隧道爆破开挖掏槽施工技术
第六章隧道钻爆法开挖施工技术
第六章隧道钻爆法开挖施工技术6。
1 隧道爆破的基本概念隧道开挖爆破是单自由面条件下的岩石爆破,爆破条件往往是很差的，要求的爆破技术较高。
特点是:爆破自由面少，一般只有一个自由面，而且是大致与炮眼方向垂直。
炮眼数目与炸药消耗量多.隧道开挖爆破涉及的主要名词如下：掏槽、光面爆破、预裂爆破。
循环进尺：一次开挖爆破的隧道进尺。
炮眼间距：同一并排两相邻炮眼的中心距离。
抵抗线：药包中心至自由面的最小距离.炮眼利用率:实际循环进尺与炮眼深度之比。
掏槽眼：开挖断面中部偏下，最先起爆的炮眼。
辅助眼：掏槽眼之外、周边眼之内的所有炮眼。
周边眼：周边轮廓线上的炮眼。
底板眼：隧道底边上的炮眼。
炸药的敏感度。
爆力和猛度。
炸药爆炸的稳定性。
6.2。
1.1 全断面开挖法适用条件：岩石坚固性中等以上、裂隙节理不发育、围岩整体性较好、断面小于100M2。
优点：可采用深孔爆破、空间大、通风容易、宜采用大型机械。
6。
2。
1.2 台阶开挖法适用条件：岩石坚固性中等以下、裂隙节理发育、围岩整体性较差。
台阶开挖法又分为:正台阶开挖法反（倒）台阶开挖法6。
2.1。
3 导洞开挖法导洞开挖法：根据主导洞位置分为上导洞、下导洞、侧导洞。
6.2.2 影响开挖方法的因素一、地质条件二、洞室的断面面积三、洞室的支护形式四、装运条件五、施工队伍与设备条件6.3 隧道爆破技术工作面的炮眼根据不同的功能分为：（1）掏槽眼（又名掏心眼）（2）辅助眼（又名崩落眼）(3)周边眼。
6。
3。
1 爆破参数隧道掘进爆破技术主要包括以下几个问题：正确确定爆破参数；选择合理的炮眼排列方式；采用有效的控制轮廓措施；解决施工操作中的安全问题。
一、爆破参数的确定原则其主要标志应当是：炮眼利用率高,应在90％以上；巷道断面轮廓合乎规格，超欠挖量不大，对围岩破坏小;岩堆比较集中，岩块大小合适，有利于装岩运输;炮眼数目少,爆破材料消耗少。
二、爆破参数爆破参数是指爆破工作中的主要技术指标。
它包括：炸药消耗量、炮眼直径、炮眼深度、炮眼数目、炮眼利用率、最小抵抗线等.6.3。
隧道开挖爆破施工方案
4。
1洞身开挖4。
1。
1隧道洞身开挖工艺首先必须根据围岩类型选择合适的断面开挖方法，Ⅰ～Ⅲ级围岩可采用全断面法开挖；对于Ⅳ、Ⅴ级围岩可采用台阶法、单侧壁导洞法、双侧壁导洞法等进行全断面开挖或采用半断面开挖的方法。
对于Ⅳ、Ⅴ级围岩采用全断面开挖时，各种方法均存在开挖与支护互相干扰的情况，要注意完善施工组织和管理，严格遵循“短进尺,弱爆破”的原则，减少对围岩及已施工的支护的扰动。
当采用半断面开挖方法时，下半断面开挖厚度及用药量要严格控制，减小扰动,防止拱部围岩失稳。
同时按设计及施工规范要求对水平收敛值、拱顶下沉值进行严格监控量测，并将量测结果及时反馈、指导施工.尤其对于不良地质地段，在开挖前必须用地质雷达、超前小导坑等方法做好超前地质预报工作，同时做好预加固、预支护等辅助施工措施。
其次，隧道开挖一般采用钻爆法施工，应根据围岩类型选择合适的施工工艺。
对于硬岩应采用光面爆破，注意以下几点：①放样准确，②打眼准确，③周边眼采用小直径或间隔装药，④全断面施工的微差控制爆破技术，⑤定期和及时检查断面，以便及时反馈、调整；对于软岩应采用预裂爆破，注意以下两个方面：（1）根据现场爆破成缝试验确定预裂孔间距﹑孔径和线装药密度 (即单位长度钻孔的装药量),及药卷直径小于孔径的不偶合装药方式的装药不耦合系数；（2）确定预裂爆破各参数后，要严格控制预裂孔的成孔质量①预裂孔的角度不能超过允许范围，否则需废孔移位重新开孔;②预裂孔的孔间距要满足爆破设计要求，若孔间距过大，则进行插孔处理；③预裂孔的孔深要满足爆破设计要求，末达规定深度须进行补钻。
4。
1。
2爆破参数计算钻爆作业必须按照钻爆设计时行钻、装药、接线和引爆，同时应满足钻眼爆破施工开挖的质量要求。
在施工作业中要充分考虑岩石的抗爆性，炸药品种及用量计算,炮眼（临空眼、掏槽眼、扩槽眼、掘进眼、内圈眼、底板眼、周边眼)布置、布置形式和炮眼数量、直径、长度、深度和角度,装药量和装药结构，起爆方法和爆破顺序、起爆网络，凿岩机的台数安排，钻爆参数的选择等，然后再进行爆破设计。
隧道爆破方法
隧道爆破方法隧道爆破通常采用掏槽爆破，即将开挖断面上的炮眼分区布置和分区顺序起爆，逐步扩大完成一次开挖，分区是按照炮眼的位置、作用的不同有三种炮眼：即掏槽眼、辅助眼、周边眼。
这三种炮眼除共同完成一个循环进尺的爆破掘进外，分别各有其作用，因此各有不同的位置、长度、方向、间距的要求。
(1)掏槽眼①掏槽眼的布置，合理布置掏槽眼应掌握好炮眼的三度：深度、密度和斜度，并通过计算确定用药量及放炮顺序等②掏槽炮的作用，是将开挖面上适当部位先掏出一个小型槽口，以形成新的临空面，为后爆的辅助炮开创更有利的临空面，达到提高爆破效率的作用③掏槽眼本身只有一个临空面，且受周围岩石的挤压作用，故常需要采用较大的爆药单位消耗K值和较大的装药系数A值，以增大爆破粉碎区，并利用爆炸冲击波及爆炸产物作功，将岩石抛掷出槽口。
为保证掏槽炮能有效地将石渣抛出槽口常将掏槽眼比设计掘进进尺加深10—20cm，并采用反向边疆装药和用双雷起爆；④槽口尺寸常在1.0～2.5m2之间，要与循环进尺，断面大小和掏槽眼方式相协调。
