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1、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=（1215）d，其中炮眼直径d=3545cm，对于节理发
2、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：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
3、度不同2.2本隧道钻爆参数循环进尺的确定：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。钻孔直径选择：采用42mm钻眼直径，炸药选择2号岩石乳化炸药。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SL,式中q单 是单耗，本隧道初步确定q单=0.9Kg/m3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/Wc ,式中单孔Wc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。岩
4、石类别周边眼间距E（cm）周边眼抵抗线W（cm）相对距离E/W极硬岩506055750.80.85硬岩404550600.80.85软质岩304545600.750.80 表2-1 光面爆破参数本隧道现已施工的围岩开挖断面情况：项目围岩类型开挖方法三线段V级 双侧壁导坑法双线段IV级台阶法单线段IV级台阶法一号平导IV级全断面三线段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
5、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和周边眼孔深2.3m开挖步骤开挖部位眼别段别眼深（m）眼数（个）每孔装药量（条）单孔装药量（Kg）单段总装药量（Kg）左/右导坑 上 台 阶掏槽眼11.264.00.84.8辅助眼 31.0101.00.22.0周边眼70.8240.50.12.4底板眼51.082.00.43.2合 计12.4 中 台 阶辅助眼 1、32.2151.50.34.5周边眼72.
6、2145.01.014底板眼52.396.01.210.8合 计29.3下台阶辅助眼 1、3、52.2211.50.36.3周边眼92.21951.019.0底板眼72.3961.210.8合 计36.1中槽上台阶掏槽眼11.2640.84.831.363.00.63.651.252.00.42辅助眼 5、7、91.24010.28周边眼131.0510.50.15.1底板眼111.21120.44.4合 计27.9下台阶辅助眼 1、3、5、7、9、11、132.2631.50.318.9周边眼152.23651.036底板眼152.31961.222.8合 计77.7施工中具体炮眼布置图如下
7、：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）上台阶掏槽眼12.6441.04辅助眼 9、112.41030.66扩槽眼3、5、72.62040.816内圈眼132.41320.45.2压顶眼112.4430.62.4周边眼152.2381.50.311.4底板眼132.41671.422.4合 计67.4施工
8、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、32.4981.614.4内圈眼52.4381.64.8周边眼92.2710.21.4底板眼72.46112.224.2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
9、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、32.4981.614.4内圈眼52.4381.64.8周边眼92.2710.21.4底板眼72.46112.224.2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。测 量 放 样布 孔钻 孔清 孔装 药联结起爆网络爆 破检查点一检查点二检查点三布孔
10、自检记录表钻孔自检记录表爆破自检记录表洞身开挖检验批验收记录表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=815D，（D-为炮眼直径）一般为4050cm。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，为便于打眼一般钻孔台架的第一、二层均布设，每层35排，间距a=612D（D-为炮眼直径）一般为2550cm，易爆取大值，反之取小值。掏槽眼开口宽度为隧道半幅宽减50cm，眼底间距20cm，与掌子面夹角为5570
11、，垂直深度比设计进尺深20cm。1） 掏槽眼类型及布设单向掏槽单项掏槽由数个朝同一方向倾斜的炮眼组成适用于隧道断面内有软弱夹层、层理、节理和裂隙时。可根据断面大小或软夹层的厚度不同，布置一排或两排掏槽眼。掏槽眼的倾斜角度一般为5070 ，岩石坚固程度高，角度取小值。 a、顶部掏槽 b底部掏槽 c、侧向掏槽 d扇形掏槽楔形掏槽楔形掏槽由两排相对称的倾斜炮眼组成，爆破后形成一个楔形槽，楔形掏槽分为：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图 垂直楔形掏槽 b图水平楔形掏槽3.2.3辅助眼位于掏槽眼与周边眼之间的炮眼称为辅助眼，其作用是
12、扩大掏槽眼炸出的槽腔，为周边眼爆破创造临空面3.2.4底板眼位于隧道低部开挖轮廓线上，间距a=1520D，一般为7080 cm，垂直深度与设计进尺相同。3.3.1钻孔深度和斜率要符合爆破设计，尽量减小周边眼外插角的角度，孔深小于3m时外插角的允许斜率宜为孔深的+5%；孔深大于3m时外插角的允许斜率宜为孔深的+3%；外插角的方向应与该点的法方向相一致。3.3.2当开挖面凹凸较大时，应该按实际情况调整炮眼深度及药量，使周边眼和辅助眼眼底在同一个垂直面上。3.3.3采用手持凿岩机凿眼，当凿岩高度超过2.5m时应该配备与开挖面相适应的作业台架进行凿岩；炮孔作业应定人定岗，尤其左右侧周边眼钻工不易变动。3.3清孔装药装药前用小直径高压风管将炮眼内石屑吹净，装药需分片，分组按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行，雷管要“对号入座”不得混装。所有炮孔均用炮泥堵塞，堵塞长度周边眼不小于20cm，其他眼不小于35cm。周边眼采用小药卷配导爆索，以增加不耦合系数和爆破时的缓冲作用，炮孔装药均采用反向装药结构。3.5起爆网络及起爆顺序3.5.1起爆顺序，隧道爆破掘进的起爆顺序为掏槽眼辅助眼掘进眼
