布罗宁公路隧道光面爆破设计与施工
隧道全断面开挖光面爆破工法(附示意图)9页word
隧道全断面开挖光面爆破工法光面爆破是通过正确选择爆破参数和合理的施工方法，达到爆后壁面平整规则、轮廓线符合设计要求的一种控制爆破技术。
隧道全断开挖光面爆破工法，是应用光面爆破技术，对隧道实施全断面一次开挖的一种施工方法。
它与传统的爆破法相比，最显著的优点是能有效地控制周边眼炸药的爆破作用，从而减少对围岩的扰动，保持围岩的稳定，确保施工安全，同时，又能减少超、欠挖，提高工程质量和进度。
一、光面爆破作用原理光面爆破的破岩机理是一个十分复杂的问题，目前仍在探索之中。
尽管在理论上还不甚成熟，但在定性分析方面已有共识。
一般认为，炸药起爆时，对岩体产生两种效应：一是药包爆炸瞬时高温高压气体形成的冲击波效应；二是爆炸气体膨胀做功所起的作用。
光面爆破是周边眼同时起爆，各炮眼的冲击波向其四周作径向传播，相邻炮眼的冲击相遇，则产生应力波的叠加，并产生切向拉力，拉力的最大值发生在相邻炮眼中心连线的中点，当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时，岩体便被拉裂，在炮眼中心连线上形成裂缝，随后，爆炸气的膨胀使裂缝进一步扩展，形成平整的爆裂面二、光面爆破的技术要点1.根据围岩特点，合理选定周边眼的间距和最小抵抗线，尽最大努力提高钻眼质量。
2.3.周边眼宜使用小直径药卷和低猛度、低爆速的炸药。
为满足装结构要求，可借助导爆索(传爆线)4.(一)1.周边眼间距E它是直接控制开挖轮廓面平整度的主要因素。
一般情况下E=(12~15)d，其中炮眼直径d=35~45mm。
对于节理较发育、层理明显以及开挖轮廓要求较高的地下工程，周边眼间距可适2.最小抵抗线W(光面层厚度)W直接影响光面爆破效果和爆碴块度。
其取值在(13~22)d范围内，且W≥E3.周边眼密集系数K一般情况，以K=E/W=0.7~1.04.装药集中度q采用2号岩石炸药进行光面爆破时，若预留光爆层，q=0.15~0.2kg/m；若全断面一次爆破，则q=0.2~0.3kg/m。
如果采用其它炸药，则需进行换算，其换算系数C按下式求得：选取光面爆破参数可用类比法或查表(见表1)，必要时要在与所做工程地质条件相类似(二)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，是实现光1.连续装药：将计算出的药量按装药集中度连续均匀地装入炮眼，其起爆药爆包置于眼底(见图1-a)2.间隔装药：为使爆炸力沿炮眼均匀分布，需将炸药沿炮眼全长布设，当其所需炸药药卷连续长度短于炮眼长度较多时，应采用间隔装药(见图1-b)3.不偶合装药：采用卷装炸药时，多为不偶合装药结构(见图1-c)，这时要注意，不偶合系数要在1.4~2.0(三)三、光面爆破施工工艺(一)差不得超过5cm。
隧道光面爆破方案
隧道光面爆破方案1. 引言隧道光面爆破是一种常见的隧道施工方法，它通过使用高压气体或液体在隧道岩石表面形成高热和高压力，从而破裂和剥离岩石。
本文将介绍隧道光面爆破方案的详细步骤和要点。
2. 方案准备在进行隧道光面爆破之前，需要进行充分的方案准备工作，包括以下步骤：• 2.1 确定施工范围和目标：确定需要爆破的隧道部分和预期的爆破效果。
• 2.2 进行现场勘探和测量：对施工区域进行详细的现场勘探和测量，了解地质条件和岩石性质。
• 2.3 分析岩石性质和强度：根据勘探和测量结果，分析岩石的性质和强度，确定适合的爆破参数。
• 2.4 制定爆破方案：根据岩石性质和工程要求，制定详细的爆破方案，包括爆破参数、爆破序列和安全措施等。
3. 方案实施实施隧道光面爆破方案时，需要遵循以下步骤和要点：• 3.1 清理施工区域：在爆破前，需要清理施工区域，将可能干扰施工的障碍物清除。
• 3.2 铺设爆破孔：根据爆破方案，使用钻探设备在岩石表面钻探爆破孔，确保孔深和孔径符合要求。
• 3.3 注入爆破药剂：将爆破药剂注入爆破孔中，并按照方案要求进行药量和药剂类型的控制。
• 3.4 密封爆破孔：在完成爆破药剂注入后，使用爆破密封材料密封爆破孔，确保爆破能量集中在孔内。
• 3.5 进行爆破作业：在确保施工区域安全的前提下，使用爆破装置引爆爆破药剂，观察并记录爆破效果。
• 3.6 清理爆破残留物：在爆破后，清理施工区域的爆破残留物，并进行必要的修复工作。
4. 安全措施为了保障施工人员的安全和减少施工风险，必须采取以下安全措施：• 4.1 员工培训：对施工人员进行专业培训，提高他们对施工风险和安全措施的认知。
• 4.2 安全装备：为施工人员配备适当的个人防护装备，如安全帽、防护眼镜、耳塞等。
• 4.3 安全区域设立：在施工区域周边设立安全区域，限制未经授权人员的进入。
• 4.4 安全监测：对施工区域进行安全监测，及时发现和排除安全隐患。