要求掏槽眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5m；⑤掏槽方式一般可分为斜眼掏槽和直眼掏槽两大类，斜眼掏槽的优点：可按岩层实际情况选择掏槽方式和掏槽角度，容易把石渣抛出槽口，且掏槽眼数目较小。
其缺点是眼浓度受坑道断面尺寸的限制，不便于多台钻机同时钻眼，钻眼方向难掌握准确。
⑥直眼掏槽的优点：便于多机同时钻眼和不受断面尺寸对爆破进尺的限制，适用于深孔爆破，从而为加快掘进速度提拱了有利条件，且掏槽石渣抛掷距离较短。
目前现场多采用直眼掏槽。
但缺点是其炮眼数目较多，炸药单耗量K值也要加大，炮眼位置和垂直方向要求具有较高的精度，才能保证良好的爆破效果。
因地质多变，几种掏槽方式可混合使用。
20隧道钻爆法开挖设计与施工技术
3—1-20 隧道钻爆法开挖设计与施工技术1 前言1。
1 概述钻爆法是工程活动中石方开挖的传统方式,在明山及地下工程施工中广泛使用。
在隧道施工中，钻爆法具有施工组织简单、容易掌握，对地质条件适应性强，开挖成本低的特点.尽管掘进机在许多国家已被广泛使用,但从长远来看，钻爆法仍将是修建岩石隧道的主要方法。
采用钻爆法开挖隧道,其施工进度、工程质量都与爆破技术密切相关.提高爆破循环进尺、降低爆破成本，减少对围岩的扰动是隧道爆破的重点。
隧道爆破是单自由面条件下的岩石爆破，关键技术是掏槽以形成掘进方向的爆破临空面，从而提高爆破循环进尺和炮孔利用率。
对工程质量而言，尽量减少对围岩的扰动是十分重要的，因此隧道周边的光面爆破是隧道爆破的另一个关键点.成功的隧道爆破应该做到:爆破进尺达到预期效果，掌子面平整,岩碴块度适宜装运，周边轮廓平顺，超欠挖符合要求，围岩稳定。
1。
2 适用范围适用于钻爆法施工的隧道开挖。
2 施工工艺2。
1 钻爆法开挖工艺流程钻爆法开挖工艺流程见图2—1。
2。
2 爆破设计在钻爆方案设计时通常按图2-2程序进行。
图2-2 爆破设计程序图2.2。
1 全断面或上半断面掘进爆破设计隧道爆破开挖根据其断面大小、地质情况，分为全断面一次开挖成型及分部开挖成型。
无论采用何种方式,最先爆破开挖的部份都必须进行掏槽爆破，这是隧道爆破的关键。
掏槽对钻爆技术要求较高,炮孔数较多，炸药消耗也较大。
循环进尺控制：一般来说，Ⅴ级围岩循环进尺控制在0。
8～1.0m、Ⅳ级围岩循环进尺控制在1。
5~2。
0m；Ⅱ、Ⅲ级围岩采用全断面爆破，炮孔深度以不超过4。
0m为宜,手持风钻不宜超过3。
5m，液压台车不宜大于4.5m。
隧道爆破炮孔(眼）一般分为：掏槽孔（眼），掘进孔(眼）,周边孔(眼)。
图2-1 掘进流程框图⑴掏槽眼设计掏槽方式通常分为直眼掏槽和斜眼掏槽两类。
掏槽方式的选定需要考虑以下几方面条件：开挖断面的几何尺寸,地质条件，设备情况，钻眼爆破水平，对开挖的技术要求等。
施工工艺-隧洞全断面一次爆破开挖施工工艺及操作要点
全断面一次爆破开挖施工工艺及操作要点点1、施工工序钻爆设计→测量布孔→钻孔→验收、装药→堵孔→联网、起爆→通风、排烟→出渣→进入下一个开挖循环2、操作要点1）钻爆设计本标段隧洞开挖长度600m，从地质资料上看，对穿越瓦斯的洞挖区，加强瓦斯的检测，加强排烟和通风，做好安全预防措施，确保洞挖施工安全。
工前作好各类围岩的爆破设计，在施工中根据爆破效果，及时修改爆破设计参数。
由于地质变化，当隧洞穿越软弱围岩或断层时，及时调整爆破方法，同时采用钢筋格构架（φ2mm）加强初期支护。
爆破开挖采用垂直桶形掏槽，掏槽孔孔深3.0m，爆破孔孔深2.5m，周边采用光面爆破，孔深2.5m，孔距0.5m。
初拟爆破参数如下：（1）掏槽孔钻孔直径：Φ45mm；钻孔深度：3m；间距：0.8m；排距：0.8m；药卷直径：Φ32mm；单孔装药量：1.6Kg/孔。
（2）崩落孔钻孔直径φ45mm，间排距80cm，钻孔深度2.5m，药卷直径φ32mm，单孔药量1.0kg/孔。
（3）周边光爆孔钻孔直径：Φ45mm；钻孔深度：2.5m；间距：0.5m；药卷直径：Φ25mm；单孔装药量：0.75Kg/孔。
上述隧洞开挖的各种爆破参数，在正式开挖之前都要在现场做爆破试验，选择最优爆破参数，报监理审批，同时在开挖过程中，不断总结经验，再提出修改意见，经监理同意后实施，使爆破设计更切合实际情况。
2）测量布孔为了取得良好的爆破效果，炮孔的开孔误差对掏槽孔和周边孔不大于3cm，其余孔不大于5cm，所有炮孔的方向偏差不大于3cm/m。
采用TAPS隧道激光极坐标断面测量仪，精确测量中线水平。
用TAPS激光断面仪自动布孔。
3）钻孔隧洞开挖钻孔采用YT—28 凿岩机钻孔设备钻孔，掏槽孔孔深3.0m，爆破孔孔深2.5m，周边采用光面爆破，孔深2.5m，孔距0.5m。
允许超钻20cm。
4）验收、装药YT—28凿岩机钻孔完成后，由专业质量人员逐一检查孔深、孔距、孔位等造孔质量，检查合格后方能进行装药施工。
隧道开挖作业指导书(钻爆法)
隧道开挖作业指导书（钻爆法）1.适用范围适用于一般隧道所有围岩,个别工法视情况选用。
（参考项目源：向莆铁路、福永高速、小康高速、沪昆铁路、贵广铁路）2.作业准备2.1内业技术准备认真审核图纸，牢记图纸要求的技术参数，对施工中可能遇见的难题，制定相应的应急措施。
对负责开挖施工的技术人员加强技术培训与指导，令其熟悉规范及技术标准，对所有参与开挖施工的人员作技术交底。
2.2外业技术准备施工作业层所需的各种外部数据的收集。
