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隧道光面爆破施工技术应用

发表时间：2020/1/7 来源：《建筑学研究前沿》2019年20期作者：孟朝霞

[导读] 论文介绍了光面爆破技术的原理及其施工工艺，并对其在公路隧道施工中的应用进行分析。

山西运城路桥有限责任公司山西运城 044000
        摘要：伴随着我国交通运输体系的发展，公路隧道工程随之增多。在公路隧道施工中，通常采用爆破技术进行土方开挖施工。其中，光面爆破技术可以达到全断面开挖施工的要求，并且可以实现分区分段微差爆破，也可以使公路隧道爆破后所呈现的轮廓线达到理想的设计标准和要求。论文介绍了光面爆破技术的原理及其施工工艺，并对其在公路隧道施工中的应用进行分析。
        关键词：隧道；光面爆破；施工技术；应用


引言
        时代的进步，各种新型技术的出现，为我国的发展做出了卓越贡献。隧道施工是一项难度很高的施工项目，要对其进行施工，可以使用光面爆破技术，保障施工进度的同时，也大大的降低了工程施工需要的成本，增加了施工的安全。本文是对于在隧道工程施工过程中，使用光面爆破技术对于整个工程的重要意义、施工中使用光面爆破技术需要注意的一些环节以及将光面爆破技术运用到隧道工程中的一些细节进行简单介绍。
        1光面爆破的机理
        光面爆破主要是通过在轮廓线位置上设置间隔距离比较小的平行炮眼，然后在该位置上装上不耦合装药，然后同时起爆，爆破完成后能够在炮眼的位置上形成平整的平面。从国外的相关研究中可以发现，光面爆破中使用不耦合装药，药包爆炸之后，在炮眼的位置上形成静压力作用，当炮眼压力在抗压强度以下时，炮眼壁上就会造成不压碎损坏。这种爆破波造成的应力波以及凿岩的过程中导致的其应力状态的改变，会产生较小的径向细微裂隙。裂隙数量和长度会伴随着不耦合系数与药物使用量的不同而表现出不同的形式。通常，药包直径确定之后，不耦合系数越大则药量越小，而细微裂隙数量越小则长度也会越小。
        光面炮眼组合之后同时起爆，因为起爆的过程中存在时间差，无法保证在同一时间内起爆。首先起爆的炮眼A会对周边的岩石产生一定的影响，从而形成一些细微的裂隙。因为B炮眼所引起的导向效果，在相邻的炮眼连线的位置上所存在的径向裂隙会先发育。在爆炸气体的影响之下，该裂隙会持续扩张，从而就会在相邻的炮眼的连线位置上存在有应力集中的问题，该位置上的拉应力会比较大。A、B炮眼在爆炸气孔的影响之下纵向裂隙会持续发展，从而直接形成纵向裂隙，贯通在整个区域中。
        2光面爆破技术在隧道施工中的重要性
        光面爆破技术主要是在对岩壁进行爆破后，能够让岩面上形成一种比较平整，并且与施工设计的要求符合的一中控制爆破方面的技术。这项技术对对隧道的岩体进行施工，然后按照起爆顺序进行施工，进而可以形成一个比较完整的开挖面。使用光面爆破技术可以有效控制炸药的爆破，不会影响围岩平衡或者是稳定性，减少围岩应力集中的情况发生。在隧道工程使用光面爆破技术进行施工中，可以保证岩石表面有规则，比较平整，以这种技术进行施工，几乎无法看到爆破痕迹，不仅在一定程度范围内将围岩的强度加强，而且提升了围岩支撑的能力。通常情况下，一般的爆破需要超过总量的百分之三十，而使用光面爆破技术可以降低能源消耗，减少部分材料的使用，进而降低了隧道施工的成本，提升了整个隧道工程施工速度，保障围岩的稳定性，对于整个隧道工程施工安全有了基本保障。
        3光面爆破在隧道施工的应用
        3.1测量放样
        目前，在公路隧道施工中，必须做好相关的测量放样工作，为光面爆破技术的应用提供基础，保证光面爆破中各项参数的设置符合工程实际的施工条件和施工要求。在测量过程中，主要是应用全站仪进行相关作业，需要注意对公路隧道的中心线及拱顶高程等内容进行准确的测量，同时，在测量放样中，还需明确标示公路隧道设计中的开挖轮廓线，并利用特殊标记在岩体上标明具体的爆破钻孔位置，保证钻孔布设符合技术方案的要求以及定位的准确性。另外，通过测量放样工作可以及时对爆破参数进行调整，保证光面爆破技术的施工质量。