公路工程隧道爆破专项施工方案
公路工程隧道爆破专项施工方案一、施工概述本项目为公路工程隧道施工爆破专项施工方案，施工内容为隧道主体施工中进行的爆破作业。
本方案将详细介绍爆破作业的施工流程、爆破设计、爆破参数、爆破装置的选择和应急预案。
二、施工流程1.爆破前期准备：施工前进行现场勘察，明确隧道的地形地貌、地质构造等情况。
制定爆破设计方案，并选择合适的爆破装置。
2.安全措施：在爆破前，必须确保区域内没有人员和设备。
设置警示标语并封闭周边道路，确保施工现场安全。
3.布置爆破装置：按照爆破设计方案，在隧道内布置爆破装置。
装置的布置应符合爆破参数要求，并有足够的防护措施。
4.爆破作业：进行引爆操作，并保持通畅的沟通方式，实时控制爆破效果。
5.作业结果评估：对爆破后的隧道进行检查，并评估作业结果。
三、爆破设计1.确定炸药类型：根据隧道的地质情况和工程要求，选择合适的炸药类型，如雷管炸药、闭口雷管炸药等。
2.确定爆破参数：根据隧道的尺寸和地质情况，确定合适的爆破参数，包括药量、药性、起爆时间和装置布置等。
3.爆破装置布置：根据爆破参数，合理布置爆破装置，确保爆破效果。
4.考虑安全因素：结合施工现场的实际情况，综合考虑安全因素，制定相应的安全措施和应急预案。
四、爆破参数1.药量：根据隧道的尺寸和工程要求，确定合适的药量。
药量过大可能对隧道结构造成损坏，药量过小则影响爆破效果。
2.药性：根据地质情况和工程要求，选择合适的炸药种类和药性。
3.起爆时间：根据隧道的长度和起爆条件，确定合适的起爆时间，保证爆破的同步性和高效性。
4.布置装置：根据爆破设计方案，合理布置装置，并设置相应的防护措施。
五、爆破装置选择1.炸药：根据隧道地质情况和工程要求，选择合适的炸药类型，如乳化炸药、硝化甘油炸药等。
2.发火装置：选择可靠的发火装置，并保证其在爆破作业中正常工作。
3.导爆索：根据隧道尺寸和布置情况，选择合适的导爆索，并注意设置防护措施。
六、应急预案1.紧急通讯：确保施工现场与指挥部之间有畅通的通讯方式，以应对突发情况。
隧道爆破工程施工与设计
隧道爆破工程施工与设计一、隧道爆破工程的施工流程1. 前期准备工作在进行隧道爆破工程之前，首先需要进行充分的前期准备工作。
这包括现场勘察、测量、设计、安全评估和准备爆破材料等工作。
确定隧道开挖的位置、长度、深度和断面形状等参数，然后设计出合适的爆破方案和施工计划。
2. 安装爆破钻机在进行爆破作业之前，需要首先搭设起爆破钻机。
爆破钻机是用来钻孔的一种设备，根据设计要求在隧道内铺设排水设备，确保工作面的排水通畅，并需要合理设置通风设备，以确保施工现场的通风和照明。
3. 钻孔与装药在安装好爆破钻机后，施工人员开始钻孔。
根据爆破设计要求，确定爆破孔的位置、深度和密度等参数，然后开始进行钻孔作业。
完成钻孔后，施工人员将装药进孔。
4. 布药装置在装药完成后，需要对爆破孔进行布药。
根据施工设计和要求，合理布置装车和起爆点，确保爆破工作的安全可靠。
布药是爆破工程中的一项重要工作，需要精心计划和严格执行。
5. 爆破作业在完成了前期准备工作和布药后，施工人员开始进行爆破作业。
根据设计方案和要求，合理设定爆破时间和方式，确保爆破作业的安全和有效。
在爆破过程中，需要及时清理岩石碎片和确保现场安全。
6. 后期施工爆破作业完成后，需要进行后期的清理和修复工作。
清除爆破产生的岩石碎片和垃圾，确保通道畅通。
同时，需要进行地质修复和加固工作，以确保隧道的安全性和稳定性。
二、隧道爆破工程的设计要点1. 地质条件分析在进行隧道爆破工程设计时，首先需要对工程地质条件进行充分分析。
了解工程地质构造、岩性、断层和裂隙等情况，确定施工中可能遇到的问题和风险，以制定合适的爆破方案。
2. 爆破药剂选择选择合适的爆破药剂是爆破工程设计的关键。
根据地质条件和工程要求，确定适合的爆破药剂类型和数量，确保爆破效果和安全性。
同时需要考虑环境保护和能源消耗等因素。
3. 爆破参数确定在设计爆破方案时，需要确定爆破参数，包括爆破孔径、孔距、装药量、爆破时间和方式等。
隧道光面爆破施工方案
隧道光面爆破施工方案一、工程概况隧道施工开挖总体上要求拱部采用光面爆破，边墙部采用预裂爆破，以最大限度地保护周边岩体的完整性，同时减少超挖量，提高初期支护的承载能力。
在Ⅴ级围岩地段要求采用短台阶法施工，台阶长度在控制在5～10m，保证初期支护及时落地封闭，以确保初期支护的承载能力。
由于二次衬砌是按要求的承载结构设计，因此在二次衬砌应紧跟开挖面：子初期支护落地后应及时施作二次衬砌仰拱和仰拱回填层，然后施作二次衬砌。
在Ⅳ级围岩地段要求采用短台阶法施工，台阶长度控制在10～15m，注意上半断面及基础锁脚锚杆的施工质量。
由于二次衬砌是按承受少量荷载进行设计，因此二次衬砌的施作可滞后开挖面20～30m，在初期支护基本稳定后施作，但是二次衬砌仰拱和仰拱回填层应紧跟衬砌支护。