修建生活用房，配齐生活、办公设施，满足主要管理、技术人员进场生活、办公的需要。
根据现场围岩情况进行试爆，确定爆破参数。
根据设计断面和确定好的爆破参数放线，确保放线的准确性。
3.技术要求要求本标段隧道按新奥法原理组织施工，并要根据不同围岩级别及周边环境选择相应工法，应根据监控量测结果，适时施作二次衬砌。
对于围岩较差的隧道地段施工严格按照“严控水、强支护、短进尺、勤量测”的原则组织施工，应特别注意地表冲沟、陷穴对隧道的影响，要加强调查和处理。
石质隧道破碎带按照“先支护、后开挖、短进尺、弱爆破、快封闭、勤量测”的原则进行组织施工。
隧道开挖前，首先完成洞口截水沟、洞口土方及边仰坡防护施工。
洞口土方采用挖掘机配合装载机自上而下分层施工，大型自卸汽车运输，并及时做好坡面防护，开挖一段（台阶）防护一段（台阶）。
洞口明洞采用明挖法施工，开挖至明暗分界线后，先施做护拱混凝土，然后施做暗洞超前大管棚，随后立即做好明洞衬砌，随后进入暗洞施工，待明洞混凝土达到设计规定的强度后及时进行明洞洞顶回填。
暗洞开挖根据围岩情况确定其开挖方法，正洞Ⅴ级地段一般采用三台阶七步开挖法，Ⅴ级浅埋偏压一般采用双侧壁导坑法施工，正洞Ⅳ级采用三台阶七步开挖法或三台阶临时仰拱法施工，每循环进尺控制在1m以内，Ⅲ级及辅助坑道Ⅳ、Ⅴ级围岩采用台阶法施工，每循环进尺控制在2.5m以内。
Ⅱ围岩正洞及辅助坑道采用全断面开挖法。
石质隧道采用钻爆法开挖，出碴采用装载机配合大型或中型自卸汽车无轨运输。
浅谈隧道爆破的掏槽技术
浅谈隧道爆破的掏槽技术摘要隧道作为一种地下专用通道，在交通工程中应用日益广泛。
本文根据隧道的特征，对半断面以及全断面深眼掏槽爆破技术进行了详细的阐述。
关键词隧道；爆破；掏槽技术影响隧道爆破开挖的质量，关键在掏槽爆破技术和周边成型控制爆破技术。
掏槽爆破的目的在于为后续炮眼爆破提供新的、足够的临空面和空间。
1 半断面开挖中深眼掏槽爆破技术半断面的开挖面积约20m2~50m2，中深炮眼深度为1.5m~3.5m。
有以下几种掏槽类型。
1）V形掏槽，适用于中硬岩、硬岩的中深眼隧道爆破。
只要钻眼精确（达到深度、保证角度），按设计装药，一般均能取得良好的效果。
（1）三级复式楔形掏槽上下排距用50cm~90cm，硬岩取小值、中硬岩取中值、软岩取大值。
硬岩爆破时最好全部采用高威力炸药；排数通常上下两排即可，十分坚硬岩石可用三排或四排。
如图1所示。
（2）二级复式楔形掏槽二级复式楔形掏槽如图2所示。
（3）几个关键技术技术①开挖断面较宽时，尽量缩小掏槽角，因而要尽量加大第一级掏槽眼的水平间距。
②掏槽炮眼深度﹥2.5m，其底部加强装药应占1/3炮眼长度，前部装药集中度可减为底部装药集中度的40％~50％，留出20％的炮眼程度不装药，并装填不少于40cm长的炮泥。
③掏槽眼应每级均尽量同时起爆，级间间隔时差以25ms~50ms为宜，以保证前段爆破的岩石破碎与抛掷。
2）大直径中空直眼掏槽由中空眼逐步扩大形成槽腔。
常用的有单螺旋、双螺旋掏槽，对称掏槽。
要求钻孔方向精确；减少眼位偏差值；使用毫秒雷管按设计起爆顺序起爆；控制掏槽眼间距，防止殉爆；控制掏槽眼的炸药用量，防止拒爆。
2 全断面深眼掏槽爆破技术在掌子面中下部钻大直径中空炮眼，周围配合一些逐渐最大间距的小炮眼进行掏槽。
一般有菱形、螺旋、对称等掏槽（如图3所示）。
设计时要考虑以下几个问题：1）影响直眼掏槽的最重要的因素是岩石特性。
主要有3个方面：（1）在塑性岩石中直眼掏槽比脆性岩石直眼掏槽困难的多；（2）岩石结构是中空直眼掏槽必须考虑的因素；（3）岩体的结构面或不均质性是设计时的特殊问题。
隧道爆破施工技术(掏槽爆破光面爆破)讲义[全面]
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➢ 理想的爆破：成功的隧道爆破，应该是达到预定的进尺， 掌子面较平整，岩渣块度适宜装运，轮廓壁面平顺，超 欠挖在预定的范围之内，围岩稳定。
一 隧道爆破的基本概念
1 主要名词解释
1.1 掏槽：在开挖面的中部，钻一定数量的眼，并且超量装药，以破 碎抛掷岩石，首先形成一个槽腔，增加自由面，为其他炮眼的爆破 增加条件。 1.2 光面爆破：使岩体沿开挖轮廓线爆除，最大限度少受损伤的爆破 技术。 1.3 预裂爆破：周边眼在断面上所有炮眼爆破前先起爆，其工艺与光 面爆破基本一样。 1.4 循环进尺：一次开挖爆破的隧道进尺。 1.5 炮眼间距：同一并排同段号爆破两相邻炮眼的中心距离。 1.6 抵抗线：通常将药包中心或重心到最近自由面的最短距离，称为 最小抵抗线，一般常用W表示。（最小抵抗线是爆破时岩石阻力最 小的方向，在这个方向上岩石运动速度最高，爆破作用也最集中。 因而最小抵抗线是爆破作用的主导方向，也是抛掷作用的主导方 向。）
轮廓线钻眼法光面爆破的三大类型预裂爆破法光面爆破法光面爆破作用机理爆破时产生的冲击波和高温高压气体作用在眼壁上炮眼周围的岩石受到强烈的压缩而破碎粉碎圈以外的岩石在压缩波作用下产生径向裂缝当压缩波传到自由面时因弹性能的释放又以拉伸波的形式向反方向传播此二拉伸波在其传播过程中把岩石拉成切向裂缝将岩体拉成岩块剩余气体的压力把岩块从岩体中抛掷出去形成相互作用的爆破漏斗
4.3 半经验、半试验确定法
现场试验发现，根据爆破漏斗理论，通过在现场进行 有限次数的单孔及三孔爆破漏斗试验确定光面、预裂爆 破参数，是目前比较科学的有实用价值的光面爆破和预 裂爆破参数的设计方法，即半经验、半试验法。
