塞主要是利用炮泥机制作炮泥，在堵塞之前需要制成一个直径相对较小的炮泥，主要起到备用的作用。另外，需要利用相应的计算公式，确定堵塞的长度，例如：若是炮眼的直径为30mm、55mm的话，那么堵塞的长度一定不能小于23cm、50cm，这样才能保证隧道光面爆破施工的有效性。

4.4光面爆破施工注意事项

对所有爆破作业人员进行岗前培训，确保他们充分了解光面爆破的重要性以及一些有效可行的施工方法，提高其操作熟练程度；选用低爆速、低猛度、低密度、传爆性能好、爆炸威力大的2号岩石硝铵炸药；用不耦合装药结构、光面爆破不耦合系统为1.5～2.0，但药卷直径不应小于该炸药的临界直径，以保证稳定传爆；严格掌握与周边眼相邻的内圈眼和爆破效果，为周边眼爆破创造临空面。控制周边眼装药集中度，必要时采取间隔装药结构。

5结束语

综上所述，本文通过利用案例，对隧道光面爆破施工技术原理进行了分析，并且从放样布眼、钻眼施工、装药等方面，对隧道光面爆破施工技术的相关内容进行明确，主要目的就是保证隧道光面爆破施工效果，避免对周围岩石层造成严重的影响，提升了隧道工程的稳定性和安全性，并且隧道工程的整体施工质量，也到得到了很大程度上的提升。

参考文献：

[1]巩中江，柴敬尧，杨长庚. 铁路隧道光面爆破施工技术与管理实例[J]. 隧道建设，2017，37（12）：1593-1599.

[2] 邵鸿博. 正阳隧道光面爆破施工技术[J]. 铁道工程学报，2015，20（2）：92-95.

[3]韩贺庚，申志军，皮圣. 蒙华铁路隧道工程施工技术要点及机械化配套[J]. 隧道建设，2017，37（12）：1564-1570.

[4]龚振洲. 隧道施工中的光面爆破技术运用分析与阐述[J]. 建筑工程技术与设计，2017（8）.

[5]高晓星，吴通达. 浅论光面爆破技术在暗挖隧道施工中的应用[J]. 工程技术：引文版，2017（3）：00287-00287.