高速公路隧道工程建设中的光面爆破施工技术应用方法思考

高速公路隧道工程建设中的光面爆破施工技术应用方法思考

韩东兴

云南鹤剑兰高速公路投资开发有限公司，云南大理671000

摘要：本文以高速公路施工举例，分析光面爆破施工技术的应用效果，通过分析项目岩石特点以及光面爆破的相关参数，采取合理的光面爆破施工技术。首先明确光面爆破施工流程，然后制定施工方案、明确施工要点，提高工程施工质量。

关键词：高速公路；隧道工程建设；光面爆破施工技术；应用效果

隧道工程建设具有风险高、难度大、工程施工周期和成本较高的特点，公路、轨道交通施工操作则是隧道工程建设的重点。隧道工程建设中的爆破技术非常关键，不仅是施工重点也是施工难点，在施工阶段经常会遇到表面平整度不佳的问题，给施工带来了不小的难度。光面爆破施工技术的应用不仅有利于解决施工过程中遇到的平整度不佳的问题，而且欠挖、超挖的问题也可以得到有效的解决。

一、工程概况

云岭雪邦山隧道进口段位大理州剑川县马登镇，云岭雪邦山隧道为分离式双向四 车道设计，起讫桩号为左线 ZK44+255～ZK54+790,全长 10535m；右K44+260～ K54+795，全长 10535m，属特长隧道，为鹤剑兰高速公路关键控制性工程之一。项目区经历多次构造变动，构造形迹复杂，不同规模、不同方向、不同性质的构造形迹遍及全区，断裂交织，其中南北向构造带占主导地位。路线在K28+500附近与麻栗警东断裂（F4）斜交。该断裂附近隧道出口岩层破碎，隧道开挖易掉块。隧道围岩主要为为灰岩夹页岩、板岩、泥岩夹细砂岩、泥岩、粉砂岩、灰质泥岩夹页岩、砂岩等，强~中风化，岩层富水性一般~好，因此具有涌水垮塌的风险[1]。本次工程针对地质、环境等条件进行全面勘察后选择光面爆破施工技术，设计过程中对各项参数进行调节，施工前要做好试验，结合实验结果对参数进行调整，见表1。

表1  光面爆破参数分析

二、光面爆破技术的施工要求

第一，施工过程中，施工操作人员需要按照光面爆破施工要求并且按照图纸操作进行施工，测量人员必须保证各项参数得到及时、准确的测量，凿岩工作人员需要根据施工规模、设计目标特点开展施工，对断面参数有全面的掌握，从而能够画出施工的基本形状。根据设计图纸明确炮眼的具体位置，同时还要确定好炮眼的方向和深度，注意控制好周围炮眼间距，按照岩石的稳定性情况和坚硬度进行炮眼间距的管理。第二，对掏槽眼、辅助眼的位置给予充分的掌握，提高炮眼利用率以及光面爆破的效果。一般掏槽眼的具体位置在软弱岩石上，如果岩石质地均匀则分布在断面间或偏下的位置，根据岩石的实际情况再选择掏槽的方式[2]。第三，在实施炮眼施工操作后还需要进行炮眼的清洁，同时对其进行全面检查来保证炮眼的质量。在检查的过程中要确定炮眼的位置、深度、角度等，一旦发现上述参数设计存在偏差，就要重新进行打眼，保证炮眼合格后再装药。第四，连线的方式采用分区束把式。每把导爆管在20根以内，将非电毫秒雷管作为传爆雷管并且要保证连接的牢固程度。连线后需要对每个连接处进行检查，以免出现连接错误的情况。

三、高速公路隧道工程光面爆破施工方案

（一）爆破方式

在爆破操作前需要结合环境、施工人员、工程工期等要素进行分析来制定合理的施工方案，选择合适的爆破手段。在施工设计过程中必须综合考虑各方面因素选择压顶式爆破操作技术，将承重支柱的中间部位作为支撑顶，钻凿垂直楔形光爆孔，结合施工内容和施工设备，选择合适的施工方案，不仅能够保证爆破空隙朝着预期的方向完成爆破，还能减少光爆的孔数，从而有利于改善工作人员的工作压力，提供施工的安全性。

