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摘 要：隧道施工中爆破技术的选取，对施工安全和施工企业的经济效益都将产生巨大影响。戴峪岭3#隧道在开挖施工中采用光面爆破技术，该技术能够有效控制爆破震动，减少超欠挖及爆破对围岩的扰动，并减轻对居民、地面构筑物的影响。
关键词：隧道 光面爆破 施工技术
中图分类号：TD235.374 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）011-005-02
1 前言
冲击波拉伸破坏、气体膨胀做功是爆破岩体产生的两种效应。光面爆破的方式可以同时起爆多个炮眼，通过各炮眼径向传播冲击波的叠加产生切向拉力，并在切向拉力高于岩体抗拉强度时发生断裂。这种爆破可使围岩在炮眼连线方向上形成贯穿裂缝，并最大限度地减轻了对整块围岩的扰动。在实际施工过程中，设计人员应根据隧道围岩情况选择合理光面爆破参数，并通过计算段装药量和选择合理装药结构控制震动范围，从而提高光面爆破效果。
戴峪岭3#隧道是庄盖高速公路路基桥涵工程中一座隧道，位于盖州市徐屯镇境内，呈西北-东南走向展布。本隧道为分离式隧道，全长1540m，其中左洞760m，右洞780m，起止里程为K85+680～K86+460。隧道址区基岩为燕山早期侵入花岗岩，进出及出口段为Ⅳ-Ⅴ级围岩，洞身段为Ⅱ-Ⅲ级围岩。
2 施工方案与施工流程
根据戴峪岭3#隧道现场围岩岩性、完整性、层理情况和施工工期要求，本次施工采用全断面一次性开挖法。全断面开挖施工中应严格掌握周边眼的方向，采用微差光面爆破方法减小超欠挖，从而最大限度地减轻围岩地段稳定性的影响。
2.1 钻爆设备及所用材料
采用18台YT-28型凿岩机和6台20m3空压机人工钻孔，钻孔直径为42mm，一字形合金钢钻头。炮眼采用 32mm€？00mm2岩石硝铵炸药。引爆采用电雷管，爆破网络用塑料导爆管连接孔内微差非电毫秒雷管起爆。
2.2 施工测量放样定位
钻眼前，测量人员用徕卡LEIKA-802全站仪定出隧道中心线和拱顶面高程；用红油漆画出开挖轮廓线并标出炮眼位置（误差不得超过5cm）；每次测量放线之前，应用隧道断面仪检查上次爆破断面，及时调整爆破参数以达最佳爆破效果。
2.3 布孔与钻孔
钻眼精度是保证爆破效果的关键，应测定出拱顶标高及轮廓线曲线段底标高，找出轨道中心线并结合周边眼画出开挖轮廓线，根据设计眼距、角度定出捣槽眼、辅助跟及底眼的位置。严格按设计角度钻掏槽眼、扩槽眼及周边眼，并保持孔眼平直、孔径均匀。钻眼时要求每个炮眼深度基本相同，眼底深度误差小于10cm。钻眼完毕，按炮眼布置图进行检查并详细记录，确保每个炮眼检查达到合格要求后进行装药。钻孔台架结构及风钻布置图见图1。
2.4 清孔装药
用炮钩和高压风管将石屑刮出并吹净，按照炮眼设计图自上而下分片组进行装药。周边眼采用间隔装药，辅助眼及掏槽眼采用连续装药。周边眼的药卷按设计装药结构提前加工好，并绑在竹片上轻推入孔中；其他孔药卷推入孔底并用竹竿压紧。每0.1m用黄泥或砂夹粘土压紧堵塞。堵塞长度应满足周边眼≥20cm，其它眼≥35cm。药量的分配根据炮眼类别、作用、深度确定，炮孔深3.5m。
2.5 起爆
起爆采用复式网络，导爆管采用四通管连接，各类炮眼雷管连接段数相同。引爆雷管用绝缘胶布包扎放置于离导爆管自由端15cm处，专人检查后再起爆。雷管采用非电毫秒雷管，药卷直径为 32cm，每管标准重150g，长200mm。周边眼装药采用非电毫秒雷管孔内微差正向起爆，采用导爆索加强爆破效果。辅助眼。及掏槽眼段位由孔内微差反向起爆。
2.6 出渣运输
采用挖掘机和侧卸式装载机将产生的炮渣运至指定的弃渣场，或作为土石方材料在工程中再利用。洞内车辆注意分道路行驶，并在卸碴码头的端头设置车挡以保证安全，此外还应做好弃渣场的防护和排水。
3 控制爆破震动的光面爆破参数
3.1 最小抵抗线
周边眼最小抵抗线与开挖的隧道断面大小有关，与岩石的性质和地质构造也有关。跨度大的断面较小断面最小抵抗线大，坚硬完整岩石较松软破碎岩石最小抵抗线小。
3.2 相对距系数
