光面爆破技术在隧道施工中应用

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1、光面爆破技术在隧道施工中应用　　摘要：本文作者结合实际工作经验，分析介绍了在工程建设中光面爆破在各种隧道施工中起着非常重要的作用。关键词：光面爆破；技术；隧道施工Abstract:Theauthorcombinespracticalworkexperience,analysisdescribesthesmoothblastinginconstructionprojectsplaysaveryimportantroleinavarietyoftunnelconstruction.Keywords:smoothblasting;te

2、chnology;tunnelconstruction中图分类号：TB41文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）近年来，光面爆破在各种隧道施工中应用非常广泛，在工程建设中起着非常重要的作用。根据地质条件状况，在岩体较好的地段，隧道开挖经常采用全断面开挖、光面爆破的新技术取代了传统的7“少、慢、差、费”的掘进方法—普通爆破法。首先可以实现”新奥法”施工理论的“保证围岩整体性，充分发挥围岩自撑能力”的指导思想；其次可保证开挖质量，不至造成由于过大的超、欠挖而导致岩体开挖后出现应力集中的现象。再次光面爆破对围岩破坏小，

3、形成的爆破面较平整且在技术上讲是多打孔少装药。光面爆破技术的发展，取得了巨大的经济效益、安全效益和其他综合效益。1光面爆破原理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，相邻炮眼的冲击相遇，则产生应力波的叠加，并产生切向拉力，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，爆炸气的膨胀合裂缝进一步扩展，形成平整的爆裂面。它是通过控制爆破的作用范围和方向，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

4、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。在施工中如不合理地选择各种参数、严格控制装药量、科学布置各种眼孔、按照一定的顺序装药、起爆，往往无法有效的控制隧道的超欠挖，从而没有按预期减少了开挖、回填以及支护的工程量，以及减轻爆破对围岩的扰动和充分发挥围岩的自承能力，也不能有效地提高隧道的安全度。2光面爆破参数2.1不耦合系数合理的不耦合装药系数使炮孔压力低于孔壁岩石的动抗压强度而高于动抗拉强度。不耦合系数是指炮孔直径d和药卷直径d0之比。K=d/d07当K=1，爆轰压力对孔壁作用明显，不能保留孔壁。当K＞Kc＞1

5、，（Kc——产生压碎的临界不耦合系数）时，进行光面爆破效果最好。实践证明，K=2~2.5时，光面效果最好。2.2炮孔间距炮孔间距在裂隙中的连通上起着非常重要的作用。根据理论计算，光爆孔间距一般为孔眼直径的10~20倍，即=(10~20)。对于节理裂隙发育的岩石可以取小值，整体性好的岩石中可取大值。空孔与装药孔距离，一般在400mm以内。2.3最小抵抗线即光面爆破层厚度W光面眼起爆时的最小抵抗线，一般应大于大于或等于光面眼间距。通常以周边眼的炮孔密集系数K=E／W表示，节理发育较好的围岩抵抗线不应过大。2.4炮孔密集系数m。周边孔

6、密集系数是指孔距a与最小抵抗线W之比值，即m=a/W。m值过大时，爆后可能在光面眼间的岩壁表面留下岩埂，造成欠挖；m值过小时，容易产生裂缝，并使该孔的岩石破坏，甚至造成超挖，也达不到光面爆破的效果。实践表明，当m=0.8~1.0时，光爆效果较好；硬岩取大值，软岩取小值。2.5、线装药密度7为了控制裂缝的发展，保持新壁面的完整稳固，在保证沿孔眼连线破裂的前提下，应尽可能减少装药量。对于软岩来说，一般用70~120g/m，中硬岩为100~150g/m。硬岩为150~250g/m。2.6起爆间隔时间起爆间隔时间及顺序。实践证明，齐发起

7、爆的裂缝表面最平整，微差起爆次之，而秒延期起爆最差。齐发起爆时，孔眼贯通裂缝较长，可抑制其它方向裂隙的发展，有利于减少孔眼周围的裂隙产生和形成平整的壁面。所以在实施光面爆破时，时间间隔越短，壁面平整的效果越有保证。相邻孔眼的时差应不大于100ms。起爆顺序：掏槽眼一辅助眼一周边眼一底板眼。先掏槽后扩槽从低段到高段逐段起爆，周边眼最后起爆。2.7周边眼的其他参数2.7.1炮眼直径d。光面爆破的周边眼直径无需选择，国内掘进常用的炮眼直径为35mm-5mm；2.7.2周边眼的深度l和角度α。“预留光面层”法的周边眼深度可达2.5m-3

8、m；全断面一次爆破时，周边眼深度一般为1.5m-2.0m。确定眼深时，还应考虑到其他作业的生产能力在掘进循环中的充分发挥。7周边眼原则上应布置在设计轮廓线上，但由于受凿岩机机型的限制，不得不向外偏斜一定角度，偏斜角一般为3º~5º。偏斜角度的