隧道光面爆破施工工法

隧道光面爆破施工工法

一、工艺原理

光面爆破是控制开挖轮廓的一种爆破技术，它沿开挖轮廓周边布孔，利用主炮孔爆破后形成的良好临空面，在光爆层中起爆，借以减少光爆孔爆破的夹制作用，降低炸药单耗，减少一次起爆药量，

使其获得平滑的开挖廓面，减轻围岩的破坏，减小超欠挖和避免产生冒顶和坍塌。

二、光面爆破技术要点

隧道开挖应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循

环进尺、钻眼机具和爆破器材等结合爆破振动要求进行钻爆设计。施工中应根据爆破效果不断调整爆破参数。

2.1爆破参数选定

2.1.1周边眼间距E

周边眼间距直接控制开挖轮廓线平整度的主要因素，一般E=（12~15）d，其中炮眼直径d=35~45cm，对于节理发育，层理明

显的围岩地段，周边眼的间距可适当减小，也可在两个炮眼之间

2.1.2最小抵抗线W（光面层厚度）

最小抵抗线W直接影响光面爆破效果和爆碴块度，周边抵抗线应大于周边眼间距E，软岩取较小的E值时，W值应适当增大。

2.2周边眼装药结构

2.2.1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：

2.2.2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：

位位

位位位

位位

位位位

位位位

位位位

位位位

位cm

位

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

2.2本隧道钻爆参数

①循环进尺的确定：根据实际情况，为减少对围岩的扰动，IV、V 级围岩根据钢架支护间距确定，本隧道IV级围岩2.0m，V 级围岩1.0m，II、III级围岩不大于3.5m。

②钻孔直径选择：采用Φ42mm钻眼直径，炸药选择2号岩石乳

化炸药。

③隧道开挖断面的大小：由岩石和开挖方法确定。,

总药量Q=q单×S×L,式中q单是单耗，本隧道初步确定q单

=0.9Kg/m左右。

由于隧道断面变化较多，所以采用由单耗算出总的炸药来确定

每循环炮孔数，炮孔总数量由N=Q/W c,式中单孔

W c

为单孔装药量。

根据高速铁路施工技术指南所给出的光面爆破参数表，根据现场施工情况，本隧道选取光面爆破参数如表2-1。

表

2-1 光面爆破参数

三线段V级双侧壁导坑法爆破方案如下：

左、右导坑上台阶周边眼间距E=40cm，周边眼抵抗线w=60cm，辅助眼孔间距为80cm，排距选择80cm，底板眼选着80cm，掏槽眼孔深为1.2m，辅助眼1.0m，和周边眼孔深0.8m。左、右导坑中台阶周边眼间距E=40cm，辅助眼孔间距为：80cm，排距选择100cm，底板眼间距80cm，掏槽眼孔深为2.2m，辅助眼孔深2.2，周边眼孔深2.3m。左、右导坑下台阶周边眼间距E=40cm，辅助眼孔间距为：80cm，排距选择100cm，底板眼间距80cm，辅助眼2.2m和周边眼孔3

深2.3m

施工中具体炮眼布置图如下：

双线段IV级围岩台阶法爆破方案如下

上台阶周边眼间距E=40cm，周边眼抵抗线w=50cm，辅助眼孔间距为：100cm，排距选择70cm，底板眼孔间距110cm，掏槽眼孔深为2.6m，辅助眼和周边眼孔深2.4m，

双线段IV级围岩上台阶装药参数

施工中具体炮眼布置图如下：

中台阶周边眼间距E=40cm，周边眼抵抗线W=60cm，辅助眼孔间距为：60cm，底板眼孔间距120cm，辅助眼和周边眼孔深2.4m。

双线段IV级围岩中台阶装药参数

开挖

步骤眼别段别

眼深

（m）

眼数

（个）

每孔装

药量

（条）

单孔装

药量

（Kg）

单段总

装药量

（Kg）

中台阶辅助眼1、3 2.498 1.614.4内圈眼5 2.438 1.6 4.8周边眼9 2.2710.2 1.4底板眼7 2.4611 2.224.2合计44.8

施工中具体炮眼布置图如下：

下台阶周边眼间距E=40cm，辅助眼孔间距为：80cm，底板眼选着100cm，掏槽眼孔深为2.2m，辅助眼和周边眼孔深2.4m。

双线段IV级围岩下台阶装药参数

开挖

步骤眼别段别

眼深

（m）

眼数

（个）

每孔装

药量

（条）

单孔装

药量

（Kg）

单段总

装药量

（Kg）

中台阶辅助眼1、3 2.498 1.614.4内圈眼5 2.438 1.6 4.8周边眼9 2.2710.2 1.4底板眼7 2.4611 2.224.2合计44.8

施工中具体跑眼布置图如下：

一号平导全断面爆破方案如下：

周边眼间距E=40cm，周边眼抵抗线w=50cm，辅助眼孔间距为：70cm，排距选择80cm，底板眼选着60cm，掏槽眼孔深为2.2m，辅助眼和周边眼孔深2.0m

三、光面爆破施工工艺

光面爆破施工工艺流程见下图。

表

3.1 测量放样

先由测量班人员在掌子面用红铅油准确绘出开挖面的中线和轮廓线，标出炮眼位置其误差不得超过5cm。

3.2 布置炮眼

3.2.1 周边眼布于隧道的开挖轮廓线上，间距E=8~15D，（D--为

炮眼直径）一般为40~50cm。垂直深度比设计进尺浅20cm，最好为每循环实际进尺深度。

3.2.2 掏槽眼位于隧道掌子面的中下部，底板眼的上部，为便于