隧道光面爆破施工工法

1、隧道光面爆破施工工法一、工艺原理光面爆破是控制开挖轮廓的一种爆破技术，它沿开挖轮廓周边布 孔，利用主炮孔爆破后形成的良好临空面，在光爆层中起爆，借以减 少光爆孔爆破的夹制作用，降低炸药单耗，减少一次起爆药量，使其 获得平滑的开挖廓面，减轻围岩的破坏，减小超欠挖和避免产生冒顶 和坍塌。二、光面爆破技术要点隧道开挖应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环 进尺、钻眼机具和爆破器材等结合爆破振动要求进行钻爆设计。施工 中应根据爆破效果不断调整爆破参数。2.1.1周边眼间距E周边眼间距直接控制开挖轮廓线平整度的主要因素，一般E=（1215）d，其中炮眼直径d=3545cm，对于节理发育，层理明

2、显的 围岩地段，周边眼的间距可适当减小，也可在两个炮眼之间2.1.2最小抵抗线W （光面层厚度）最小抵抗线W直接影响光面爆破效果和爆碴块度，周边抵抗线应 大于周边眼间距E，软岩取较小的E值时，W值应适当增大。2.2周边眼装药结构2.2.1软岩周边眼装药结构一般采用两种形式：一种是较破碎围岩采用空气间隔装药，导爆 索传爆。导爆索作为炮眼装药时，按10g/m折算为2号岩石硝铵炸药。 另一种是较完整的软弱岩层采用小直径光爆炸药连续装药。分别如下图所示:2.2.2硬岩周边眼装药结构硬岩一般采用导爆索间隔装药，装药结构如下图:（单位：cm）除周边眼、中空眼外，其余掏槽、底眼、掘进眼的装药结构均为 连续装

3、药，只是装药长度不同2.2本隧道钻爆参数循环进尺的确定：根据实际情况，为减少对围岩的扰动，IV、 V级围岩根据钢架支护间距确定，本隧道IV级围岩2.0m，V级围岩 1.0m，II、III级围岩不大于3.5m。钻孔直径选择：采用042mm钻眼直径，炸药选择2号岩石乳 化炸药。隧道开挖断面的大小：由岩石和开挖方法确定。，总药量Q=q单XL，式中q单是单耗，本隧道初步确定q单=0.9Kg/m3 左右。由于隧道断面变化较多，所以采用由单耗算出总的炸药来确定每 循环炮孔数，炮孔总数量由N=Q/Wc,式中单孔Wc为单孔装药量。根据高速铁路施工技术指南所给出的光面爆破参数表，根据现场 施工情况，本隧道选取光

4、面爆破参数如表2-1。岩石类别周边眼间距E(cm)周边眼抵抗线W(cm)相对距离E/W极硬岩506055750.80.85硬岩404550600.80.85软质岩304545600.750.80表2-1光面爆破参数本隧道现已施工的围岩开挖断面情况:项目围岩类型开挖方法三线段V级双侧壁导坑法双线段IV级台阶法单线段IV级台阶法一号平导IV级全断面三线段V级双侧壁导坑法爆破方案如下：左、右导坑上台阶周边眼间距E=40cm，周边眼抵抗线w=60cm， 辅助眼孔间距为80cm，排距选择80cm，底板眼选着80cm，掏槽眼孔 深为1.2m，辅助眼1.0m，和周边眼孔深0.8m。左、右导坑中台阶周 边眼间

5、距E=40cm，辅助眼孔间距为：80cm，排距选择100cm，底板眼 间距80cm，掏槽眼孔深为2.2m，辅助眼孔深2.2,周边眼孔深2.3m。 左、右导坑下台阶周边眼间距E=40cm，辅助眼孔间距为：80cm，排 距选择100cm，底板眼间距80cm，辅助眼2.2m和周边眼孔深2.3m开挖步骤开挖部位眼别段别眼深（m）眼数（个）每孔装药量（条）单孔装药量（Kg）单段总装药量（Kg）掏槽眼11.264.00.84.8上辅助眼31.0101.00.22.0台周边眼70.8240.50.12.4阶底板眼51.082.00.43.2合计12.4中辅助眼1、32.2151.50.34.5左/右导台周边

