公路隧道光面爆破技術(shù)研究及應(yīng)用

王剛

（中交隧道局第五工程有限公司，天津300171）

1 引言

在以往的公路隧道工程施工中采用的常規(guī)爆破方法存在爆破后隧洞表面輪廓線不平整的問題，增加了后續(xù)施工的難度，而通過光面爆破技術(shù)可以保證爆破后隧洞成形的規(guī)整性，從而提高隧道輪廓線的質(zhì)量。利用光面爆破技術(shù)還能夠減少在公路隧道施工中的超挖現(xiàn)象，達到提升施工效率、降低施工成本、保證施工進度的要求。另外，從施工安全的角度來看，在光面爆破技術(shù)的應(yīng)用中，可以減少爆破后圍巖產(chǎn)生的裂縫問題，因此，對支護施工的要求較低，具有較高的施工效益。

2 光面爆破技術(shù)原理分析

光面爆破是一種將平整度控制與隧道開挖輪廓超欠挖2種技術(shù)相結(jié)合的爆破技術(shù)。光面爆破施工的具體操作是先進行底板眼、輔助眼、掏槽眼與周邊眼的布置，然后根據(jù)起爆順序，利用每個起爆環(huán)節(jié)的微差時間構(gòu)建臨空面，最后，采用壓頂?shù)谋铺岣弑剖┕ばЧ鸞1]。

3 公路隧道光面爆破技術(shù)中常見的施工工藝

3.1 輪廓線鉆眼法

在輪廓線鉆眼法的應(yīng)用中，需要根據(jù)公路隧道的開挖輪廓線進行炮眼的鉆鑿，并且需要保證鉆眼的密集性，需要注意，這些緊密相連的鉆眼不能進行炸藥的裝填，它是沿設(shè)計的隧道開挖輪廓線鉆鑿緊密相鄰的鉆眼，這些鉆眼內(nèi)不裝炸藥，然后，視其離自由面的遠近再鉆1排或若干排鉆眼并裝炸藥爆破。緊密相連的鉆眼可以有效隔開其他鉆眼內(nèi)炸藥在爆炸時產(chǎn)生的應(yīng)力波，同時，可以有效防止巖體出現(xiàn)裂縫或避免裂縫的擴展和傳遞，可以使公路隧道的巖體沿弱面切開，使巖體形成平整的巖壁，保護巖體穩(wěn)定。但是，由于該方法鉆孔施工的工作量較大，施工成本較高，可以針對實際工程條件進行選用。

3.2 預(yù)裂爆破法

預(yù)裂爆破法屬于目前在公路隧道光面爆破中常用的技術(shù)方法，在此技術(shù)方法的應(yīng)用過程中，同樣需要進行密集的鉆眼鉆鑿，并在鉆眼內(nèi)進行炸藥的裝填，當輪廓線上的鉆眼間距、數(shù)量、裝藥結(jié)構(gòu)合適時，爆破后，各鉆眼間將形成相互貫通的裂隙，與原巖分割開來。之后，再利用其他鉆眼內(nèi)的炸藥進行爆破，在此過程中，不會對周邊的巖體產(chǎn)生影響和破壞，因此，可以有效防止隧道輪廓線出現(xiàn)裂縫，使其形成較為光滑、平整的壁面。另外，該技術(shù)在實際應(yīng)用中具有較好的隔振效果，因此，可以適用于多種地質(zhì)條件中，如巖體較為完整的硬巖、中硬巖中深眼及深眼爆破等。

3.3 光面爆破法

該方法與預(yù)裂爆破法恰好相反，輪廓線上的鉆眼（周邊眼）在其他鉆眼爆破后最后起爆，是軟巖、中硬巖隧道淺眼爆破施工中常用的方法。與預(yù)裂爆破法相比，周邊輪廓線上炮眼數(shù)較少。根據(jù)斷面不同，該施工方法可分為光面層光面爆破法和全斷面一次爆破光面爆破法。

4 公路隧道光面爆破技術(shù)的應(yīng)用分析

4.1 測量放樣

目前，在公路隧道施工中，必須做好相關(guān)的測量放樣工作，為光面爆破技術(shù)的應(yīng)用提供基礎(chǔ)，保證光面爆破中各項參數(shù)的設(shè)置符合工程實際的施工條件和施工要求。在測量過程中，主要是應(yīng)用全站儀進行相關(guān)作業(yè)，需要注意對公路隧道的中心線及拱頂高程等內(nèi)容進行準確的測量，同時，在測量放樣中，還需明確標示公路隧道設(shè)計中的開挖輪廓線，并利用特殊標記在巖體上標明具體的爆破鉆孔位置，保證鉆孔布設(shè)符合技術(shù)方案的要求以及定位的準確性。另外，通過測量放樣工作可以及時對爆破參數(shù)進行調(diào)整，保證光面爆破技術(shù)的施工質(zhì)量。