五
隧道爆破设计
隧道爆破的掏槽方式及其特点是什么[工程类精品文档]
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但是，炮眼深度易受开挖断面尺寸的限制，不易提高循环进尺，也不便于多台凿岩机同时作业。
（2）直眼掏槽：直由若干个垂直于开挖面的炮眼所组成，掏槽深度不受围岩软硬和开挖断面大小的限制，可以实现多台钻机同时作业、深眼爆破和钻眼机械化，从而为提高掘进速度提供了有利条件。
直眼掏槽凿岩作业较方便，不需随循环进尺的改变而变化掏槽形式，仅需改变炮眼的深度，且石渣的抛掷距离也可缩短。
但直眼掏槽的炮眼数目和单位用药量较多，对眼距、装药量等有严格要求，往往由于设计或施工不当，使槽内的岩石不易抛出或重新固结而降低炮眼利用率。
（3）混合掏槽：是指两种以上的掏槽方式的混合使用，一般在岩石特别坚硬或隧道开挖断面较大时使用。
有复式掏槽、升级掏槽以及分段掏槽等。
复式掏槽是采用两层、三层或四层楔形掏槽眼，每对掏槽眼呈完全对称或近似对称，深度由浅到深，与工作面的夹角由小到大，也叫多重楔形掏槽或V形掏槽。
升级掏槽系采用逐级加深的炮眼布置，按掘进方向平行钻孔，把全部掏槽深度分阶段达到爆破的目的，其适应能力强，可对各种不同的条件和岩石状况采用不同的方法加以处理，掏进深度可以根据炮眼的级数来确定。
分段掏槽将掏槽炮眼分次起爆，这样有利于槽腔形成，提高掏槽腔的有效深度，便于机械化作业。
结语：借用拿破仑的一句名言：播下一个行动，你将收获一种习惯；播下一种习惯，你将收获一种性格；播下一种性格，你将收获一种命运。
事实表明，习惯左右了成败，习惯改变人的一生。
隧道施工技术
隧道施工技术一、掘进技术1、人工开挖：主要适用黄土地区或破碎松散岩石或土质隧道。
一般用新型手持式封鎬。
十锅镐进行掘进，用铁锹、簸箕和翻斗车进行装渣和出渣。
人工掘进对围岩扰动小，能有效保护围岩,防止围岩因扰动过大而发生塌方。
但掘进速度慢，工人劳动强度大。
2、钻爆开挖：即是通过钻孔、装药、爆破开挖岩石的方法，简称钻爆法。
这一方法从早期由人工手把钎、锤击凿孔，用火雷管逐个引爆单个药包,发展到用凿岩台车或多臂钻车钻孔，应用毫秒爆破、预裂爆破及光面爆破等爆破技术.施工前，要根据地质条件、断面大小、支护方式、工期要求以及施工设备、技术等条件，选定掘进方式（1）打眼前必须先放好断面中线,水平，并在开挖面划好轮廓线，按钻爆参数图布置炮眼位置。
（2）炮眼的深度、角度、间距按钻爆参数要求确定。
掏槽眼间距误差和眼底间距误差不得大于5cm，辅助眼眼口排距、行距误差均不得大于5cm，周边眼沿隧道设计断面轮廓线上的间距误差不得大于5cm，周边眼外斜率不得大于5cm/m,眼底不超出开挖断面轮廓线10cm，最大不得超过15cm.内圈眼至周边眼的排距误差不得大于5cm,炮眼深度超过2。
5m时,内圈炮眼与周边眼宜采用相同的斜率。
（3)掏槽眼布置在开挖断面的中央稍靠下部,以使底部岩石破碎，减少飞石。
周边炮眼应沿设计开挖轮廓线布置，辅助眼应交错均匀地布置在周边眼与掏槽眼之间，并垂直于开挖面打眼,力求爆下的石碴块体大小适合装碴的要求。
开挖断面底面两隅处，应合理布置辅助眼，适当增加药量，消除爆破死角。
断面顶部应控制装药量,防止出现超挖量.（4）装药前应将炮眼内泥浆、石屑吹洗干净。
已装药的炮眼应及时用炮泥堵塞密封。
周边眼的堵塞长度不宜小于20cm，采用预裂爆破时，应从药卷顶端进行堵塞，不得只堵塞在眼口。
（5）钻爆施工中严格控制超欠挖。
当岩层完整、岩石抗压强度大于30Mpa并确认不影响衬砌结构稳定和强度时，允许岩石个别突出部分欠挖,隆起量不得大于5cm。
隧道工程钻爆法开挖技术
二、辅助眼
位于掏槽眼与周边眼之间的炮眼称为辅助眼。 如图5-1中的黑色炮眼。
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。
三、周边眼
周边眼(perimeter hole)。沿隧道周边布置 的炮眼称为周边眼。如图5-1中的蓝色炮眼。
其作用是炸出较平整的隧道断面轮廓。 按其所在位置的不同，又可分为帮眼、顶眼、 底眼。
一般取值范围为1.0---2.0，在孔距较小情 况下一般取大值。在岩石抗压强度较大时，一 般取小值。
❖ 装药量
周边眼的装药量通常以线装药密度表示。 施工中应根据孔距、光面层厚度、石质及炸 药种类等综合考虑确定装药量。
在光面层单独爆落时，周边眼的线装药密度 一般为0.15kg/m～0.25kg/m,全断面一次起爆 时，一般可达0.30kg/m～0.35kg/m。
楔形掏槽炮眼的对数视围岩类别而定：一般 Ⅳ级围岩，掏槽眼2对；Ⅲ围岩，掏槽眼2-3对；Ⅱ级围岩，掏槽眼3对；Ⅰ级围岩，掏 槽眼3--4对
➢楔形掏槽
❖ 楔形掏槽的分类及适用条件
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
(a)垂直楔形掏槽 (b)水平楔形掏槽
周边眼的间距E与光面层厚度W有着密切关系， 通常以周边眼的密集系数K（K=E/W）表示，其 大小对光面爆破效果有较大影响。
一般取K=0.8-1，过大会留下岩埂，过小， 形成凹坑
❖ 装药不耦合系数
在控制爆破中是一个很重要的参数。主要用 于预裂爆破与光面爆破。定义：炮孔直径与药 包直径之比.