在Ⅲ级围岩地段推荐采用台阶法施工，当机械化程度较高，各隧道施工工序能及时完成时，也可以采用全断面法施工。
二、施工准备1、施工测量施工测量按照《公路测量技术规则》的有关规定进行，主要测量仪器为GPS、全站仪、和水准仪。
⑴导线、水准控制测量施工前会同勘测设计部门与其他相邻标段现场交接导线控制桩和设计水准点，测量组和其他相邻标段施工单位进行施工复测后，对控制桩加以保护，设护桩，如有遗失和损坏，及时恢复和校正。
⑵洞口联系测量为保证地面控制测量精度很好传递到洞内控制点，拟定采用如下洞口控制测量方案：①洞口施工至设计标高后，在洞口埋设三个稳固导线控制点。
②为保证方向传递精度，洞口控制点与地表控制点组成大地四边形边角网进行联测。
⑶洞内控制测量①洞内控制测量根据隧道施工进度及时进行引伸测量工作。
②洞内导线的布设按主附导线的形式进行敷设，并在适当地段进行闭合检查。
③洞内精密导线采用测角精度<2”、测边精度高于2+2ppm的全站仪进行测量。
⑷洞内施工测量①洞内日常测量工作采用全站仪和水准仪进行测量。
②洞内用激光导向仪指导隧道掘进施工，激光导向仪在直线地段隧道每掘进60～80m进行一次调整。
公路隧道光面爆破施工技术
1工程概况1.1工程概况白鹤隧道位于湖南省怀化市鹤城区盈口乡境内,进口位于鹤城区盈口乡茄子村附近,出口位于鹤城区盈口乡牛头山村附近,隧道全长1250m,其中Ⅴ级围岩420m,Ⅳ级围岩830m,设计时速350km/h单洞双线隧道,最大埋深约73m,全隧为4‰上坡。
1.2地质情况隧道围岩主要为白垩系上统第一岩组,岩性主要为泥质粉砂岩。
棕红色、褐红色,全风化-弱风化,中层-厚层状,部分为厚层泥质粉砂岩夹薄层粉砂质泥状岩,受风化作用影响,岩石节理裂隙发育,破碎严重,其中全-强风化层较剧烈,风化层厚度约1m~2m;强风化层不均匀,厚约2m~3m;弱风化岩体较破碎,岩质较软,岩石单轴饱和抗压强度7.9Mpa~34.6Mpa,属于软质岩。
1.3水文地质分析本隧道主要为白垩系上统第一岩组泥质粉砂岩,受风化作用影响,节理裂隙较发育,岩体破碎,节理裂隙发育带附近有一定的透水性。
沟谷处发育有溪流,常年有流水,地下水类型主要为基岩裂隙水,较发育,根据现场调查和涌水量预测情况,推测本段为弱富水区。
1.4不良地质隧道穿过白垩系红层,属软质岩,岩石倾角较缓,节理裂隙较发育,多呈凌块状,隧道出口山体较陡,开挖易形成坍塌,隧道洞身开挖易形成拱顶掉块。
2计算模型与参数为了减少隧道围岩损伤破坏,改善隧道光面爆破效果,本文选用PVC 管作为护壁材料,并利用LS-DYNA 对周边孔的爆破过程进行数值模拟计算,然后将计算结果用于指导实践施工。
采用二分之一模型,单位制为cm-μs-g,尺寸为600mm×600mm×150mm [1],堵塞长度30mm、空气柱长度20mm、药柱长度30mm,炮孔直径40mm,如图1所示。
为模拟岩体无限边界,模型的左右两侧和后方均设置为无反射边界,采用药柱中心起爆的方式,计算时间180μs。
摘要:在隧道施工中,因爆破造成的超欠挖非常普遍,超欠挖严重影响到隧道的稳定性。
为了减少隧道围岩损伤破坏,改善隧道光面爆破效果,本文选用PVC 管作为护壁材料,并利用LS-DYNA 对周边孔的爆破过程进行数值模拟计算,将计算结果用于指导实践施工。
公路隧道光面爆破施工
钻 Ｌ 采用 移动式 多层 工作 台与风动凿岩机钻 眼 ， 其钻 机 、 钻 孔轴线与 隧道轴 线要 基本 保持平 行 ， 然 后按 炮眼布置 图根据 不 同类型的 眼调整水 平角 和垂直 角 度。 对 于掏槽 眼和周 边边 眼精度 要求 比其它 眼要高 ， 开 眼误差 控制在 ５ ｃ ｍ以内。 ３、 钻 眼 钻 眼采用多 台风钻 同时 打眼 ， 一般 为２ ０ ＂ ２ ２ 台风钻 。 必 须按照 不同孔 位分 区 定人 、 定位 、 定孔 打跟作业 。 钻工应 熟悉炮 眼布置 图 ， 能熟练 的操 作凿岩 机械 ， 特
喃
要］ 本文着重介绍隧道光面爆破施工。
文 献标识 码 ： Ａ 文 章编号 ： ｌ ０ （ 】 ９ — ９ １ ４ Ｘ（ ２ ０ ｌ ４ ） ３ ０ — ０ １ ７ ８ － ０ １
［ 关键词］ 新 奥法 、 光面爆 破 、 隧道 中 图分类 号 ： Ｕ４ ５ ５ ． ６
新奥法 施工 ， 其 中主 要施工 工 艺就是 要坚 持光 面爆破 施工 。 采 用光 面爆破 施工， 能减 少对 围岩 的扰动 ， 有 利于 围岩 的稳 定 ， 维护 施工安 全 ； 同时采取 光 面 爆破 施工 ， 减少 超欠挖 ， 使 轮廓 线平整 ， 不仅 提高 了质量 ， 还 降低成 本。 因此在 施 工 中必须 坚 持光 面爆破 施 工作 业 。 为此， 特制 定 光面 爆破 施工 方 案。 光面 爆破 施 工的适 用 条件 光面爆 破施 工主要 适 用于全 断面 开挖 的Ｉ Ｉ 、 Ｉ Ｉ Ｉ 级围岩 ； 光 面爆 破施 工 。 对 Ⅳ 级 围岩 以 下软弱 岩层 中夹有 较硬 岩 层的 ， 可以 采用 预 留光爆 层 等方 式进 行 施 工， 本 文重 点编 制Ｉ Ｉ 、 Ｉ Ｉ Ｉ 级围岩 光 面爆破 方 案 。 ＝ 施 工工 艺 隧道 采用钻 爆法 施工 ， 隧道 洞 身开挖 采用 光面 爆破施 工工 艺 ， 钻爆 法开 挖 作 业工 序如 下 ：
