光面爆破技术在公路小断面隧道施工中的应用

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摘要： 本文主要通过对光面爆破技术在施工过程中的应用探讨，从而对光面爆破技术有更深入的了解。更希望本文能为相关类型的施工提供重要参考数据。

Abstract： This paper has a deeper understanding about smooth blasting technology through discussing the application of smooth blasting technology in the construction process， and expects to provide important reference data for the relevant type of construction.

关键词： 光面爆破技术；公路隧道施工；参数

Key words： smooth blasting technology；highway tunnel construction；parameter

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）03-0114-02

0 引言

光面爆破技术在公路施工项目中运用十分广泛，这种方法是通过强烈的爆破，使公路或隧道的表面不会变的凹凸不齐，会更加平滑，边缘的线条也更符合设计要求，变得更加整齐。光面爆破技术所具有的优越性就在于它可以使周围四处的炸药爆破力稳定在一定范围内，不会过强或过弱。

1 如何发挥光面爆破技术的作用

研究表明，就现在科技快速发展的今天来说，仍然无法对光面爆破技术的破岩原理做出正确的解释。即使有关这项技术的解释不够完整，但专家已经在定性分析上达成了共识，即：①岩体会在炸药爆炸时产生两类效果；②随着爆炸气体大量迸发并不断膨胀进行做功，产生力的作用，从而造成其他作用。

光面爆破技术的作用原理十分具有价值：一起引爆周边眼时，所有炮眼都会产生一股强烈的冲击波，随即向四面八方散播。当左右两个炮眼在冲击过程中相遇，随之产生的应力波会在相互重叠过程时引发巨大的拉力。如果想测得拉力的最大值，就选取两个炮眼最中间连线上的中点。当切向拉力大于岩体抗拉力的最大限度时岩体就会破裂，随即可以发现有裂痕产生在相连炮眼的中心连线上，并且裂缝会随着气体膨胀不断扩大，直至整个平面爆裂。

图1为光面爆破的图示方法。

2 光面爆破技术的要点

①要先正确测量围岩的所有相关数据，再准确测量周边眼的间隔距离还有最小抵抗线数值，加强钻眼质量监督；②边孔的直径不能小于50mm；③必须准确的把握好周边眼的炸药量，要进行严格监控，并在周边眼平均分布炸药；④周边眼爆炸时的猛度较低同时爆炸速度较慢，所以使用药卷时要注意其直径不能过大。为了使装药的结构更加合理，需要用传爆线和空气间隔的创新方式进行装药；⑤进行引爆时，必须遵循毫秒微差的原则，一定要掌控好时间。

3 光面爆破参数

光面爆破参数对爆破过程起着重要作用：

①W 表示抵抗线的最小限度：它对爆破效果的好坏起着重要作用，并决定爆碴块度，W的范围控制在13d-22d之间，并要保证E≤W。

②E表示相邻周边眼的距离：它可以保证在进行爆破后，整个别挖的轮廓平面保持平整。E的数值一般控制在12d-15d范围内，d表示炮眼的直径，直径控制在35-45mm。

③D表示不耦合系数，其运算公式为：

不耦合系数=■

④K表示周边眼的密集程度：获取K的公式为：

K=■=0.7—1.0。

⑤q 表示装药是否集中。

⑥a 表示相邻两个炮孔的距离（单位：m）

光面爆破的其他参数控制标准如表2所示。

4 爆破方案选取

①要十分注意爆破断面的形状和尺寸，必须严格按照设计的规定；②碎石块的体积要大小适宜，方便装岩运输即可；③炸药用量需少，不可钻孔过多，要加快开挖隧道的速度；④要尽量保持隧道壁面在爆破后依旧平整；⑤要尽量保持围岩的原样，并注意控制其开挖量。

5 光面爆破技术施工过程

5.1 放样布眼 在钻孔之前，必须用经纬仪等仪器测量出开挖隧道的断面上最中间线的准确位置并测出拱桥拱脚和轨道顶端距地面的高度，再稍微的勾勒出轮廓线，并依照炮眼分布图示得出准确尺寸，并用红漆画出所有炮眼的准确位置，注意其误差要小于5cm。最后开始施工时，其每个桩点都要对应施工草图中水平控制桩的位置。

5.2 开钻 施工过程中一般会选用专门的钻孔台车，钻孔时要平行于隧道的轴线。并依照炮眼位置草图，确定炮眼的实际位置后再进行钻孔。掏槽眼和周边眼的开钻精度必须为最高值，其误差要保持在3cm-5cm之间。

图3即在隧道施工过程中周边眼、掏槽眼的相对位置。

表3为各眼的数量设计。

5.3 钻眼 进行钻眼前，技术人员要在十分了解炮眼分布图的基础上，认真确定钻眼的位置，保证在实际操作中钻眼位置和图示位置相统一。施工时，钻工要使用凿岩方面的工具进行钻眼。周边眼的深度是依照实际外插角度数作改变，并不是一个确定值。

5.4 清孔 在准备装药前，先借助用钢筋弯制成的炮钩和直径较小的高压风管将炮眼里面的石屑清除干净。

5.5 装药 装药时，并不能随意操作，必须要遵循从上向下的装药原则，并且装药量需受到严格控制，不能过多也不能过少。完成装药后，用炮泥将炮眼完全堵塞住，且堵塞深度不能小于20cm。

表4为各种装药方案。

图4为如何正确进行装药的结构图示。

5.6 起爆网络的设计 准备连接起爆网络前一定要认真检查各个环节，导爆管不能相互绞住，注意是否有管子被拉细的现象。所有导爆管要连接相同的次数，避免某个导爆管连接次数过多或过少。要记住在引爆前务必用黑色胶布将导爆管导口处10cm上的部分包裹严实。

一般情况下，引爆的顺序是：掏槽眼，再是扩槽眼，再是掘进眼，再是二台眼，再是内圈眼，再是底板眼，最后进行周边眼光面爆破。

图5为总体光面爆破设计流程图。

6 光面爆破技术相较于传统爆破技术的优势

6.1 安全性能高 进行光面爆破后，隧道或者公路的壁面仍然能够保持平整，爆破后的裂痕较小，不会凹凸不平，利于施工。

6.2 能更好的控制挖量 采用光面爆破技术，就可以使超挖量小于60%。超挖量一被减少，就会大大降低施工中的成本费用并减少施工时间，提高施工效率。

7 结束语

光面爆破技术更适合于开挖较小的断面。不仅推动施工进度，又降低成本耗费，因其收益高、耗费低的特点，这项技术愈发受到认可。在未来，在这个更注重双效发展的时代里，对于公路或隧道等施工来说，光面爆破技术会具有更深远的意义。

参考文献：

[1]JTG F60-2010.公路隧道施工技术规范[S].

[2]才.隧道工程[M].北京：人民交通出版社，2006.

[3]姜文生，陈铁锋，李彦芳.单线隧道小断面光面爆破[J].铁路建筑技术，2003.