隧道预留光爆层光面爆破工法

隧道预留光爆层光面爆破工法

郭泽川

一、前言

隧道开挖中采光面爆破技术，既可节约成本，加快进度，又容易保证施工安全，开挖出来的隧道轮廊表面光华、圆顺。近几年来我们在隧道施工中，结合地质条件、钻孔设备，不断摸索、完善，调整施工参数和工艺，找出一套经济、实用、应用范围广，又便于掌握的隧道光面爆破技术，经总结形成工法。 二、工法特点

① 工艺简单，便于操作，投入的机械设备少。

② 可根据预留光爆层的爆破情况调整光爆参数，爆破效果好，作业效果高，炸药单耗小，经济效益显著。

③ 根据不同的围岩类别，施工方法转换灵活机动，对隧道施工的适用范围广。

④ 对围岩的扰动小，施工安全可靠。 三、适用范围

本工法适用于Ⅲ类以上围岩采用钻孔台车或简易钻孔平台的单、双线铁路隧道、公路隧道、引水洞全短面开挖施工。 四、 施工工艺

中导洞超前，预留光爆层。前后同时作业，复合式爆破。 （一）工艺流程

见图1

导洞测量、打眼 导洞装药起爆 光爆层作业台车就位 沿开挖轮廊线测量、布眼 光爆层周边眼钻眼、装药 光爆层、导洞起爆 通风排烟、找顶 出碴 （二）施工要点

1爆破设计

（1） 确定导洞的断面尺寸

根据所施工隧道的地质条件、采用的施工设备、隧道的开挖轮廊尺寸等综合确定导洞的断面尺寸。

（2） 确定导洞掌子面与光面爆破作业面的距离。

隧道的断面不同，采用的施工设备不同，导洞掌子面与光面爆破作业面的距离也不一样。确定合适的距离使导洞与光面爆破同时作业时双方不受影响，提高作业效率，保证施工安全。采用钻孔台架打眼时，两工作面距离12~17m为宜，采用钻孔台车施工时，以25~30m为宜。

（3） 导洞爆破设计

采用常规的爆破方法来开挖导洞，关键是控制好爆破进尺。而想获得大的爆破进尺的关键是选择合适的掏槽方式。根据围岩类别和不同的导洞断面，可选择如下掏槽形式： ①复式楔形掏槽

这种掏槽形式是在浅眼楔形掏槽的基础上，进行双级甚至三级的掏槽，只要钻眼精确，按设计装药，一般均能得到良好的效果，且适用于不同围岩类别的中深眼隧道爆破。 ② 螺旅形掏槽

可根据石质的软硬分别布置2~3个空眼，以作为1号炮眼爆破的临空面，起爆的顺序从1号眼开始，而后2号、3号、4号螺旅形进行，装药长度为炮眼深度的91%左右。这种掏槽形式只要设计合理，较易形成槽腔，且掏槽爆破振动较小。 ③菱形掏槽

这是直眼掏槽中常用的一种掏槽形式，中间段设2个空眼，其他炮眼对称布置，1、2号炮眼爆完后形成一个菱形槽腔，装药长度取

其炮眼深度的90%左右，一般均能取得满意的效果。 ④大直径中直眼掏槽

采用钻孔台车进行作业时，为提高作业效率，通常采用这种掏槽

形式。可根据钻孔深度、岩石的软硬程度分别选用1~3个中空。 （4） 光爆层爆破设计

主要内容：周边眼的间距E、炮眼密集系数m、最小抵抗线W、炮眼装填系数、装药集中度q、装药结构、起爆方式等。 根据实践经验，通常采取的光爆参数见表1 表1光爆参数经验取值

岩石情况 开挖跨度/m 炮眼间距E/㎝ 最小抵抗线W/㎝ 相对距离E/W 装药集中度q/㎏m .-1软岩或较破 碎的中硬岩 ＜6 ＞6 ＜6 ＞6 40~50 50~60 60~70 70~80 55~75 75~90 72~83 82~87 0.64~0.76 0.59~0.72 0.80~0.86 0.76~0.82 0.11~0.16 0.08~0.16 0.17~0.28 0.14~0.25 整体性较好的中硬岩~硬石 （5） 周边眼装药结构

要取得理想的光爆效果，选择合理的装药结构是非常重要的。通常采取以下两种形式的装药结构：

①间隔装药，根据设计的装药集中度，把该孔炸药量均匀等 间距地装入炮孔，用导爆索连接。

② 连续不偶合装药，把炸药加工成光爆小药卷，不偶合系数控制在1.7~2.3范围内进行连续装药，毫秒雷管反向联接，或用导爆索联接。