1、1光面爆破技术在小断面隧道施工中应用分析摘要：随着我国经济的发展，兴建的天然气管道越来越多，有的天然气管道穿越丘陵和山区，需要进行隧道爆破施工。光面爆破技术对隧道施工质量的好坏起到决定作用。本文以川后山隧道的施工为例，论述了小断面隧道施工的应用与工程实践。希望对广大工程技术人员起到借鉴作用。 关键词：隧道小断面光面爆破 中图分类号：U455 文献标识码： A 文章编号： 小断面隧道施工时由于可操作场地较小，设备难以充分利用，作业面展开比较困难，以致施工进展较慢。这就需要在隧道施工时制定切实可行的施工方案和施工组织设计，合理组织施工，以确保按时完成任务。一隧道工程概况 福州市连江县川后山隧道水平
2、长度 1877.00m，实际长度 1879.84m，隧道净断面规格为 2.72.7m，全线设计坡度 5.5%。川后山隧道穿越地段最高点位于隧道洞身段，其高程为 337.6m；最低点位于隧道出洞口段，相对高差约为 257.0m，自然坡度 20-30 度，斜坡上多为林地，植物茂密。隧道自上而下第一层为第四系更新统残坡积层，该层主要由碎块石及粘性土组成，主要分布于隧道入、出洞口段；第二层燕山早期第一次侵入之二长花岗岩，以全中风化岩为主，中风化岩埋藏较深，在 9.20-218.30m 之间。围岩隧道穿越区无地表水，地下水主要为第四系松散岩类孔隙水和基岩裂隙水。由于隧道工程断面小，为了较好控制隧道超欠挖
3、，从质量和经济上考虑，经仔细研究方案，决定采取光面爆破技术进行开挖 二隧道施工流程 隧道洞口段围岩较差，出碴量少，采用 30 型装载机出碴；进入洞身段级围岩后，采用 LWLX-100 履带挖掘式装载机配合长宽 2.11.8m 的翻斗式农用车出碴。在隧道开挖时，隧道洞口段采用弱爆破人工机械配合开挖，隧道洞身段采用全断面光面爆破技术。 本施工洞身段光面爆破确定的施工顺序为：测量放样?钻眼?装药爆破?出碴喷浆在施工中测量人员放好线后，要立即报由质量员进行检查，合格后再向工人交代清楚，保证下道工序及时进行。施工时出现问题后应立即向负责人反应，以便及时解决。对于超挖现象，仔细分析原因，通常按 10m 一
4、个断面采用隧道断面仪测量检测。施工开挖时如果遇到较大石块，应调整爆破参数将较大的石块震碎以便出渣。 三爆破方案的确定： 在隧道洞身段，实行光面爆破前，应先进行爆破试验工作。根据实际的岩石性质，以复查计算的炸药用量等各数据在实际应用时，是否符合现场实际情况。光爆层采用导爆索起爆，主爆区用导爆管配以普通雷管及导火索。本工程小断面爆破设周边眼 24 个，实际深度 2m/个，底板眼 6 个，实际深度 2m/个，此外还有掏槽眼，辅助眼等。爆破时，电雷管31 发、毫秒雷管 44 发左右，炸药循环用量为 4548kg，导爆索 80m。实际每循环进尺约 1.61.8m ，打眼风钻采用 YT28 型凿岩机，配备
5、钻机 2台，4 人施工。按两个班组轮流交替作业。炮孔深度为 2 米，光爆孔直径选用 5 毫米，药卷直径 32mm。光面爆破的周边眼间距与普通爆破眼的间距不一样， ，根据设计资料光面爆破的炮眼间距定为 10 倍的炮孔直径，炮眼密集系数，根据现场试验，选择 0.5 米。光面爆破炮孔在施工中应控制好钻孔的斜度，以使各炮孔处于同一斜面上。炮孔装药采用连续结构。本工程光面爆破孔采用小直径药卷分段装药结构。待主爆区挖土完毕后，采用导爆索起爆进行光面爆破，为了达到好的爆破效果，应将各炮孔同时起爆。 四光面爆破的技术措施及要求 1 技术措施 适当加密周边眼。周边眼孔距适当缩小，可控制爆破轮廓，避免超欠挖，又不
