光面爆破技术在隧道施工中的应用研究

樊亚伦

摘要：爆破施工技术属于隧道施工中的要点技术内容，在不断应用的过程中总结出了很多施工经验，并且形成了多种较为先进的施工技术方法。其中的光面爆破施工方法因可以实现隧道壁面的快速成型，提升隧道施工效率，而备受施工单位的关注。但在實际施工中，还会受到多种因素的影响产生施工质量问题，同时也会对爆破安全造成影响。下文就从分析参数确定和爆破工艺入手，对光面爆破施工的改进措施展开探讨。

关键词：光面爆破技术;隧道施工;应用

一、爆破方案的优化

进行隧道爆破施工前，应结合施工区域的地质特点以及爆破面积对光面爆破施工的方案进行合理设计。主要设计内容包括炮孔位置的确定、炮孔设置间距、辅助炮孔设计等。为确保爆破之后的隧道壁面能呈现较好的平整性，在进行炮孔深度确认时，应对其深度参数进行合理控制，同时对每个孔眼的装药量进行严格控制，以确保在发生爆破反应后，能够将爆破范围控制在设计范围内。对于爆破炸药的选择，应优先选择密度低、爆破速度慢，且破坏力相对较小的炸药类型。在采取微差爆破方式时，应将雷管的爆破时间调至最高，并且借助雷管引爆导爆索，从而实现对各个炮孔起爆时间差的有效控制。

二、爆破参数的确认

在隧道掘进的过程中，应充分利用钻爆技术提升掘进效率，为隧道工程的施工进程提供保障。钻爆施工时，应遵循一定的设计原则，在全面了解隧道施工区域的地形特征、断面特征、开挖工艺和爆破材料的基础上，立足于施工实际来开展施工设计工作。在对围岩结构性能和岩石特性进行分析后，选择最佳的钻爆方案。同时结合各类标准，对爆破参数进行合理确认。鉴于光面爆破施工的技术优势较为明显，为此进行隧道施工时，应以光面爆破施工技术为主，爆破施工时应遵循一定的控制标准。

对于周边区域的孔眼设计则应围绕隧道开挖的范围进行合理布置，即根据隧道开挖施工的要求，沿着开挖隧道的轮廓进行孔眼设置，并且确保孔眼在隧道轮廓线之上。针对轮廓线的设置是根据隧道通行车辆的需求来确定的，进行孔眼布置时，还可以在其周边留出一定的余量，用于后期施工处理。

对于小净距隧道、连拱隧道以及地表周围有建（构）筑物的浅埋隧道，在开挖过程中，应监测围岩爆破影响深度以及爆破震动对周围其他建（构）筑物的破坏程度，对周围其他建（构）筑物及新浇混凝土的震动速度应满足规范要求。在最邻近爆破地点的现有建筑物所量测的爆破冲击噪声，不得超过130dB;使用有线频反应的最大冲击记录仪记录的爆破时空气超压不得超过0.005MPa。

三、直眼、斜眼的掏槽操作

直眼施工方式较为适用于坚硬岩石区域的掏槽施工中，相对来说，施工工艺较为简便，仅需要保持钻机与岩石截面垂直即可。对于一些质地偏软的岩石结构，可以适当采取斜眼施工技术，即控制钻进的偏斜量，只需通过少数的斜眼施工便可达成相关的掏槽目的，可以有效减少钻孔的数量，进而提升施工效率。

四、爆破器材选取

（1）炸药。在正常情况下，高速公路隧道光面爆破施工中，选用2号岩乳炸药和32mm标准药卷。（2）雷管。在光面爆破施工中，雷管主要用于孔内作为连接控制的工具。在选择雷管时，应选用非电毫秒差动雷管。这些雷管一般有15段，在起爆雷管中起着重要作用。（3）导爆索。主起爆绳用于起爆，外围眼装上一个空间。（4）结构。在布置周边眼的过程中，在使用导爆索连接药辊的过程中，必须结合施工现场的实际情况，选择合理的堵装方式。同时，外周眼也可使用非电雷管引爆32mm岩乳状炸药，可通过气隙装药和堵塞进行爆轰作业。其他炮眼在炮眼底部的正方向引爆。

五、炮眼的布置

首先需要对槽眼及时处理干净，确保炮眼方向和岩体某个特定的位置层保持垂直，和其他的炮眼相比较，掏槽眼深度需要加深20cm。对于不同岩体性质要选择不同的布置方式，这就需要具体问题具体分析。

1.台车定位、钻孔。在此隧道计划中，选择了平台钻井模式。首先，应清洁手掌以确保平台与手掌之间的稳定接触。在钻孔过程中，需要严格控制周围眼睛的大小，但影响后续工作过大或过小都会对整体爆破效果产生很大影响。此外，需要适当地调整孔深度，使得孔深度处于相同的平面位置。

2.清孔装药。装药前，应确保孔内的清洁度符合要求。如果孔内有碎屑，石灰石或其他碎屑，可以使用适当的设备进行清洁，然后检查孔的深度和直径。角度和其他参数符合要求。严格来说，根据设计图的分类选择最佳充电模式的结构形式，有必要将雷管安装在指定位置，而不是混合器。

3.连接起爆网络、起爆。根据项目的开始顺序和间隔选择多个网络。在开始之前，必须详细检查每个雷管启动方法的连接位置，并且应该根据每个束不包含15个雷管的要求进行连接。

六、加强技术的相关措施

1.测量工具的合理选择。隧道开挖的过程中，为确保断面规格和形式符合实际施工要求，应适当选用具备激光扫描功能的设备，对于隧道的断面数据进行实时检测，为隧道开挖施工提供较为准确的断面参数。同时，进行爆破施工时，也应结合断面的发展现状，来确定布孔方案，保障爆破施工控制的合理性。

2.选择正确的通风方式。隧道施工中，将产生大量的粉尘，如不能做好通风操作，必定会对施工人员的人身健康造成威胁，因此应根据相关标准要求，选取风力适宜的通风设备，用于保持隧道空间的通风量，为施工人员营造更加安全的作业环境。

3.实行施工照明管理。照明和动力线分层架设，电缆线悬挂高度距行人地面不小于2m。动力干线上的每一分支线装设开关及保险，禁止在动力线路上加挂照明设施。同时做到“一机一闸一漏保”。作业面采用36V低压照明设备，36V低压变压器设在安全、干燥处，机壳接地。抽水机、照明双回路双电源双保险。

4.做好排水工作。隧道施工工序较多，作业面较多，因此不同作业面排水方式不同、抽水设备配置不同。排水方式，隧道施工为顺坡开挖时排水主要采取顺坡自然排水，只在开挖面与仰拱区间设抽水设备，将出露的水流抽至成形的水沟内自然顺坡排出即可。当施工为反坡时，将掌子面通过积水池抽至洞外排水系统，经过净化后排至指定的地点。

七、结束语

隧道施工中，对于各类爆破参数的有效控制是保障爆破施工质量和施工安全的重要手段。同时，还应结合隧道工程的实际状况，合理布置炮孔，确保在实行爆破之后，所形成的爆破面符合实际施工需求，通过对孔深和炸药量的合理控制。

参考文献：

[1]马双喜.光面爆破技术在地铁隧道施工中的应用研究[J].绿色环保建材，2018.

[2]白智宇.光面爆破技术在隧道施工中的应用[J].河南科技，2018.

[3]石永军.光面爆破技术在隧道施工中的应用[J].科技展望，2016.

[4]伍灿，张涛.光面爆破技术在隧道施工中的应用研究[J].四川建筑，2014.

（作者单位：中铁四局集团第一工程有限公司）