提高隧道光面爆破质量qc
QC小组活动在提高隧洞光面爆破施工质量中的应用
摘要：本文针对青荣城际铁路东珠岩隧洞的具体地质特征, 通过对其片岩岩的光面爆破技术进行分析研究，发现其残孔率是制约爆破效果的主要原因，作者对其进行研究后制定出一整套切实有效工程实施方案，取得了良好的爆破效果，可为以后此类地质特征的隧洞开挖提供技术参考。
关键词：隧洞光面爆破片岩
一、前言
光面爆破的破岩机理是一个十分复杂的问题，目前仍在探索之中。尽管在理论上还不甚成熟，但在定性分析方面已有共识。一般认为，炸药起爆时爆炸气体膨胀做功所起的主导作用。光面爆破是靠不同位置的炸药延时不同启爆，掏槽眼和辅助眼先于周边眼启爆，掏槽眼有一定外插角，将中间部分岩石提前掏出，造就临空面，最后周边眼同时起爆，各炮眼的冲击波向其四周作径向传播，相邻炮眼的冲击相遇，则产生应力波的叠加，并产生切向拉力，拉力的最大值发生在相邻炮眼中心连线的中点，当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时，岩体便被拉裂，在炮眼中心连线上形成裂缝，随后，爆炸气的膨胀合裂缝进一步扩展，形成平整的爆裂面。本文针对东珠岩隧洞的具体地质特征，并结合工程实践，针对中厚层砂岩的爆破技术进行研究，分析影响爆破的具体因素，并制定出一整套切实有效的施工工艺，大大提高的爆破效率，也取得了良好的爆破效果，为工程的保质保量奠定了坚实的基础。
二、工程概况
东珠岩隧道位于山东省烟台市境内东珠岩村北500m处。属侵蚀丘陵地貌，地形起伏不大，冲沟不发育，基岩大部分裸露，山中植被茂盛。隧道海拔高度一般为40-100m，最大埋深为65.6m。隧道进口里程为右改DK198+347；隧道出口里程为改右DK199+005,全长658m。
本隧道设计标准高，沉降控制要求严，施工环境复杂施工展开困难；隧道地质差，Ⅳ、Ⅴ级围岩占隧道累计长度的57.4%，且存在断层、浅埋、，施工中存在
坍塌、冒顶、掉块施工风险和工期风险。
本隧道按新奥法设计与施工，暗挖隧道采用复合衬砌，暗挖段全长605米，其中Ⅲ级围岩280m，Ⅳ级围岩200m，Ⅴ级围岩125m，其中V级围岩采用弧形导坑预留核心土法开挖，IV级围岩采用台阶法，III级围岩采用全断面法，永久支护的平整度要求较高，因此隧洞开挖质量控制意义重大，对成本控制和质量控制至关重要。
三、爆破技术设计
3.1施工工艺及方法
3.1.1钻爆设计原则
爆破设计遵守以下原则：炮孔布置便于提高机械钻孔效率；提高炸药能量利用率，以降低炸药用量；减少对围岩的扰动，采用光面爆破，控制好开挖轮廓，提高钻爆效果；在保证安全前提下，尽可能提高掘进速度。
3.1.2参数选择
根据洞内围岩情况，拟选择的爆破技术参数为：
炮眼深度：Ⅲ级围岩3.3m，Ⅳ级围岩1.8m，Ⅴ级围岩0.8m；炮孔直径：Φ40mm；炸药类型：普通销氨炸药、乳化炸药；雷管间隔：非电毫秒雷管间隔大于30ms。
3.1.3爆破方案设计
1）爆破器材选用
开挖断面无渗水时采用Ф32普通岩石销氨炸药，有渗水断面采用Ф32乳化炸药。采用塑料导爆管非毫秒雷管起爆,毫秒雷管采用15个段位的等差毫秒雷管引爆。
2）装药结构
周边眼装药采用Ф25小直径光爆药卷间隔装药，导爆索连接，导爆索用竹片和电工胶布与炸药卷绑在一起。其它眼采用不耦合连续装药结构，所有炮孔均堵塞不小于200mm的炮泥。
3）爆破方案
根据围岩情况，选择采用直眼掏槽或斜眼掏槽形式，掏槽孔单眼装药系数为85％；其眼口间距误差不得大于5cm，眼底间距误差不得大于5cm。辅助眼均匀布置在周边眼与掏槽眼之间，单眼装药系数为75％；其行距、排距误差均不得大于5cm。周边眼眼口间距误差不得大于5cm，眼底不得超出开挖断面轮廓线3～5cm/m；其爆破参数如下表：
①炸药用量
炸药总用药量按下式计算：
Q=q×V（其中，V=S×L）
式中：Q—总用药量；
q—单位用药量；
V—开挖体积；
S—坑道断面面积；
L—掘进深度，即进尺。
