公路隧道施工洞身开挖讲义总结53

甘肃交通职业技术学院主讲教师：马安财2011.10模块二公路隧道施工隧道施工任务五隧道洞身开挖

任务分解：一、能根据围岩条件选用合适的开挖方式；二、掌握钻爆开挖的各项工作内容；三、理解隧道出渣运输的基本要求；四、能对隧道施工可能发生的问题加以分析并给出对策。一、开挖方式及选用常用的开挖方式有：钻爆开挖法、机械开挖法、人工和机械混合开挖等三种。一般山岭隧道最常用的是钻爆开挖法。三种方法比较：钻爆开挖较为经济和常采用，但对围岩扰动大，尤其对破碎软弱围岩的稳定性不利；机械开挖对围岩扰动小，速度较快，但机械和设备投资较大；人工开挖对围岩扰动最小，但掘进速度很漫，工人劳动强度太大。实际开挖方式的选择，应充分考虑被挖掘岩体的坚固性及围岩的稳定性，选择经济快速，又不会严重影响围岩稳定性的掘进方式。由于洞内地质情况千变万化，所以三种基本掘进方式要配合采用，要机动灵活的采用。二、钻爆开挖（一）钻爆开挖基本要求①必须先探明隧道工程地质和水文地质情况，才可进行隧道开挖；②断面不宜欠挖。开挖轮廓要预留支撑沉落量和变形量，以防止出现净空不够的情况；③采用先拱后墙程序施工时，下部开挖的厚度及用药量应严格控制，并采取防护措施避免损伤拱圈；④隧道洞身开挖，必须清除浮石。除完整坚硬岩层外、均应作好支撑，不良地质地段应结合地形开挖侧向安全洞；⑤合理确定开挖步骤和循环尺寸，保持各开挖工序相互衔接，均衡施工；⑥开挖断面尺寸应符合设计要求。开挖作业中，不得损坏支护、衬砌和设备，并应保护好量测用的测点；二、钻爆开挖⑦岩石隧道的爆破，应采用光面爆破或预裂爆破技术，施工中应提高钻眼效率和爆破效果，降低工料消耗。爆破后，对开挖面和未衬砌地段应进行检查，对可能出现的险情，应采取措施及时处理。对有瓦斯溢出的隧道，应根据工点地质情况，瓦斯溢出程度和设备条件，制定适宜的施工方案；⑧隧道双向开挖接近贯通时，两端施工应加强联系，统一指挥，并采取浅眼、低药量，控制爆破。当两开挖面间的距离剩下15m时，应改为单向开挖，直到贯通为止；⑨上行线与下行线双洞开挖时，应根据两洞的轴线间距、洞口里程距离，地质条件及其它自然条件，选择适宜的施工方法，确定好两洞开挖的时间差，并采取措施防止后行洞开挖对先行洞周壁产生不良的影响。二、钻爆开挖（二）钻爆开挖设计1．钻爆设计内容钻爆设计内容有：炮眼（掏槽眼、辅助眼、周边眼）的布置、数目、深度和角度、装药量和装药结构、起爆方法和爆破顺序等。2．钻爆设计图钻爆设计图包括：炮眼布置图，周边炮眼装药结构图、钻爆参数表、主要技术经济指标及必要的钻爆设计说明书等。钻爆作业必须按照钻爆设计进行钻眼、装药、接线和引爆。3．钻眼机械在山岭隧道施工中，钻爆掘进中主要使用的凿岩机有：二、钻爆开挖风动凿岩机和液压凿岩机。其工作原理都是利用镶嵌在钻头体前端的凿刃反复冲击并转动破碎岩石而成孔。凿岩机有的可以通过调节冲击功率和转动速度大小，以适应不同硬度的石质，达到最佳的成孔效果。将多台液压凿岩机安装在一个专门的移动设备上，实现多机同时作业，称为凿岩台车。二、钻爆开挖4．爆破材料隧道工程中使用的爆破材料有炸药、导火索、雷管、导爆索、继爆管及起爆材料等。⑴炸药（成分，优缺点，使用情况）隧道工程常用炸药一般以某种或几种单质炸药为主要成份，另加一些外加剂混合而成。目前，在隧道爆破施工中，使用最广的是硝铵炸药。硝铵炸药品种很多，但其主要成分是硝酸铵，占60%以上，其次是梯恩梯或硝酸钠（钾），占10%～15%左右。①铵梯炸药；②浆状炸药；③乳化炸药；④硝化甘油炸药（又称胶质炸药）。二、钻爆开挖隧道工程爆破使用的炸药，一般由厂制或在现场加工成药卷形式，药卷直径有Ф22mm，Ф25mm,Ф32mm,Ф35mm，Ф40mm等，长度一般为165～500mm，可按爆破设计的装药结构和用药量来选择使用。