隧道光面爆破技术

隧道光面爆破技术中铁二十局集团第五工程公司第三隧道工程队翟德平光面爆破的定义

光面爆破就是控制爆破的作用范围和方向，增加岩壁的稳定性，减少爆破对保留岩体的破坏作用的一种爆破方式。两个概念的自我理解

在长期以来的隧道施工中，我们常遇到对开挖方法的描述问题，而这些描述中最常见的就是“光面爆破”和“预裂爆破”两个概念。

就笔者个人理解，“光面爆破”描述的是爆破效果，而“预裂爆破”则是为了达到光面效果而采用的一种爆破方法。光面爆破的作用机理光面爆破的破岩机理是一个十分复杂的问题，目前仍在探索之中。尽管在理论上还不甚成熟，但在定性分析方面已有共识。一般认为，光面爆破是周边眼同时起爆，各炮眼的冲击波向其四周作径向传播，相邻炮眼的冲击波相遇，则产生应力波的叠加，进而产生切向拉力，拉力的最大值发生在相邻炮眼中心连线的中点，当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时，岩体便被拉裂，在炮眼中心连线上形成裂缝，随后，爆炸气体的膨胀和裂缝进一步扩展，形成平整的爆裂面。光面爆破对于隧道施工的重要意义

众所周知，隧道开挖是隧道效益好坏的重要决定因素，在我单位长期的隧道施工中总结出的:

向开挖要效益向支护要安全向铺底要环境向衬砌要形象的理念已经在公司上下得到高度认同。

咱们来进一步理解一下“向开挖要效益”在《高速铁路隧道工程施工技术指南》铁建设【2010】241号第10.2.1条款中，关于对超挖的允许范围如下表所示：验标对超挖处理的相关规定：超挖部分采用同级混凝土回填。可能大家还难以理解这会带来多大的利润损失，再看看下一张表。注意，表中所列超方仅为规范允许计算值，考虑喷射混凝土施工工艺，这个数字还需要加上30%的回弹量，加上回弹后的规范允许超方为20553m3，而喷射混凝土每方连工带料按766元计算，超耗喷射混凝土需耗费15743598元。上一张幻灯片是目前咱们公司西成客专8标11工区房家湾隧道1#横洞在喷射混凝土超方方面做的一些数据分析，但超方问题在所以隧道施工中都普遍存在，只是程度不同而已。说了这么多，想必大家已经对于实施光面爆破有了深刻认识，下面的内容我将和大家一道就如何开展好光面爆破工作进行探讨，限于水平，过程中难免有很多不足，敬请各位领导、同仁批评指正！光面爆破工艺流程图现场工作中的几点注意事项1、严格放样布点，用红油漆准确绘出开挖中线和轮廓线，标出炮眼位置，并把误差控制在3cm以内，准确开眼（开眼误差控制在3-5cm内）；2、严格清孔，即装药前用高压风将炮孔内的石屑、泥水吹干净；3、严格分片、分组装药，按照设计用药量自上而下控制装药，雷管对号入座使用；4、严格复合式起爆网络连接，确保起爆的可靠性及准确性。来看几张过程中的照片再来说些大家可能忽略的事项

咱们在座各位领导及同仁都来至施工现场，对于前面幻灯片中说到的内容几乎都耳熟能详了，下面我要说一些施工中常见的问题及其处理办法。1、挂口。也就是常见的孔身爆破效果良好，但孔口出现完整炮眼的情况（正常情况是像刚才最后一张图片一样半痕残留）。产生挂口的原因：

这是由于孔口受炸药爆炸产生的作用力不足以将岩石破裂而致。常见的规避办法：

“长短眼”，即周边眼按照一长一短相间布置，利用短眼内装药爆炸产生的力量对长眼炸药爆炸力量的不足部分进行补充。从而规避这一现象。2、孔底超挖。这一现象是由装药集中在孔底造成的。这种现象如在不带钢架支护的地段（如II、III级围岩地段）就会异常明显，体现在上一排炮和下一排炮的炮茬错台严重。规避方法是：不连续装药（这种方法也可用于消除挂口现象）。但是这种方法会产生因殉爆距离难以掌握而出现盲炮，因此施工中常采用“红线”传爆使周边眼内的炸药同时起爆予以消除。缺点是使用“红线”成本较高。红线（导爆索）光面爆破的技术要点

要使光面爆破取得良好效果，一般需掌握以下技术要点：

1、根据围岩特点，合理选定周边眼的间距和最小抵抗线，尽最大努力提高钻眼质量。

2、严格控制周边眼的装药量，尽可能将药量沿眼长均匀分布。

3、周边眼宜使用小直径药卷和低猛度、低爆速的炸药。为满足装药结构要求，可借助导爆索（传爆线）来实现空气间隔装药。

4、采用毫秒微差有序起爆。要安排好开挖程序，使光面爆破具有良好的临空面。

5、边孔直径小于等于50mm。质量控制标准

1）开挖壁面岩石的完整性用岩壁上炮孔痕迹率来衡量，炮孔痕迹率也称半孔率，为开挖壁面上的炮孔痕迹总长与炮孔总长的百分比率。在高铁隧道施工中，中硬岩不小于60%；硬岩不小于80%。

2）围岩壁面不平整度（又称起伏差）的允许值为±15cm。影响轮廓爆破质量的因素，除爆破参数外，主要依赖于地质条件和钻孔精度。这是因为爆生裂缝极易沿岩体原生裂隙、节理发展，而钻孔精度则是保证周边控爆质量的先决条件。光面爆破参数

1）光面爆破层厚度即最小抵抗线的大小，一般为炮孔直径的10～20倍。岩质软弱、裂隙发育者，眼距应小而抵抗线应大；坚硬、稳定的岩石上，眼距应大而抵抗线应小。

2）孔距一般为光面爆破层厚度的0.75～0.90倍，岩质软弱、裂隙发育者取小值。

3）钻孔直径及装药不偶合系数参照预裂爆破选用。II级围岩全断面炮眼布置示例II级围岩全断面装药参数示例III级围岩全断面炮眼布置示例III级围岩全断面装药参数示例IV级围岩台阶法炮眼布置示例IV级围岩全断面装药参数示例几点要说的话1、对于全断面法，前面的内容说了很多，但是施工中要注意由于开挖台架限制造成钻设炮眼误差，从而影响光爆效果。2、对于台阶法则要注意由于下台阶高度过高而导致的上下台阶