用途：保护爆破的完整度，以防龟裂与减少 裂隙，保持岩体稳定性。用在预裂孔或周边眼 内。
第二节 掏槽眼布置
山岭隧道施工—钻孔爆破施工技术(铁路隧道施工)
● 药柱直径与约束条件。实践表明在药柱直径较小 的情况下，增强药柱的约束条件可以显著提高炸药 的爆速，减小其临界直径值。工程爆破采用柱状装 药时，常用药卷的“临界直径”来表示炸药的爆炸 稳定性。
③爆破漏斗的分类 根据爆破作用指数 值的不同，将爆破漏斗分为以下四种。 A.标准抛掷爆破漏斗；D.松动爆破漏斗。
爆破漏斗分类
（3）柱状药包的爆破特点 当炮孔装药长度远大于横断面的直径时，形成圆柱状延长 药包，简称为柱状药包。它是工程爆破中应用最为广泛的 药包。
图4.4.3 爆破漏斗的几何要素
①爆破漏斗的几何要素 a.自由面 自由面是指被爆破的介质与空气接触的面，又
称为临空面。 b.最小抵抗线 最小抵抗线是指药包中心距自由面的最短距离。
习惯上用W表示最小抵抗线。
c.爆破漏斗半径 爆破漏斗半径是指形成倒锥形爆破漏斗的底圆半
径。常用r表示爆破漏斗半径。
d.爆破漏斗破裂半径 爆破漏斗破裂半径简称破裂半径，是指从药包中心 到爆破漏斗底圆圆周上任一点的距离。 e.爆破漏斗深度是指爆破漏斗顶点至自由面的最短 距离。图中的H表示爆破漏斗深度。
图4.4.1 爆破的内部作用 R0—药包半径； R1—粉碎区半径； R2—裂隙区半径
2）爆破漏斗 当单个药包在岩体中的埋置深度不大时，可以观察 到自由面上出现了岩体开裂、鼓起或抛掷现象。这 种情况下的爆破作用叫做爆破的外部作用，其特点 是在自由面上形成了一个倒圆锥形爆坑，称为爆破 漏斗。如图4.4.3所示。
① 耦合装药。药卷与炮孔在径向无间隙 （图4.4-15(a)），如散装药。
② 不耦合装药。药卷与炮孔在径向有间隙，间隙内 可以是空气或其他缓冲材料（图4.4.15(b)），如水、 砂等。
钻爆法开挖隧道施工工艺及方法
钻爆法开挖隧道施工工艺及方法3.5.3.1钻爆法施工（1）施工工艺采用光面爆破，控制开挖轮廓，减少超欠挖，同时减少对围岩的扰动，软弱围岩采用机械开挖或微震爆破开挖。
Ⅳ、Ⅴ级围岩采用台阶法施工，断层破碎带地段可采用带临时仰拱或横撑的台阶法施工。
隧道开挖工艺见下图。
隧道开挖施工工艺流程图（2）施工方法台阶法施工程序见下图。
①Ⅱ③ⅣⅣ⑤ⅥⅦⅧⅧ开挖步骤:① 上台阶开挖；Ⅱ上台阶初期支护；③ 下台阶开挖；Ⅳ 下台阶初期支护； ⑤ 仰拱开挖；Ⅵ 仰拱施工；Ⅶ 仰拱回填；Ⅷ 拱墙衬砌；台阶法开挖顺序图1）测量放线钻孔前测量放样，准确绘出开挖轮廓线及周边眼、掏槽眼和辅助眼的位置，用激光铅直仪控制边线。
距开挖面50m 处埋设中线桩，每100m 设置临时水准点。
每次测量放线的同时，要对上次爆破断面进行检查，利用隧道开挖断面量测系统对测量数据进行处理，及时调整爆破参数，以达到最佳开挖断面效果。
2）钻孔作业钻眼前，钻工要熟悉炮眼布置图，严格按钻爆设计实施。
特别是周边眼和掏槽眼的位置、间距及数量，未经主管工程师同意不得随意改动。
定人定位，周边眼、掏槽眼由经验丰富的司钻工司钻。
准确定位凿岩机钻杆，使钻孔位置误差不大于5cm ，保持钻孔方向平行，严禁相互交错。
周边眼钻孔外插角度控制：眼深3m 时外插角<3º，眼深5cm 时外插角<2º，使两茬炮接口处台阶不大于15cm 。
同类炮眼钻孔深度要达到钻爆设计要求，眼底保持在一个铅垂面上。
3）周边眼的装药结构周边眼的装药结构是实现光面爆破的重要条件，严格控制周边眼装药量，采用合理的装药结构，尽量使炸药沿孔深均匀分布。
施工时采用不耦合装药结构，不耦合装药系数一般控制在1.4～2.0范围内。
4）装药及起爆根据岩石强度选用不同猛度爆速的炸药，有水地段及周边眼采用乳化炸药，其余地段均采用2号岩石硝铵炸药。
周边眼用φ25×200mm小药卷，不耦合装药；其余炮眼用φ40×200mm 药卷，连续装药。
掏槽爆破(内容严选)
1
炮孔布置与形式
2
掏槽孔形式
3
爆破参数的确定
4
爆破说明书与爆破图表
1
行内借鉴
行内借鉴
Hot Tip ❖掏槽爆破的特点 ❖掏槽孔的形式 ❖掏槽爆破参数的确定
2
行内借鉴
巷（隧）道掘进爆破
1
巷（隧）道掘进 爆破作业包括平 巷、斜井和隧道 等各种地下通道 的爆破。
2
受掘进断面制 约，只有一个 自由面。
2、周边眼：它是控制巷道成型好坏的关键，其眼口中心 都应布置在设计掘进巷道的轮廓线上，眼底应稍向轮 廓线外偏斜100~150mm，间距0.5~1m。 周边眼还包括底眼，底眼的作用主要是控制巷道底板 标高以及抛掷已破碎的岩石。底眼口应高出底板水 平150mm以防灌水，眼底要向下倾斜，可扎到底板 标高以下200mm。
» 特点：个掏槽孔的轴线互相平行且处于一个平面内， 炮孔数目3~7个，孔间距8~12cm，空孔同装药孔相间 布置，爆后掏出一条不太宽的缝隙。