（二）爆破设备

需要积极勘察工程的地质条件，对工程所处环境的岩体结构、开挖轮廓线地质结构的特点给予明确，为凿岩设备的后期应用奠定基础。本文工程的隧道开挖操作采用了气腿式凿岩设备，钻头和设备都能够满足工程的施工标准。通过2号岩石乳化炸药，同时配备不耦合装药结构。为了提高施工的安全性可以选择非电毫秒微差雷管以及导爆索传爆设备[3]。

（三）调节相关参数

调节参数有利于保证施工安全，四周眼距的相关参数必须按照光爆孔直径以及抵抗线来确定，施工设计的岩层较为稳定，周围眼间距的参数可以提高；如果隧道跨度比较小就需要结合实际情况和光爆孔直径来进行眼距参数的调节。抵抗线设计的时候，需要结合光爆孔周围的参数和周边眼装药量、耗药量进行分析，从而获得抵抗线的具体参数。光爆孔密集系数与眼间距参数以及隧道光面层厚度系数有密切的关系，光爆孔的参数和掏槽方法要根据工程的实际情况来选择。本文工程中分析围岩等级和开挖方法，确定围岩断面的凿光爆孔一共有12个，采用复式楔形作为掏槽手段，孔径的直径为4.3cm，光爆孔的方向与操作面的角度调节在60°左右，从而获得了光爆孔的相关参数。

四、光面爆破施工的技术要点分析

（一）放样布眼技术要点

高速公路的隧道开挖中的各项细节都必须给予高度关注，尤其是对循环施工来说要对所有的循环施工过程进行合理的测量。施工操作人员要根据光面爆破设计方案开展操作，准确的判断爆破图标[4]。同时，在确定钻孔长度的时候要保证所有眼底保持在同一个平面上，如果开挖整齐度不足那么就要结合实际情况调节好炮眼深度和装药量，保证施工操作有序进行，发现问题就要及时进行纠正，为施工操作奠定良好基础。开挖断面的管理必须要科学、合理，采用颜色鲜艳的喷料涂抹在开挖的断面上，并且绘制出开挖的轮廓线并且确定炮眼的位置。

（二）钻孔操作技术要点

钻孔操作的时候必须按照相应的施工标准进行，保证钻孔的进孔角度符合要求。周围眼要沿着隧道的断面实施开挖，以周围孔间距来进行钻孔的分布，要控制好内圈炮眼与周围眼的距离[5]。为了避免操作中出现欠挖、净空的情况，提高周边眼外插角的准确度，为了促进循环钻孔操作的稳定实施，将炮眼底控制在隧道断面开挖轮廓线15cm以内，需要对开挖面的平整度进行观察，根据实际情况调节好炮眼的深度，通过楔形掏槽的方式进行掏槽眼操作，严格控制好钻孔的精准度。

（三）清孔装药

为了保证药物选择、装药规格以及装药量等符合要求，那么就要根据光面爆破设计要求开展装药操作，保证炸药装到孔底并且采用炮棍置入药卷，保证炮孔中的药卷保持紧密连接。炮孔装药完成后需要用炮泥进行堵塞[6]。见图1。

图1  连续装药结构图

五、结束语

    光面爆破属于控制性的爆破手段，常用于隧道开挖轮廓平整度无法控制以及超欠挖时采取的爆破手段，对周边眼、辅助眼、地板眼进行布置，对于爆破的顺序之间的间隔时间实施合理的管控，从而形成临空面，通过压顶式爆破来达到预期的效果。通过合理的技术手段，能够保证周围岩孔在同一个时间实现起爆，分散装药量从而减少爆破对围岩带来的影响，在尽可能降低损害的情况下来提高岩面的平滑程度。

参考文献

[1]安自学.高速公路隧道工程建设中的光面爆破施工技术[J].交通世界,2023,(20):141-143.

[2]祝铭洋.高速公路隧道光面爆破施工技术的应用研究[J].运输经理世界,2023,(14):130-132.

[3]易威良.高速公路隧道光面爆破施工技术的应用[J].四川水泥,2022,(06):254-256.

[4]宋镜.高速公路隧道光面爆破施工技术应用研究[J].四川建材,2021,47(03):105-106.

[5]陈少川.分析高速公路隧道光面爆破施工技术的应用[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2020,(03):126-127.

[6]文志荣.高速公路隧道光面爆破施工技术及质量控制探讨[J].西部交通科技,2020,(03):89-91.