6、眼72.2145.01.014坑阶底板眼52.396.01.210.8合计29.3辅助眼1、3、52.2211.50.36.3下周边眼92.21951.019.0台底板眼72.3961.210.8阶合计36.111.2640.84.8上掏槽眼31.363.00.63.6台51.252.00.42阶辅助眼5、7、91.24010.28周边眼131.0510.50.15.1底板眼111.21120.44.4中槽合计27.91、 3、 5、0.318.9下辅助眼7、 9、 11、2.2631.5台13阶周边眼152.23651.036底板眼152.31961.222.8合计77.7施工中具体炮眼布置

7、图如下：双线段IV级围岩台阶法爆破方案如下上台阶周边眼间距E=40cm，周边眼抵抗线w=50cm，辅助眼孔间 距为：100cm，排距选择70cm，底板眼孔间距110cm，掏槽眼孔深为 2.6m，辅助眼和周边眼孔深2.4m，双线段IV级围岩上台阶装药参数开挖步骤眼别段别眼深（m）眼数（个）每孔装药量（条）单孔装药量（Kg）单段总装药量（Kg）上台阶掏槽眼12.6441.04辅助眼9、112.41030.66扩槽眼3、5、72.62040.816内圈眼132.41320.45.2压顶眼112.4430.62.4周边眼152.2381.50.311.4底板眼132.41671.422.4合计67.4

8、施工中具体炮眼布置图如下：中台阶周边眼间距E=40cm，周边眼抵抗线W=60cm，辅助眼孔间 距为：60cm，底板眼孔间距120cm，辅助眼和周边眼孔深2.4m。双线段IV级围岩中台阶装药参数开挖步骤眼别段别眼深（m）眼数（个）每孔装药量（条）单孔装药量（Kg）单段总装药量（Kg）中台阶辅助眼1、32.4981.614.4内圈眼52.4381.64.8周边眼92.2710.21.4底板眼72.46112.224.2合计44.8施工中具体炮眼布置图如下:下台阶周边眼间距E=40cm，辅助眼孔间距为：80cm，底板眼选着100cm，掏槽眼孔深为2.2m，辅助眼和周边眼孔深2.4m。双线段IV级围岩

9、下台阶装药参数开挖步骤眼别段别眼深（m）眼数（个）每孔装药量（条）单孔装药量（Kg）单段总装药量（Kg）中台阶辅助眼1、32.4981.614.4内圈眼52.4381.64.8周边眼92.2710.21.4底板眼72.46112.224.2合计44.8施工中具体跑眼布置图如下：一号平导全断面爆破方案如下：周边眼间距E=40cm，周边眼抵抗线w=50cm，辅助眼孔间距为： 70cm，排距选择80cm，底板眼选着60cm，掏槽眼孔深为2.2m，辅助 眼和周边眼孔深2.0m三、光面爆破施工工艺光面爆破施工工艺流程见下图。洞身开挖检验批验收记美洞身开挖检验批验收记美31测量放样先由测量班人员在掌子面用

10、红铅油准确绘出开挖面的中线和轮 廓线，标出炮眼位置其误差不得超过5cm。3.2布置炮眼3.2.1周边眼布于隧道的开挖轮廓线上，间距E=815D，（D-为 炮眼直径）一般为4050cm。垂直深度比设计进尺浅20cm，最好为每 循环实际进尺深度。3.2.2掏槽眼位于隧道掌子面的中下部，底板眼的上部，为便于 打眼一般钻孔台架的第一、二层均布设，每层35排，间距a=612D （D-为炮眼直径）一般为2550cm，易爆取大值，反之取小值。掏槽 眼开口宽度为隧道半幅宽减50cm，眼底间距20cm，与掌子面夹角为 5570，垂直深度比设计进尺深20cm。1）掏槽眼类型及布设单向掏槽单项掏槽由数个朝同一方向倾