各种系列炸药的成分、性能、敏感度（热敏感度、火焰感度、机械感度、爆感度）、爆速、威力、猛度、爆炸稳定性、最佳密度等可见产品说明书。⑵起爆材料及网络设计设置传爆起爆系统的目的是在装药（药卷或药包）以外安全距离处，通过发爆（点火、通电或激发枪）和传递，使安在药卷或药包中的雷管起爆，并引发药卷或药包爆炸，达到爆破岩石的效果。起爆系统组成：起爆元件、传爆元件和末端工作元件。二、钻爆开挖起爆系统的工作过程是：导火索点燃后引爆雷管；从而使传爆元件中的导爆管起爆传爆，当导爆管传爆到连接块中的传爆雷管时，雷管起爆，再引起周围的导爆管起爆和传爆；这样连续传爆下去，是所有炮眼炸药起爆。1）起爆材料：①导火索与火雷管：导火索是用来传递火焰给火雷管，并使火雷管在火焰作用下传爆引发爆炸的材料。②电雷管：它是用电线传输电流，使装在雷管中的电阻发热而引起雷管爆炸。③塑料导爆管与非电雷管：塑料导爆管是用来传递微弱爆轰给非电雷管，使之爆炸的传爆材料之一。在聚乙烯塑料管的内壁涂有一层高能炸药，管壁上的高能炸药在冲击波作用下可以沿着管道方向连续稳定爆轰，从而将爆轰传播到非电雷管使雷管起爆。二、钻爆爆开挖塑料导爆爆管的优点：抗电、、抗火、、抗冲击击性能好好；起爆爆传爆性性能稳定定，扭结结、对折折、局部部断药、、管端对对接均能能正常传传爆。不不能直接接起爆炸炸药，应应与非电电毫秒雷雷管配合合使用。。运输和和使用过过程中抗抗破坏能能力强、、使用方方便，价价格便宜宜，且可可作为非非危险品品运输等等优点。。因此在在隧道工工程中被被广泛应应用，尤尤其是在在有电条条件和炮炮眼数量量较多时时适合使使用。导爆管可可用8号火雷管管、导爆爆索、击击发枪、、专用激激发器发发爆。其其连接和和分支可可集束捆捆扎雷管管继爆，，也可以以用连通通器连接接继爆，，如图2-5-1，图2-5-2所示。二、钻爆爆开挖图2-5-1导爆管-非电雷管起爆网络之一I火雷管；Ⅱ导火索；Ⅲ图中O符号为炮眼，旁边数字为毫秒雷管段别。二、钻爆爆开挖图2-5-2导爆管-非电管起起爆网络络之二1-导爆索；；2-8号雷管及及胶布；；3-导爆管；；4连接块；；5-炮眼二、钻爆爆开挖④导爆索索与继爆爆管。导导爆索是是以单质质猛炸药药黑索金金或太安安作为索索芯的传传爆材料料，它经经雷管起起爆后，，可以直直接引爆爆其他炸炸药。导导爆索有有普通导导爆索和和安全导导爆索两两种。继爆管是一种种专门与导爆爆索配合使用用的，具有毫毫秒延期作用用的起爆器材材（图2-5-3）。导爆索与继爆爆管具有低抗抗架散电流和和静电引起爆爆炸危害的能能力，装药时时可以不停电电，增加了纯纯作业时间，，所以导爆索索—继爆管起爆系系统在隧道工工程爆破中得得到了应用。。缺点是成本本比毫秒电雷雷管系统高，，且在有瓦斯斯环境中危险险性高，网络络中的导爆索索不能交叉。。图2-5-3导爆索与继爆管1-导火索；2-副起爆药；3-加强帽；4-缓冲剂；5-大内管；6-消爆管；7-导爆索；8-雷管壳；9-正起爆药；10-纸垫；l1-外套管；12-连接管二、钻爆开挖挖2）起爆网络起爆网络可分分为电爆破网网络和非电爆爆破起爆网络络。在隧道的的一个工作面面上，往往要要起爆几十发发至两百发左左右炮眼。为为准确起爆，，最好采用电电起爆。电起起爆最大特点点是可以用仪仪表检查电雷雷管的质量和和起爆网络的的连接情况，，从而保证起起爆网络的正正确性和可靠靠性。只要网网络设计正确确，计算无误误，就能保证证安全起爆。。非电起爆在在有瓦斯的环环境下不准采采用，而电起起爆则可以，，所以电起爆爆的适用范围围较广。主要要缺点是准备备工作比较复复杂，需要一一定的电力设设备，网络设设计计算较繁繁，相对于导导爆管起爆而而言，不易广广泛推广便用用。二、钻爆开挖挖在爆破中，电电爆破网络可可设计成串联联、并联、混混合联三种形形式。