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        3.2钻孔
        以炮眼布置图为基准，在此基础上准确布置炮眼；控制好掏槽眼眼口之间的间距，所产生的误差应控制在5cm以内，同时眼底间距也需要遵循此标准；由于眼口的排距与行距会存在误差，此时需要将其控制在10cm以内；控制好内圈炮眼与周边眼的距离，其产生的误差应控制在5cm以内；对开挖面平整性进行观察，若凸凹现象较为明显时，则需要适时改变炮眼深度，确保所有炮眼与炮底均在同一垂线上。装药深度为炮眼深度的1/3～1/2，以上各种参数在施工过程中，随土质软硬、断面形式进行调整，使其达到最佳的爆破效果。同时考虑第二排孔以后各排炮孔装药量较前一排增加。
        3.3清空装药过程
        在装药之前，需要施工人员将孔内部进行全面清洁，如果孔内出现岩灰、石硝等，施工人员可以使用相关器具对其进行施工清洁，还需要检查孔径、角度、深度、炮眼位置等，检查所有环节与施工规范是否相符。审核人员需要以施工设计图纸为基础，使用装药结构进行药物的安装。对于雷管的安装也需要准确进行施工，为了降低施工中可能会产生的安全隐患，在周边眼可以使用小量药卷，然后将其与导爆索配合，保障整体施工安全。一切准备完毕之后，需要以炮眼直径的大小来确定需要装的炮泥量。
        3.4爆破施工
        在光面爆破技术的应用中，为了使公路隧道的轮廓线可以达到预期的标准要求，需要保证各个钻眼的炸药同时起爆，因此，应针对公路隧道的实际情况及光面爆破技术的应用要求利用分段并联法连接各个钻孔的炸药，以达到同时起爆的效果。但是，在爆破施工中，需要注意其采用的导爆索可能出现超前破坏情况，因此，为了保证各个钻孔的炸药同时爆破，可以利用高段延期雷管与导爆索的双重起爆法。
        4提升光面爆破质量的措施
        4.1优化爆破设计
        根据隧道的地质情况以及爆破效果来选择合适的爆破技术，同时还应该结合实际情况来进行爆破技术的调整，以保证最佳的爆破效果。结合隧道开挖轮廓的超欠挖状况来及时改变炮眼的间隔距离、药物使用量以及不耦合参数等，以确保最终的爆破效果达到要求。
        4.2确保孔的开凿质量
        开凿爆破孔是开凿的基础，同时也最为关键。开凿时要有统一的施工管理人员进行规划和领导，使每个施工人员落到实处、精准定位，保质保量地完成自己的工作。还需给每一个施工人员进行区域划分，实行定人定岗体系，让其按照顺序依次作业，减少相互干扰所带来的不必要麻烦，提高工作效率。开凿完成后填装炸药及引线，完成爆破任务。
        4.3事后处理
        在完成工作起爆之后，企业相关人员就需要将通风系统开启，将空气流通，保障环境的清新。然后，需要寻找专业人员进行找顶工作，运用一些必要的设备来将爆破面的危险岩石排除掉，然后相施工过后的墙面喷水，可以起到一定的降尘的作用。企业的专业技术人员需要对已经施工完成的岩石变化进行检查，还需要了解岩石大小、断面的尺寸，根据这些来对下一次爆破的参数进行设置。
        结语
        以上对公路隧道光面爆破技术的应用要点、应用内容等进行了深入分析，在实际施工中，为了保证施工的安全性和可靠性，应合理地对爆破参数进行准确设置，使光面爆破技术的应用达到预期效果。同时，为了进一步提升公路隧道的施工质量，还需不断对光面爆破技术进行优化和完善，确保相关技术在应用过程中的各项工序都符合施工设计方案的要求，进一步提升技术应用效果，为公路隧道施工提供良好的技术支持。

        参考文献
        ［1］苏木林.熊冲隧道光面爆破技术研究与应用［D］.南宁：广西大学，2018.
        ［2］聂浩.基于爆破损伤初支滞后掌子面合理距离研究［D］.成都：西南交通大学，2018.
        ［3］巩中江，柴敬尧，杨长庚.铁路隧道光面爆破施工技术与管理实例［J］.隧道建设（中英文），2017（12）：1593-1599.