公路隧道光面爆破的设计和施工
公路隧道光面爆破的设计和施工【摘要】本文重点对公路隧道光面爆破法存在的问题以及设计、施工进行了探讨，以供参考。
【关键词】隧道；光面爆破；设计；施工一、前言公路隧道由于地质条件的原因，造成光面爆破施工难度大。
因此，要对光面爆破施工的设计和施工组织高度重视保证施工质量。
二、光面爆破存在问题隧道及地下工程光面爆破技术是涉及数学、力学、工程地质学等众多学科和领域的综合性课题，目前在光面爆破机制、光面爆破参数、光面爆破控制管理等3个方面的研究还存在以下问题:1、在光面爆破机制方面，现有爆破机制研究落后于工程实践，爆破设计依赖于设计者对地质条件的了解程度，大多参考工程经验做定性分析，评价指标单一，具有较大的主观性和片面性，特别是对光面爆破应力波和爆生气体的膨胀压力共同作用机理的研究中，应力波和爆生气体的能量各占多大比例，光面爆破成缝的主因，节理、裂隙发育岩体光面爆破的成缝机理，爆轰波理论，岩石特性，炸药能量向岩石的传递效率，岩石的动态断裂、破坏与成缝过程和掏槽孔的形成过程，爆破过程的数值模拟动态预测等，目前都缺少成熟的试验验证。
2、在光面爆破参数优化设计方面，由于受人为因素、施工条件、施工进度要求的影响，往往对爆破机制及爆破参数认识不足，没有从理论上探讨围岩(包括强度、节理裂隙发育程度、地下水及其它不良地质条件)、炮眼深度、周边眼密集系数、最小抵抗线、炮眼布置方式、不耦合系数、用药量、断面大小等因素对光面爆破效果的影响规律，没有从现场试验数据总结分析各影响因素对爆破效果的影响，没有得出一些科学实用的经验性公式。
3、在隧道及地下工程光面爆破控制管理方面，由于传统的光面爆破控制管理理论指标体系单一，而对光面爆破效果的评定仅凭人为观测，对于包括爆破面的平整度、爆破轮廓线的规则性与光滑度、超欠挖情况等具体爆破效果未进行分级与定量化处理，同时对隧道工程爆破开挖进尺与安全步距没有建立系统的理论，没有总结出符合隧道工程开挖普遍实用性的工程参考公式。
隧道光面爆破施工技术设计
炮眼深度
根据隧道断面大小和Байду номын сангаас质条件 ，确定炮眼深度。
炸药量
根据炮眼间距、深度以及地质 条件，计算炸药量。
起爆顺序
合理安排起爆顺序，控制爆破 方向和范围，确保施工安全。
03 隧道光面爆破施工技术实 施
施工前的准备
01
02
03
现场勘查
对隧道施工区域的地质、 水文条件进行详细勘查， 了解岩石、土壤类型和地 下水分布情况。
设计方案制定
根据勘查结果，制定光面 爆破施工方案，包括炮眼 布置、装药量、爆破顺序 等细节。
设备与人员准备
准备所需的钻孔设备、爆 破器材和安全防护用品， 并组建具备相关资质和经 验的施工队伍。
施工过程控制
炮眼钻孔
按照设计方案，使用钻孔设备 在隧道岩壁上钻凿炮眼，控制
炮眼间距、深度和角度。
炮眼清理
清除炮眼内的残渣，确保装药 顺畅。
装药与引爆
将炸药安装到炮眼中，按照设 计的爆破顺序引爆，实施光面 爆破。
通风排烟
爆破后及时进行通风排烟，确 保隧道内空气流通，降低有害
气体浓度。
施工后的检查与评估
爆破效果检查
对爆破后的隧道断面进行检查，评估 光面爆破效果，包括轮廓平整度、超 挖量等指标。
安全性评估
总结与改进
根据检查结果和评估意见，总结本次 光面爆破施工的经验教训，优化设计 方案和施工方法，提高下一次施工的 效果和质量。
新材料
采用高强度、耐久性好的新型材料， 如高性能混凝土、耐火耐爆材料等， 提高隧道结构的稳定性和安全性。
新工艺
探索和应用新的施工工艺和技术，如 超前支护、注浆加固等，提高隧道施 工的稳定性和安全性。
公路隧道光面爆破施工技术
公路隧道光面爆破施工技术发布时间：2021-10-15T06:21:05.598Z 来源：《建筑实践》2021年5月14期作者：刘宇铭[导读] 公路隧道工程行业作为促进国家经济发展的一大支柱产业，在我国经济社会发展中发挥着重要的作用。
近年来我国交通领域的发展极为迅速。
刘宇铭中铁十九局集团第三工程有限公司辽宁沈阳 110136摘要：公路隧道工程行业作为促进国家经济发展的一大支柱产业，在我国经济社会发展中发挥着重要的作用。
近年来我国交通领域的发展极为迅速。
公路的建设中，隧道工程的施工是整个项目施工的关键点。
隧道施工常用的方法是矿山爆破施工法，爆破施工工艺的设计对隧道施工安全与施工进度影响较大，如爆破顺序、爆破装药量、爆破眼的布置等。
