隧道光面爆破技術

隧道光面爆破技術中鐵二十局集團第五工程公司第三隧道工程隊翟德平光面爆破的定義

光面爆破就是控制爆破的作用范圍和方向，增加巖壁的穩(wěn)定性，減少爆破對保留巖體的破壞作用的一種爆破方式。兩個概念的自我理解

在長期以來的隧道施工中，我們常遇到對開挖方法的描述問題，而這些描述中最常見的就是“光面爆破”和“預裂爆破”兩個概念。

就筆者個人理解，“光面爆破”描述的是爆破效果，而“預裂爆破”則是為了達到光面效果而采用的一種爆破方法。光面爆破的作用機理光面爆破的破巖機理是一個十分復雜的問題，目前仍在探索之中。盡管在理論上還不甚成熟，但在定性分析方面已有共識。一般認為，光面爆破是周邊眼同時起爆，各炮眼的沖擊波向其四周作徑向傳播，相鄰炮眼的沖擊波相遇，則產(chǎn)生應力波的疊加，進而產(chǎn)生切向拉力，拉力的最大值發(fā)生在相鄰炮眼中心連線的中點，當巖體的極限抗拉強度小于此拉力時，巖體便被拉裂，在炮眼中心連線上形成裂縫，隨后，爆炸氣體的膨脹和裂縫進一步擴展，形成平整的爆裂面。光面爆破對于隧道施工的重要意義

眾所周知，隧道開挖是隧道效益好壞的重要決定因素，在我單位長期的隧道施工中總結(jié)出的:

向開挖要效益向支護要安全向鋪底要環(huán)境向襯砌要形象的理念已經(jīng)在公司上下得到高度認同。

咱們來進一步理解一下“向開挖要效益”在《高速鐵路隧道工程施工技術指南》鐵建設【2010】241號第10.2.1條款中，關于對超挖的允許范圍如下表所示：驗標對超挖處理的相關規(guī)定：超挖部分采用同級混凝土回填?？赡艽蠹疫€難以理解這會帶來多大的利潤損失，再看看下一張表。注意，表中所列超方僅為規(guī)范允許計算值，考慮噴射混凝土施工工藝，這個數(shù)字還需要加上30%的回彈量，加上回彈后的規(guī)范允許超方為20553m3，而噴射混凝土每方連工帶料按766元計算，超耗噴射混凝土需耗費15743598元。上一張幻燈片是目前咱們公司西成客專8標11工區(qū)房家灣隧道1#橫洞在噴射混凝土超方方面做的一些數(shù)據(jù)分析，但超方問題在所以隧道施工中都普遍存在，只是程度不同而已。說了這么多，想必大家已經(jīng)對于實施光面爆破有了深刻認識，下面的內(nèi)容我將和大家一道就如何開展好光面爆破工作進行探討，限于水平，過程中難免有很多不足，敬請各位領導、同仁批評指正！光面爆破工藝流程圖現(xiàn)場工作中的幾點注意事項1、嚴格放樣布點，用紅油漆準確繪出開挖中線和輪廓線，標出炮眼位置，并把誤差控制在3cm以內(nèi)，準確開眼（開眼誤差控制在3-5cm內(nèi)）；2、嚴格清孔，即裝藥前用高壓風將炮孔內(nèi)的石屑、泥水吹干凈；3、嚴格分片、分組裝藥，按照設計用藥量自上而下控制裝藥，雷管對號入座使用；4、嚴格復合式起爆網(wǎng)絡連接，確保起爆的可靠性及準確性。來看幾張過程中的照片再來說些大家可能忽略的事項

咱們在座各位領導及同仁都來至施工現(xiàn)場，對于前面幻燈片中說到的內(nèi)容幾乎都耳熟能詳了，下面我要說一些施工中常見的問題及其處理辦法。1、掛口。也就是常見的孔身爆破效果良好，但孔口出現(xiàn)完整炮眼的情況（正常情況是像剛才最后一張圖片一樣半痕殘留）。產(chǎn)生掛口的原因：

這是由于孔口受炸藥爆炸產(chǎn)生的作用力不足以將巖石破裂而致。常見的規(guī)避辦法：

“長短眼”，即周邊眼按照一長一短相間布置，利用短眼內(nèi)裝藥爆炸產(chǎn)生的力量對長眼炸藥爆炸力量的不足部分進行補充。從而規(guī)避這一現(xiàn)象。2、孔底超挖。這一現(xiàn)象是由裝藥集中在孔底造成的。這種現(xiàn)象如在不帶鋼架支護的地段（如II、III級圍巖地段）就會異常明顯，體現(xiàn)在上一排炮和下一排炮的炮茬錯臺嚴重。規(guī)避方法是：不連續(xù)裝藥（這種方法也可用于消除掛口現(xiàn)象）。但是這種方法會產(chǎn)生因殉爆距離難以掌握而出現(xiàn)盲炮，因此施工中常采用“紅線”傳爆使周邊眼內(nèi)的炸藥同時起爆予以消除。缺點是使用“紅線”成本較高。紅線（導爆索）光面爆破的技術要點

要使光面爆破取得良好效果，一般需掌握以下技術要點：

1、根據(jù)圍巖特點，合理選定周邊眼的間距和最小抵抗線，盡最大努力提高鉆眼質(zhì)量。

2、嚴格控制周邊眼的裝藥量，盡可能將藥量沿眼長均勻分布。

3、周邊眼宜使用小直徑藥卷和低猛度、低爆速的炸藥。為滿足裝藥結(jié)構(gòu)要求，可借助導爆索（傳爆線）來實現(xiàn)空氣間隔裝藥。

4、采用毫秒微差有序起爆。要安排好開挖程序，使光面爆破具有良好的臨空面。

5、邊孔直徑小于等于50mm。質(zhì)量控制標準

1）開挖壁面巖石的完整性用巖壁上炮孔痕跡率來衡量，炮孔痕跡率也稱半孔率，為開挖壁面上的炮孔痕跡總長與炮孔總長的百分比率。在高鐵隧道施工中，中硬巖不小于60%；硬巖不小于80%。

2）圍巖壁面不平整度（又稱起伏差）的允許值為±15cm。影響輪廓爆破質(zhì)量的因素，除爆破參數(shù)外，主要依賴于地質(zhì)條件和鉆孔精度。這是因為爆生裂縫極易沿巖體原生裂隙、節(jié)理發(fā)展，而鉆孔精度則是保證周邊控爆質(zhì)量的先決條件。光面爆破參數(shù)

1）光面爆破層厚度即最小抵抗線的大小，一般為炮孔直徑的10～20倍。巖質(zhì)軟弱、裂隙發(fā)育者，眼距應小而抵抗線應大；堅硬、穩(wěn)定的巖石上，眼距應大而抵抗線應小。

2）孔距一般為光面爆破層厚度的0.75～0.90倍，巖質(zhì)軟弱、裂隙發(fā)育者取小值。

3）鉆孔直徑及裝藥不偶合系數(shù)參照預裂爆破選用。II級圍巖全斷面炮眼布置示例II級圍巖全斷面裝藥參數(shù)示例III級圍巖全斷面炮眼布置示例III級圍巖全斷面裝藥參數(shù)示例IV級圍巖臺階法炮眼布置示例IV級圍巖全斷面裝藥參數(shù)示例幾點要說的話1、對于全斷面法，前面的內(nèi)容說了很多，但是施工中要注意由于開挖臺架限制造成鉆設炮眼誤差，從而影響光爆效果。2、對于臺階法則要注意由于下臺階高度過高而導致的上下臺階