探究隧道光面爆破施工的控制要点

2018-03-28罗成林

四川水泥 2018年6期

罗成林

(四川公路桥梁建设集团有限公司公路三分公司，四川成都 610000)

在之前的施工工作中有一条全程约三千五百米的高速公路隧道，洞身围岩主要为 II III级。其岩层完整，岩体主要是由微弱风化中粗粒黑云钾长花岗岩构成的，想要减少对隧道围岩的扰动，强化隧道的光面效果，施工人员在二三级围岩开挖施工中选择了光面爆破技术，本文重点研究了在这条隧道的施工过程中光面爆破技术的应用。

1 光面爆破效果要求

要求爆破面平整、圆顺，保证平均线性超挖控制在十厘米之内，再有要尽量对齐炮眼，残眼率要达到百分之八十五以上，另外要将两茬炮衔接台阶的平均值控制在十厘米之内。

2 光面爆破的作用原理

在冲击波的拉伸破坏作用以及爆炸气体的膨胀作用下，两者同时起爆就形成了光面爆破效果。两者起爆后，各炮眼的冲击波会在同一时间向周围传播，同时和相邻炮眼的冲击波产生碰撞，出现不断叠加和提高的碰撞力的效果。几种应力波之间呈现切向拉力，拉力的最大值在两个相邻炮眼的中心连线的中点上，如果拉力比岩体的极限抗拉强度大的时候，上方的岩石就会被破坏出现缝隙，在此基础上阻止了孔壁上其他位置出现裂痕的可能，这样就实现了保护隧道围岩的作用，可以降低光面爆破对围岩产生的不良影响，之后在爆破气体的持续作用下扩展已经产生的裂缝，实现隧道爆裂面的平整作用。

3 影响光面爆破的主要因素

影响光爆破的主要因素，包括地质条件因素、钻眼精度和爆破参数、爆破工艺，以及爆破器材等几方面的因素。地质条件中围岩的类别、岩层的走向都会对光面爆破产生影响。钻眼精度中钻研角度、开眼、以及测量放线几方面的误差也会影响光面爆破的精准度。还有爆破参数工艺以及器材当中炸药的品种，器材和实际工艺都会对爆破效果有重要影响。

4 光面爆破施工工艺

4.1 爆破设计

爆破设计首先要选择适合的爆破器材，例如起爆网络、导爆索、炸药的品种非电导爆管等几项内容，要根据爆破点的实际情况与工程的具体需求确定是选择硝铵炸药、其他小药卷还是防水乳化炸药，需要注意的是要在爆破工作中尽量少使用炸药，这样才能降低空气冲击波的威力达到良好的爆破效果。再有要结合科学的分析确定爆破形式，不管是直眼掏槽梅花型、中空孔掏槽、斜眼掏槽都要注重通过微差起爆掌控具体操作时间。

4.2 爆破作业

4.2.1 测量

在爆破工作中测量是十分重要的，它是控制隧道开挖轮廓线精度的重中之重，只有准确的测量才能够保证在施工时挖出隧道开挖断面低水平线中线、轮廓线与起拱线。同时根据测量结果注释出炮孔的位置，要在多次测量并检查之后结合设计要求确定爆破工作的具体操作步骤，然后开始钻研工作，在钻孔的时候要注意平行风向垂直，位置准还有孔底齐。

4.2.2 钻孔

要根据炮眼布置图开始钻孔，要将掏槽眼的眼口和眼底之间的距离误差控制在五厘米之内，要结合辅助眼的角度以及深度进行爆破工作，确保两者误差控制在十厘米之内。再有周边眼的位置要位于断面轮廓线上，眼底和开挖断面轮廓线之间的距离要控制在十厘米之内。外圈炮眼和周边眼的排距误差也不能超过五厘米，如果开挖面呈现凹凸不平的状况就要结合现实情况对整炮眼的深度进行处理，保证除了底板眼和掏槽眼之外，其他所有的炮眼都垂直于同一平面。

4.2.3 装药

爆破工作中重要工序要由人工来完成，为保证爆破的安全性要使用高压风把钻孔中的细微岩粉清除干净，同时检查是否没有残留之后才能装药。应分片分组进行装药药严密遵守炮孔布置图以及爆破参数的规定进行装药，要从上向下，先从两侧的炸药再装中间的炸药，再有就是使用炮泥堵实炮眼口，保证炮眼长度在二十到三十厘米之间，最后在进行爆破网络连接的时候实行一把抓的方案，要将所有导爆管平均分成六束，同时捆绑于同段雷管上，两个同段雷管可以同时捆绑一束导爆管，之后将这六束导爆管串联到一个雷管上控制导爆索的长度，保证起爆环境安全方可操作。

4.2.4 通风找顶

在进行爆破工作后要及时通风排烟，并进行半小时的洒水工作，带掌子面的炮烟完全消失后工作人员才能进入到其中冲洗开挖面。

4.2.5 初喷混凝土

对拱部开展初喷混凝土施工，以封闭岩面，必须借助爆破堆碴的高度才能完成。

4.2.6 出碴

装碴工作的完成通常需要反铲式挖掘机以及侧卸式轮胎装载机的同时互相配合运碴则应选用具备自卸功能的大型汽车，同时应在弃碴场设置至少2台推土机，以保证可以随时处理场地让其变得平整，保持施工道路畅通无阻。..

5 光面爆破的技术要点

隧道光面爆破效果会直接受到爆破技术水平的影响，想要达到完美的效果就要从以下几方面入手，第一，做好爆破的准备工作，要深入了解并把握围岩的特点，通过科学的测定，掌握周边眼的最小抵抗线以及相距距离，最大限度地提高钻眼精度；第二，要在围岩的周边眼装入适当的炸药，并保证炸药分布的均匀；第三，在选择周边眼炸药是要以小直径药卷或者其他低爆速低猛度炸药为准，一般都会通过助导爆索来实现空气间隔装药的最终目的，以此达到周边眼装药结构的基本需求；第四，要在开挖之前确定完整的程序，选择毫秒微差有序起爆，保证光面爆破之后临空面状况优良；第五，在确定掏槽眼形式要深入分析施钻设备的配置状况，还要了解其工作面的面积；第六，确保周边眼在五厘米直径之内；七，要保证周边轮廓符合原始设计要求，确保岩石壁面经过爆破依然平整，保证其幅度控制在八厘米之内；第八，在进行爆破之后要在岩面留有板岩孔痕，板岩要保证在百分之九十以上的完好；第九是在进行光面爆破之后不可以再让岩壁面出现粉碎性的损害，也不可以有新出现的裂痕，要保证围岩的完整稳定，不可以出现肉眼可见的剥落现象，也不能有大的浮石或者危石浮石，最大的石碴要控制在三十厘米之内，保持扎堆聚集在一起，抛距十五米左右。