隧道全断面施工光面爆破技术探讨.pdf

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1、交通建设建材与装饰2013年7月隧道全断面施工光面爆破技术探讨王保彦（中铁二十三局集团第三工程有限公司四川省成都市611137）摘要：近年来，新奥法广泛应用于公路隧道建设中，与之配套的光面爆破技术也渐渐被技术人员采用。新奥法施工的优点，必须通过光面爆破来实现，做好了光面爆破，才能充分利用围岩自身的承载力。本文结合隧道工程实际，从光面爆破定义、参数选定、参数计算过程及工艺方法几方面入手，详细介绍了光面爆破的施工方案，指出了光面爆破的优越性，为类似的工程项目提供借鉴。关键词：隧道；光面爆破；参数中图分类号：U455.6文献标识码：B文章编号

2、：1673-0038（2013）21-0256-03引言光面爆破是利用岩石抗拉强度远低于抗压强度的特性，通过控制爆破的作用范围和方向，科学布孔、合理选择参数、控制装药量、按一定的顺序起爆，使爆破后的岩面光滑平整，防止岩面开裂，以减少超、欠挖和支护的工程量，增加岩壁的稳定性，减弱爆破振动对围岩的扰动，进而达到控制岩体开挖轮廓的一种技术。在岩石中暗挖爆破成型大多采用光面爆破。1工程概况图2芋级围岩隧道开挖示意图如图3。某隧道设计速度为100km/h。洞内路面设计荷载是公路-玉级。隧道设计标准是山岭重丘区高速公路隧道；上下行独立双洞四车道分离

3、式隧道。隧道界限：净宽10.75m，净高5m。隧道内轮廓设计：依据《公路隧道设计规范》设计，内轮廓高度7.10m。本工程隧道为上下行独立双洞四车道分离式长隧道，隧道右幅K56+866~K59+150，长2284m，左幅ZK56+889~ZK59+430，长2541m，隧道平面曲线右线为：R5000（251.604m）+直线（444.752m）+R4000（819.924m）+直线（751.72m），左线为：直线（808.013m）+R5000（1165.227m）+直线（485.76m）。图3郁级围岩隧道开挖示意图2施工方案开挖施工选用

4、简易钻爆平台配合风钻进行钻爆施工，PC200隧道采用钻爆法施工，开挖采用光面爆破，尽量使隧道断面挖掘机、ZL-50装载机配合自卸汽车进行无轨出碴。隧道采用周边轮廓圆顺，以避开在棱角处的应力集中，加强围岩与支护动12m整体模板衬砌台车衬砌。态的监测，以可靠控制好围岩的变形；开挖后立刻采取初期支3.1放样布眼护，发挥围岩支护体系的整体支护作用；在围岩初期支护变形基钻眼前，技术人员根据隧道断面图及钻爆设计图用全站仪打本上稳定的基础下完成浇筑。出炮眼位置，用红油漆准确标出炮眼位置，其误差要求不超过53开挖施工工艺及其流程cm。洞门放样及进洞关系

5、示意图见图4。全断面炮眼布置图见图5。对于域、芋级围岩（S3）一般地段采用全断面开挖施工，开挖示意图如图1~2。图4洞门放样及进洞关系示意图隧道施工时为了防止侵限，通常把净空放大到5cm并加预留沉落量，因此在绘制开挖草图时也要将开挖轮廓的尺寸放大5cm同时还要另加变形预留量（底部不放大）。不同围变形预留量设置表1。图1域级围岩隧道开挖示意图3.2钻孔隧道郁级围岩采用上下台阶法施工。开挖示意图及流程图按照不同孔位，由钻工定点定位。钻工要熟悉炮孔作业布置·256·2013年7月建材与装饰交通建设3.3.3周边孔密集系数m炮眼密集系数也称炮眼

6、邻近系数，它表达了炮眼间距E与最小抵抗线W之间的关系，即m=E/W，m值的大小，对光面爆破效果影响最大，是光面爆破参数的一个重要值。当m=0.8~1.0，即W=1.25E时，爆破后的光面效果较好，它还受岩石性质、地质构造、开挖条件等因素的影响，实际工程应用时，应适当调整，硬岩中取大值，软岩中取小值。3.3.4装药集中度q图5全断面炮眼布置图装药集中度又叫线装药密度，表示单位长度炮眼的装药量表1不同围变形预留量设置表围岩类别变形预留量（cm）（g/m）。域3q=k伊S伊L芋5式中：k的单位为g/m，是爆破1m3岩石的用药量；S的单位郁8为

7、m2，是导坑断面面积；L的单位为m，是炮眼深度。注：本表所示值为参考值，放样应根据围岩实际情况进行调整。因为爆破隧道不同位置的炮眼作用有异，所以不同的炮眼装图，要能熟练地操作凿岩机械，特别是钻周边眼，一定要由丰富药量也不尽相同。经验的钻工负责钻孔，并有专人指挥，确保周边眼有准确的外插角，使两茬炮交界处偏差不大于15cm。同时，根据孔口位置岩石q=k伊E伊W伊L伊姿式中：q的单位为g，是单眼装药量；k的单位为g/m3，是单位的凹凸程度调整炮眼深度，保证炮眼底在同一平面上。炸药消耗量；W的单位为m，是炮眼爆破方向的抵抗线；E的单位3.3光面

8、爆破的参数为m，是炮眼间距；L的单位为m，是炮眼深度；姿为炮眼的位置周边眼间距E，周边眼密集系数m，最小抵抗线W，炮孔深度系数，一般情况下，掏槽炮眼姿=2耀3，扩槽炮眼姿=2，内圈眼姿=L，不耦合系数C，装