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【摘要】光面爆破是现代隧道施工的一种常用手段，合理确定其施工参数和控制要点，能够大大降低工程的施工成本，实现对断面超欠挖的有效控制，保护围岩，保证施工安全，并提高工程质量。本文主要介绍了隧道光面爆破施工控制技术，并结合某实例工程重点论述了光面爆破的施工控制要点。
【关键词】隧道光面爆破；施工控制；控制要点
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：
某高速公路隧道全长约3500米，洞身围岩主要为Ⅱ、Ⅲ级，岩层完整，岩体的主要构成是微弱风化中粗粒黑云钾长花岗岩。为减少对隧道围岩的干扰，提高隧道的光面效果，施工方在Ⅱ、Ⅲ级围岩施工中选择采用光面爆破技术。本文重点分析了光面爆破在该隧道中的施工控制。
1.光面爆破效果要求
一是要求轮廓整齐、不欠挖、美观圆顺，保证平均线性超挖不超过10厘米。二是要求炮眼基本基本对齐，其炮眼痕迹的保存率必须超过85%。三是要求两茬炮衔接台阶的平均值要比10厘米还小。
2.光面爆破的作用机理
光面爆破包括冲击波的拉伸破坏作用和爆炸气体的膨胀效应，且起爆同时发生，起爆后各炮眼的冲击波也会同时往周围径直传播，并与相邻炮眼的冲击波发生碰撞，使得应力波不断叠加和增强，同时产生切向拉力。而拉力的最大值位于两个相邻炮眼的中心连线的中点，一旦切向拉力大于岩体的极限抗拉强度时，在炮眼连线方向上的岩石就会被拉断，并形成贯穿裂缝，同时又抑制了孔壁上其它方向产生裂缝，从而很好的保护隧道围岩不被破坏，有效减轻爆破对围岩的扰动，随后在爆破气体的不断膨胀作用下，已出现的裂缝得到了进一步的扩展，逐渐形成平整的隧道爆裂面[1]。
3.影响光面爆破的主要因素介绍
一是地质条件，比如围岩的所属类别、岩层的实际走向、节理裂隙的发育程度等等。爆破施工单位应该根据不同的地质条件来选择科学合理的爆破方法并确定准确的爆破参数，像全断面光面爆破法应该用于Ⅱ、Ⅲ级围岩的爆破施工，而对Ⅳ、V级软弱围岩，则应选择弱爆破、短进尺、强支护方法，坚持少装药、多打眼的施工原则，尽量降低对围岩的干扰和破坏。
二是钻眼精度，其容易受到钻眼角度误差、开眼误差以及测量放线误差等的影响，故应选择经验丰富、技术熟练、责任心强的钻眼班组参与隧道的开挖施工，同时加强对钻眼施工人員的培训、指导和管理，不断提高钻眼精度。
三是爆破参数、爆破工艺、爆破器材等因素。施工单位必须对炸药的品种、起爆器材的爆破效果有全面了解，在施工时要选择合适的爆破器材和炸药，并采取正确的爆破工艺展开施工。尤其是爆破参数对爆破效果影响十分明显，施工单位必须要在现场试验的基础上，不断比选、设计、优化爆破参数，以提高光面爆破效果[2]。
光面爆破的施工工艺介绍
为确保隧道开挖轮廓的准确和圆顺，保护围岩，Ⅱ、Ⅲ级围岩应该选择光面爆破法。
4.1爆破设计
一是合理选择爆破器材。爆破器材包括起爆网络、 炸药品种、非电导爆管等，其中炸药品种有很多，比如硝铵炸药、防水乳化炸药、其他小药卷等，应根据具体爆破点的实际、需求来选择。为获得良好的爆破效果，应适当减少炸药用量，降低空气冲击波的威力，并用炮泥把洞内的全部炮孔堵塞好。
二是科学确定掏槽形式。掏槽形式有直眼掏槽、梅花型中空孔掏槽等，通常都是微差起爆来控制掏槽时间。
4.2爆破作业
爆破作业必须严格按照既定的爆破设计做好测量、钻眼、装药、引爆、通风找顶、初喷混凝土、出碴等施工。当开挖条件与设计条件不一致时，设计负责人应经过科学考察后再决定是否变更设计，开展爆破作业。
4.2.1测量
测量在爆破作业中地位十分重要，其是控制隧道开挖轮廓线精度的关键。通过准确测量，在施工面上详细画出隧道开挖断面的水平线、中线、轮廓线、起拱线，并标注出炮孔的具体位置，只有通过反复测量和检查确定符合设计要求后，才能进行下一步的钻眼工作，注意钻孔时要做到平行、方向直、位置准和孔底齐。
