公路隧道工程光面爆破施工技術

梁鵬

山西路橋第六工程有限公司 山西晉中 030600

光面爆破需要嚴控爆破影響范圍及方向，不僅能夠保證爆破巖面平整度，也能夠有效控制巖面開裂現象，降低超挖與欠挖問題，顯著提高支護施工效果，增強巖壁結構的穩定性。

1 項目背景

此公路隧道工程設計是襯砌斷面，結構模式是馬蹄形斷面，其中V級圍巖的斷面尺寸是11.39m，寬度是13.27m，斷面面積是115.08m2；IV級圍巖的開挖斷面高度是8.27m，寬度是13.94m，斷面的面積是103.66m2。結合公路隧道工程現場地形與地質等實際條件，通過多方研究與討論最后決定選擇光面爆破施工技術，其中炮眼采用的是鑿巖機（型號是YT28），炮眼的半徑是21m。針對以上圍巖實施一次全斷面式爆破開挖，其中下臺階按照左右兩幅拉槽方式進行開挖作業；而上臺階拱腳隧道斷面應選擇起拱線進行建立[1]。

2 光面爆破施工技術

2.1 爆破設計

選擇爆破器材。結合公路隧道工程具體狀況，合理選擇爆破施工器材，其中器材半徑是16mm，單卷長度是20cm，重量是200g，選擇爆破速度＞3200m/s的石乳化查亞，同時周邊選擇爆索引爆[1]。

確定最佳爆破各項參數。此公路隧道工程選擇的爆破模式為平巷進，突出性特點是存在自由面，同時確定炮眼具體深度（一般是1.5m至3.5m）[2]。此外，平巷進炮眼基本包含掏槽眼、輔助眼以及周邊眼，必須結合工程具體狀況確定孔深、間隔距離等相關參數。

確定孔位。應對爆破面形狀與大小等相關要素進行綜合性研究，尤其要重視炮孔位置對巖面穩定性、爆破面與深度等造成的影響。根據輔助眼和周邊眼具體分布情況，以巖性為核心確定最優間隔距離（一般輔助眼間距范圍是0.6m至1.1m；周邊眼間距范圍是0.4m至0.6m）。

確定孔徑。需要結合鉆進速度、炮眼的數量以及炸藥量等相關參數確定炮眼的直徑。若是炮眼直徑比較大，則會影響鉆進施工速度；若是炮眼數量少，則會造成爆破分布不均。由此通過分析公路隧道工程相關條件確定的炮眼直徑是42mm，采用鉆進施工設備是普通鉆機，裝藥直徑是32mm。

確定孔深。炮眼深度的確定必須以保證圍巖和掌子面安全、穩定為前提，盡可能提高鉆機施工效率，同時在保證爆破施工效果的前提下而設定的最大進尺。通過綜合性研究公路隧道圍巖狀況，并參考初期支護結構的尺寸情況，V級圍巖與IV級圍巖的開挖進尺確定是2m，但V級圍巖的掏眼深度是2.2m，而IV級圍巖的掏眼深度是3.2m。

確定孔角。結合公路隧道工程項目具體要求，掏眼采用的方式是“傾斜”+“平行”+“混合”。其中傾斜掏眼突出特點是和工作面相交，基本包含了單向掏眼、錐形掏眼以及楔形掏眼等。在進行方案設計時，若是斷面寬度相對偏大，加之炮眼深度也比較深，則應選擇楔形掏眼，每對掏眼的間隔距離范圍是1m至4m，眼底間距范圍是0.1m至0.3m，炮眼具體數量范圍是4個至6個[3]。此外，V級圍巖應開挖進尺2m，然后采用單層掏眼方式；IV級圍巖應開挖進尺3m，然后采用雙層掏眼方式；而其他炮眼進行平行布置。

裝藥結構。此公路隧道工程光面爆破選擇的裝藥模式為不耦合裝藥，系數設定范圍是1.5至2.0，在進行炮眼裝藥時需要通過專業設備確定。為了能夠控制炮眼阻力，需要選擇炮眼底部安裝半個標準藥卷，從而使光薄層與巖體順利脫離[2]。

2.2 放樣布眼

公路隧道開挖階段，所有循環都必須實施參數測量，并對斷面結構進行有效控制。開挖區需要選擇油漆對輪廓線進行準確標記，確定最佳炮眼位置，且保證尺寸偏差＜5cm。

2.3 定位鉆孔

鉆眼必須按照標記位置精準施工。而在鉆眼施工階段應確保和隧道的軸線相平行，其他炮眼應比底眼的位置低5cm，以實現炮眼中的巖粉可以有效流出[4]。此外，掏槽眼施工必須嚴格控制打穿問題，底眼比其他炮眼深20cm。

2.4 清孔裝藥

在正式裝藥前，必須通過壓縮空氣方式把炮眼位置中的雜物等清理干凈，然后對炮眼數量進行仔細檢查，確保其符合設計方案規定基本要求。與此同時，需要根據規定要求準確計量單孔裝藥量，把炮眼內部雜物進行有效清理，保證炮眼內部無任雜物，以提升爆破施工效果。在裝藥階段要求技術人員分段安裝雷管，結合爆破施工順序完成裝藥作業，主要采用分區、定崗裝藥模式，以免發生雷管混亂安裝。而在炮眼裝藥作業結束后，應選擇炮泥實施封堵處理。

3 光面爆破質量控制措施

3.1 完善爆破設計

結合公路隧道工程現場地質條件與爆破效果確定最佳的爆破施工技術，并根據隧道爆破施工變化狀況不斷地優化爆破技術，以提升爆破施工質量。綜合分析公路隧道輪廓超欠挖具體情況，及時地調整炮眼間距、裝藥量與不耦合系數等相關參數，從而保證爆破施工質量符合工程規定基本要求。

3.2 提高鉆孔質量

炮眼間距必須符合鉆爆設計規定基本要求，且保證炮眼偏差＜5cm，輔助眼間距誤差＜5cm，周邊眼斜率偏差＜5cm/m[5]。此外，所有的炮眼位置應處在同一平行線，而孔底處于同一平面。在鉆孔施工結束后，需要安排專業技術人員負責孔底清理工作，然后選擇炮泥實施孔口封堵處理，確保裝藥效果符合工程規定要求。

4 結語

隧道是公路交通工程中的一項重要基礎性設施，其直接關系到公路行車安全。由此在公路隧道開挖施工時必須結合項目實際情況合理采用光面爆破施工技術，同時對開挖施工的每一個環節質量進行有效控制，確保相關技術參數符合設計方案基本規定要求。此外，應結合工程實際與施工經驗優化光面爆破設計，提高鉆孔施工質量，從而保證隧道爆破施工效果及質量。