1、小净距隧道光面爆破技术探讨摘要：本文主要针对林屋隧道实际地质情况，对影响林屋隧道光面爆破原因进行全面的分析，总结，从而解决隧道光面爆破的存在的问题，有效控制了隧道的超欠挖，减少了爆破对围岩的扰动，加快了掘进速度，控制了施工成本，取得了较理想的爆破效果。文章详细介绍了林屋隧道光爆参数的选定及爆破效果。 关键词：高速公路山岭隧道；光面爆破；分析与控制 Abstract: this paper mainly according to the practical geological conditions for house tunnel, the impact of Lin house smooth
2、 blasting reason tunnel comprehensive analysis, the article, so as to solve the tunnel of smooth blasting, the existing problems of the effective control of the tunnel super owe to dig, reduce the disturbance of the blasting on the surrounding rock, speeding up the tunneling speed, control the const
3、ruction cost, better blast result has been made. This paper introduces the house tunnel blasting parameters for the light and the blasting effect. Keywords: highway tunnel and the mountains; Smooth blasting; Analysis and control 中图分类号：P633.2 文献标识码：A 文章编号： 0 概述 光面爆破是指按照隧道断面的设计轮廓线合理布置周边眼而进行的一种控制爆破，在爆破
4、后，在隧道周边形成一个光滑平整的边壁，使隧道断面既符合设计轮廓要求，又要使围岩不产生损伤，从而保持围岩的完整和自身承载能力，以达到减少超欠挖、控制成本、加快施工速度目的。 林屋隧道设计级围岩为中-微风化花岗岩；局部节理裂隙发育,岩石坚硬，局部有较破碎岩体。左洞长 875.5m，级围岩占 436m，占50%；右线长 880m，级围岩占 463m，占 53%。设计采用光面爆破进行开挖，锚、喷、拱架、网进行初期支护，全断面复合式衬砌。 通过初始的施工，发现存在一些问题：炮眼利用率 70%以下、炮眼痕迹保存率 5060%、局部超挖较大等现象。本文详细对光面爆破原因进行分析，总结，介绍林屋隧道光爆参数的
5、选定及爆破效果。 1 影响光面爆破的因素 1、周边眼钻孔精度影响，即开眼误差和钻眼角度误差。 2、左线右侧、右线左侧即靠中岩墙侧围岩结构面节理发育，平均间距 0.2-0.4m，倾角约 45，局部呈碎裂块状结构，爆破时， 爆破能量沿节理、裂隙损失较大，光爆效果较差； 3、对开挖围岩的节理裂隙认识不够全面，对原施工方案中的爆破参数进行了调整，但未达到理想状态； 2 施工方法与机具 2.1 施工方法 采用钻爆法上下台阶施工，利用可移动的钻爆平台人工风钻打眼，人工装药，非电毫秒雷管引爆，初期支护紧跟，无轨装碴、运输，模板台车衬砌。 2.2 施工机具 采用国产 YT-28 型手持风钻，钻头直径 38mm
6、，钻爆平台（自制）分三层，立体作业。小松 380 型侧翻式装载机装渣，20t 自卸汽车运输。 3 爆破设计 3.1 爆破器材的选用 1、主爆药采用爆炸性能、抗水性能、安全性能均较好及环境污染小的 2#岩石乳化炸药，规格为 32mm200m。 2、周边眼采用相同性能的直径为 32cm 的药卷。周边眼采用间隔装药，其它眼均采用连续装药。根据围岩岩层实际情况，对间隔距离和药量进行调整。 3、起爆材料采用 117 段的非电毫秒雷管起爆，塑料导爆管引爆，其中火雷管，导火索是作为网络起爆用。 4.2 钻眼深度的选择 综合考虑开挖工期、配套设备机具、单循环的要求进尺、循环作业时间、钻机的效率、机械的磨损、孔
7、间距的误差等因素，通过现场试验确定林屋隧道在级围岩条件下每循环进尺为 3.0m 比较合理，因此眼深确定掏槽眼 3.5m，其它眼深度 3.2m。 4.3 掏槽眼的确定 掏槽技术是隧道爆破的关键之一，它直接要为开挖爆破创造一个新的临空面，影响着炮眼的利用率和开挖进尺，因此选择一个好的掏槽方式是隧道开挖尤为重要的。 通过认真考虑林屋隧道围岩的整体性能、岩性特点、开挖断面的大小、施工队伍的施钻技术水平、钻机钻进速度、开挖循环时间、炮眼数量、装药量、爆破的震动强度、 对围岩的扰动等因素。经过比选直眼掏槽与斜眼掏槽的优缺点，最终确定采用斜眼楔型掏槽方式。 4.4 爆破参数的确定 4.4.1 炮眼深度 炮眼
