地铁隧道全断面开挖施工中光面爆破技术的运用

地铁隧道全断面开挖施工中光面爆破技术的运用

季明春

中建八局轨道交通建设有限公司江苏南京210000

摘要：在隧道工程施工过程中，光面爆破是一种常用的施工技术，可以降低爆破过程中对围堰造成的影响，保证洞室的安全性，提高工程施工进度。文章以实际工程为例，对地铁矿山法隧道施工过程中施工方案的选择进行了分析，然后对光面爆破开挖施工技术进行探讨，取得了良好的爆破效果，达到了预期要求，缩短了施工工期，保证了洞室的安全性。

关键词：地铁矿山法；光面爆破；开挖施工

引言：

新时代背景下，社会的发展和科技的进步，促使城市轨道交通得到了极为迅猛的发展。光面爆破技术作为地铁隧道工程中应用极为广泛的关键性技术，其对地铁隧道工程的施工进度与质量等，都会产生极其重要的影响。而通过加大光面爆破技术在隧道全断面开挖中的应用，也能够促使爆破精度与效果等得到更为显著的提升。对此，本文简要阐述了光面爆破技术在地铁隧道全断面开挖中的应用优势，并针对地铁隧道全断面开挖施工，对光面爆破技术的要点做出了细致的分析。以期通过本文的分析与研究，能够为光面爆破技术在地铁隧道全断面开挖中的应用愈加完善，提供出可供参考与借鉴的内容。

一、光面爆破技术的应用优势

通过对光面爆破技术的长期应用了解到，其对外围岩石及河流所造成的干扰相对较低，由此，将其应用于地铁隧道全断面开挖环节中，将具有极为明显的优势。不仅能够有效减少安全事故的发生几率，更能促使隧道工程的施工成本得以降低。而且，在便于施工的基础上，能够更大程度的实现经济收益的最大化目标。

(一)周边眼间距精准可做调控

依照光面爆破技术的作业原理，采用微差爆破的形式，通过对火药弹壳结构与药量的设计与调整，能够对爆破四壁的径向裂纹做出精确控制，进而对火药周边的爆破距离做出调控。利用此种操作，既可尽量降低对围岩的干扰，确保围岩的稳定性，又能保障施工人员的人身安全。在此基础上，对于施工进度与施工质量等，也能够得到大幅度的提升。

(二)爆破断面统一整齐

应用光面爆破技术进行隧道的开挖，可以形成较为光滑且平整的爆破面，十分接近施工所需的设计轮廓线，不仅有较强的受力性，更使得应力的分布趋于均匀，在便于围岩支撑力相对稳定的同时，还可有效减少支护作业的工作量，利于后期作业。

(三)次级岩石爆裂风险低

所保留下的岩体结构，受到的破坏程度较低，而由此生成的裂缝也相应减少。可有效减小施工中的塌方及落石等安全隐患，进而提升作业人员的安全系数。应用光面爆破可有效改善作业面的工作环境，直接或间接的促进施工进度得以提升。

二、光面爆破技术要点

(一)光面爆破技术参数的确定

眼间距参数可依照围岩情况、隧道施工现场情况，并通过现场实际的爆破实验反复比对测试所得。若无试验条件，在开挖断面轮廓线上设定周边眼，并依

照岩石抗爆性、炸药性能以及装药量等参数予以制定间距。公式：E=d×(10~15)。式中：钻头/钻孔直径为d，通常使用钻头直径为40mm~50mm进行钻孔作业；经验系数设定为10~15，而软岩及破碎岩石取值偏低。

（二）最小抵抗线V

光爆层间厚度即最小抵抗线。公式：V=E/0.8式中：周边眼间距E；经验系数0.8。且通常Ⅲ级围岩V为70～85cm；Ⅳ级围岩V为60cm~75cm。

（三）炮眼钻爆深度与角度

光面爆破效果会直接影响到炮眼深度与角度。若炮眼偏深，则角度控制费力，且成洞面缺乏凭证。若采用高效钻孔凿岩机，在前期做好培训工作，则会有效提升钻孔质量。钻孔深度应依照围岩条件设定。

