光面爆破技术在柿花寨隧道施工中应用

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1、光面爆破技术在柿花寨隧道施工中应用　　摘要:隧道施工关键工序是开挖，开挖的关键是光面爆破，影响光面爆破效果的因素很多，文章以沪昆客专柿花寨隧道为例对光面爆破的设计、保证光面爆破的技术措施进行了论述。关键词:光面爆破;方案设计;技术措施中图分类号：U652.7+2文献标识码：A1.绪论隧道钻爆开挖，爆破质量直接影响洞身周边应力分布状况，同时直接影响施工单位的经济效益及施工形象。目前隧道爆破基本全部采用光面爆破技术，光面爆破的成功与否是隧道施工的关键所在。同时光面爆破也是一种难度较大的施工技术，在施工中如果爆破参数、施工方

2、法选取不当，往往无法达到理想的爆破效果。本文结合沪昆客专柿花寨隧道光面爆破现场实践经验，对隧道光面爆破进行浅谈如下：2.工程概况柿花寨隧道起讫桩号：D1K568+762~D1K570+939，全长2177m，为单洞双线结构隧道。主要由Ⅲ级、Ⅳ级、Ⅴ级三种围岩组成，其中Ⅲ级围岩1875m，占隧道比例的86.1%。8隧道位于云贵高原侵蚀构造中低山区，区内地形总体为东高西低。隧道洞身穿越区域以碳酸盐岩广泛分布为主要特征，具构造剥蚀～溶蚀槽谷地貌特点。槽谷的发育多与断层、大型节理等构造走向线一致，呈线状分布。坡麓自然斜坡陡峻，

3、自然坡度10～20°。地质构造简单，无大的断裂构造形迹。3.爆破方案设计3.1．爆破参数的选择光面爆破参数选择主要与地质条件有关，其次是炸药的品种与性能；隧道开挖断面的形状与尺寸，装药结构与起爆方法。柿花寨隧道主要为Ⅲ级围岩，开挖断面的面积为142.4m2，采用2号岩石铵梯炸药，周边眼采用空气间隔装药，其他炮眼采用连续柱状装药，采用电雷管和毫秒导爆雷管起爆。严格控制周边眼的装药量，采用合理的装药结构，尽可能的使药沿药眼长均匀的分布，这是实现光面爆破的重要条件。在光面爆破中，炮眼间距E、最小抵抗线W、炮眼密集系数K、装药

4、密度q是相互制约的。3.1.1光爆层厚度(B)8光爆层厚度就是周边眼最小抵抗线，它与开挖的隧道断面大小有关。在断面跨度大，光爆眼所受到的夹制作用小，岩石比较容易崩落，光爆层厚度可以大些，断面小，光爆眼所受到的夹制作用大，光爆层厚度可以小些，光爆层厚度与岩石的性质和地质构造也有关，坚硬岩石光爆层可小些，松软破碎的岩石光爆层可大些。柿花寨隧道确定光爆层厚度(B)为0.50～0.80。3.1.2周边眼密集系数周边眼密集系数(K)是周边眼间距(E)与光爆层厚度(B)的比值，是影响爆破效果的重要因素。E=(12～16)dK=E/

5、B式中，E为周边炮眼间距，cm；d为炮眼直径，mm。K值总是小于1，当d=38～46mm，E=30～60cm，B=75～80cm时，K=0.6～0.8。周边眼间距(E)需要通过现场光爆效果不断调整，既达到减少钻孔数量、节约炸药，又需要满足光爆效果，节约成本的目的。3.1.3装药量计算：光面爆破装药量的计算，主要是确定周边眼光爆层炮眼装药集中度，即以kg/m表示，一般采用实验方法求得或从同类工程中选取。q=Q×E×B式中q—装药集中度，kg/m；Q—单位体积耗药量，g/m3(根据岩质情况查施工手册取值)E—周边眼间距，m

6、；8B—光爆层厚度，m；通过现场试验和施工经验数据，用计算法进行校核，确定q=0.15～0.25kg/m。3.1.4炮眼装药、堵塞及起爆周边眼及辅助眼采用不连续装药结构，其中周边眼为导爆索连接传爆，其它炮眼采用底部放置非电毫秒延时雷管反向起爆装药结构，导爆管传爆。炮孔装药完毕后，炮泥堵塞长度不小于20cm。炮眼起爆采用非电毫秒延时雷管分段起爆，使用1、3、5…15段，顺序为：掏槽眼----辅助眼---周边眼---底眼。3.2．装药量分布及光面爆破炮眼布置图(见下表)光面爆破炮眼布置图光面爆破系数表炮眼类型间距（cm）数

7、量(个)炮眼深度(m)每孔装药量(卷)每孔小计每孔小计掏槽眼40*25184.58118324掏槽辅助眼80204.08012240底板眼120103.73712120底板辅助眼130143.751.89126周边眼49523.6187.22104其他辅助眼80553.619884408合计16967113544.光面爆破施工技术措施钻爆法施工工艺特点决定了超挖是不可避免的。合理的超挖，炮孔中心应与开挖轮廓线重合、仰角应按炮孔深度确定。光面爆破首先是选择爆破方案，其次是钻孔、爆破、组织管理、测量放线等。有统计资料显示，

8、影响光面爆破的主要因素不是地质条件，排在第一位的是钻孔技术，其次是爆破技术和施工管理。这三项影响光面效果的82%。4.1爆破方案的选择本隧道采用一次分段爆破法，光面爆破孔和开挖主爆孔用迟发雷管同次分段起爆。光面爆破孔迟主爆孔150~200ms。必要时，采用短进尺钻孔，从总体上提高光面爆破的效果。4.2钻孔技术4.2.1.实行分区、