串联的优点是是：消耗电能能小，接线简简单，易于操操作，便于检检查，导线消消耗少。缺点点是：一个雷雷管不通，会会造成全部雷雷管拒爆；或或因敏感度高高的雷管先爆爆而使电路中中断，造成其其他雷管拒爆爆。为了提高高这种网络的的准爆可靠性性，实际爆破破中也常来用用复式串联网网络。并联的优点是是不致因为其其中一个雷管管断路而引起起其余雷管拒拒爆。缺点是是电爆网络总总电流大，需需要断面较大大的母线，连连接线消耗多多，漏接雷管管不易发现。。此外，当各各雷管电阻不不同，通过电电流就不同，，可能产生拒拒爆现象。这这种方法适用用于导坑等小小断面爆破。。混合联可分为为串并联和并并串联两种。。混合联是实实际工作中采采用较多的方方法。它要求求各支路的电电阻基本平衡衡，否则会造造成瞬发雷管管发火时间的的差异，更会会造成毫秒雷雷管秒量的额额外误差。二、钻爆开挖挖5．炸药品种选选择及用药量量计算岩石的抗爆性（或抗钻性））是指岩石抵抵抗爆炸冲击击波（或钻头头冲击）破坏坏的能力。岩石的抗钻性性主要取决于于其物理力学学性质，特别别是岩石在动动载作用下的的变形性质和和内聚力强弱弱，另外也受受到岩体结构构特征和地下下水等因素的的影响。隧道工程应按岩石的抗爆爆破性进行钻爆设计计，并按其抗钻性选择凿岩机具。应应根据岩石的的抗爆性、炸药药性能和价格格进行选择炸药药品种及计算算用药量Q值，以获得较较良好的爆破破效果和较低低的成本费用用。⑴炸药品种选选择炸药品种很多多，可按课本本93页表2-5-1选用，但应注注意越脆和韧韧性越强的岩岩体，应选用用猛度较高，，爆速较高的的炸药。目前前，在隧道工工程中，用于于爆破施工中中最多的是硝硝铵类炸药。。二、钻爆开挖挖⑵炸药用量计计算影响炸药消耗耗量的因素主要有：岩石石坚硬程度和和岩层的构造造；炸药的威威力；坑道断断面积及临空空面数目等。。确定用药量的的原则：从理理论上讲，应应按照达到预预定爆破效果果的条件下，，其爆炸功与与岩石阻抗匹匹配的原则计计算确定。①隧道爆破中中，每循环爆爆破的总装药药量值，按下下式计算：Q=K·L·S②耗药量K可参考已往施施工经验值确确定，课本96页表2-5-2。炸药单位消耗耗量K值的确定，主主要受岩石的的抗爆破性、、断面进尺比比S/L、临空面数目目、炮眼布置置形式、掏槽槽效果等因素素影响。二、钻爆开挖挖一般岩石的完完整性系数值值越大，K值就越大；断断面进尺比S/L越大，则K值越小；临空空面越多，K值越小；炮眼眼布置不当或或掏槽效果不不佳，K值会越大.隧道爆破中实实际采用的值值，通常K=0.7kg/m3～2.5kg/m3；96页表2-5-3是断面面积S=4m2～20m2导坑爆破开挖挖的值表。20m2以上的大断面面隧道，其值值可以参照有有关工程实例例采用对比法法选择确定；；在进行隧道施施工爆破设计计时，炸药单单耗量值及单单位耗药量的的多少，应根根据隧道开挖挖现场进行实实地试验计算算确定。二、钻爆开挖挖6．掘进速度V和掘进进尺L及开挖面的支支承作用。钻爆掘进每循循环过程一般般包括三个作业环节节：即每一次进进尺的钻眼爆爆破→出渣运运输→支撑初初期支护（必必要时采取临临时支撑）。。单循环爆破掘掘进深度称为为爆破掘进进尺L；单循环所占用用的时间称为为循环时间t；日掘进深度称称为掘进速度V=24L/t。⑴掘进速度：：采用较大的掘掘进进尺或较较短的循环时时间，均可取取得较快的掘掘进速度；掘掘进速度的加加快，要增加加劳动力和施施工机械，才才能节省施工工时间。实际际工程中，应应根据工期要要求，合理的的选择掘进速速度。二、钻钻爆开开挖⑵掘进进进尺尺和循循环时时间的的选择择当掘进进速度度确定定后，，主要要根据据围岩岩的稳稳定性性，开开挖面面的支支承作作用，，开挖挖断面面大小小，支支撑或或支护护条件件，机机械配配套能能力和和施工工组织织管理理水平平等因因素合合理地地选择择掘进进进尺尺和循循环时时间，，且须须保证证爆破破作业业应在在上一一循环环喷射射混凝凝土终终凝不不少于于4h后进行行。