8、深度根据循行进尺确定,公式为 L=l/。 式中：L-炮眼眼深度（m） ； l-循环进尺（m） ，按 3.0m 考虑；-炮眼利用率，采用 90%。 计算并经调整以后，周边眼及掘进眼为 3.2m，底板眼为 3.3m，掏槽眼确定为 3.5m。 4.4.2 循环装药量 单循环装药量 Q=kv 式中：k-单位体积炸药消耗量，kg/m3； v-需要爆破体积。 4.4.3 炮眼数量 炮眼数目 N=ks/ar 式中：k-单位体积炸药消耗量，kg/m3； s-开挖面积，m2； a-炮眼装药系数； r-炸药的线装药药密度，kg/m。 4.4.4 炮眼布置 按照炮眼布置原则，先布置掏槽眼、周边眼，再布置底板眼，最后
9、布置掘进眼。 4.4.5 周边眼单孔装药量 按照光面爆破的技术要求，E/W 比值采用 0.8；周边眼距 E=14d，确定为 54cm；抵抗线 W 则为 65cm； 线装药密度 q=0.27kg/m。 4.4.6 其它炮眼单孔装药量 Q=kawl 式中：k-单位炸药消耗量，kg/m3； w-炮眼爆破方向的抵抗线，m； a-炮眼间距，m； l-炮眼深度，m；-炮眼的部位系数。 4.4.7 装药结构 周边眼采用连续装药结构，药卷直径 20mm,装药不耦合系数为1.9，并用竹片将药卷与围岩隔开，其它炮眼采用 32mm 药卷。起爆方式采用导爆管传爆，采用并联方式联结，然后用导火索引爆。眼口用泥砂堵塞，长
10、度不小于 30cm。 4.4.8 现场修正 经过计算，钻爆参数确定以后，按照经验进行适当修正。最后再根据现场的实施效果，进一步做了调整。将原方案中的周边眼间距 50cm 调整为为 45cm，采用间隔装药，周边眼每眼装药 2.5 卷，自孔底至孔口，按 70cm 间距间隔装药。 炮眼布置见图 1 所示，装药参数见表 1。 图 1 炮眼布置图 表 1 装药参数表 4.5 起爆顺序及网络 4.6.1 光爆爆破时，从掏槽眼开始，一层一层从截面中心向外起爆，最后是周边眼爆破。 4.6.2 根据现场人工装药的方便及非电毫秒的延时误差，确定合理的起爆时差，若缺段时尽量采用大段别的代替，以保证时差。 4.6.3
11、 为保证周边眼同时起爆，引爆雷管均采用同段导爆管。 4.6.4 传爆导爆管均使用双线加强，以保证传爆正常。 4.6.5 起爆网络采用导爆管并联起爆。 4.6 控制措施 光面爆破是新奥法施工的三要素之一，光面爆破的效果直接影响下道工序的施工质量和施工成本， 光面爆破除需要一个好的爆破设计外，同时要在现场认真操作才能达到预期的效果，在实施的过程中，我们总结有以下几个方面： 1、技术人员先按中线及高程准确的画出开挖轮廓，并以爆破设计图准确标出炮眼位置，特别是周边眼及抵抗线宽度，必须确保在要求的误差内。 2、钻眼时要选用水平高的司钻手承担周边眼的钻眼，定人定位，严禁随意更换； 施工中严格按钻爆设计布眼
12、，首先钻正顶孔，在拱顶距作业面 1m 处悬挂一临时中心线，以保证炮孔沿坑道中心线钻进，然后，在此孔内插入炮棍作为其他炮孔的方向标准 。并严格控制施钻方向，提高钻眼精度； 3、预量钻杆长度，并在每根钻杆上做好 记号，钻孔后，使各孔孔底落在一个面上， 周边孔的深度不超过扩大孔的深度。 4、装药时，周边眼的药量及结构方式必须按设计装填，装药现场必须熟悉设计的技术人员负责指导，其它眼孔的可根据石质情况作适当调整。 5、爆破后由设计人员及施工人员在现场进行爆破效果分析，对爆破效果进行量化纪录，根据地质变化情况，及时优化调整爆破参数； 6、地质条件是确定爆破参数的基本依据。在现场施工中，我部紧跟开挖面对围
13、岩进行了观测描述，据此调整了爆破参数。我部原爆破方案中周边眼间距为 50cm，根据现场光爆效果来看，效果不理想，而后，我部进行了爆破试验，周边眼间距调整到 45cm 进行过了试验，通过爆破效果，最终确定周边眼间距调整为 45cm 效果较理想。 4.7 爆破效果 通过及时采取适当措施，使得光爆效果比较理想。实际钻眼深度3.23.4m，平均循环进尺 3.0m，隧道周边圆顺，与设计轮廓基本一致，平均线性超挖小于 5cm、周边眼间距均匀、炮眼痕迹保存率达 90%；炮眼利用率大于 90%；两茬炮之间的错台最大尺寸平均为 6cm，最大 9cm，纵向圆顺。爆炸后石碴块度适度，符合装载机装渣要求。 参 考 文 献 1 关宝树.隧道工程施工要点集M.北京,人民交通出版社，2003 2 刘清泉.爆破工程师手册M.北京：煤炭工业出版社，1992 3 中华人民共和国国家标准.爆破安全规程（GB6722-86）S.北京：冶金工业出版社，1986 4 中华人民共和国行业标准. JTG 042-94,公路隧道施工技术规范S. 北京：人民交通出版社，1995.