» 适用范围：中等硬度以上岩石。
龟 裂 掏 槽
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行内借鉴
垂直掏槽-三角柱掏槽
⑵、桶形掏槽（又称柱形掏槽）
掏槽孔的布置多采用对称式易于掌握，在一般中硬岩石巷道中使 用效果很好，采用较多经常采用的形式有：三角柱掏槽、菱形 掏槽、五星掏槽。
• 倾斜掏槽的缺点： 炮孔深度受巷道宽度或高度的限制，抛渣较远， 易打坏工作面附近的临时支架。
2、垂直掏槽（桶形掏槽）
• 特点：所有掏槽孔都垂直于工作面，彼此平行。其
中有些孔为不装药孔，提供装药孔爆破时的碎胀空 间。
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行内借鉴
垂直掏槽（桶形掏槽）
• 类型：龟裂掏槽、桶形掏槽、螺旋掏槽。 ⑴、龟裂掏槽（见下图 ） ：
工程施工爆破方法
工程施工爆破方法随着我国基础设施建设的快速发展，越来越多的工程项目涉及到爆破作业。
爆破施工作为一种有效的工程施工方法，被广泛应用于隧道工程、路基工程、水利工程等领域。
本文将详细介绍工程施工中常用的爆破方法及其应用。
一、隧道工程施工中的爆破方法隧道工程施工中的爆破方法主要包括全断面一次掘进方案和预留光面层方案。
全断面一次掘进方案适用于小断面隧道，通常采用多段毫秒电雷管或非电塑料导爆管起爆系统顺序起爆。
预留光面层方案适用于大断面隧道，先采用超挖小断面导洞，然后刷至全断面。
在实际施工过程中，根据地质条件和工程需求，可选择合适的爆破方案。
二、路基工程施工中的爆破方法路基工程施工中的爆破方法主要有掏槽爆破、梯段爆破、光面爆破、预裂爆破和保护层小药量爆破等。
掏槽爆破适用于岩石较硬、厚度较大的情况；梯段爆破适用于岩石较软、厚度较小的情况；光面爆破和预裂爆破适用于岩石较为均匀、稳定性较好的情况；保护层小药量爆破适用于隧道、桥梁等工程周边的保护层开挖。
三、水利工程施工中的爆破方法水利工程施工中的爆破方法主要包括洞室爆破、抛掷爆破和定向爆破等。
洞室爆破适用于开挖大型基坑、渠道和河道等；抛掷爆破适用于将大量土石方按照指定方向搬移并堆积成路堤等；定向爆破适用于将建筑物或其他结构物按照指定方向倒塌。
四、爆破工程施工中的安全措施在爆破工程施工过程中，为确保人员和设备安全，需采取以下安全措施：1. 制定详细的爆破方案，明确爆破范围和危险区域，严格执行爆破工作程序。
2. 建立有效的危险预警和防护措施体系，在现场设置防护圈等安全保护措施。
3. 加强爆破材料的管理，严格按照相关要求运输、装卸、储存和使用爆破材料。
4. 减少齐发爆破，采用微差爆破、控制爆破总量、钻孔爆破等措施降低爆破振动对周边环境的影响。
5. 定期对爆破施工人员进行安全培训，提高他们的安全意识和操作技能。
总之，爆破施工是工程施工中常用的一种方法，通过合理选择爆破方法和采取安全措施，可以确保工程施工的顺利进行，同时保障人员和设备安全。
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隧道爆破开挖掏槽施工技术发表时间：2015-03-12T10:44:34.727Z 来源：《工程管理前沿》2015年第3期供稿作者：宋永乐[导读] 在隧道的断面较大时可以采用两层或三层掏槽的方式，掏槽眼逐层加深，以达到进尺的目的。
宋永乐（身份证号：132440************ 中铁十五局集团第二工程有限公司）摘要：结合林长高速公路西垴隧道G209 灵宝八道河至卢氏界段改建工程一标的红土坡1 号隧道、红土坡2 号隧道和石门隧道的施工，介绍了隧道施工爆破中掏槽技术的重要性，对在隧道施工中经常遇到的各种情况下的爆破施工所选用的掏槽方式进行了研究分析，以便于在隧道爆破施工时选择参考。
关键词：隧道；爆破；掏槽；施工技术随着国民经济的不断发展，道路交通工程也在不断的深化和加强，在近些年来隧道在道路交通工程中所占的比重越来越大，隧道的长度和断面不断在加大，由原来的单车道隧道、双车道隧道、向三车道或四车道的隧道发展，隧道内设置了人行洞、车行洞、设备洞室、紧急停车带等，也出现了不的隧道改扩建工程，隧道的开挖施工主要采用钻爆法，在爆破开挖前掌子面只有一个临空面，为了提高爆破的效果，则需要增加爆破的临空面，也就是我们再采取爆破手段时采取掏槽的方式，合理的掏槽方式是加快隧道的开挖进度和降低施工成本的重要手段，本文结合工程实例，对各种不同的情况下爆破开挖所选用的掏槽技术进行介绍，总结了不同条件下适宜的掏槽方式。