三、光面爆破技术在地铁隧道全断面开挖中的应用

（一）施工工艺要点

（1）施工准备。地铁隧道施工前期，应做好四项检查。即钻机运转状况与零部件磨损程度；材料与机械设备的充足性；钻头等配件的安装情况；以及水电与管路等的连接状况等。除此之外，对残存于爆破断面暴露断面位置处的浮碴与杂质等进行清除，并优先做好测量放线作业安排。随后，依照隧道的中线及标高，将炮孔位置及高程十字线等进行设定，并同步设定出钻孔范围与钻孔顺序。

（2）钻孔作业。定人定位定机，做好周边眼间距与外插角的控制工作。待周边眼钻孔结束，通过装药平台实施装药及连线作业。钻孔基本要求：施工操作人员应对岩石的特性做细致的了解与熟悉，掌握各类岩层的凿岩规律，并依照凿岩操作要领进行操作。其要领为：确保孔口完整性、孔壁的光滑性以及排碴的顺利性。其操作方法为：软岩慢打，硬岩快打。钻工要求为：在领悟操作要领及掌握规范化机械设备与工器具性能原理的基础上，通过高效钻孔技术来确保钻孔的精确性与完整性。

（3）清孔。实施清孔作业前，可利用炮钩及小直径高压风枪，对炮眼内的碎石做吹净处理，并应将炮孔中的积水排除干净。同时，细致查验炮孔位置、深度以及角度等，确保符合装药及爆破操作。

（4）装药。在对炮孔进行装药过程中，应采用分片、分组以及自上而下的方式，依照炮眼的设计图进行装药作业。其中，雷管应确保安置位置准确，并在装药结束后，依照分层捣实法，利用炮泥（砂子与粘土混合物，砂子占比40%~50%，粘土占比50%~60%）将炮眼堵塞，且堵塞长度应≥20cm。

（5）起爆。在起爆工序中，应采用同段电或非电毫秒雷管等与孔内炸药捆绑并起爆。在此过程中，可采用分段起爆方式，或在同一时段内应用导爆索起爆式，以此在确保周边孔同步起爆的基础上，使得爆破中的振动影响得以相应的降低。

四、保证钻孔质量措施

在地铁隧道工程应用光面爆破技术进行施工时，应设立专项指挥岗位，实施爆破工作的统一性指挥。并且，应依照“五定”岗位责任制（定人、定位、定机、定质、定量）原则实施爆破操作。在钻孔阶段，应确保依照区域顺序进行，由此防止因相互干扰或交叉作业的增多，而导致施工及管理混乱的情况发生。除此之外，设置专业的固定的钻孔作业班组，并对钻孔操作人员应做好前期的培训工作，由此钻孔技术人员可以更加熟悉与掌握平时的工作内容，大大提升了钻孔作业的速度与精度。依照断面炮孔爆破设计中的装药量进行装药及连线操作，周边眼采用?25mm小直径药卷不隅合装药方式，且其他炮眼应连续装药。处于富水地段时，应采用复式楔形掏槽、厂制炮泥堵塞、并应用乳化水炸药相对应。爆破材料采用1~21段非电毫秒雷管和塑料导爆管起爆，周边眼则应用低爆速、低密度、高爆力、传爆性好的小直径2号岩石硝铵炸药（?25mm直径）。

五、结语

总之，光面爆破技术所具有的技术优势极为明显，而将其应用于地铁隧道的全断面开挖施工中，便可充分发挥出其所具备的特性，不仅极大的提升了地铁隧道全断面开挖中的爆破质量，更能确保施工进度与施工安全。可以说，光面爆破技术在地铁隧道全断面开挖中的应用，是现阶段地铁隧道施工中应用极为成熟的爆破技术形式之一，更是确保地铁隧道施工质量有效提升的关键方式，应当极力提倡与广泛的推广。

参考文献：

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