实际中中可以以采用用短进进尺，，多循循环掘掘进，，或者者采用用深进进尺，，少循循环掘掘进。。一般般在围围岩稳稳定性性较差差（Ⅳ～Ⅵ级），，或开开挖断断面较较小，，或支支护条条件较较差，，或钻钻眼和和出渣渣能力力不足足时，，应采采用短短进尺尺、多多循环环掘进进。反反之，，当围围岩较较稳定定（Ⅰ～Ⅲ），或或支护护速度度较快快，或或钻眼眼和出出渣能能力较较强时时，应应采用用深进进尺，，少循循环掘掘进（（采用用深孔孔控制制爆破破）。。目前前，我我国隧隧道工工程钻钻爆掘掘进进进尺多多在0.5m～5.0m左右。。二、钻钻爆开开挖⑶开挖挖面的的支承承作用用隧道掘掘进方方向上上最前前端的的开挖挖作业业正面面称为为开挖面面（掌掌子面面）。开挖挖面前前方（（一定定范围围内尚尚未被被挖除除的））岩体体，对对已开开挖区区段的的围岩岩起着着一定定的约约束作作用，，这种种约束束称为为开挖面面的支支承作作用。随着着隧道道掘进进，开开挖面面的支支承作作用逐逐渐前前移并并消失失，此此后，，围岩岩的稳稳定则则依赖赖其自自稳能能力（（成拱拱作用用）的的发挥挥及支支撑或或初期期支护护的作作用。。实测结结果表表明，，对一一般岩岩体，，开挖挖面的的支承承作用用，约约可持持续到到1～3倍的洞洞径区区段。。岩体体越破破碎，，其支支承作作用的的影响响长度度就会会越短短。在隧道道施工工过程程中，，在开开挖面面的支支承作作用消消失之之前即即作好好支撑撑或初初期支支护。。因此此在隧隧道施施工中中，注注意选择适适当的的掘进进进尺尺和允允许暴暴露区区段的的长度度。一般般在软软弱破破碎围围岩中中，应应采用用较短短的掘掘进进进尺，，并应应及时时予以以支撑撑或支支护。。二、钻钻爆开开挖7．炮眼眼直径径⑴合合理理选选择择炮炮眼眼直直径径炮眼眼直直径径对对凿凿岩岩速速度度、、炮炮眼眼数数目目、、炸炸药药单单位位消消耗耗量量、、坑坑道道壁壁的的平平整整程程度度和和石石渣渣块块度度等等均均有有影影响响。。当当炮炮眼眼直直径径及及药药卷卷直直径径较较大大时时，，可可减减少少炮炮眼眼数数目目，，使使炸炸药药相相对对集集中中，，但但是是炮炮眼眼直直径径过过大大，，凿凿石石速速度度大大大大减减慢慢；；炸炸药药相相对对集集中中，，则则石石渣渣块块度度较较大大及及洞洞壁壁平平整整度度不不好好，，并并且且对对围围岩岩爆爆破破扰扰动动较较严严重重。。因因此此必必须须根根据据隧隧道道石石质质、、凿凿岩岩能能力力、、炸炸药药性性等等条条件件，，选选择择合合理理的的炮炮眼眼直直径径。。⑵药药卷卷直直径径的的选选择择为了了避避免免发发生生管管道道效效应应导导致致药药卷卷拒拒爆爆，，要要求求药药卷卷直直径径的的大大小小应应与与炮炮眼眼直直径径相相匹匹配配。。二、、钻钻爆爆开开挖挖在隧隧道道工工程程施施工工爆爆破破中中，，常常用用不不偶偶合合系系数数来来控控制制药药卷卷直直径径，，不不偶偶合合系系数数λ=D/Ф（D为炮炮眼眼直直径径，，Ф为药药卷卷直直径径））反反映映炮炮眼眼孔孔壁壁与与药药卷卷之之间间的的空空隙隙程程度度。。一一般般应应将将不不偶偶合合系系数数控控制制在在1.1～1.4之间间，，且且要要求求药药卷卷直直径径不不小小于于该该炸炸药药卷卷的的临临界界直直径径。。实际际爆爆破破设设计计时时，，对对掏掏槽槽炮炮眼眼及及辅辅助助炮炮眼眼应应采采用用较较小小的的λ值，，以以提提高高炸炸药药的的爆爆破破效效率率；；对对周周边边炮炮眼眼则则可可采采用用较较大大的的λ值，，以以减减少少对对围围岩岩的的扰扰动动破破坏坏。。8．