高速公路山岭隧道光面爆破设计与施工

高速公路山岭隧道光面爆破设计与施工

李鑫

身份证号码： 2201041973****2633

摘要：目前，奥地利隧道开挖新方法广泛应用于高速公路山区隧道施工，软动力的设计和施工是奥地利隧道开挖新方法施工的重要环节之一。因此，技术设计人员应合理选择动态剖面，并通过精确计算动态参数来控制孔直径和爆炸载荷等参数，以确保动态操作的安全性。在此基础上，有必要最大限度地减少对隧道周围岩石结构的干扰，并为随后的支持行动创造有利条件。施工单位还应加强施工过程的质量控制，确保开挖尺寸的平整规则，避免围岩上出现动力裂缝。

关键词：高速公路；山岭隧道；光面爆破；设计施工；

随着中国经济的快速发展，高速公路网的复盖面扩大，高速公路项目的规模和数量不断增加。一些高速公路项目受到地形条件的限制，需要在山区建设，因此需要利用动力来建设山区隧道。光滑动力在山区隧道施工中得到广泛应用，因为它对隧道围岩结构的稳定性影响不大，能够满足复杂地质条件下的施工要求。施工单位应提高软动力设计的准确性，同时加强施工质量控制，确保动力施工安全。

一、影响光面爆破的主要因素

1.地质因素。

鉴于该项目的地质结构复杂，周围的岩石接缝发达，地层明显，应采用短图象、低动力和固体支架的挖掘方法，并应采用更多钻探和更少负荷的原则，以尽量避免干扰和损害一般而言，如果中硬岩上方的岩石(f > 8)具有良好的完整性、未发育的接缝和裂缝，且没有严重的风化，其光滑的动力效果良好；如果岩石完整性较差，接缝和裂缝发育不良，存在大量的锂元素，且其趋势与设计挖掘边界线不一致，则会导致局部跌落和锂元素崩溃，从而导致超负荷，并随着支持时间的延长而增加。因此，及时喷洒和固定网架非常重要，特别是在页岩建设中。

2.动态设定。

在特定的地质条件下，动力学参数是否合理是影响软动力学效果的关键因素。如果切割方法不合理，它将直接影响切割的动态效果，从而影响其他孔的动态效果。如果孔间距和电阻线过大，则动态后轮廓线的平面度会差，且上下偏差会很大；如果荷载密度过高，容易对围岩造成严重破坏，影响围岩稳定性，溢料严重，半孔率低；如果线性载荷密度过低，则无法实现软动力学效果，且欠约束严重，需要二次动力学，从而导致更大的浪费；通常需要1.2 ~ 2周围视线的剪切系数，当孔距离较小时，通常认为这是一个较大的值。如果该值过大或过小，则会影响平滑动态效果，尤其是半孔率。

3.堵塞了。

在确定装药、装药结构、解耦系数时，必须保证堵塞不小于40厘米，否则会使周围的眼睛发育不良，影响光面爆破效果。

4.起始间隔。

辅助眼和切割眼的爆破间隔为毫秒。间隔期间应使用雷管。辅助眼和周边眼之间的毫秒间隔应为1~2段。底板眼与周边眼应同时起爆。间隔时间过长或过短都会影响光面爆破质量。要求分段触发启动连接系统，严禁未经授权连接。否则会造成电爆管，严重时，爆破失败会导致安全隐患。

5.建施工的因素。

影响平滑动态效果的主要构造因素是孔放置错误和孔角度错误。通常情况下，包封平面的放置误差不应超过5厘米，否则将直接影响切割边界线的效果，并且放置误差是导致曝光不足的主要因素。孔角度误差分为角度误差(外推角度和水平角度)，这是导致溢位的主要原因。此误差随素材的增加而增大，因此有必要缩小并定位开挖中的孔，以形成过盈馀并合理应用规范要求。

二、公路山岭隧道光面的爆破设计

1.孔直径的合理确定。

技术设计人员在选择软动力钻孔直径参数时，应充分了解施工现场所用岩石钻孔设备的特点，以避免在钻孔操作过程中更换钻孔。与此同时，设计人员应准确掌握施工中使用的炸药类型和动力效应，并根据高速公路隧道的相关技术规范，结合周围岩石的延性特性，确定拆离系数，以提高参数选择计算的准确性在隧道工程施工中，根据林业模型、炸药类型和弹药筒直径约42毫米确定爆破孔直径。

