光面爆破技術在隧道施工中的應用

顧光榮

貴州省銘豪爆破監理有限公司

光面爆破技術在隧道施工中的應用

顧光榮

貴州省銘豪爆破監理有限公司

光面爆破是隧道施工中不可缺少的實用技術，光面爆破技術的應用范圍和發展空間十分廣闊，因此進一步加強對其的研究非常有必要。在實際開挖隧道的施工中，要對周圍巖層的變化進行實時的測量和關注，來隨時的進行調整參數，合理的來實現選擇并對結構進行優化，加強對于光爆孔的順序合理的控制，從而確保光面爆破技術質量。基于此本文分析了光面爆破技術在隧道施工中的應用，以期提供一些借鑒。

光面爆破技術；隧道施工；應用

1、光面爆破技術在隧道施工中的優點

隨著我國經濟的快速發展，隧道施工也發展起來，光面爆破技術在隧道施工中的應用也愈來愈廣泛，事實上，它有著很大的優點：有效的避免了施工中挖掘少挖或者多挖的發生概率，既節約了一部分的時間，還提高了施工的速度，減少了施工所需的成本，更好的保證了施工的質量，而且在隧道進行光面爆破了之后，就會讓隧道的周圍形成一個光滑的壁面，這樣可以在隧道斷面符合輪廓的要求，讓周圍的巖石較少的損傷，來大幅度的保持周圍巖石的完整和穩定性，利于對于隧道的施工和維護。

2、工程概況

貴陽市軌道交通2號線為南北—東西—南北向骨干線，連接白云新區、觀山湖新區、老城區(云巖區及南明區)、龍洞堡片區。本設計僅對貴陽市輕軌交通2號線一期工程土建1標段中的出入段線和正線區間段隧道爆破開挖進行設計：正線區間隧道右 隧YDK9+650～+884.589， 全 長234.589m， 左 隧ZDK9+ 630～+ 884.589，全長254.589m，即從一期工程起點沿白云北路下敷設向南前行進入七機路口站。出入段線區間隧道起訖里程：RDK0+ 067.614～+RDK1+422，全長1354.386m，即從七機路口站沿白云北路下敷向北前行后右偏進入麥架車輛段。

3、爆破技術的應用

3.1 爆破施工工藝選定

根據施工環境及地勘揭露圍巖情況，區間正線和出入段線隧道暗挖主要采用臺階法施工，考慮爆破方式、巖石巖性及排渣要求等因素，選定采用微差爆破工藝。起爆網路采用中心對稱法，每圈炮眼由中心向周邊延時起爆(根據允許單響藥量確定同時起爆炮孔數量)。

3.2 爆破器材選定

(1)炸藥品種的選用。炸藥品種與炸藥的爆破震動速度有直接影響。根據本工程地質、水文條件及施工環境狀況，選用防水效果好的乳化炸藥，詳細規格如下，乳化炸藥孔徑為40mm，藥包直徑為32mm，長度為400mm，單重為300g，形狀是圓柱狀。

(2)雷管品種的選用。爆破振動速度的大小與同時起爆的炸藥量有關，設計中要使每段雷管的起爆時差適當加大，防止前后段震動波的疊加，并在實際施工中根據試爆效果逐步調整雷管時差，嚴格控制單段最大一次起爆量，以達到降震的目的。

(3)起爆器選擇：選用高能脈沖起爆器連接激發針激發起爆。

3.3 爆破參數設計

爆破參數的確定采用理論計算法、工程類比法與現場試爆相結合，在保證爆破震動速度符合安全規定的前提下，提高隧道開挖成型質量和施工進度。

(1)循環進尺。對于隧道拱頂埋深較大(大于50m)，且為III級、Ⅳ級圍巖的施工區段控制循環進尺不大于2.5m；Ⅴ圍巖和隧道拱頂與地面保護物直線距離小于20m時循環進尺不大于1.5m；對于淺埋段(低于50m)循環進尺均不得大于2m。在實際施工中，循環進尺需根據圍巖情況、地面環境狀況和爆破效果可做適當調整，最短進尺控制在0.8m以上，低于則改為冷開掘進。

(2)炮孔深度L。本標段隧道爆破循環進尺按照實際圍巖級別和埋深狀況主要分別確定為1.1m、2.2m、2.5m，爆破設計的炮孔深度根據爆破部位不同而確定。

(3)炮孔布置。類似工程地質的裝藥集中度：q=0.1～0.15kg/m，由于本設計周邊光面炮孔間距為50mm，因此設計裝藥集中度取最小值(q=0.15kg/m)。

1)掏槽炮孔的布置原則。掏槽炮孔主要針對工人操作習慣以及便于作業，一般選擇在斷面的中下部位，并盡量考慮掏槽以上的炮孔為壓頂炮。掏槽設為一、二級楔形掏槽形式(根據循環進尺而定)，掏槽位置置于斷面的下部位置，距開挖底面0.6m～0.8m；采用連續延期段位雷管均可，掏槽延期段別間隔時差必須保證35ms，其拋碴距離控制在15～20m范圍內，可滿足各項施工作業要求，同時可減小爆破振動。掏槽眼炮孔深度比其他眼深0.3m。

2)周邊炮孔的布置原則。周邊炮孔是控制隧道開挖輪廓的關鍵炮孔，又稱光面爆破炮孔，它既可以控制圍巖超欠挖，又可以達到減小爆破對圍巖的擾動的目的。根據巖質和圍巖類別，周邊炮孔孔距E取(8～15)d(d為炮孔直徑)，最小抵抗線W＝(1.2～1.5)E，線裝藥密度：q=0.10～0.2Kg/m。

3.4 裝藥結構

本工程隧道裝藥結構分為兩種裝藥形式，一種是連續裝藥，另一種是間斷捆綁藥串裝藥。連續裝藥結構用于隧道開挖掏槽、擴槽、掘進、二臺、底板、內圈炮孔裝藥結構，就是將計算炸藥量φ32mm的藥卷逐節不間斷裝入孔內，孔口部位采取炮泥填塞即可；間斷捆綁藥串裝藥專用于周邊炮孔或光面炮孔裝藥，選用并加工成藥串，將計算炸藥量φ25mm的藥卷分割成每段50～75g(孔底藥包藥量適當加強)，均勻間隔地捆綁在導爆索上，在導爆索的孔底部位捆上起爆雷管(應注意傳爆方向)，并采用竹片引帶。

3.5 爆破注意事項

(1)雷管段位安裝一定要按照現場布置圖紙安裝，確保爆破的順序符合光爆要求。(2)電雷管和導爆索連接，為了確保起爆的一次性和安全性，必須認真做好電雷管與起爆器的連接以及與導爆管的綁扎效果，確保一次性完成爆破。

總之，因為光面爆破技術具有很多優點，因此在隧道工程應用較為廣泛，本文分析了光面爆破技術在隧道施工中的應用，以期提供一些借鑒。

[1]隋廣余.大斷面光面爆破在軟巖公路隧道施工中的應用[J].山西建筑，2008，33：317-318.

[2]姜軍.光面爆破技術在大斷面隧道硬巖施工中的應用[J].山西建筑，2008，07：346-347.

[3]何濤.光面爆破技術在公路小斷面隧道施工中的應用[J].價值工程，2014，03：114-115.