1 前言掏槽技术是关乎隧道爆破开挖成败的关键技术之一，因为掏槽的深度直接影响着整个爆破循环的进尺，可以说掏槽有多深进尺就会有多大，也就是说掏槽的成功与否是形成良好的爆破效果的一个关键因素，在平时进行隧道爆破开挖时我们十分重视掏槽方式的选择，掏槽眼的形式主要可以分为三大类：斜眼掏槽、直眼掏槽和混合掏槽，掏槽形式的选择与现场的地质条件、爆破断面的大小、形状等有直接的关系，选择合适的掏槽形式是掏槽能否成功的关键所在。
2.一般掏槽方式2.1 斜眼掏槽斜眼掏槽一般有单向掏槽、锥形掏槽和楔形掏槽三种形式2.1.1 单向掏槽，即掏槽眼沿同一方向倾斜进行的掏槽方式，主要适用于断面较小的开挖断面，比如小断面隧道或隧道内的人行横洞、综合洞室等的掏槽爆破，斜眼掏槽的钻孔尽量与断面岩层的节理以大角度相交以达到最好的效果，眼底向断面内岩层较薄弱的一侧倾斜。
见图2.1-1 单向掏槽部眼形式。
一般情况下采用垂直楔形掏槽较多，主要是钻孔方便，当遇到水平岩层或是近水平岩层时或者是中间有水平薄弱带及滑层时则采用水平楔形掏槽。
在隧道的断面较大时可以采用两层或三层掏槽的方式，掏槽眼逐层加深，以达到进尺的目的。
2.2 直眼掏槽直眼掏槽就是掏槽眼垂直于隧道的开挖面进行布设，其中部分钻眼不装药为空眼，空眼作为一个小的临空面来提高爆破掏槽的效果，直眼掏槽的炮眼的起爆要依次起爆临近空眼的炮眼，直眼掏槽的形式有：直线形、菱形、五梅花形、螺旋形等几种形式。
2.2.1 直线形掏槽，直线形直眼掏槽也称为龟裂直眼掏槽，掏槽眼布置在一条直线上，炮眼采取隔眼儿装药，利用空眼作为一个小的临空面，（见图2.2-1）最终爆破在断面上形成一个条形槽口，从而为崩落眼形成临空面，直线形掏槽的炮眼间距一般为15-20cm，装药系数一般取0.75-0.9。
2.3 混合掏槽混合掏槽也就是直眼掏槽和斜眼掏槽的混合，这样在一些情况下可以综合两种掏槽的优点，其首先是在掏槽区域中间采用直眼掏槽，在直眼掏槽的周围采取斜眼辅助掏槽，一方面可以减少全部直眼掏槽的钻眼工作量，减少爆破物品的使用量，同时也可以避免斜眼掏槽的一些弊端，混合掏槽的形式根据现场围岩和条件进行选择，常见的形式见图2.3-1.图2.3-1 混合掏槽布置形式2.4 各式掏槽适用条件2.4.1 直眼掏槽的优缺点直眼掏槽不受断面的限制，大小断面均可以进行，尤其是小断面在没有空间进行斜眼掏槽时可以使用，钻孔的深度可以根据设计的循环进尺去钻设，而不受开挖断面宽度和高度的限制，从而达到一次爆破较大进尺的目的，在进行钻眼时炮眼垂直于掌子面钻进，可以布置较多的钻机同时作业而不互相干扰，同时垂直于断面钻眼不论是角度还是钻孔的深度工人都容易掌握，在爆破时由于炮眼垂直爆破后洞碴的抛掷距离较近，从而对掌子面前方的施工机具、台架、设备等有一定的保护。
缺点是爆破时需要的炮眼数较多，从而增加了钻眼作业的时间和火工品的数量，同时钻眼较多也比较集中需要使用的雷管段数较多，在有些地方火工品的供应只有常规使用的段数，对于较大的段数采购较困难。
2.4.2 斜眼掏槽的优缺点斜眼掏槽各种地质条件均可以使用，由于钻孔的角度倾斜，容易形成较好的掏槽作用，斜眼掏槽中间间距较大从而可以钻设较少的炮眼，减少了施工现场的钻孔时间，同时也可以节约火工品的数量，由于整个断面可以由于斜眼掏槽的设置减少了崩落眼和的层数从而需要的雷管段数较少，在施工现场可以较容易的协调雷管段数。
缺点就是较适用于较大断面，对于小断面受断面的影响较大，而无法钻设深孔，并且在钻眼时周边眼和崩落眼为直眼，掏槽眼为斜眼，钻眼机具会互相干扰，在爆破时洞碴的抛掷距离也比较大，在掌子面前距离较小时不宜采用。
3.各式掏槽在现场的应用在具体的施工应用中要根据现场的实际情况来不断调整和优化爆破作业的掏槽方式，在林长高速公路西垴隧道G209 灵宝八道河至卢氏界段改建工程一标的红土坡1 号隧道、红土坡2 号隧道和石门隧道的施工中，根据以上理论和现场做了如下应3.1 大断面掏槽形式一般目前隧道断面均为两车道或三车道的大断面，在围岩较好的Ⅱ级、Ⅲ级围岩，采用全断面光面爆破法施工，断面较大，便于钻眼等操作施工，一般采用V 形掏槽，即多重斜眼楔形掏槽，在西垴隧道施工时最初设计采用二级复式楔形掏槽，设计参数见表3.1-1，炮眼布置形式见图3.1-1表3.1-1 掏槽眼装药参数表设计掘进循环进尺为3m，设计崩落眼排距为90cm，长度3.7 米，在最初的Ⅲ级围岩进行施工时，现场发现进尺基本可以达到2.7-3 米左右，没有达到最初设计目的，同时爆破后洞碴过大出碴装车困难，个别还需要二次解炮，从而增加了出碴时间，鉴于此对于爆破参数进行了优化设计，将崩落眼的排距缩短到80cm，但这样第一排崩落眼距离掏槽区距离稍大一点，进尺在2.5-2.8 米左右，于是对掏槽眼的布设采取了在原来的基础上在掏槽区域顶部增加一排水平的单向掏槽眼，炮眼向下以60°角度倾斜钻进，炮眼间距80cm，深度4 米，爆破效果有了明显的改善，洞碴的粒径均匀，基本无大块，每循环进尺在3.0-3.5 米之间。