在实际工程中，常因隧道爆破参数设计与实际工程地质情况不符，出现欠爆破或超爆破的现象，导致隧道掘进速度慢或大变形等安全问题。
关键词：公路隧道；光面爆破；施工技术引言目前，关于隧道光面爆破技术的研究主要集中在爆破机制及爆破参数上。
在光面爆破参数设计上，由于受施工条件、进度要求等影响，对爆破机理认识不足、选择的爆破参数不尽合理，缺少成熟的试验及现场实践验证。
1公路隧道光面爆破施工技术1.1选择合理的爆破控制参数在布眼钻孔施工开始前，首先依据施工方案提出的相关要求，选择爆破技术，并在设计位置以试验方式进行确定，依据爆破监测获取参数作出合理调整，最终设定出佳的施工技术参数。
某隧道施工的爆破参数如下：D(炮眼直径)=42mm；孔距:E(光爆眼)=400mm,F(预裂眼)=400mm，依据地质勘测结果可知，某工程施工所处位置以Ⅲ级、Ⅳ级围岩居多，Ⅳ级围岩采用台阶法爆破，Ⅲ级则选择光面爆破，在爆破参数方面，2种方法均以工程经验和施工规范进行设定，确保槽眼的监督、辅助眼间均达到工程标准，周边眼施工依据开挖轮廓线进行，采用准20mm的小直径药卷，并采用不耦合方式填充炮眼部分，降低震动影降至最低；药量布置依据工程实际需求进行，确保周边岩石的稳定性符合工程要求；布置槽眼时，应以隧道开挖断面下部部的隧道重心作为依据，若此时无需加大药量，则更有利于后面的爆破施工。
隧道光面爆破设计及施工
隧道光面爆破设计及施工发布时间：2021-07-05T06:45:26.559Z 来源：《科技新时代》2021年2期作者：陈玉杰[导读] 光面爆破方式由于对隧道围岩结构的稳定性影响较小，而且能够适应复杂地质条件下的施工要求，在山岭隧道施工中得到了广泛的应用。
本文结合工程实例，对隧道光面爆破施工设计及施工质量控制谈一些体会。
陈玉杰（广西工程技术研究设计院有限公司广西南宁 530000）摘要：光面爆破方式由于对隧道围岩结构的稳定性影响较小，而且能够适应复杂地质条件下的施工要求，在山岭隧道施工中得到了广泛的应用。
本文结合工程实例，对隧道光面爆破施工设计及施工质量控制谈一些体会。
关键词：隧道；光面爆破；设计；施工光面爆破是指通过正确选择爆破参数和合理的施工方法，在设计断面内的岩体爆破崩落后，才爆周边孔，使爆破后开挖轮廓成形规则、岩面平整，并使围岩不受明显破坏的控制爆破技术。
光面爆破与喷锚支护、监控量测都是新奥法施工中的一个重要组成部分，采用光面爆破施工，可以减少对围岩的扰动，增强围岩的自承能力，能够极大程度地防止因振动干扰过大而导致塌方等不利现象，增强了施工安全，特别是对于松软破碎岩层其作用和效果尤为显著。
1工程概况某隧道属中低山丘陵地貌。
区内地形起伏大，绝对高程为230～978m，相对高程200～600m。
由于构造格局及岩性的控制，山脉走向与构造走向近于一致，多呈北东走向，形成沟谷及山脊走向亦多呈北东走向，沟谷呈“V”字型，两侧山坡坡度为25°～45°，局部形成陡坡。
本隧道设计标准高，沉降控制要求严，施工环境复杂，施工展开困难；隧道地质差，Ⅳ、Ⅴ级围岩占隧道累计长度的37.5%，且存在断层、浅埋，施工中存在坍塌、冒顶、涌水等施工风险。
故而本工程隧道开挖掘进采用光面爆破，有利于降低对围岩的扰动，充分利用围岩的自稳能力，提高开挖质量，确保施工安全。
2光面爆破设计及施工质量控制 2.1光面爆破设计2.1.1钻爆设计钻爆作业是隧道施工控制工期、保证开挖轮廓的关键。
隧道光面爆破设计方法
整性， 充 分 发挥 围岩 自身 的 承载 能力 ， 改善 了支 护 的受 力状 况 。 特别 是 与喷射
混 凝 土和 锚 杆 支护 相结 合 ， 形成 一 套 完 整 的工 艺 ， 进 一 步增 强 了锚 喷 支 护 的
作用 ， 在 松 软岩 层 中更 能显 示这 一作 用 。 （ ２ ） 在 裂 隙发 育 的 地层 中 ，可 以最 大 限 度地 减 少 裂 隙扩 大 或 产 生新 的 裂 隙， 提 高 围岩 的稳 定性 。工 作 面很 少 出现 “ 危面” ， 有 效 地保 证 了施 工 安全 ， 为
对 一 般 隧道 光 面爆 破来 说 ， 周边 炮 眼 的 间距 Ｅ 一 般 为（ ８ ～１ ８ ） ｄ ； 炮 眼密 集
系数 ｍ（ ｍ＝Ｅ ／ Ｗ） －般取ｆ ０ ． ７～１ ． ０ 】 ， 最 好 是 小 于ｌ ， 其 抵 抗 线 为（ １ ０～２ ０ ） ａ 或 者 按
Ｗ ＝Ｅ／ｍ计算 ， ｄ 是 炮 眼直 径 ； 不 偶合 系数 Ｄ 一般为（ １ ． １ ～３ ． ０ ） ； 周 边 眼装 药 集 中度 ｑ ， 由于 岩 体 软 硬 变 化 太 大 ，它 的 变 化 范 围 也 比较 大 ，一般 为 ０ ． ０ ４～
随 着 我 国市 场 经 济 体 制 和 招 标 制 度 的 逐 步 完 善 ，建 筑 市 场 竞 争 日 趋 激 烈 。为 加 强 企 业 核 心 竞 争 力 ， 提 高利润 空间 ， 企 业 实 行 精 细 化 管 理
