隧道施工中的光面爆破技术及实施研究

隧道施工中的光面爆破技术及实施研究

赵雷

中铁十二局集团第三工程有限公司山西太原030000

摘要：随着当前社会经济的进步，我国城市化进程的加快，使得隧道交通工程建设项目逐年增多，隧道工程所具有的长度大、断面大、埋深大等特性，在进行施工时所涉及专业知识较广，整体施工要求相对较高。光面爆破技术作为隧道施工中的主要技术，其能够在保障隧道工程质量基础上，有效提升整个隧道工程施工效率，一定程度上促进了我国隧道交通工程整体施工水平。接下来本文将对隧道施工中的光面爆破技术及实施研究，进行一定分析探讨，并结合实际对其做相应整理和总结。

关键词：隧道施工；光面爆破技术；实施研究

从现实角度出发隧道施工中的光面爆破技术即新奥法施工三大核心之一，其通过正确选择爆破参数和符合实际的施工方法，进行分区分段尾插爆破，来确保爆破后相应轮廓线达到预期设计要求，其可看做是一种临空面平整规则控制爆破技术。光面爆破技术在隧道施工已广泛应用，实际实施期间根据相应地质条件具体情况，在岩体较好地段做全断面开挖施工，而此期间利用光面爆破实现了周围岩体整体性不被破坏同时，有效保障整个隧道开挖质量，使相应工程整体施工安全性和经济效益得到全面提升。

一、隧道施工中的光面爆破技术要点及工艺

1、光面爆破技术要点

隧道施工中的光面爆破技术主要是指在隧道开挖期间，为有效控制其岩体轮廓而采用的一种爆破技术，其通过在周边眼同时起爆的形式，使各炮眼冲击波可以向四周径向传播，相邻炮眼冲击相遇便会产生一定应力波叠加，出现切向拉力，而拉力最大值往往是发生在相邻炮眼中心连线中点，此时岩体极限抗拉强度处于此相应拉力下，岩体便发生拉裂现象，且在炮眼中心连线形成清晰裂缝，之后爆炸产物膨胀作用会使裂缝进一步呈扩展状态继而形成较为平整的爆裂面。光面爆破技术原理即依据提前顺延设定好轮廓，进行完备的裂缝表层建构，按照不耦合特性药包做架构设置，并对其孔壁所布设药包中做环状间隔，使空气阻隔缩减相应附着爆炸压力，确保爆破可控性完全得以展现。

2、光面爆破工艺工序

隧道施工中光面爆破技术工艺工序专业性相对较强，各环节连续性极强，一旦任一环节出现失误偏差都会导致整个光面爆破施工无法达到预期的状况发生，因此对其工艺工序做好实时把控便显得极为必要。当前隧道施工中光面爆破技术工艺工序，先要做好相关准备工作，准备工作达标后开始进行测量放样布置炮眼工作，之后进行定位开眼，定位开眼完成后进行钻孔、清孔、装药设置，待装药完毕做联接起爆网络设置，按照起爆、洒水降尘、通风、危石处理、清渣、整修成型的顺序，来完成着整个光面爆破施工[1]。

二、影响光面爆破因素

隧道施工中光面爆破技术应用可以有效提升整体工程施工效率和施工质量，但其在实际实施期间由于其自身技术特性和工艺环节较多特点，所受各方影响因素相对较多。比如部分围岩类别、节理缝隙发育程度、岩层走向等都会对整个光面爆破效果造成一定影响；在施工期间钻眼精度不足、钻眼角度误差，开眼误差等都是影响整个光面爆破最终施工质量的关键因素。

与此同时爆破参数、爆破器材、爆破工艺等都是影响其光面爆破效果的重要因素，比如在实际实施期间为获取较好爆破效果及开挖进尺，必须根据具体信息选取合适炸药及起爆器材，并规范正确装药结构和起爆顺序，在现场试验基础上不断进行必选，以达到优化爆破设计参数的目的，此期间一旦任一环节出现偏差便会导致最终光面爆破效果无法达到预期的状况发生。

三、隧道施工光面爆破技术实施

1、周边眼间距的合理设定

结合上文对隧道施工中的光面爆破技术要点、工艺、影响因素分析，在实际实施期间，先要对其工序流程环节做合理确认，并对各专业节点做好实时把控，以此使整个隧道施工质量能够完全以保障。注重周边眼间距的合理设定，根据以往经验来看光面爆破周边眼间距通常为E=8---18d。其中E为孔距，而d则为炮眼直径，同时对相应隧道岩层类型做好实时分析，考虑隧道断面较大，按照“短进尺，弱爆破”施工原则确保围岩自承能力得到发挥，以此设定合理的炮眼间距，使发生围岩扰动概率降至最低，整个爆裂轮廓完全达到预期要求[2]。