②炮眼数目：
根据经验公式，炮眼数目按下式计算：
N=qS/τγ
式中：N—炮眼数目；
q—单位用药量；
S—坑道断面面积；
τ—炮眼装药系数；
γ—每米药卷装药量；
③炮眼深度：
由围岩地质条件及计划每班进度决定，炮眼深度按下式计算：
L=每班进度计划/炮眼利用率
按经验数据，掏槽眼应加深20cm。
3.1.4 光爆质量标准
1）主要检查断面尺寸是否符合设计要求。同时对开挖面地质与设计进行素描和核对。超挖值应符合表2的规定；
20-25mm。
2）、开挖轮廓圆顺，开挖面平整；
3）、爆破进尺达到设计要求，爆出的石块块度满足装渣要求,两次爆破形成的接茬错台，采用凿岩机钻眼时，不应大于15cm；
4）、炮眼痕迹保存率：硬岩≮80%，中硬岩≮60%，并在开挖轮廓面上均匀分布；
5）、两次爆破的衔接台阶尺寸不大于15cm；
6）、根据岩层节理裂隙发育、岩性软硬情况以及爆破后石渣的块度和爆破实际效果，及时修正眼距、用药量，特别是周边眼的用药量。
为了减小对引水隧洞周边围岩的挠动，保持隧洞围岩固有的完整性、稳定性，有效地维持围岩的自承能力，确保施工安全，隧洞开挖采用光面爆破，非电网络起爆。光面爆破后隧洞岩壁成形规则，岩面较平整，岩壁上能保持80%以上的炮孔痕迹，超欠挖量能有效地控制在15cm以内。
在开挖爆破施工过程中，还应根据工程地质条件的变化，随时修正爆破参数，以取得最佳的爆破效果。钻爆作业必须严格按设计钻孔、装药、连线、起爆。光爆作业见爆破流程图1。
图1光面爆破流程图
四、小组概况
小组概况表表一
表一 制表: 王学亮 时间: 2012年7月01日 五、课题选择
在对东珠岩隧洞按照上述的工艺爆破后，对其残孔、平整度、错台和周边孔数进行仔细检查后发现，光面爆破质量控制中，主要出现的问题是经过统计爆破后的“残孔率”，其残孔合格率仅达到了69%，不合格处主要体现在掏槽不完全、局部超爆、局部欠挖和周边眼前端挂口等问题。
图2 光面爆破质量问题排列柱状图
实际施工中发现，光面爆破效果不理想，出现欠挖补炮处理平均需要用时2小时，出现超挖，需用同级混凝土回填，费时又费料，初期支护平整度也难以保证，为了加快施工速度，提高施工质量、获得更大的经济效益，提高光面爆破质量是需要解决的主要问题。本文也将围绕此问题进行研究。根据现场的施工情况
调查分析并结合相关施工规范要求及以往类似工程类似围岩中的施工情况，残孔率合格率能达到95%可满足后续施工要求。
六、课题目标
1.目标设定：提高光面爆破合格率，保证初期支护平整度、加快施工速度、提高经济效益
2.目标可行性分析
⑴经过现场试验和施工操作，我们有一整套值得借鉴和推广的光面爆破理论和技术参数。
⑵光面爆破合格率已经达到69%，通过加强施工过程控制和施工管理，光面爆破合格率完全能达到80%以上。
⑶本隧道设计为片岩与实际相符，片岩整体性良好，裂隙走向有规律，有利于根据围岩调整爆破参数，提高光面爆破质量。
⑷施工工人经验丰富，大多从事钻爆工作10年以上，懂技术、肯学习。
⑸小组成员知识结构合理，既有懂管理、懂专业肯钻研的技术人员，又有操作熟练、责任心强的现场操作人员。
七、原因分析
针对上述存在的问题对施工开挖完成洞段的开挖质量情况进行调查分析，分别从以下12个方面尽心分析：
1技术人员没有跟班作业；
2技术交底不够；
3操作培训不够；
4施工经验不足，责任心不强；
5炸药有拒爆现象；
6雷管有拒爆现象；
7导爆索未使用；
8周边眼装药结构不规范；
9周边眼眼距不规范；
10周边眼角度不平直；
11掏槽眼布置形式不合理；
12地质条件复杂。
八、要因确认
在综合论证后，发现班组作业人员责任心不强，导爆索未使用，周边眼装药结构不规范，周边眼角度不垂直是残孔合格率不高的主要原因（见表1）。
表1 残孔合格率要因分析表
序号末端因数确认方法要因确认结论
1 技术人员没有
跟班作业
现场验证
在隧洞钻爆过程中，技术人员经常进行检
查巡视。
非要因
2 技术交底不够调查、分析所有分项工程开工前，对施工均进行严格