调整后的掏槽眼布置图见图3.1-2.图3.1-3 调整后掏槽布置形式经过对爆破设计的优化后，爆破效果有了明显的改善，洞碴的粒径均匀，基本无大块，每循环进尺在3.0-3.4 米之间，起到了较好的效果。
在断面较大时有时采用三级复式楔形掏槽，特别是在隧道加宽段或是三车道的隧道施工过程中，一般采取三级掏槽或是四级掏槽的形式，其现场采用几级掏槽及优化过程与上述情况类似在此不再赘述。
3.2 小断面掏槽形式隧道施工时有不少小的断面，比如铁路隧道中一般每隔250 米一个综合洞室，在高速公路中的长大隧道每隔一定距离设置的人行横洞和车行横洞，隧道施工的斜井以及双联拱隧道的中隔墙等，断面都不大，小的洞室采用楔形掏槽受到的空间的限制不好操作，一般情况下载宽度不大于4 米是采用直眼掏槽或是斜眼掏槽的单向掏槽方式，在断面宽度大于6 米时采用斜眼掏槽或是混合掏槽的方式。
林长高速公路西垴隧道的人行横洞设计开挖宽度为3.1 米，最初采用的直眼掏槽的螺旋掏槽方式，经施工螺旋掏槽加上四周四个辅助眼的情况下其掏槽区域为80cm，见图3.2-1，在岩质硬度不大时可以起到较好的掏槽作用，同时螺旋掏槽的起爆为掏槽眼逐个起爆可以起到减轻震动的作用，对于岩质较软围岩相对较差是可以起到硬顶的稳定作用，在钻孔深度为3.0 米的情况下可以达到平均爆破进尺为2.5米左在围岩较好的Ⅱ级围岩采用此掏槽方式时效果不是很理想，主要是每次的爆破进尺太小，后来在1 号眼的上方增加了一个空眼同样效果不明显，于是现场改为了五梅花掏槽，布置形式见图3.2-2，同样掏槽区域为80cm 方形，但掏槽效果明显，爆破进尺有了明显的加大。
图3.2-2 五梅花掏槽布置图采用五梅花形直眼掏槽相对于螺旋直眼掏槽来说需要多钻设一个炮眼，但在爆破时1 号眼周围的四个炮眼可以同时起爆，在螺旋掏槽时需要5 个段别的雷管进行掏槽爆破而五梅花形只需要三个段别的雷管，同时五梅花形的掏槽进尺较好也较稳定，但两种掏槽方式各有适用，螺旋掏槽的逐眼起爆，爆破震动较小，对于岩体节理发育，岩质较软的岩层比较适用，五梅花形掏槽在围岩较硬，围岩整体性较好的情况下比较适用。
在岩层水平或近水平岩层施工时，当围岩不是很好时水平钻眼困难，同时爆破效果也不理想，爆破时爆生气体易顺节理层的裂隙形成串气情况，在此时西垴隧道的人行横洞采用了斜眼掏槽的单向掏槽效果也是不错的。
林长高速的车行横洞设计断面宽度为5.8 米，采用了斜眼掏槽方式的单级楔形掏槽及四棱锥形掏槽后又使用了四棱锥与菱形组合掏槽，经过施工对比四棱锥形掏槽适用性较差，掏槽效果一般，单级楔形掏槽的方式略好于锥形掏槽，但楔形掏槽钻孔数量较多，如果单级楔形掏槽只钻设两排眼就是一个四棱锥行掏槽的变化形式，在宽度6米左右的断面采用四棱锥与菱形组合掏槽的方式取得的效果是最好的，掏槽的进尺较深同时爆破的效果较好。
3.3 特殊情况的掏槽形式3.3.1 围岩半好半坏的掏槽形式209 国道项目红土坡2 号隧道由出口方向进洞施工，出口段山势陡峭，为偏压段，进洞方式采用半明半暗进洞，半明半暗进洞长度为30 米，30 米后进入全断面开挖进洞施工，但是由于山体陡峭，暗洞在主山体一侧围岩较好，围岩判定为Ⅲ级,但在靠近边坡的一侧围岩风化破碎，在整个断面上采用常规的二级楔形掏槽比较困难，一是在围岩较差的一侧，由于围岩风化破碎、节理密集，风枪钻孔困难，一直出现卡钻现象，成孔后有塌孔现象。
二是装药量不容易控制，药量小了掏槽出不来，药量大了又形成大的超挖，同时造成围岩扰动过大存在塌方的隐患。
为此针对现场的具体情况对于掏槽的方式进行了改变，掏槽眼采用斜眼掏槽，炮眼布置为扇形，主要集中在围岩较好的一侧，布置形式见图3.3-1.图3.3-1 扇形掏槽炮眼布置图扇形掏槽在209 国道红土坡2 号隧道出口的开挖施工中得到较好的应用，在围岩较好的一侧钻眼，容易成孔，并且操作工人在围岩较好的一侧施工安全系数较高，同时开挖避免了对较差一侧围岩产生较大的扰动，降低了较差一侧发生危险的可能性。
3.3.2 减小抛掷的掏槽方式209 国道的石门隧道，由于进口段位置较高且与桥梁连接，进洞施工困难，现场施工从隧道出口开始进洞施工，洞口即为Ⅲ级围岩，209 国道灵宝至卢氏界段为改建工程，石门隧道洞口与原路进行顺接，洞口位置距离原来老路不足10 米，洞口现场情况见图3.3-2.图3.3-2 洞口现场情况而且209 线车流量十分大，当地部门和业主要求只有在爆破时可以断行，断行时间不得超过30 分钟，其他时段要保证原路的正常通行，但是装药时间及在装药后连接起爆器，安全人员安排断行至爆破后查看断面有无哑炮的时间大约在半个小时左右，爆破后基本没有清理洞碴的时间，也就是要求在爆破后就要开放交通，爆破的洞碴不得占据道路，有很少量的洞碴可以及时安排人员设备进行清理。