4.2 布置鉆眼

布置鉆眼時，必須針對公路隧道的地質(zhì)環(huán)境及施工條件進行科學的布置，確保鉆眼的布置可以使其后續(xù)的爆破施工順利進行。在鉆眼布置中，需要注意其鉆孔方向應(yīng)與隧道地質(zhì)層理處于垂直狀態(tài)，并且相比較其他鉆眼，槽眼深度需要加深20cm。在硬巖層和軟硬層中，周邊眼的眼口分別設(shè)置在不超過10cm和8cm的斷面設(shè)計輪廓線上。

4.3 鉆眼調(diào)整

在公路隧道開挖施工中，若其開挖面凹凸不平，需要對光面爆破中的鉆眼進行調(diào)整，保證各個鉆眼的深度一致，并處于同一平面，使隧道其輪廓線達到平整規(guī)則的效果。同時，還應(yīng)注意進行鉆眼的鉆孔施工時，需要保證其鉆孔設(shè)備與地面垂直，并對鉆眼的直徑、深度等進行嚴格的控制，保證其符合設(shè)計要求。完成爆破鉆眼施工后，需對其進行檢測，以確認鉆眼是否與公路隧道光面爆破施工方案的設(shè)計相一致，達到規(guī)定標準要求后方可進行后續(xù)的裝藥爆破施工。

4.4 清孔作業(yè)

完成鉆眼成孔施工作業(yè)后，需要對其進行清孔工作。首先，需要檢查鉆孔的孔底沉渣是否超出規(guī)定的標準要求，若孔底沉渣量過多，需要進行清孔作業(yè)。目前，在鉆眼清孔作業(yè)中，主要利用清孔器去除孔內(nèi)的石硝、巖灰、積水等雜質(zhì)，以防止這些雜物影響炸藥的使用效果。另外，需要根據(jù)實際情況確認是否進行二次清孔。完成鉆眼清孔作業(yè)后，需要對其位置、孔徑、深度、角度等進行全面的檢查，判斷鉆眼是否符合光面爆破技術(shù)的應(yīng)用要求[2]。

4.5 炸藥裝填

嚴格按鉆眼設(shè)計圖的要求分片、分組，自上而下采取反向裝藥結(jié)構(gòu)進行裝藥，雷管對號入座不得混裝[3]。為了避免不耦合系數(shù)以及爆破時緩沖作用造成的影響，周邊眼一般采用小量藥卷配導(dǎo)爆索。完成裝藥后，需要依據(jù)鉆眼直徑確定合適的炮泥，采用分層人工搗實法堵塞住眼口，其中，堵塞周邊眼和其他眼的眼口長度分別控制在20cm和45cm以上。

4.6 爆破施工

在光面爆破技術(shù)的應(yīng)用中，為了使公路隧道的輪廓線可以達到預(yù)期的標準要求，需要保證各個鉆眼的炸藥同時起爆，因此，應(yīng)針對公路隧道的實際情況及光面爆破技術(shù)的應(yīng)用要求利用分段并聯(lián)法連接各個鉆孔的炸藥，以達到同時起爆的效果。但是，在爆破施工中，需要注意其采用的導(dǎo)爆索可能出現(xiàn)超前破壞情況，因此，為了保證各個鉆孔的炸藥同時爆破，可以利用高段延期雷管與導(dǎo)爆索的雙重起爆法。

5 結(jié)語

以上對公路隧道光面爆破技術(shù)的應(yīng)用要點、應(yīng)用流程、應(yīng)用內(nèi)容等進行了深入分析，在實際施工中，為了保證施工的安全性和可靠性，應(yīng)合理地對爆破參數(shù)進行準確設(shè)置，使光面爆破技術(shù)的應(yīng)用達到預(yù)期效果。同時，為了進一步提升公路隧道的施工質(zhì)量，還需不斷對光面爆破技術(shù)進行優(yōu)化和完善，確保相關(guān)技術(shù)在應(yīng)用過程中的各項工序都符合施工設(shè)計方案的要求，進一步提升技術(shù)應(yīng)用效果，為公路隧道施工提供良好的技術(shù)支持。