6、致过大地增加钻眼工作量，合理确定光面爆破层厚度。光面爆破层厚度即最小抵抗线，由于周边眼的间距 E 与光面爆破层厚 W 有着密切关系，通常以周边眼密集系数 K 表示，K=E/W。根据小段面隧道施工经验，一般取 K=0.40.6，能达到最佳光爆效果。根据本隧工程地质特征，炸药选用低密度、低猛度、低爆速、高爆力的炸药，周边眼选用 2#岩石光爆药卷，其他炮眼选用 2#岩石乳化炸药。装药量根据孔距、光面爆破层厚度、石质及炸药种类等因素确定。 2 光面爆破施工技术要求 4结合我国的工程实践，首先开挖作业前，用全站仪按设计小断面放出隧道中线和开挖轮廓线，并使用白灰或红油线做醒目标志，标识在隧道的开挖断面上，
7、开挖边线一般比实际边线外延一米。同时进行的炮眼点位布置和标识以控制测量精度。然后根据设计的炮眼个数、眼距、炮眼深度及要求的外插角度进行钻爆作业，为防止人为原因引起超欠挖，钻工或司机在挖至设计深度附近时，应通知测量人员，进行随测随挖。以确保深度。其次开钻前将钻机，台架、风钻按规定就位，接通风、水、电路，保证开钻时能送水，送风。钻机开孔时，先用短钻杆钻，待钻孔定位并钻进半米以上后再换长钻杆。施工时要注意将炮眼间距偏差控制在允许范围之内，周边眼与内圈眼不大于 3 厘米，周边眼眼底不得超出外轮廓 5 厘米，其它眼不大于 5 厘米。并且在钻进中随时观察钻进情况，调整好钻眼方向，随时注意测量，以达到标准要
8、求。打眼时钻机须紧贴岩壁，为减少超挖应将钻机贴紧岩壁。周边眼外插角不大于 1.5，底板眼方向与隧道坡率要一致。掏槽眼位置若有误差可以根据掌子面围岩结构特征调整，掏槽眼掘进眼深定为 20 厘米，以取得较好的开挖进尺。最后装药前，采用高压风和特制钢管清洗眼中的石碴、石粉及泥浆。再采用台架由专人负责装药，装药量及操作应严格按照安全规范及技术交底的要求进行。在使用时根据实际情况随时进行调整以取得最佳的爆破效果。 五光面爆破效果及体会： 光面爆破后经检查，边坡的平整度符合要求，坡面残留半孔痕迹总5长度70，无明显的裂缝和严重的破坏，用直尺检测凹凸差不大于15cm，通过光面爆破，使边坡面凹凸不平现象得到消
9、除。提高了边坡的稳定性，在自然环境得到保护的同时也确保了居民安全。 川后山小断面隧道光面爆破的施工，取得了良好的效果，为以后的光面爆破施工取得了宝贵实践经验。在进行光面爆破时，一定要按设计方案进行凿岩和装药,并在施工前对工人做好交底工作。采用主爆区分层，合理安排好施工顺序，既能保证爆破效果,又能降低施工成本。另外在施工时须加强管理，由项目经理亲自抓质量，对任务完成达到标准的工人及时进行奖励。以确保施工安全和质量。 结束语： 川后山小断面隧道光面爆破技术的成功应用，表明我国小断面隧道光面爆破技术已达先进水平。通过应用隧道光面爆破技术不但确保了隧道施工的质量还缩短了工期，提高了经济效益。为更好的提高小断面隧道光面爆破技术，必须不断总结经验，修正调整各项钻爆参数，同时对开挖放样仔细测量再提高现场管理，这样就能使小断面隧道施工水平更上一个台阶。 参考资料： 1雷铨光面爆破在隧道施工中的应用J中国新技术新产品2009（14） 62陈孟达隧道光面爆破影响因素分析J中外建筑2010（7） 3代小明隧道光面爆破施工技术研究J中国科技信息2009（12）