的技术交底、学习。
非要因
3 操作培训不够调查、分析掘进作业人员在上岗前，均经过严格培训
并考试合格。
非要因
4 施工经验不足，
责任心不强
调查、分析
施工作业人员责任心不强，在凿岩、眼过
程中未严格按照要求执行。
要因
5 炸药有拒爆现
象
现场验证
爆破过程中，炸药极小量拒爆现象，但对
开挖质量影响不大。
非要因
6 雷管有拒爆现
象
现场验证
爆破过程中，炸药有极少拒爆现象，对开
挖质量影响不大。
非要因
7 导爆索未使用现场验证在爆破过程中，导爆索供应不及时，未使
用导爆索。
要因
8 周边眼装药结
构不规范
现场验证
施工过程中，作业人员未严格按照设计爆
破结构进行装药。
要因
9 周边眼眼距不
规范
现场验证
施工过程中，作业班组人员未严格按照技
术交底要求进行凿孔。
非要因
10 周边眼角度不
平直
现场验证
施工过程中，作业班组人员凿孔开口与终
孔位置不平直。
要因
11 掏槽眼布置
形式不合理
现场验证
围岩硬度较大时，掏槽眼布置不合理存在
掏槽不完全
要因
12 地质条件复杂调差、分析现场地质条件复杂多变非要因
九、制订对策
针对上述残孔率合格率不高的5个主要原因进行制定对策，尽可能避免人为造成原因，制定了一些列的实施方案。
9.1针对施工作业人员责任心不强
对施工技术人员进行质量意识教育，签定质量包保责任状，把质量责任落实
到个人头上，从思想上来提高大家的施工质量意识，强化质量责任；每周组织班组人员学习，加强思想教育；定人定位操作，每个作业人员固定操作位置。
9.2针对导爆索未使用
为大家讲解了施用与不使用导爆索的利弊，使作业人员懂得使用导爆索的好处；在装药过程中，项目部工程部技术人员跟班作业，检查导爆索的施用情况，未按照要求使用导爆索，不允许爆破作业。
9.3周边眼装药结构不规范
详细为施工作业人员讲解装药结构，使所有作业人员指导要怎么做，该怎么做；技术人员跟班作业，每次钻孔完成后，项目部技术人员对每个单孔的装药结构进行详细的检查，对不合格的坚决整改，合格后方可进行下道工作；定期组织班组人员进行学习，特别是因围岩条件变化，装药结构进行改变时，组织全员进行学习。
9.4周边眼角度不垂直
详细的为技术人员和班组作业人员讲解了在开挖过程中周边眼角度不垂直的带来的严重影响后果，并请作业班组有经验的老工人详细讲解了该如何控制周边眼角度的方法；考虑到作业班组操作人员在现场施工时的责任心问题，安排值班队长及技术过硬的师傅专门负责现场监督检查、指导施工。
9.5掏槽眼布置形式不合理
熟悉掌握光面爆破理论和技术参数，能做到根据围岩变化调整爆破参数，真正做到岩变我变，围岩硬度大时，采用交叉式掏槽眼，确保掏槽质量是保证光面爆破质量的基础和前提。
十.效果及效益分析
10.1爆破效果
通过上述方案的实施，在后期的针对片岩层中隧洞的爆破中，十分有效提高了隧洞在片岩中光面爆破的施工质量，在各方单位的见证下，隧洞中片岩光面
爆破开挖质量情况分别进行了检查，平整度和残孔率分别达到10cm和98%
图3 爆破效果图
10.2经济效益
提高光面爆破合格率有效的提高了施工速度越15%，节省因超挖而回填的喷射混凝土，保证了初期支护的质量，为公司获得了良好的信誉。
10.3技术效益
这次QC活动，使我们总结出了提高片岩隧道光面爆破解决方法，为今后的隧道施工积累了宝贵经验。
十一、巩固措施及今后打算
11.1将《隧道光面爆破施工作业指导书》修订后，纳入公司技术管理系统，并发给相关工地。
11.2提高隧道光面爆破措施在全公司范围推广，力争在以后的隧道施工中从一开始就杜绝仰拱质量不合格。
11.3将小组活动成功的经验在全公司推广，鼓励多组建QC小组，多出成果，既能增强团队精神、凝聚力及责任感，又能提高业务水平，取得好的社会效益、经济效益。
隧道光面爆破总结
