論公路隧道施工光面爆破和預裂爆破技術

焦艷紅

（山西省屯留縣交通局，山西 長治 046100）

論公路隧道施工光面爆破和預裂爆破技術

焦艷紅

（山西省屯留縣交通局，山西 長治 046100）

根據(jù)公路隧道施工的需要，通過光面爆破試驗，得出各種圍巖的科學合理的光面爆破設計參數(shù)，形成了公路隧道開挖的光面爆破方案，提出了光面爆破的施工工序。

公路隧道施工；光面爆破；預裂爆破

1 概述

公路隧道施工中若采用普通地下爆破往往不能得到表面平整的坑道輪廓線，由于人們不愿欠挖面常造成較大超挖，欠挖也難免產(chǎn)生，因而給施工帶來困難和加大了工作量。普通爆破對圍巖的擾動較大，以及因噴錨支護等的需要，可采用光面爆破技術和預裂爆破技術，文章結合施工實踐介紹這兩種在公路隧道施工中經(jīng)常采用的爆破技術，可供今后的施工中應用和實踐。

2 光面爆破

光面爆破是利用巖石抗劈能力低，用縮小周邊眼的間距、嚴格控制周邊眼的方向、限制裝藥量、正確掌握起爆順序等措施，施爆破面沿著周邊眼劈裂開來，從而避免周邊眼以外的圍巖受到破壞，并使坑道周邊達到光面的效果。這些措施大致有下述幾點：

2.1 縮小周邊眼間距E

一般由試驗決定E值。E值一般在0.4～0.7 m之間，初步設計時參考下式：

E=16 d

式中：E:周邊眼間距；

d:炮眼的直徑。

2.2 減小周邊眼的最小抵抗線W

同樣是由試驗確定W值。通常W值大致在0.5～0.8 m左右，初步設計可取W=0.8 E。

2.3 減少裝藥量及減少裝藥密度

據(jù)我國已有經(jīng)驗，周邊眼的裝藥量約為普通爆破時裝藥量的1/2～2/3左右，通常采用間隔裝藥，并采用小直徑藥卷及低威力炸藥，從而減少裝藥量及減小裝藥密度。這樣，可減少爆破時爆炸力過于集中，對圍巖的擾動減小。

2.4 周邊眼在最后同時起爆

周邊眼在最后同時起爆，用導爆索或激發(fā)雷管同時起爆所有周邊眼的藥包，周邊眼的爆炸力將共同起作用，從而達到光面爆破的效果。實踐證明，對于石質(zhì)較差的巖層，最好是使用毫秒遲發(fā)雷管起爆周邊炮眼，可使爆破既有同時起爆的爆破威力，又可減少對設計輪廓線以外圍巖的擾動。

2.5 嚴格掌握炮眼方向

鉆眼方向的準確與否，對光面爆破的效果有重要的影響，方向不準會達不到光面爆破的目的。因此在鉆眼前要認真定準炮位，確定炮眼的方向，鉆眼時，上下左右的角度均應嚴格控制，周邊眼的眼底應落在同一垂直平面上，鉆眼過程中經(jīng)常檢查炮眼方向，及時校正，對于個別不符合要求的炮眼，則應廢除，重心鉆眼。

3 預裂爆破

預裂爆破是先爆破周邊炮眼，沿設計輪廓線先炸出一個平整的預裂面，從而不但獲得了光面爆破的效果，并且可使坑道斷面內(nèi)各部分的爆炸破壞作用被該預裂面所阻斷，使輪廓線外的圍巖受到擾動較小。

預裂爆破的技術要求與光面爆破的要求相仿，但也有區(qū)別，其區(qū)別大致有：

（1）沿開挖輪廓線布置更周密一些的周邊眼，炮眼間距E及最小抵抗線W比光面爆破小約1/4～1/2左右。

（2）裝藥集中度比光面爆破時稍低一些。

（3）周邊眼先爆（光面爆破則是最后起爆）。

（4）鉆眼工作量比光面爆破時增加一些。

預裂爆破時周邊眼應盡可能同時起爆，以形成平整的預裂面。

如上所述，光面爆破由現(xiàn)場通過試驗確定，在無試驗條件下，可參照有關經(jīng)驗公式確定，也可參照表1、2、3選用爆破參數(shù)，表2為部分開挖時在坑道周邊預留一定厚度的巖層，最后進行光面爆破，預留光面層厚度常在1左右。在選用表中參數(shù)時，當坑道斷面較小、圍巖軟弱、節(jié)理發(fā)育時或坑道成形要求較高時，則E值應取低值，一般E/W為0.7～1.0左右，軟巖在取較小的周邊眼間距的同時，抵抗線W應適當增大。

表1 光面爆破參數(shù)

表2 預留光面層光面爆破參數(shù)

目前來看，光面爆破應用更廣泛些。光面爆破施工時應注意鉆眼質(zhì)量，周邊眼要符合設計要求，內(nèi)圈眼與周邊眼應用相同斜率鉆眼。周邊眼均應堵塞炮泥，堵塞長度一般不宜小于20。

對于光面爆破的質(zhì)量要求，見表3，爆破后的各項指標應符合表中要求，并且爆破后石渣塊度與所采用的裝渣機相適應，即便于裝渣，否則需調(diào)整爆破參數(shù)。

表3 光面爆破質(zhì)量要求

4 鉆眼機具及壓縮空氣設備

我國常用的鉆眼機具是風動電機，風鉆一般都帶氣腿，重型風鉆常裝在車架上應用，如鉆孔臺車等，人工操作的以輕型、高頻、高效、結構簡單、維修方便的風鉆為宜。我國生產(chǎn)的風鉆性能見表4。

電鉆、內(nèi)燃鉆在道路隧道施工中較少采用，因為廢氣、濕式作業(yè)（防塵需要）等問題較難解決。

表4 風鉆規(guī)格性能

鉆釬是由六角空心鋼鍛成，前裝合金鉆頭，鉆頭有一字型、十字型等形狀。鉆釬由鉆頭、釬桿、釬肩和釬尾4部分組成。

鉆機帶動鉆桿（旋轉(zhuǎn)和沖擊），鉆釬鉆入巖層形成鉆孔。

為了使鉆眼速度加快，應注意實行多臺風鉆作業(yè)，保持風鉆機具的良好工作狀態(tài)，保證工作面風壓（不低于0.5 MPa）及水壓（不低于0.3 MPa），并注意培訓操作工人，提高操作技術，加強組織管理，如分工明確、合理安排鉆眼順序、減少非生產(chǎn)時間等各個方面。

供給壓縮空氣的設備是空壓機，我國生產(chǎn)空壓機的型號較多，分固定式和移動式兩大類，有電動、柴油驅(qū)動及汽油壓風機等。

On the Smooth Blasting and Pre-split Blasting Technology in the Road Tunnel Construction

Jiao Yanhong

Accordingtothe need ofroad tunnel construction,through the smooth blasting test,the article draws up scientific and reasonable design parameters of various rock smooth blasting,forms a blasting program of road tunnel excavation,and proposes the construction process of smooth blasting.

road tunnel construction;smooth blasting;pre-split blasting

U459.2

A

1000-8136(2011)05-0057-02

焦艷紅，女，1975年11月出生，山西屯留縣人，1998年5月畢業(yè)于西安公路學院計算機專業(yè)，2010年7月畢業(yè)于長安大學道橋?qū)I(yè)，工程師。