4.2.2钻孔
一是应严格按照设定的炮眼布置图进行钻孔作业，保证掏槽眼的眼口和眼底间距误差小于等于5厘米；二是应严格按设计开展辅助眼的角度和深度施工，保证眼口的行距和排距误差小于等于10厘米；三是周边眼位置应处于断面轮廓线上，误差控制在5厘米范围内，眼底距离开挖断面轮廓线应小于等于10厘米；四是内圈炮眼至周边眼的排距误差必须控制在5厘米范围以内；五是遇到开挖面的凸凹面较大的情况，应根据实际需要合理调整炮眼的深度，力求除底板眼和掏槽眼外的全部炮眼眼底处于同一垂直面上。
4.2.3装药
全部的装药工序都必须由人工完成，以提高爆破作业的安全性。装药前，首先必须利用高压风把钻孔中的细微岩粉全部清除干净并进行检查，确定合格才能开始装药工序。其次，应分片分组负责装药，必须严格按照炮孔布置图和爆破参数表所规定的雷管段号、装药量进行施工，正确的装药顺序是从上往下，先装两侧在装中间。第三是利用炮泥把炮眼口堵实，炮泥长度保持在30厘米范围内，但不能小于20厘米。第四，利用“一把抓”法完成爆破网络的连接，首先把掌子面的全部导爆管分成六束并分别捆绑在同段雷管上，其中每束导爆管可以捆绑两个同段雷管，然后再把六束导爆管并联捆绑在一个雷管上，并留出足够长度的导爆索，检查周边环境安全，最后起爆。
4.2.4通风找顶
爆破后，必须通风排烟和洒水30分钟，等到掌子面的炮烟基本消失后，才允许作业人员进入冲洗开挖面，挖除并清理全部危石。
4.2.5初喷混凝土
对拱部开展初喷混凝土施工，以封闭岩面，必须借助爆破堆碴的高度才能完成。
4.2.6出碴
装碴工作的完成通常需要反铲式挖掘机以及侧卸式轮胎装载机的同时互相配合运碴则应选用具备自卸功能的大型汽车，同时应在弃碴场设置至少2台推土机，以方便随时平整、碾压施工场地，并维持道碴道路的畅通无阻[3]。
5.光面爆破的技术要点分析
要想获得良好的隧道光面爆破效果，就必须熟练掌握一些技术要点。一是做好爆破作业的前期考察，准确了解和把握围岩的特点，以科学确定周边眼的最小抵抗线和相隔间距，最大限度提高钻眼精度。二是沿周边眼进行装药时，处理要控制装药量，还应注意炸药的均匀分布。三是周边眼炸药的最佳选择是小直径药卷或其他低爆速、低猛度炸药，通常都会借助导爆索来达到空气间隔装药的目的，以保证符合周边眼装药结构需要。四是确定开挖程序，选择毫秒微差有序起爆，尽量使得光面爆破后临空面状况良好。五是选择掏槽眼形式时，应充分考虑施钻设备的实际配置情况以及工作面的大小等因素。六是保证周边眼的直径不超过50毫米。七是保证周边轮廓和原设计要求基本相符，爆破后的岩石壁面平整度较好，控制其起伏度小于或等于8厘米。八是发生爆破后，岩面要求留有半眼孔痕，而整体性好的围岩半眼率要求是不低于90%。九是光面爆破后，围岩壁面不允许出现粉碎性的破坏或损伤，不应产生明显的新生裂隙，围岩的整体稳定性良好，无明显剥落现象，基本没有大的浮石或危石浮石，石碴最大不应超过30厘米，保持碴堆集中，抛距15米[4]。
6.结语
综上所述，对隧道光面爆破施工控制要点的研究和分析具有重要的现实意义，由于隧道光面爆破技术的高度复杂性，在具体的隧道光面爆破施工中，必须认真结合实际施工条件不断优化参数设计，并加强现场管理，有效监督和指导爆破作业的各项工序，以获得优秀的光面爆破效果。
【参考文献】
[1]肖逍.遂渝线龙凤隧道光面爆破施工技术[J].重庆建筑，2007，05：23-25.
[2]郑康亮，刘世波.隧道光面爆破施工的优化[J].西部探矿工程，2007，12：167-169.
[3]张兴忠，徐金坤.东田隧道光面爆破施工技术[J].企业技术开发，2005，04：13-14+35.