11、斜的炮眼组成适用于隧道断面内有软弱夹层、层理、节理和裂隙时。可根据断面大小或软夹层的厚度不同，布置一排或两排掏槽眼。掏槽眼的倾斜角度一般为5070 岩石坚固程度高，角度取小值。c、侧向掏槽d扇形掏槽楔形掏槽楔形掏槽由两排相对称的倾斜炮眼组成，爆破后形成一个楔形 槽，楔形掏槽分为：水平楔形掏槽和垂直楔形掏槽水平楔形掏槽适用 于岩层为水平层理时。垂直楔形掏槽适用于中硬以上的均质岩石。nLJa图垂直楔形掏槽b图水平楔形掏槽3.2.3辅助眼位于掏槽眼与周边眼之间的炮眼称为辅助眼，其作 用是扩大掏槽眼炸出的槽腔，为周边眼爆破创造临空面3.2.4底板眼位于隧道低部开挖轮廓线上，间距a=1520D，一般 为

12、7080 cm，垂直深度与设计进尺相同。3.3.1钻孔深度和斜率要符合爆破设计，尽量减小周边眼外插角 的角度，孔深小于3m时外插角的允许斜率宜为孔深的+5%；孔深大于 3m时外插角的允许斜率宜为孔深的+3%；外插角的方向应与该点的法方向相一致。3.3.2当开挖面凹凸较大时，应该按实际情况调整炮眼深度及药 量，使周边眼和辅助眼眼底在同一个垂直面上。右侧周边眼钻3.3.3采用手持凿岩机凿眼，当凿岩高度超过右侧周边眼钻34I程帝发枪2工不易变动。3.3清孔装药装药前用小直径高压风管将炮眼内石屑吹净，装药需分片，分组 按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行，雷管要“对号入座”不得 混装。所有炮孔均用炮泥

13、堵塞，堵塞长度周边眼不小于20cm，其他 眼不小于35cm。周边眼采用小药卷配导爆索，以增加不耦合系数和 爆破时的缓冲作用，炮孔装药均采用反向装药结构。3.5起爆网络及起爆顺序3.5.1起爆顺序，隧道爆破掘进的起爆顺序为掏槽眼一辅助眼一 掘进眼一内圈眼一周边眼一底板眼。3.5.2导爆索具体连接图所示导图3-1 导爆索连接示意图1-导爆管；2-传爆导爆管雷管；3-引爆导管雷管（按击发枪）；4-炮孔内的导爆管雷管3.5.3导爆索的连接如下图所示，具体注意事项如下:图3-2 导爆索连接方式a分段并联；b 簇并联1 雷管；2主干索；3支索切割导爆索应使用锋利刀具，不应用剪刀剪断导爆索。导爆索起爆网络应

14、采用搭接、水手结等方法连接；搭接时两根 导爆索搭接长度不小15cm，中间不得夹有导湿物和火药卷，捆扎应 牢固，支线与主线传爆方向的夹角应小于900。连接导爆索中间不应出现打结或打圈；交叉敷设时，应在两根 交叉导爆索之间设置厚度不小于10cm的木质垫块。起爆导爆索的雷管与导爆索捆扎端端头的距离应小于15cm， 雷管的聚能穴应朝向导爆索的传爆方向。四、爆破优化及调整光面爆破参数选定后，光爆效果可能达不到最佳，会出现进尺不 足和超欠挖现象，需要对光面爆破参数进行调整。4.1当爆破进尺不理想时，看掌子面各部位残留的炮根，如掏槽 眼炮根较浅而周围辅助眼较深，则增加辅助眼排数，减小其抵抗线； 如果掌子面较平整，则要加