相对距系数K是影响爆破效果的重要因素，计算公式为K=E/B。其中：E为周边炮眼间距，cm；B为最小抵抗线，m；K总是<1，当E在40～50 cm，B在0.5～0.8m时，K应在0.5～1.0。
3.3 装药量计算
光面爆破装药量的计算公式为q= QaB，其中：q为装药集中度，kg/m；Q为单位体积耗药量，kg/m3；a为周边眼间距，m。通过现场试验确定q为150g/m。
3.4装药起爆
将装有计算药量的药卷绑在竹片上送入炮孔，药卷间用导爆索传爆；其它各类炮眼采用反向起爆孔底集中装药方式装入炮眼。起爆顺序为：掏槽眼——辅助眼——底板眼——内圈眼——周边眼。
4 影响爆破效果的其他因素
4.1 掏槽形式与炸药选用
戴峪岭3#隧道围岩为Ⅱ、Ⅲ类石灰岩，岩石坚硬完整，为达到高质量的爆破效果，单孔装药量较大；为降低掏槽孔段装药量及保证工期，掏槽形式采用三级复式掏槽。炸药的爆轰速度直接影响爆破震动速度，所以应采用低爆速炸药。为了达到好的爆破效果并减少炸药用量，施工中应堵塞好炮跟，掏槽孔全堵满，其余孔堵塞长度不小于抵抗线。
4.2 施工人员操作经验
在隧道爆破施工过程中选择熟练的施工人员，并加强制度管理及技术培训，从而避免测量放线、钻孔等误差。进行爆破参数比选实践，布设适宜的起爆网络、装药结构和爆破参数，选择合适的炸药品种及起爆器材等。应用先进的科学技术并配备先进的施工设备，将先进的钻爆设计理论与现场结合起来，从而达到最佳的爆破效果。
5 结论
戴峪岭3#隧道的围岩开挖全部实行光面爆破，开挖地段光爆效果良好：爆破后周边炮眼痕迹保存率达90%以上，超欠挖量减少约15%；产生的岩渣块度较小且均匀，节省了装运时间；减少锚杆、钢筋网等支护投入，节约了隧道开挖成本；同时岩面爆破平整，应力集中小，减少了安全隐患。可见，达到良好的光面爆破效果应在采取先进施工技术的前提下加强施工组织管理。爆破参数的设计应结合实际不断优化，通过各项控制措施减少对围岩的扰动、降低施工成本，最终确保施工安全及质量。
参考文献：
[1] 石涛.谈土石隧道光面爆破施工技术[J].中小企业管理与科技，2012（08）：135-136.
[2] 张恒博，王邵亮.浅谈隧道光面爆破施工技术[J].黑龙江交通科技，2010（10）：90-91.
[3] 陈国平，葛斌，张光宇.广昆铁路三棵树隧道光面爆破施工技术[J].铁道建筑，2013（5）：76-79.
关键词：隧道 光面爆破 施工技术
中图分类号：TD235.374 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）011-005-02
1 前言
冲击波拉伸破坏、气体膨胀做功是爆破岩体产生的两种效应。光面爆破的方式可以同时起爆多个炮眼，通过各炮眼径向传播冲击波的叠加产生切向拉力，并在切向拉力高于岩体抗拉强度时发生断裂。这种爆破可使围岩在炮眼连线方向上形成贯穿裂缝，并最大限度地减轻了对整块围岩的扰动。在实际施工过程中，设计人员应根据隧道围岩情况选择合理光面爆破参数，并通过计算段装药量和选择合理装药结构控制震动范围，从而提高光面爆破效果。
戴峪岭3#隧道是庄盖高速公路路基桥涵工程中一座隧道，位于盖州市徐屯镇境内，呈西北-东南走向展布。本隧道为分离式隧道，全长1540m，其中左洞760m，右洞780m，起止里程为K85+680～K86+460。隧道址区基岩为燕山早期侵入花岗岩，进出及出口段为Ⅳ-Ⅴ级围岩，洞身段为Ⅱ-Ⅲ级围岩。
2 施工方案与施工流程
根据戴峪岭3#隧道现场围岩岩性、完整性、层理情况和施工工期要求，本次施工采用全断面一次性开挖法。全断面开挖施工中应严格掌握周边眼的方向，采用微差光面爆破方法减小超欠挖，从而最大限度地减轻围岩地段稳定性的影响。
2.1 钻爆设备及所用材料
采用18台YT-28型凿岩机和6台20m3空压机人工钻孔，钻孔直径为42mm，一字形合金钢钻头。炮眼采用 32mm€？00mm2岩石硝铵炸药。引爆采用电雷管，爆破网络用塑料导爆管连接孔内微差非电毫秒雷管起爆。
2.2 施工测量放样定位
钻眼前，测量人员用徕卡LEIKA-802全站仪定出隧道中心线和拱顶面高程；用红油漆画出开挖轮廓线并标出炮眼位置（误差不得超过5cm）；每次测量放线之前，应用隧道断面仪检查上次爆破断面，及时调整爆破参数以达最佳爆破效果。
