供水隧洞施工中光面爆破技术的应用

供水隧洞施工中光面爆破技术的应用

发布时间：2021-05-17T13:03:26.623Z 来源：《城镇建设》2021年2月4期作者：严琛

[导读] 近年来，经济发展迅速，我国的现代化建设的发展也有了提高，光面爆破技术能有效控制爆破力影响范围，爆破后围岩面平整度有保证并减少超挖欠挖及支护工作量，技术优势明显。

严琛

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摘要：近年来，经济发展迅速，我国的现代化建设的发展也有了提高，光面爆破技术能有效控制爆破力影响范围，爆破后围岩面平整度有保证并减少超挖欠挖及支护工作量，技术优势明显。以供水隧洞为研究对象，在爆破技术的选择方面，考虑到控制隧洞开挖爆破对围岩的破坏作用，选择光面爆破技术，对光面爆破参数进行设计优化，对供水隧洞光面爆破的实施及质量控制进行探讨，结果表明，供水隧洞光面爆破后，隧道围岩开挖轮廓平整圆顺，对工程围岩扰动小，超挖欠挖及衬砌工程量小，施工安全与工程质量有所保障。

关键词：供水隧洞施工；光面爆破技术；应用

引言

爆破开挖作为时下水工隧洞的主流开挖方式，其具备适应性强、机具简单、工效高、造价低等诸多显著自身优势，但在其实际施作之中常常易因种种原因所致超挖情况普遍存在，不仅改变了所涉围岩的受力情况易致使围岩失稳，而且还增加了额外的支护、处置工程量致使施工成本大幅增长，因此于隧洞爆破开挖的实践施作之中务须竭力控制超挖情况的发生。本文首先对水工隧洞爆破开挖超挖的诸多影响因素予以了深入分析，并在此基础之上全面探讨了超挖的有效控制举措，以飨同行。

1光面爆破技术在隧道施工中的重要性

光面爆破技术主要是在对岩壁进行爆破后，能够让岩面上形成一种比较平整，并且与施工设计的要求符合的一中控制爆破方面的技术。这项技术对对隧道的岩体进行施工，然后按照起爆顺序进行施工，进而可以形成一个比较完整的开挖面。使用光面爆破技术可以有效控制炸药的爆破，不会影响围岩平衡或者是稳定性，减少围岩应力集中的情况发生。在隧道工程使用光面爆破技术进行施工中，可以保证岩石表面有规则，比较平整，以这种技术进行施工，几乎无法看到爆破痕迹，不仅在一定程度范围内将围岩的强度加强，而且提升了围岩支撑的能力。通常情况下，一般的爆破需要超过总量的百分之三十，而使用光面爆破技术可以降低能源消耗，减少部分材料的使用，进而降低了隧道施工的成本，提升了整个隧道工程施工速度，保障围岩的稳定性，对于整个隧道工程施工安全有了基本保障。

2水工隧洞爆破开挖超挖的影响因素

2.1地质方面

围岩特性是影响隧洞爆破效果及超欠挖的重要因素之一，其中，岩体构造裂隙发育容易造成爆破开挖过程中沿断层、节理面等软弱结构面破裂线开裂而形成超挖；其次，岩体稳定性及均质性较差，或存有软岩、硬岩交接部位，也会导致开挖时软岩部位出现超挖；另外，岩体强风化、低硬度等情况，亦会造成爆破后周边起爆眼无法依照设计轮廓线爆破，并出现一定程度的超挖。因此，在某种程度而言，因地质因素而导致的超挖最难控制。

2.2施工方面

若隧洞围岩岩性一定，则爆破开挖操作不规范或管理不当，均是导致超挖的重要因素。主要包括：（1）前期测量不规范。周边眼开挖轮廓线未依照作业要求均匀放线，或放线时超放均会导致后期爆破开挖时出现超挖。（2）钻孔操作不专业。司钻人员操作不规范，未按周边眼设计要求的孔位司钻，以致钻孔时孔位及外偏角出现偏差、孔位不平行以及孔底未保持在同一开挖作业面等。（3）欠挖处理不当。隧洞开挖出现欠挖后，因处理过度而导致超挖。

2.3爆破方面

爆破开挖时作业参数选择不当也是造成超挖的关键因素之一，主要包括下述方面：（1）每循环进尺过大。当周边眼外偏角一定时，若每循环开挖进尺越大，则钻孔孔底与设计开挖轮廓偏差越大，导致超挖也会越大。（2）周边眼间距不合理。周边眼布设未依据岩体特性合理选择孔距，致使孔间距过大爆破时未能沿设计轮廓开裂而造成欠挖，或因孔间距过小而导致爆破力过大造成超挖。（3）最小抵抗线选择不当。若最小抵抗线过大则易导致爆破时因围岩阻力使得周边轮廓未按设计轮廓开裂，孔内炸药爆破能量大多作用于保留围岩而导致不能爆下岩石；若最小抵抗线过小则爆破作用能量过大，易造成爆轰力过大而导致围岩过于破碎形成超挖。（4）装药量不合理。未依照围岩特性及光面爆破试验合理选择与确定装药量，或未依据实际爆破效果对装药量予以动态调整，进而导致爆破时出现超挖。（5）药径选择过大。周边眼直径一定且连续装药时，药卷直径选择偏大时，则不耦合系数偏小，使得爆破时作用于孔壁上的压力过大，进而导致孔壁严重破坏造成超挖。（6）未采取间隔装药。炮孔直径一定，药卷直径偏大时，若不选择间隔装药，则易致使爆破时作用于孔壁上的压力过大，进而导致炮孔四周围岩过于粉碎而造成超挖。

3光面爆破技术在隧道施工中的应用研究

3.1光面爆破技术中掏槽设计

在隧道施工过程中，隧道的紧进口与出口的地质情况基本是一致的。光面爆破主要是将工程周边范围内的岩石进行爆破，可以形成一个比较有规则的轮廓，爆破与最小抵抗线、药物浓度的关系，需要以现场实际情况为依据进行参考。要使用光面爆破技术，就需要专业人员进行掏槽，由于光面爆破会将钻眼的深度加深，会对炮眼的使用造成极其严重的影响，因此，就需要以现场实际环境为主选择掏槽形式，通常情况下，会使用的掏槽形式会有锲形掏槽，在周边的眼需要装上药物，然后连接导爆索。

3.2隧道洞身施工

在对隧道进行施工之前，需要对施工需要的材料、设备、工具等进行充分准备。对于需要爆破的围岩上拱顶需要进行严格选择，最大程度的保证施工效果不受到影响，降低有可能会出现的安全隐患。在对隧道施工过程中，施工一般会受到地质环境与地质环境有关系，施工人员可以使用心新奥法对其进行施工，施工这种方法的原因是因为施工需要以“少扰动、紧封闭”的施工原则，确保施工现场的安全。如果在施工中遇到的围岩情况不一致，可以使用其他方法进行施工。如果施工的环境是三级围岩，就可以使用台阶法进行隧道施工。至于炮眼深度你需要施工人员进行科学合理的去设置，要确定炮眼深度，就需要考虑掏槽眼属于哪种类型、断面大小、炸药能够传爆的距离、钻眼机器可能钻出的最大深度、围岩的水文地质情。然后根据对这些因素的反复考量来明确炮眼的具体深度。炮眼深度需要进行以施工现场