势 在 必 行 。 爆 破 效 果 直 接 关 系 到 工 程 质 量 的 好 坏 、施 工 进 度 的 快 慢 和
３ ． 光 面爆 破 的设计 方法
光 面爆 破 的设 计 ， 首 先应 该查 阅工程 图 纸及 资料 ， 而 后根 据 现场 条 件 、 施 工要 求 综合 考 虑 。 采 用 一种 或几 种设 计 方法 进行 设 计 ， 通过 试 爆 ， 确 定光 爆参 数 。设 计 的 内容 有 ： 周边 眼 的 间距 Ｅ 、 炮 眼 密集 系 数ｍ、 最小 抵 抗 线ｗ 、 不 偶 合 系数Ｄ、 装 药集 中度ｑ、 装 药结 构及 起爆 方 式等 。具 体 设计 方法 有 工程 类 比法 、
刍议公路隧道工程光面爆破施工技术
刍议公路隧道工程光面爆破施工技术隧道工程在爆破时往往不能得到表面平整的坑道轮廓线，由于施工时不愿欠挖而常造成较大超挖，欠挖也难免产生，因而给施工带来了困难和加大了工作量。
普通爆破对围岩的扰动较大，使围岩因爆破的扰动降低了稳定性。
为使坑道表面平整，减少超欠挖、降低爆破对围岩的扰动，以及喷锚支护等的需要，可采用光面爆破。
运用光面爆破技术对隧道进行开挖，可使开挖轮廓整齐、维持岩体稳定、确保施工安全及质量，同时还因减少开挖数量和衬砌圬工数量，可明显降低造价。
标签：隧道；光面爆破；装药结构；施工目前，光面爆破在隧道工程施工中广泛应用，从小跨度发展到中、大跨度，从坚硬岩石发展到松软围岩，从浅埋发展到深埋。
光面爆破具有施工速度快、节约材料、降低造价等一系列优点，但光面爆破对围岩的破坏深度，直接决定着掘进施工质量的好坏和锚喷或衬砌支护工程量的大小，进而影响掘进施工的经济效益和隧道的使用寿命。
一、光面爆破器材选用光面爆破器材主要有：炸药、非电塑料导爆系统、毫秒雷管和导爆索等。
周边眼炸药一般选择低爆速、低密度、低猛度、高爆力、小直径、传爆性能良好的炸药。
周边眼使用的雷管一般选择分段多、起爆同时性好的非电毫秒雷管，能提高施工安全度，减少爆破振动。
二、光面爆破的改进在隧道施工中，开挖进尺一直是隧道施工的关键，它直接影响隧道工程的各项技术和经济指标。
传统的光面爆破直接用纯炮泥填塞炮孔，虽然在一定程度上保证炸药充分反应，但是爆破气体逸出自由面的温度仍然很高，能量有效利用率达不到50%。
针对这种情况，工程指挥部提出了一种水一土复合填塞炮孔爆破方法。
1.水一土复合填塞炮孔爆破作用机理炸药在岩石中爆破时释放出来的能量，主要是以冲击波和爆生气体膨胀压力的方式作用于孔壁上造成岩石破碎。
采用水一土复合填塞炮孔爆破，炸药在炮孔中爆炸具有如下特性：①高压气团的膨胀形成高速射流，可起到加强岩石破碎的作用。
②冲击波经过水介质时，由于水的压缩性小，与其它介质相比，吸收的爆炸能量少。
隧道光面爆破施工作业指导书
隧道光面爆破施工作业指导书一、光面爆破的技术要点光面爆破是周边眼同时起爆，各炮眼的冲击波向其四周作径向传播，相邻炮眼的冲击相遇，则产生应力波的叠加，并产生切向拉力，拉力的最大值发生在相邻炮眼中心连线上形成裂缝，随后，爆炸气的膨胀使裂缝进一步扩展，形成平整的爆裂面。
1.1爆破参数选定原则1.1.1周边眼间距E它是直接控制开挖轮廓面平整度的主要因素。
一般情况下E=（12~15）d，其中炮眼直径d=35~45mm。
对于节理发育、层理明显的围岩地段，周边眼间距可适当减小，也可在两炮眼之间增加一个不装药的导向空眼。
1.1.2最小抵抗线W（光面层厚度）W直接影响光面爆破效果和爆碴块度。
其取值在（13~22）d范围内，且W≥E。
1.1.3周边眼密集系数K取K=E/W=0.7~1.0。
1.1.4装药集中度q采用2号岩石炸药进行光面爆破时，若预留光爆层，q=0.15~0.20kg/m；若全断面一次爆破，则q=0.2~0.3kg/m。
如果采用其它炸药，则需进行换算，其换算系数C按下式求得：C=1/2（2#岩石炸药猛度/换算炸药猛度+2#岩石炸药炸力/换算炸药炸力）1.2周边眼装药结构1.2.1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：1.2.2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：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药，只是装药长度不同。
1.3掏槽形式掏槽眼的形式有三种：斜眼、直眼、直眼和斜眼的混合掏槽。
根据隧道断面大小及工程地质特点，结合现场的钻眼机械设备，一般采用的掏槽方式为斜眼掏槽方式。
二、光面爆破施工工艺光面爆破施工工艺流程见图2.1。
2.1 钻爆设计2.1.1爆破器材雷管采用1-30段非电毫秒雷管，隔段使用；炸药采用2号岩石硝铵炸药，规格为Ø32*200mm；当有水时换成乳化甘油炸药，周边眼使用导爆索引爆。