2.3 布孔与钻孔
钻眼精度是保证爆破效果的关键，应测定出拱顶标高及轮廓线曲线段底标高，找出轨道中心线并结合周边眼画出开挖轮廓线，根据设计眼距、角度定出捣槽眼、辅助跟及底眼的位置。严格按设计角度钻掏槽眼、扩槽眼及周边眼，并保持孔眼平直、孔径均匀。钻眼时要求每个炮眼深度基本相同，眼底深度误差小于10cm。钻眼完毕，按炮眼布置图进行检查并详细记录，确保每个炮眼检查达到合格要求后进行装药。钻孔台架结构及风钻布置图见图1。
2.4 清孔装药
用炮钩和高压风管将石屑刮出并吹净，按照炮眼设计图自上而下分片组进行装药。周边眼采用间隔装药，辅助眼及掏槽眼采用连续装药。周边眼的药卷按设计装药结构提前加工好，并绑在竹片上轻推入孔中；其他孔药卷推入孔底并用竹竿压紧。每0.1m用黄泥或砂夹粘土压紧堵塞。堵塞长度应满足周边眼≥20cm，其它眼≥35cm。药量的分配根据炮眼类别、作用、深度确定，炮孔深3.5m。
2.5 起爆
起爆采用复式网络，导爆管采用四通管连接，各类炮眼雷管连接段数相同。引爆雷管用绝缘胶布包扎放置于离导爆管自由端15cm处，专人检查后再起爆。雷管采用非电毫秒雷管，药卷直径为 32cm，每管标准重150g，长200mm。周边眼装药采用非电毫秒雷管孔内微差正向起爆，采用导爆索加强爆破效果。辅助眼。及掏槽眼段位由孔内微差反向起爆。
2.6 出渣运输
采用挖掘机和侧卸式装载机将产生的炮渣运至指定的弃渣场，或作为土石方材料在工程中再利用。洞内车辆注意分道路行驶，并在卸碴码头的端头设置车挡以保证安全，此外还应做好弃渣场的防护和排水。
3 控制爆破震动的光面爆破参数
3.1 最小抵抗线
周边眼最小抵抗线与开挖的隧道断面大小有关，与岩石的性质和地质构造也有关。跨度大的断面较小断面最小抵抗线大，坚硬完整岩石较松软破碎岩石最小抵抗线小。
3.2 相对距系数
相对距系数K是影响爆破效果的重要因素，计算公式为K=E/B。其中：E为周边炮眼间距，cm；B为最小抵抗线，m；K总是<1，当E在40～50 cm，B在0.5～0.8m时，K应在0.5～1.0。
3.3 装药量计算
光面爆破装药量的计算公式为q= QaB，其中：q为装药集中度，kg/m；Q为单位体积耗药量，kg/m3；a为周边眼间距，m。通过现场试验确定q为150g/m。
3.4装药起爆
将装有计算药量的药卷绑在竹片上送入炮孔，药卷间用导爆索传爆；其它各类炮眼采用反向起爆孔底集中装药方式装入炮眼。起爆顺序为：掏槽眼——辅助眼——底板眼——内圈眼——周边眼。
4 影响爆破效果的其他因素
4.1 掏槽形式与炸药选用
戴峪岭3#隧道围岩为Ⅱ、Ⅲ类石灰岩，岩石坚硬完整，为达到高质量的爆破效果，单孔装药量较大；为降低掏槽孔段装药量及保证工期，掏槽形式采用三级复式掏槽。炸药的爆轰速度直接影响爆破震动速度，所以应采用低爆速炸药。为了达到好的爆破效果并减少炸药用量，施工中应堵塞好炮跟，掏槽孔全堵满，其余孔堵塞长度不小于抵抗线。
4.2 施工人员操作经验
在隧道爆破施工过程中选择熟练的施工人员，并加强制度管理及技术培训，从而避免测量放线、钻孔等误差。进行爆破参数比选实践，布设适宜的起爆网络、装药结构和爆破参数，选择合适的炸药品种及起爆器材等。应用先进的科学技术并配备先进的施工设备，将先进的钻爆设计理论与现场结合起来，从而达到最佳的爆破效果。
5 结论
戴峪岭3#隧道的围岩开挖全部实行光面爆破，开挖地段光爆效果良好：爆破后周边炮眼痕迹保存率达90%以上，超欠挖量减少约15%；产生的岩渣块度较小且均匀，节省了装运时间；减少锚杆、钢筋网等支护投入，节约了隧道开挖成本；同时岩面爆破平整，应力集中小，减少了安全隐患。可见，达到良好的光面爆破效果应在采取先进施工技术的前提下加强施工组织管理。爆破参数的设计应结合实际不断优化，通过各项控制措施减少对围岩的扰动、降低施工成本，最终确保施工安全及质量。
参考文献：
[1] 石涛.谈土石隧道光面爆破施工技术[J].中小企业管理与科技，2012（08）：135-136.
[2] 张恒博，王邵亮.浅谈隧道光面爆破施工技术[J].黑龙江交通科技，2010（10）：90-91.
[3] 陈国平，葛斌，张光宇.广昆铁路三棵树隧道光面爆破施工技术[J].铁道建筑，2013（5）：76-79.