炮炮眼眼数数目目N及比比钻钻眼眼数数n⑴炮眼眼数数目目的的确确定定施工工爆爆破破中中，，应应根根据据各各炮炮眼眼平平均均分分配配炸炸药药量量的的原原则则计计数数炮炮眼眼数数目目N值：：二、、钻钻爆爆开开挖挖N=Q/q=（K·S）/(α·β)总装装药药量量：：Q=K··L··S;单孔孔平平均均装装药药量量：：q=α·βL⑵比钻钻眼眼数数nn是指指单单位位（（1平方方米米））开开挖挖断断面面的的平平均均钻钻眼眼数数。可可按按下下式式计计算算：：n=N/S比钻钻眼眼数数n是评评价价在在同同等等条条件件下下，，钻钻眼眼工工作作量量的的一一个个指指标标。。掏掏槽槽眼眼的的n值较大；；周边眼眼次之；；辅助眼眼的n值较小。。即在不不同部位位的炮眼眼布置的的密度、、间距是是不相同同的。二、钻爆爆开挖9．炮眼布布置钻眼前应应定出开开挖断面面中线，，水平线线和断面面轮廓，，标出炮炮眼位置置，经检检查符合合钻爆设设计要求求后方可可钻眼。。炮眼的深深度、角角度、间间距应按按爆破设设计要求求确定，，并应符符合下列列精度规规定：①掏槽眼眼眼口间间距误差差和眼底底间距误误差不得得大于50mm；②辅助眼眼眼口排排距、行行距误差差不得大大于50mm；③周边眼眼沿隧道道设计断断面轮廓廓线上的的间距误误差不得得大于50mm，周边眼眼外斜率率不得大大于50mm/m，眼底不不超出开开挖断面面轮廓线线100mm，最大不不得超过过150mm；④内圈炮炮眼至周周边眼的的排距误误差不得得大于50mm，炮眼深深度超过过2.5m时，内圈圈炮眼与与周边眼眼宜采用用相同的的斜率。。二、钻爆爆开挖隧道爆破破通常采采用掏槽爆破破，即将开开挖断面面上的炮炮眼分区区布置和和分区顺顺序起爆爆，逐步步扩大完完成一次次爆破开开挖，分分区是按按照炮眼眼的位置置、作用用的不同同有三种炮眼眼：掏槽眼眼、辅助助眼，周周边眼。。爆破中中各有不不同的位位置、长长度、方方向、间间距的要要求。图2-4-4三种炮眼1—4为掏槽眼；5—10为辅助眼，其余为周边眼二、钻爆爆开挖⑴隧道洞洞身开挖挖轮廓线线及预留留变形量量因为坑道道开挖后后围岩由由于失去去部分约约束而产产生向坑坑道方向向的收缩缩变形（（收敛）），所以以施工开开挖轮廓廓线应在在设计开开挖轮廓廓线的基基础上适适当加大大，称为为预留变形形量。确定开挖挖断面时时，除应应满足隧隧道净空空和结构构尺寸外外，还应应考虑初初期支护护并预留留适当的的变形量量。预留变形形量的大大小可根根据围岩岩级别、、断面大大小、埋埋置深度度、施工工方法和和支护情情况等，，采用工工程类比比法预测测。当无无预测值值时可参参照课本本99页表2-5-5选用，并并应根据据现场监监控量测测结果进进行调整整。二、钻爆爆开挖⑵掏槽眼眼布置方方法合理布置置掏槽眼眼应掌握握好炮眼眼的三度：深度、、密度和和斜度，，并通过过计算确确定用药药量及放放炮顺序序等。①掏槽炮炮的作用是将开挖挖面上适适当部位位先掏出出一个小小型槽口口，以形形成新的的临空面面，为后后爆的辅辅助炮开开创更有有利的临临空面，，达到提提高爆破破效率的的作用；；②掏槽眼眼只有一一个临空空面，且且受周围围岩石的的挤压作作用，故故常需要要采用较较大的炸炸药单位位消耗量量K值和较大大的装药药系数α值，以增增大爆破破粉碎区区，并利利用爆炸炸冲击波波及爆炸炸产物作作功，将将岩石抛抛掷出槽槽口。为保证掏掏槽炮能能有效地地将石渣渣抛出糟糟口，常常将掏槽槽眼比设设计掘进进进尺加加深10～20cm，并采用用反向连连续装药药和用双双雷管起起爆；二、钻爆爆开挖③槽口尺尺寸常在在1.0m2～2.5m2之间，要要与循环环进尺，，断面大大小和掏掏槽方式式协调。。要求掏掏槽眼口口间距误误差和眼眼底间距距误差不不得大于于5cm；④掏槽方方式一般般可分为为斜眼掏掏槽和直直眼掏槽槽两大类类（图））。斜眼掏槽槽的优点点：可按按岩层实实际情况况选择掏掏槽方式式和掏槽槽角度，，容易把把石渣抛抛出槽口口，且掏掏槽眼数数目较少少。