論公路隧道施工光面爆破和預(yù)裂爆破技術(shù)

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(yù)裂爆破技術(shù)

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(yàn)，得出各種圍巖的科學(xué)合理的光面爆破設(shè)計(jì)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(yù)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(duì)圍巖的擾動(dòng)較大，以及因噴錨支護(hù)等的需要，可采用光面爆破技術(shù)和預(yù)裂爆破技術(shù)，文章結(jié)合施工實(shí)踐介紹這兩種在公路隧道施工中經(jīng)常采用的爆破技術(shù)，可供今后的施工中應(yīng)用和實(shí)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(yán)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(dá)到光面的效果。這些措施大致有下述幾點(diǎn)：

2.1 縮小周邊眼間距E

一般由試驗(yàn)決定E值。E值一般在0.4～0.7 m之間，初步設(shè)計(jì)時(shí)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(yàn)確定W值。通常W值大致在0.5～0.8 m左右，初步設(shè)計(jì)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(yàn)，周邊眼的裝藥量約為普通爆破時(shí)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(shí)爆炸力過于集中，對(duì)圍巖的擾動(dòng)減小。

2.4 周邊眼在最后同時(shí)起爆

周邊眼在最后同時(shí)起爆，用導(dǎo)爆索或激發(fā)雷管同時(shí)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(dá)到光面爆破的效果。實(shí)踐證明，對(duì)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(shí)起爆的爆破威力，又可減少對(duì)設(shè)計(jì)輪廓線以外圍巖的擾動(dòng)。

2.5 嚴(yán)格掌握炮眼方向

鉆眼方向的準(zhǔn)確與否，對(duì)光面爆破的效果有重要的影響，方向不準(zhǔn)會(huì)達(dá)不到光面爆破的目的。因此在鉆眼前要認(rèn)真定準(zhǔn)炮位，確定炮眼的方向，鉆眼時(shí)，上下左右的角度均應(yīng)嚴(yán)格控制，周邊眼的眼底應(yīng)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(shí)校正，對(duì)于個(gè)別不符合要求的炮眼，則應(yīng)廢除，重心鉆眼。

3 預(yù)裂爆破

預(yù)裂爆破是先爆破周邊炮眼，沿設(shè)計(jì)輪廓線先炸出一個(gè)平整的預(yù)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(yù)裂面所阻斷，使輪廓線外的圍巖受到擾動(dòng)較小。

預(yù)裂爆破的技術(shù)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(shí)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(shí)增加一些。

預(yù)裂爆破時(shí)周邊眼應(yīng)盡可能同時(shí)起爆，以形成平整的預(yù)裂面。

如上所述，光面爆破由現(xiàn)場(chǎng)通過試驗(yàn)確定，在無試驗(yàn)條件下，可參照有關(guān)經(jīng)驗(yàn)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(shí)在坑道周邊預(yù)留一定厚度的巖層，最后進(jìn)行光面爆破，預(yù)留光面層厚度常在1左右。在選用表中參數(shù)時(shí)，當(dāng)坑道斷面較小、圍巖軟弱、節(jié)理發(fā)育時(shí)或坑道成形要求較高時(shí)，則E值應(yīng)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(shí)，抵抗線W應(yīng)適當(dāng)增大。

表1 光面爆破參數(shù)

表2 預(yù)留光面層光面爆破參數(shù)

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

對(duì)于光面爆破的質(zhì)量要求，見表3，爆破后的各項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)符合表中要求，并且爆破后石渣塊度與所采用的裝渣機(jī)相適應(yīng)，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(jī)具及壓縮空氣設(shè)備

我國常用的鉆眼機(jī)具是風(fēng)動(dòng)電機(jī)，風(fēng)鉆一般都帶氣腿，重型風(fēng)鉆常裝在車架上應(yīng)用，如鉆孔臺(tái)車等，人工操作的以輕型、高頻、高效、結(jié)構(gòu)簡單、維修方便的風(fēng)鉆為宜。我國生產(chǎn)的風(fēng)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?yàn)閺U氣、濕式作業(yè)（防塵需要）等問題較難解決。

表4 風(fēng)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(jī)帶動(dòng)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(yīng)注意實(shí)行多臺(tái)風(fēng)鉆作業(yè)，保持風(fēng)鉆機(jī)具的良好工作狀態(tài)，保證工作面風(fēng)壓（不低于0.5 MPa）及水壓（不低于0.3 MPa），并注意培訓(xùn)操作工人，提高操作技術(shù)，加強(qiáng)組織管理，如分工明確、合理安排鉆眼順序、減少非生產(chǎn)時(shí)間等各個(gè)方面。

供給壓縮空氣的設(shè)備是空壓機(jī)，我國生產(chǎn)空壓機(jī)的型號(hào)較多，分固定式和移動(dòng)式兩大類，有電動(dòng)、柴油驅(qū)動(dòng)及汽油壓風(fēng)機(jī)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(xué)院計(jì)算機(jī)專業(yè)，2010年7月畢業(yè)于長安大學(xué)道橋?qū)I(yè)，工程師。