普文隧道光面爆破效果质量控制

普文隧道光面爆破效果质量控制

孙泓

中铁上海工程局集团第六有限公司云南省昆明市650000

摘要：通过普文隧道的施工经验及对其他项目的资料查询，总结在玉磨铁路项目部隧道光爆设计、施工控制方法。

关键词：隧道；光面爆破；施工

二十世纪以来，伴随着中国铁路规划的实施，中国铁路隧道发展突飞猛进，隧道为必备设施，控制隧道爆破开挖达到线性超挖目标、轮廓线完整，减少隧道围岩受力的不利影响，确保隧道施工质量安全。

1.工程概况

1.1工程简介

普文隧道位于普洱与普文站区间，进口紧邻腊子河双线中桥，出口为路基，隧道最大埋深约290m。进口里程DK288+863，出口里程DK291+095，全长2232m，本隧为双线隧道，左右线线间距为4.2m，隧道线路纵坡为人字坡：隧道进口段537m为3‰的上坡，其后1695m为5‰下坡，线路平面：全隧均位于直线上。

普文隧道掌子面DK290+523围岩等级为IV级，此段IV级剩余不足30米，现场掌子面揭示围岩IV偏好，考虑成本控制，优化安全质量及经济效益，此段采取光面爆破控制。

1.2地质情况

该段DK290+555～+500主要以下伏白垩系下统南新组下段（K1n1）砂岩，石英砂岩地层，白垩系南统新组上段（K1n2）泥岩夹粉砂岩，石英砂岩，红褐色。围岩较破碎～局部破碎，节理裂隙较发育～局部发育，节理面胶结闭合，渗水～局部含水，其中部分段落存在软弱夹层及裂隙水。围岩整体性较好～一般，自稳能力一般。

2.爆破参数确定

2.1爆破孔布置

爆破孔钻设采用YT-28手风钻，孔径42mm，炸药采用Φ32mm乳化炸药，非电毫秒雷管及高效复合型导爆索起爆。孔位布置原则，以周边孔控制洞室成型质量，予以最小抵抗线控制爆破震动对周边孔爆破效果，采用间隔装药。辅助孔1~n（爆破孔或崩落孔）、掏槽孔、底板孔集中装药。起爆顺序以掏槽-辅助n~1-周边孔为序。见表2.1-1。

周边孔：按每循环2.5m～3.7m爆破进尺计算，上台阶爆破方量（实方）195m³，周边孔孔距30~40cm，单孔深度2.6~2.7m，采用3m钻杆钻设，装药采用间隔装药，孔底装药量0.2kg，中段0.1kg，孔口装药0.1kg。为提高成型质量，部分施钻角度困难区域，增加周边辅助孔，孔深1.2m，孔底装药0.1kg。部分区域软岩，节理面非胶结闭合，泥质填充的，周边孔可增加间隔装药线密度，从而达到成型质量。具体见图2.1-1、图2.1-2。

图2.1-2周边辅助孔装药示意图

周边孔起爆孔：孔深及装药同周边孔，调整为增加1发非电毫秒雷管，起爆采用非电毫秒雷管及导爆索综合起爆。从而起到起爆周边孔，起爆后，导爆索爆破联网作用。具体见图2.1-3。

辅助孔：辅助孔与周边孔最小抵抗线考虑30~40cm，从而实现，起爆扰动岩层最小化。辅助孔1~辅助孔n，n根据掌子面围岩及断面大小，及爆破孔施钻时，根据前方围岩岩质软硬，节理裂隙发育情况，n可增减。针对普文隧道出口上台阶断面布置，辅助孔布设3排，排距取90cm~100cm，单孔深2.6m~2.7m，采用孔底集中装药，装药量0.8kg、1.0kg~1.2kg、1.6kg，非电毫秒雷管起爆。如遇掌子面围岩软硬不均，硬质岩孔可相应增加0.1~0.2kg炸药，使爆破瞬发势能均衡。具体见图2.1-4。

底板孔：单孔孔深2.6m~2.7m，间距80cm，孔底集中装药0.8kg，非电毫秒雷管起爆。

表2.1-1.IV级围岩上台阶光面爆破孔药量分配表

图2.1-6IV级围岩上台阶爆破孔位布置示意图

2.2装药量及单耗

根据目前掌子面围岩及围岩情况，石英砂岩地段（中硬岩），上台阶开挖断面75㎡，每循环掘进进尺2.4m，开挖方量180m³，炸药总用量104kg~106kg,单耗0.58kg/m³~0.6kg/m³。

2.3超欠挖控制情况及半孔率

超欠挖情况控制情况良好。偶有装药线性密度不均处，岩质软硬不均处，有少许周边孔爆破不彻底。爆破后，周边孔残孔率（半孔）可达到70%以上。

3.光面爆破技术参数

根据试验，光面爆破的最小抵抗线一般为正常深孔爆破的0.6~0.8倍，炮孔间距为最小抵抗线的0.7~0.8倍。光面爆破的钻孔直径一般等于正常钻孔的直径。在有条件的情况下，宜取小值。

药卷尽量固定在炮孔中央，使周围留有环形空隙。起爆时间上必须延迟于主爆孔的起爆时间（通常滞后50~75ms）。

临近边坡或者需要保护的围岩的最后两排炮孔中的装药量要适当减少，最后两排最好采用缓冲爆破方法处理，其装药量一般为正常一般为正常装药量的75%~85%为宜。

光面爆破的钻孔要做到“平”“正”“齐”。特别是在边界平面的垂直方向上，孔位偏差不允许超过±2~5cm。开挖断面改观对比见下图：

4.结论

在玉磨铁路14标项目通过普文隧道DK290+555～+500采用导爆索控制爆破较孔底集中装药控制爆破方法使得残眼率有了明显提高，超欠挖控制得到明显改善，支护工序耗时较之前缩短约0.5~0.75h，隧道喷射混凝土超耗量由之前的121%降低至47%，保证了洞室成型质量。

参考文献

［1］甘勇.高速铁路隧道缺陷治理技术［J］.铁道建筑技术，2014（S1）：143-144，17.

［2］代利波.探析高速铁路隧道存在的缺陷及其整治技术［J］.海峡科技与产业，2017（9）：168-169.