其缺缺点是眼眼深度受受坑道断断面尺寸寸的限制制，不便便于多台台钻机同同时钻眼眼，钻眼眼方向难难掌握准准确。直眼掏掏槽的的优点点：便便于多多机同同时钻钻眼和和不受受断面面尺寸寸对爆爆破进进尺的的限制制，适适用于于深孔孔爆破破，从从面为为加快快掘进进速度度提拱拱了有有利条条件，，且掏掏槽石石渣抛抛掷距距离较较短。。目前前现场场多采采用直直眼掏掏槽。。但缺缺点是是其炮炮眼数数目较较多，，炸药药单耗耗量K值也要要加大大，炮炮眼位位置和和垂直直方向向要求求具有有较高高的精精度，，才能能保证证良好好的爆爆破效效果。。因地地质多多变，，几种种掏槽槽方式式可混混合使使用。。图2-5-5斜眼掏槽布置a）锥形；b、c）楔形；d）爬眼二、钻钻爆开开挖近年来来直眼眼掏槽槽中多多采用用大直直径空眼，其作作用相相当于于为装装药掏掏槽提提拱了了临空空面，，并取取得了了良好好的掏掏槽效效果。。一般般在中中硬和和坚硬硬岩层层中，，对于于设计计循环环进尺尺为3.5m左右时时，采采用双双空孔孔形式式最佳佳，对对3.5rn～5.5m的深孔孔掏槽槽，宜宜采用用三空空孔形形式最最好；；对3m以下的的浅眼眼掏槽槽，则则采用用单空空孔形形式较较好。。为了保保证掏掏槽炮炮眼爆爆炸后后岩渣渣有足足够的的膨胀胀空间间，一一般要要求空空眼体体积约约为掏掏槽槽槽口体体积的的l0%～20%为宜。。⑶辅助助眼布布置方方法辅助眼眼的作作用是是进一一步扩扩大槽槽口体体积和和爆破破量，，并逐逐步接接近开开挖断断面形形状，，为周周边眼眼创造造有利利的爆爆破条条件。。二、钻钻爆开开挖辅助眼眼的布布置主主要是是指炮炮眼间间距E值和最小抵抵抗线线V值的确确定。。主要要根据据岩石石软硬硬和用用药量量多少少，由由工地地试验验确定定。其其布置置原则则可参参照后后述周周边眼眼的布布置原原则进进行，，只是是V、E值及单单孔装装药量量q较大些些。一一般取取E/V=0.6～0.8为宜。。并宜宜采用用孔底底连续续装药药。辅辅助眼眼应由由内向向外，，逐层层布置置，逐逐层起起爆，，逐步步接近近开挖挖断面面轮廓廓形状状。抵抗线线：装药药重心心到自自由面面的距距离，，其最最小距距离称称最小小抵抗抗线。。二、钻钻爆开开挖⑷周边边眼的的布置置方法法周边眼眼的作作用目目的是是成型型（形形成轮轮廓线线）作作用。。周边边眼爆爆破后后使坑坑道断断面达达到设设计的的形状状和尺尺寸。。周边边眼的的位置置一般般是沿沿着设设计轮轮廓线线均匀匀布置置，其其炮眼眼间距距和最最小抵抵抗线线长度度均比比辅助助眼小小，目目的是是使爆爆破出出坑道道的轮轮廓较较为平平顺和和控制制超欠欠挖量量。当周边眼的的底端位于于岩质较松松软或较破破碎状时，，炮眼口应应放在设计计轮廓线以以内，眼底底则应根据据岩石抗爆爆破性来确确定其位置置，应将炮炮眼方向以以3%～5%的斜率外插插，这是为为了控制超超欠挖和下下一循环钻钻眼时便于于落钻开眼眼；对于中中硬岩层可可将周边眼眼放在设计计轮廓线上上；对于坚坚硬岩层可可将周边眼眼放在设计计轮廓线以以外10～15cm。此外，为为了保证开开挖面平整整，辅助眼眼及周边眼眼应使其眼眼底落在同同一垂直面面上，必要要时应根据据实际情况况调整炮眼眼的深度。。二、钻爆开开挖分部开挖炮炮眼布置图图全断面开挖挖炮眼布置置图三、光面爆爆破和预裂裂爆破法（三）光面面爆破和预预裂爆破法法(控制爆破)1．光面爆破破法光面爆破是通过调整整周边眼的的各爆破参参数，使爆爆炸先沿各各孔的中心心连线形成成贯通的破破裂缝，然然后内围岩岩体裂解，，并向临空空面方向抛抛掷。特点：这种爆破在在围岩中产产生的裂缝缝较少，使使爆破后的的岩石表面面能按设计计轮廓线成成型，表面面较平顺，，超欠挖很很小。光面爆破的的技术要求求：（1）依围岩特特点合理选选择周边眼眼间距和周周边眼的最最小抵抗线线。