隧道光面爆破钻爆设计
隧道光面爆破钻爆设计一工程概况xx隧道地处xx山脉中段，属中低山丘陵地貌。
区内地形起伏大，绝对高程为230~978m，相对高程200~600m。
由于构造格局及岩性的控制，山脉走向与构造走向近于一致，多呈北东走向，形成沟谷及山脊走向亦多呈北东走向，沟谷呈“V”字型，两侧山坡坡度为25°~45°，局部形成陡坡。
植被发育，森林覆盖率达60%以上，为双牌县主要林区之一，区内居民点零星分布。
隧道进出口端均有乡村便道与双牌~江村公路（碎石路面）相通，交通条件差。
隧道进口里程为D3K77+565，出口里程为D3K83+946，中心里程为D3K80+755.5，全长6381m。
XX集团承建D3K81+600~D3K83+946段2346m的爆破施工作业。
隧道爆破施工过程中光面爆破效果不理想、超欠挖现象严重，影响隧道施工作业的安全和进度要求，因此我院受XX集团委托，承担xx隧道D3K81+600~D3K83+946段的光面爆破咨询任务。
二工程地质条件（一）地层岩性、地质构造及地震（1）地层岩性隧道上覆第四系全新统冲洪积（Q4al+pl）、坡崩积（Q4dl+col）、坡残积（Q4dl+ell）粉质粘土、卵石土、碎块石土等；出露基岩为泥盆系中统跳马涧组（D2t）石英砂岩、粉砂岩夹页岩，下统（D1）石英砂岩、粉砂岩，奥陶系上统中组（O32）、下组（O31）浅变质石英砂岩、板岩。
现将段内岩性分述如下：1）粉质黏土（Q4al+pl）：灰褐、褐黄、棕黄、棕红、紫红色，软~硬塑状。
含石英砂岩、粉砂岩、板岩质漂石、卵石、砾石。
厚约0~7m，属Ⅱ级普通土。
主要分布于沟谷、沟槽内。
2）卵石土（Q4al+pl）：紫红、灰黄、褐灰等色，松散~中密，潮湿~饱和状。
卵石含量约60~70%，φ20~200mm，余为圆砾、漂石、碎石、块石及黏性土充填。
局部为漂石土，石质成分为石英砂岩质，磨圆度较好，分选性差。
厚约2~11m，属Ⅲ级硬土。
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8
112
2218
7 周边辅助眼 27
11
260
515
01825 221275
8 周边眼 39
13
270
315
01525 201475
9 底板眼 17
15
250
8
112
2014
合计 148
144175
注 : 设计总药量 144175 kg , 开挖断面 71175 m2 , 预计进尺 212 m , 共开挖 158 m3 , 炸药消耗
为 Ⅲ类～ Ⅳ类围岩外 , 其余几乎全是 Ⅴ类及 Ⅴ类以上
围岩 。
2 光面爆破设计
用光面爆破和预裂爆破等施工工艺是隧道 “新奥
法”施工的必备条件 , 本隧道采用光面爆破技术进行
开挖 。洞口约 30 m 为 Ⅲ类～ Ⅳ类围岩采用台阶法开
挖施工 , 其余采用全断面开挖施工 。由于没有全断面
光面爆破的经验 , 无法用类比法施工 , 必须开展光面
炮眼钻好后 , 用高压气体进行清孔 , 将炮眼中的 钻碴与小石碴清除干净 , 以保证装药顺利进行 。 314 装炸药与引爆器材
装药时分片分组 , 由专人负责 , 严格按设计装药 量装药和装雷管 , 自上而下 , 依次进行 , 注意雷管对 号入座 , 周边眼用导爆管引爆 , 导爆索从拱部向两边 依次并联在一起 , 在两底边各与一个毫秒雷管绑在一 起。 315 联结起爆网络 引爆
布罗宁隧道横断面设计为单心圆断面 , 放样相对 容易 , 为了较精确地画出轮廓线 , 要先定出隧道轴线 与圆心 , 再以半径长在掌子面上用红漆画出开挖轮廓 线 , 最后根据炮眼布置图画出炮眼位 , 周边眼的位置 要更加精确 。
表 2
图 2 周边眼装药结构示意 Ⅴ类围岩全断面爆破各类炮眼药量表
炮眼装药量
3 收稿日期 : 2001209222 修回日期 : 2002205212
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华东公路
2002 年第 3 期
用导爆索 , 实现空气间隔装药 。 3 光面爆破施工工序 311 划定开挖轮廓线与布眼