[4]丛云野.大断面隧道光面爆破技术的改进与应用[J].科技致富向导，2013，06：226+223.
【关键词】隧道光面爆破；施工控制；控制要点
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：
某高速公路隧道全长约3500米，洞身围岩主要为Ⅱ、Ⅲ级，岩层完整，岩体的主要构成是微弱风化中粗粒黑云钾长花岗岩。为减少对隧道围岩的干扰，提高隧道的光面效果，施工方在Ⅱ、Ⅲ级围岩施工中选择采用光面爆破技术。本文重点分析了光面爆破在该隧道中的施工控制。
1.光面爆破效果要求
一是要求轮廓整齐、不欠挖、美观圆顺，保证平均线性超挖不超过10厘米。二是要求炮眼基本基本对齐，其炮眼痕迹的保存率必须超过85%。三是要求两茬炮衔接台阶的平均值要比10厘米还小。
2.光面爆破的作用机理
光面爆破包括冲击波的拉伸破坏作用和爆炸气体的膨胀效应，且起爆同时发生，起爆后各炮眼的冲击波也会同时往周围径直传播，并与相邻炮眼的冲击波发生碰撞，使得应力波不断叠加和增强，同时产生切向拉力。而拉力的最大值位于两个相邻炮眼的中心连线的中点，一旦切向拉力大于岩体的极限抗拉强度时，在炮眼连线方向上的岩石就会被拉断，并形成贯穿裂缝，同时又抑制了孔壁上其它方向产生裂缝，从而很好的保护隧道围岩不被破坏，有效减轻爆破对围岩的扰动，随后在爆破气体的不断膨胀作用下，已出现的裂缝得到了进一步的扩展，逐渐形成平整的隧道爆裂面[1]。
3.影响光面爆破的主要因素介绍
一是地质条件，比如围岩的所属类别、岩层的实际走向、节理裂隙的发育程度等等。爆破施工单位应该根据不同的地质条件来选择科学合理的爆破方法并确定准确的爆破参数，像全断面光面爆破法应该用于Ⅱ、Ⅲ级围岩的爆破施工，而对Ⅳ、V级软弱围岩，则应选择弱爆破、短进尺、强支护方法，坚持少装药、多打眼的施工原则，尽量降低对围岩的干扰和破坏。
二是钻眼精度，其容易受到钻眼角度误差、开眼误差以及测量放线误差等的影响，故应选择经验丰富、技术熟练、责任心强的钻眼班组参与隧道的开挖施工，同时加强对钻眼施工人員的培训、指导和管理，不断提高钻眼精度。
三是爆破参数、爆破工艺、爆破器材等因素。施工单位必须对炸药的品种、起爆器材的爆破效果有全面了解，在施工时要选择合适的爆破器材和炸药，并采取正确的爆破工艺展开施工。尤其是爆破参数对爆破效果影响十分明显，施工单位必须要在现场试验的基础上，不断比选、设计、优化爆破参数，以提高光面爆破效果[2]。
光面爆破的施工工艺介绍
为确保隧道开挖轮廓的准确和圆顺，保护围岩，Ⅱ、Ⅲ级围岩应该选择光面爆破法。
4.1爆破设计
一是合理选择爆破器材。爆破器材包括起爆网络、 炸药品种、非电导爆管等，其中炸药品种有很多，比如硝铵炸药、防水乳化炸药、其他小药卷等，应根据具体爆破点的实际、需求来选择。为获得良好的爆破效果，应适当减少炸药用量，降低空气冲击波的威力，并用炮泥把洞内的全部炮孔堵塞好。
二是科学确定掏槽形式。掏槽形式有直眼掏槽、梅花型中空孔掏槽等，通常都是微差起爆来控制掏槽时间。
4.2爆破作业
爆破作业必须严格按照既定的爆破设计做好测量、钻眼、装药、引爆、通风找顶、初喷混凝土、出碴等施工。当开挖条件与设计条件不一致时，设计负责人应经过科学考察后再决定是否变更设计，开展爆破作业。
4.2.1测量
测量在爆破作业中地位十分重要，其是控制隧道开挖轮廓线精度的关键。通过准确测量，在施工面上详细画出隧道开挖断面的水平线、中线、轮廓线、起拱线，并标注出炮孔的具体位置，只有通过反复测量和检查确定符合设计要求后，才能进行下一步的钻眼工作，注意钻孔时要做到平行、方向直、位置准和孔底齐。
4.2.2钻孔