要点：周边眼间距距比一般爆爆破的间距距小，周边边眼的最小小抵抗线亦亦要相应减减小，即适适当加密周周边眼，调调整间距与与抵抗线比比值E/V。周边眼的的间距视岩岩石的抗爆爆性、炸药药性能、炮炮眼直径和和装药量而而定，三、光面爆爆破和预裂裂爆破法一般可取E=(8-18)d，d为炮眼直径径，对于坚坚硬和破碎碎岩石宜取取较小的值值；对于软软质或整体体性好的岩岩石宜取较较大的值。。周边眼的的间距与最最小抵抗线线比值通常常取E/V=0.8为宜，周边边眼最小抵抵抗线一般般取V=50～90cm左右。（2）严格控制制周边眼的的装药量应使药量沿沿炮眼全长长合理分布布，并合理理选择炸药药品种和装装药结构。。周边眼宜宜采用小直直径药卷和和低爆速炸炸药，可借借助传爆线线以实现空空气间隔装装药；用于于光面爆破破的周边眼眼的炸药，，与主体爆爆破的炸药药相比，应应选择爆速速较低，猛猛度较低，，爆力较大大，传爆性性良好的炸炸药，而底底板眼则宜宜选用高爆爆力的炸药药，可以克克服上覆石石渣的压制制和起到翻翻渣作用。。周边炮眼眼的装药量量与装药密密度要减少少，并使炸炸药均匀地地分布在整整个炮眼内内，周边眼眼装药量应应具有破岩岩所需的应应力能量，，又三、光面爆爆破和预裂裂爆破法不致造成对对围岩的严严重破坏，，施工中应应根据炮眼眼孔距E、光面层厚厚度V、石质及炸炸药种类等等因素综合合考虑选择择和调整。。一般单位位炮眼长度度装药量即即线装药密密度控制在在0.04kg/m～0.4kg/m。（3）采用周边边眼同时起起爆。要求采用毫毫秒雷管微微差顺序起起爆，应使使周边爆破破时产生临临空面，同同段的周边边眼雷管起起爆时差应应尽可能小小，尽可能能能同时起起爆，使炮炮眼间爆炸炸力起共同同作用，比比较容易炸炸成平面。。对石质稍稍差的岩石石，宜采用用毫秒迟发发电雷管起起爆周边炮炮眼，它既既具有同时时起爆的爆爆破威力，，又可以减减少对轮廓廓线以外围围岩的扰动动。三、光面爆爆破和预裂裂爆破法光面爆破的的起爆顺序序是:掏槽眼→辅辅助眼→周周边眼→底底板眼。辅助眼应由由里向外逐逐层起爆，，还应使辅辅助眼爆破破后尽量接接近开挖轮轮廓形状，，爆破层厚厚度尽可能能一致；并并应注意不不要使爆炸炸落下的石石渣堵死周周边眼的临临空面。（4）严格掌握握钻眼作业业，使三种种炮眼的位位置及方向向准确无误误，否则光光面爆破的的效果会明明显降低，，达不到光光面爆破的的目的。（5）各光面爆爆破参数如如周边眼间间距E，最小抵抗抗线V、相对距E/V和装药集中中度q等，应采用用工程类比比法或根据据爆破漏斗斗及成缝试试验确定，，在无条件件试验时，，可按课本本103页表2-5-6选用。三、光面爆爆破和预裂裂爆破法2．预裂爆破破法裂爆破实质质上也是光光面爆破的的一种型式式，是在光光面爆破法法的基础发发展起来的的。其爆破破原理与光光面爆破原原理相同，，只是在爆爆破的顺序序上，，光光面面爆爆破破是是先先引引爆爆掏掏槽槽眼眼，，接接着着引引爆爆辅辅助助眼眼，，最最后后才才引引爆爆周周边边眼眼；；而而预预裂裂爆爆破破则则是是首首先先引引爆爆周周边边眼眼，，使使沿沿周周边边眼眼的的连连心心线线炸炸出出平平顺顺的的预预裂裂面面。。由由于于这这个个预预裂裂面面的的存存在在，，对对后后爆爆的的掏掏槽槽眼眼和和辅辅助助眼眼的的爆爆炸炸波波能能起起反反射射和和缓缓冲冲作作用用，，可可以以减减轻轻爆爆炸炸波波对对围围岩岩的的破破坏坏影影响响，，爆爆破破后后的的开开挖挖面面整整齐齐规规则则。。由由于于成成洞洞过过程程和和破破岩岩条条件件不不同同，，在在减减轻轻对对围围岩岩的的扰扰动动程程度度上上，，预预裂裂爆爆破破较较光光面面爆爆破破的的效效果果更更好好一一些些。。所以以预预裂裂爆爆破破更更适适用用于于稳稳定定性性较较差差的的软软岩岩或或破破碎碎岩岩层层中中。。