2.合理确定孔间距。

设计人员应根据隧道围岩的软动力技术规范和结构特点合理确定动力孔与周围爆破孔之间的距离。在这个建筑中，由于隧道周围的岩石主要属于坚硬的岩石，间距固定在55 mm左右

3.合理的载荷设计。

在设计软动力的爆炸载荷时，设计者必须首先了解隧道每单位面积的实际炸药消耗量，并根据动力产生的挖掘量计算总爆炸载荷，然后根据各种炮孔的具体用途分配爆炸载荷。在荷载分布设计中，由于大量石渣通常聚集在隧道工程的一角，且可用面积很少，因此设计者必须适当增加药物用量，并根据单一药物用量的倍数采用整个分布方法。

4.合理选择载荷结构。

技术设计人员应充分考虑施工现场的实际情况、施工费用等因素，合理选择充装结构。在本项目中，根据建筑工地的实际情况，选择了空气柱间距方法来填充周围的孔。

5.通风孔的合理布置。

放置喷孔时，设计人员应根据喷孔的不同用途进行合理调整。在设计切割孔时，由于在项目的软动力中选择了直孔切割方法，因此设计者必须在隧道项目中心线的底部定义切割孔，从而为提高切割操作的精度创造有利条件。

三、分析高速公路山岭隧道光面爆破施工要点

1.光面爆破施工要求。

公路山岭隧道工程光面爆破施工中，四杆单元应严格遵守NATM的施工要求和光面爆破的设计参数，并根据施工现场的实际情况适当增加雷管段数，以有效控制一次爆破的药量，实现非电可控爆破作业。钻孔时，施工单位应首先测量开挖轮廓线、中心线和腰线，以保证钻孔作业的准确性。钻周边孔时，孔的位置应控制在作业段的轮廓线上，孔的深度、角度和方向应严格按照施工要求确定。对于不符合设计标准的钻孔，必须采取措施重新钻孔，以确保切割孔和周边眼位置的误差值控制在允许范围内。周边眼和辅助眼施工时，眼底应位于同一垂直面，切眼深度应略深于10~20 cm。所有孔位必须与光面爆破设计方案一致。钻孔成孔作业完成后，施工人员可以使用高压空气进行清孔作业，然后仔细检查钻孔质量，并详细记录测试结果。装载作业时，专业技术人员应严格按照设计的装载数量进行装载，确保装载的准确性。堵炮孔时可使用胶水，应保证堵塞的严密性，不堵炮孔不得起爆。连接导爆管时，可选择双起爆管路的设置方式，确保起爆成功率，并严格检查起爆管路是否连接可靠。在起爆作业中，专业技术人员应认真审查装药封堵和导管连接的施工质量，试验合格后才能进行起爆。在光面爆破施工中，施工单位必须加强安全管理和质量监督，确保施工质量和安全。起爆作业完成后，应记录并分析起爆效果，为优化爆破设计提供参考数据。

2.有效的防碎防碎措施

在软动力施工过程中，施工单位应采取有效的质量控制措施，确保开挖面上的孔痕均匀分布，隧道围岩周围眼保护率符合施工要求。与此同时，动力后不应该有大石头或危险石头为了避免施工过程中出现裂缝和断裂，施工单位应准确测量和布置边界线，以确保开挖精度。同时，施工单位应充分了解施工现场的地质条件，合理设计平滑动力参数，避免过度开挖，确保施工安全。

总之，公路山岭隧道施工过程中，施工单位应指派专业工程设计人员进行光面爆破设计，严格遵守光面爆破设计规范，合理确定各项设计参数，提高炮孔选择和装药设计的准确性和科学性。在确保施工安全的基础上，确保爆破效果满足施工要求，尽量减少对围岩结构的影响，便于支护开挖作业的顺利实施。施工过程中，施工单位应根据施工要求加强各工序质量控制，提高施工质量和效率，采取有效控制措施，避免超挖、欠挖等问题，为高速公路工程整体施工质量提供可靠保障。

参考文献：

[1]罗萍.浅谈高速公路山岭隧道光面爆破设计与施工，2019.

[2]张海涛.关于高速公路山岭隧道光面爆破设计与施工.2020.