一是应严格按照设定的炮眼布置图进行钻孔作业，保证掏槽眼的眼口和眼底间距误差小于等于5厘米；二是应严格按设计开展辅助眼的角度和深度施工，保证眼口的行距和排距误差小于等于10厘米；三是周边眼位置应处于断面轮廓线上，误差控制在5厘米范围内，眼底距离开挖断面轮廓线应小于等于10厘米；四是内圈炮眼至周边眼的排距误差必须控制在5厘米范围以内；五是遇到开挖面的凸凹面较大的情况，应根据实际需要合理调整炮眼的深度，力求除底板眼和掏槽眼外的全部炮眼眼底处于同一垂直面上。
4.2.3装药
全部的装药工序都必须由人工完成，以提高爆破作业的安全性。装药前，首先必须利用高压风把钻孔中的细微岩粉全部清除干净并进行检查，确定合格才能开始装药工序。其次，应分片分组负责装药，必须严格按照炮孔布置图和爆破参数表所规定的雷管段号、装药量进行施工，正确的装药顺序是从上往下，先装两侧在装中间。第三是利用炮泥把炮眼口堵实，炮泥长度保持在30厘米范围内，但不能小于20厘米。第四，利用“一把抓”法完成爆破网络的连接，首先把掌子面的全部导爆管分成六束并分别捆绑在同段雷管上，其中每束导爆管可以捆绑两个同段雷管，然后再把六束导爆管并联捆绑在一个雷管上，并留出足够长度的导爆索，检查周边环境安全，最后起爆。
4.2.4通风找顶
爆破后，必须通风排烟和洒水30分钟，等到掌子面的炮烟基本消失后，才允许作业人员进入冲洗开挖面，挖除并清理全部危石。
4.2.5初喷混凝土
对拱部开展初喷混凝土施工，以封闭岩面，必须借助爆破堆碴的高度才能完成。
4.2.6出碴
装碴工作的完成通常需要反铲式挖掘机以及侧卸式轮胎装载机的同时互相配合运碴则应选用具备自卸功能的大型汽车，同时应在弃碴场设置至少2台推土机，以方便随时平整、碾压施工场地，并维持道碴道路的畅通无阻[3]。
5.光面爆破的技术要点分析
要想获得良好的隧道光面爆破效果，就必须熟练掌握一些技术要点。一是做好爆破作业的前期考察，准确了解和把握围岩的特点，以科学确定周边眼的最小抵抗线和相隔间距，最大限度提高钻眼精度。二是沿周边眼进行装药时，处理要控制装药量，还应注意炸药的均匀分布。三是周边眼炸药的最佳选择是小直径药卷或其他低爆速、低猛度炸药，通常都会借助导爆索来达到空气间隔装药的目的，以保证符合周边眼装药结构需要。四是确定开挖程序，选择毫秒微差有序起爆，尽量使得光面爆破后临空面状况良好。五是选择掏槽眼形式时，应充分考虑施钻设备的实际配置情况以及工作面的大小等因素。六是保证周边眼的直径不超过50毫米。七是保证周边轮廓和原设计要求基本相符，爆破后的岩石壁面平整度较好，控制其起伏度小于或等于8厘米。八是发生爆破后，岩面要求留有半眼孔痕，而整体性好的围岩半眼率要求是不低于90%。九是光面爆破后，围岩壁面不允许出现粉碎性的破坏或损伤，不应产生明显的新生裂隙，围岩的整体稳定性良好，无明显剥落现象，基本没有大的浮石或危石浮石，石碴最大不应超过30厘米，保持碴堆集中，抛距15米[4]。
6.结语
综上所述，对隧道光面爆破施工控制要点的研究和分析具有重要的现实意义，由于隧道光面爆破技术的高度复杂性，在具体的隧道光面爆破施工中，必须认真结合实际施工条件不断优化参数设计，并加强现场管理，有效监督和指导爆破作业的各项工序，以获得优秀的光面爆破效果。
【参考文献】
[1]肖逍.遂渝线龙凤隧道光面爆破施工技术[J].重庆建筑，2007，05：23-25.
[2]郑康亮，刘世波.隧道光面爆破施工的优化[J].西部探矿工程，2007，12：167-169.
[3]张兴忠，徐金坤.东田隧道光面爆破施工技术[J].企业技术开发，2005，04：13-14+35.
[4]丛云野.大断面隧道光面爆破技术的改进与应用[J].科技致富向导，2013，06：226+223.