但但预预裂裂爆爆破破的的周周边边眼眼间间距距和和最最小小抵抵抗抗限限都都要要比比光光面面爆爆破破的的小小，，相相应应地地要要增增多多炮炮眼眼数数量量，，钻钻眼眼工工作作量量增增大大。。总之之，，硬硬岩岩宜宜采采用用光光面面爆爆破破，，软软岩岩宜宜采采用用预预裂裂爆爆破破，，分分部部开开挖挖时时可可采采用用预预留留光光面面层层光光面面爆爆破破。。三、、光光面面爆爆破破和和预预裂裂爆爆破破法法3．毫毫秒秒爆爆破破法法毫秒秒爆爆破破法法，，其其实实质质是是以以毫毫秒秒雷雷管管严严格格按按一一定定顺顺序序起起爆爆炸炸药药包包组组，，使使爆爆破破前前后后阶阶段段的的时时间间间间隔隔极极其其短短促促，，以以毫毫秒秒计计算算。。爆爆破破产产生生的的岩岩石石破破坏坏作作用用力力（（应应力力波波或或冲冲击击波波））可可以以叠叠加加，，促促使使岩岩石石易易于于被被炸炸碎碎；；同同时时，，前前后后段段爆爆破破传传递递到到围围岩岩内内部部的的冲冲击击波波又又相相互互干干扰扰和和相相互互抵抵消消，，使使冲冲击击波波对对围围岩岩的的震震动动破破坏坏大大为为减减弱弱。。该该爆爆破破法法具具有有下下列列优点点：①满满足足光光面面爆爆破破的的技技术术要要求求，，可可以以获获得得良良好好的的爆爆破破效效果果；；②毫毫秒秒爆爆破破对对围围岩岩的的震震动动破破坏坏最最少少；；同同时时，，可可以以减减少少滞滞炮炮和和滞滞炮炮带带来来的的麻麻烦烦；；③把毫秒爆破破一次爆破的的总延长时间间很短，即使使有瓦斯的岩岩层瓦斯也尚尚来不及泄出出就爆破完毕毕，可提高掘掘进速度。实现毫秒爆破破一般有两个个方法：一是是用毫秒雷管管和毫秒起爆爆器（用延长长仪器控制延延发时间）；；另一种方法法是使用毫秒秒雷管起爆。。三、光面爆破破和预裂爆破破法（四）装药结结构装药方法主要要有三种：1）药包直径与与掘进炮眼直直径一样，药药包集中在孔孔底称为集中中装药；2）空气（或木木棒）间隔装装药；3）小直径药包包，全孔均匀匀装药，孔口口用炮泥堵塞塞。其中小药包连连续装药对控控制超挖效果果最好。装药结构是指指继爆药卷和和起爆药卷在在炮眼中的布布置形式。按按起爆药卷在在炮眼中的位位置和其中雷雷管的聚能穴穴的方向可分分为正向装药药和反向装药药；按其连续续性则可分为为连续装药和和间隔装药。。1．正向装药将起爆药卷放放在炮眼口第第二个药卷位位置上，雷管管聚能穴朝向向眼底，并用用炮泥堵塞眼眼口，即每一一个炮眼内从从眼底向眼口口的装药顺序是：先装普通通药卷→次装装引爆药卷→→后用炮泥堵堵塞眼口。三、光面爆破破和预裂爆破破法2．反向装药将起爆药卷放放在眼底第二二个药卷位置置上，雷管聚聚能穴朝向眼眼口，即每个个炮眼内从眼眼底向眼口的的装药顺序是：先装引爆爆药卷→次装装普通药卷（（图）。国内外实践证证明，反向装装药结构能提提高炮眼利用用率，减少瞎瞎炮率，减少少石渣块度，，便于装渣运运输，增强抛抛掷能力和降降低炸药消耗耗量。当炮眼眼俞深时，反反向装药结构构的爆破效果果愈好。装药结构的选选用：掏槽眼眼和辅助眼多多采用大直径径药卷在孔底底连续装药。。周边眼可采采用小直径药药卷连续装药药或用大直径径药卷间隔装装药。装药前前应将炮眼内内泥浆、石屑屑吹洗干净。。已装药的炮炮眼应及时堵堵塞密封。周周边眼的堵塞塞长度不宜小小于200mm。三、光面爆破破和预裂爆破破法三、光面爆破破和预裂爆破破法（五）起爆顺顺序及时差⑴除预裂爆破破的周边眼是是最先起爆外外，在同一个个开挖断面上上，起爆顺序序是由内向外外逐层起爆；；⑵试验和研究究表面：各层层炮之间的起起爆时差越小小，则爆破效效果越好。常常采用的时差差为40ms～200ms，称为微差爆爆破；⑶内圈炮眼先先起而外圈炮炮眼后起，这这个顺序不能能颠倒，否则则爆破效果不不佳，甚至失失败。但在深深孔爆