2、装药量及装药结构设置

结合周边眼数量确定相应线装药密度，这个过程中如果周边眼用药量超过标准数值，便会导致围岩扰动现象，极易引发超挖状况。因此结合实际对其装药量进行实时确定便显得极为必要，此期间按照周边眼的线装药密度一般为0.15～0.25kg/m，如果是采取全断面爆破，装药密度需适当增加，一般可达0.3～0.35kg/m；以此使爆破质量得到有效保障。针对装药结构在实际实施期间，必须采取小直径药卷连续不耦合装药结构设置，相应光面爆破不耦合系数要大于2，且药卷直径不得小于炸药临街直径，确保其爆破定向可控同时，使炸药效能得到最大限度发挥，避免资源浪费的现象发生。

3、光面爆破施工要点把控

进行光面爆破施工期间必须做好钻眼工作，此期间主要将炮孔准确按照相应设计角度、深度、间距钻至既定位置来确保整个光面爆破施工的顺利开展进行；相应炮眼眼位标注、点出、钻凿环节必须严格按照相关图纸进行施工，周边眼必须做到相互平行且最终是落在同一平面上，以此使整个光爆质量能够得到有效保障。通常情况下周边眼往往会以一定角度向轮廓外偏斜，因此对其进行外插设置便显得极为必要，将眼底在设计轮廓线外做不超过20CM设定，继而有效提升整个炮眼实际利用率，获取预定设计轮廓表面同时不会发生欠挖超挖的现象。在进行装药时必须在炸药装入炮眼前，对炮眼进行实时检查，将炮眼残渣、积水做仔细排除，并检查其眼位深度、角度是否达到设计标准等，之后按照规范操作流程进行装药工作。装药完成后必须实时进行堵塞作业，这个过程中明确对炮孔堵塞本质是为保障炸药充分反应，避免不完全爆炸的现象出现，同时为防止高温高压气体过早从炮眼溢出，使爆炸产生能量更多转换成破碎岩体机械功，来全面提升炸药的实际使用率，对其堵塞材料最好选取砂子与黏土的混合物，将堵塞长度控制在20CM以上，以此使光面爆破施工质量得以全面体现。

4、聚能药包以及起爆方法专业应用

隧道施工中的光面爆破施工实施，必须重视对聚能药包在相应光爆孔中的专业应用，聚能炸药本身能够对药包形状做直接改变，使炸药能量在对应位置聚集产生聚能流来全面提升炸药穿透能力。因此聚能药包在光面爆破施工应用时，可采取特制塑料聚能管做药包表面装套，再将对称聚能槽做眼炮孔连线模式设置，以此使药包起爆后能够形成沿连线方向贯通光爆的目的，突出光爆效果的实质性价值作用。

在进行起爆时，明确起爆方法的专业性，对放炮顺序做实时规范；采用非电导爆管起爆系统进行起爆时往往所取效果较好，其主要是因导爆管可与药卷捆扎在一起，继而使其固定在预定位置来实现分段间隔装药，确保岩壁不会受到缓冲破坏；且周边眼可与其余炮眼做联线起爆，但这个过程中雷管段数最高，往往是最后起爆。总体来看对起爆方法的专业应用，可有效控制其他方向裂缝的延伸，减少孔眼周边裂隙，使整个光面光面爆破施工效果完全达到预期[3]。

结束语

综上所述，通过对隧道施工中的光面爆破技术及实施研究分析，可以看出在实际实践过程中，必须对光面爆破技术要点、工艺流程、影响因素做好实时分析，施工期间根据实际情况合理把控各环节专业要点；以此使相应隧道工程整体质量安全得到有效保障。

参考文献

[1]张龙.地铁隧道全断面开挖施工中光面爆破技术的运用[J].绿色环保建材，2018（10）：146-147.

[2]杜蓬翔.隧道项目施工中的光面爆破技术及实施要点研究[J].门窗，2017（07）：86+88.

[3]王军.聚能水压光面爆破技术在崤山隧道施工中的应用研究[J].铁道建筑技术，2017（05）：81-84.