起爆网络采用复式网络 , 保证起爆准确性与可靠 性 , 联结导爆管时 , 注意不能打结和拉细现象 , 引爆 火雷管绑在一簇导爆管自由端十几厘米的位置 , 联结 好后 , 再派技术人员负责检查 , 合格后 , 撤离人员 、 机械 、物资 , 最后引爆 。 4 结 语 411 优质的光面爆破设计是保证公路隧道质量的基 本前提 。通过现场的光面爆破试验 , 使光面爆破设计 符合实际情况 , 加上施工中严格操作规程 , 爆破后 , 炮眼 半 痕 保 存 率 在 85 %以 上 , 炮 眼 利 用 率 也 达 到 85 %以上 , 开挖爆破面圆滑 、平顺 、效果好 。 412 周边眼采用导爆索引爆质量高 、成本低 。周边 眼采用了导爆索引爆 , 实现了周边眼空气间隔装药 , 爆炸时使得爆炸力沿炮眼均匀分布 , 爆破后爆炸轮廓 线圆滑 、平顺 ; 毫秒雷管引爆的爆破面参差不齐 , 炮 眼痕迹保存率较低 , 偶尔前段炮眼还会完好地挂在围 岩上 , 需要补炮 。用导爆索引爆 , 开挖每立方米耗用 火工材 料 的 费 用 为 8182 元 , 而 用 毫 秒 雷 管 引 爆 需 10109 元 , 节省成本 1127 元 。 413 切实加强钻眼的现场管理 。派工程技术人员负 责巡视 , 保证钻眼的深度 、方向 、角度 、间距按光面 爆破设计的要求实施 , 特别对周边眼应更加严格控 制 , 保证断面不欠挖 、尽可能减少超挖 。清碴时 , 应 准确控制路槽标高 , 以使下个循环放样 、钻孔准确无 误。 414 要执行光面爆破的动态管理 。预测掌子面前方 的地质变化 , 根据不同地段围岩的性质 , 随时调整光 面爆破的各种设计参数 , 争取最佳的爆破效果 。 415 光面爆破节省工程投资 , 保证隧道防水质量 。 光面爆破断面严格按设计开挖断面要求控制 , 基本上 杜绝了开挖断面的欠挖和严重的超挖量 , 大大减少隧 道初期支护和二次衬砌混凝土的用量 , 节约工程成 本 ; 圆滑 、平顺的开挖断面 , 易于布设土工布和防水 板 , 在二次衬砌时 , 能有效地阻止防水板被凹凸不平 的岩石顶破 , 保证了隧道工程的防水质量 。
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0192 kg/ m3 , 除周边眼采用导爆索外 , 其它均采用塑料导爆管非毫秒微差雷管引爆。
312 定位与钻眼 根据本隧道的开挖断面尺寸 , 事先在汽车骨架上
焊接制作一台钻眼工作架 , 工作架的每层高度适合工 人的操作要求 , 开眼的位置要求钻工尽量不偏离设计 炮位 , 周边眼不得偏离 5 cm , 钻眼间派技术人员现 场巡视 , 以保证钻眼的位置和角度符合爆破设计的要 求。 313 清 孔
1 概 述
双湖二级公路布罗宁隧道全长 1 366 m , 按 “新
奥法”设 计 和 施 工 , 最 大 开 挖 宽 度 和 高 度 分 别 为
11102 m和 7199 m。隧道地质岩性较为单一 , 广泛分
布上侏罗统南组晶屑火山凝灰岩 , 颜色浅灰至涤灰 ,
侵入岩为石英正长斑和辉绿岩脉 , 除隧道洞口约30 m
最佳抵抗线 。经过多次的试验爆破和参数的调整 , 确
定了科学合理的全断面光面爆破的设计方案 。
表 1
全断面爆破参数表
周边眼间距 周边眼最小抵抗线 相对距 周边眼装药集中度
围岩类别
E ( cm)Βιβλιοθήκη V (cm)E/ V
q (kg/ m)
Ⅴ类以上
55
Ⅳ类
50
Ⅲ类
30
70
0178
0125
60
0183
0125
炮眼数 雷管段数 炮眼长度 序号 炮眼分布
(个) (段) (cm)
单孔药卷数 (卷)
单孔药量
合计药量
备 注
(kg)
(kg)
1 掏槽眼 12
1
262
10
115
18
2
3
3
262
8
扩槽眼
112
316
3
3
3
250
8
112
316
4
13
5
256
8
112
1516
5 辅助眼 15
7
250
8
112
18
6
19
9
250
第 3 期 (总第 136 期) 2002 年 6 月 20 日
华东公路 EAST CHINA HIGHWAY
文章编号 : 1001 - 7291 (2002) 03 - 0053 - 02 文献标识码 : B
No. 3 ( Total No. 136) J une 2002
·隧 布罗宁公路隧道光面爆破设计与施工
爆破方案的设计工作 。在隧道开挖中 , 组织工程技术
人员现场观察工程地质条件 、围岩性质 , 讨论 、初定
各种爆破参数 。为了获得最佳的光面爆破效果 , 通过
合理的炮眼布置 , 调整炮眼孔距 、角度 、装药方式 ,
进行不同进尺的试验性爆破 , 不断调整 、优化爆破参
数 ; 周边眼的爆破也进行了现场试验 , 确定了周边眼
50
0160
0115
(1) 炮眼布置如图 1 ; (2) 周边眼装药结构如图 2 ; (3) 光面爆破参数见表 1 ; (4) 各类炮眼药量见表 2 ;
图 1 循环进尺 215 m Ⅴ类围岩的炮眼设计示意
(5) 爆破器材的选用 。 炸药选用 2 # 硝铵岩石炸药 , 有水炮眼用防水炸 药 ; 采用 1 # 毫秒～15 # 毫秒雷管有序起爆 , 周边眼采
道
·
●林国仁 (福建省公路管理局 福州 350004)
摘要 : 根据公路隧道 “新奥法”施工的需要 , 通过光面爆破试验 , 得出各种围岩的科学合理 的光面爆破设计参数 , 形成了公路隧道开挖的光面爆破方案 , 提出了光面爆破的施工工序 。
关键词 : 公路隧道 ; 光面爆破 ; 设计 ; 施工