光面爆破总结 通过最近二衬混凝土浇筑方量的超方情况，前期的隧道爆破效果不是很理想； 为了提高工程质量，保证施工安全，控制隧道超欠挖，节约工程成本，经项目部领导和工程部技术人员共同研究，决定制定以下光爆质量控制及奖罚措施： 一、成立隧道光面爆破质量控制领导小组 组长： 副组长： 组员： 二、技术控制 1、钻爆设计应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具、爆破材料和出碴能力等因素综合考虑。 2、爆破开挖一次进尺根据围岩条件确定，开挖软弱围岩时应控制在1～2m 之内，开挖坚硬完整的围岩时根据周边眼的外插角及允许超挖量确定。硬岩隧道全断面开挖,眼深为3～3.5 m的深眼爆破时,单位体积岩石的耗药量可取0.9～2.0kg/m3;采用半断面或台阶法开挖,眼深为1.0～3.0m的浅眼爆破时,单位耗药量可取0.4～0.8kg/m3. 3、周边眼参数的选用应遵守下列原则： 1)当断面较小或围岩软弱、破碎或在曲线、折线处开挖成形要求高时,周边眼间距E应取较小值； 2)抵抗线W应大于周边眼间距.软岩在取较小的周边眼间距的同时,抵抗线应适当增大； 3)根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼最小抵抗线。围岩软弱、破碎，周边眼间距取小值，E/W取小值。 4、严格控制周边眼装药量，并使药量沿炮孔长度合理分布。周边眼宜用小直径药卷和低爆速炸药，可借助传爆线实现空气间隔装药。开挖断面一次起爆时，如毫秒雷管的间隔时间小，周边眼雷管应与内圈眼雷管跳段使用，二段炮眼之间起爆时差可取50～100ms。 5、炮眼的深度、角度间距应按设计要求确定,并应符合下列精度要求： 1）掏眼槽眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5㎝.
隧道光面爆破专项施工方案
隧道光面爆破专项施工方案 一、编制依据 1、xxxA1合同段工程施工总承包招标文件及设计文件、两阶段施工图设计等； 2、国家、交通部现行的公路工程建设施工规范、设计规范、验收标准、安全规范等； 3、国家及福建省相关法律、法规及条例等； 4、现场踏勘收集到的地形、地质、气象和其它地区性条件等资料； 5、近年来高速公路等类似施工经验、施工工法、科技成果； 6、福建省高速公路标准化建设指南和施工要点； 7、我单位拥有的国家级、部级工法、科技成果和长期从事高等级公路建设所积累的丰富施工经验。 二、工程概况 1、工程概况 我部承建的xx隧道0.5座，为分离式双洞隧道，隧道全长855.8m，为长隧道，左洞长854.1m，右洞长857.5m。隧道进出口均位于平面曲线内，进口左右线曲线半径分别为R左=3000m和R右=2850m；隧道纵坡坡率/坡长：左洞为0.7%/854.1m，右洞0.7%/857.5m；隧道进口设计桩号：左洞为ZK63+572，右洞为YK63+565；进口设计高程：左洞为586.69m，右洞为586.64m。。 2、地形、地貌 隧址区属剥蚀低山地貌，隧道轴线大致呈南北走向，地形呈波状起伏，起伏较大，隧道最大埋深约为160m，地表植被较发育，覆盖层较薄。进口
侧山坡自然坡度25～30°，出口侧山坡自然坡度35～40°。 3、地层岩性 本隧址场区表层多为第四系残坡积土，一般厚度3-6m，冲沟底部及陡坎略薄些，下伏侏罗系南园组（J3n）凝灰熔岩及其风化层。 隧道洞身围岩为侏罗系南园组（J3n）的凝灰熔岩，属较硬-坚硬岩，岩体一般较完整，对隧道洞身围岩的稳定较有利，据地质调绘及钻孔揭露隧道区主要发育有3条裂隙带及断裂构造带，对隧道围岩不利，影响隧道围岩级别，隧道开挖时，围岩稳定性较差，易产生塌方掉块，应加强支护和监测措施，各段的具体评价见隧道纵断面图。 拟建隧道最大埋深约160m，深部围岩主要为微风化凝灰熔岩，节理裂隙发育较少-较发育，较有利于地应力的释放和调整，但钻孔中未见有岩芯饼化等高应力作用现象，综合临近泉三高速公路等工程经验分析，本隧道在隧洞区内出现高地应力的可能性不大。 隧址区未见有矿体分布，不会产生瓦斯等有害气体。但施工中粉尘可能较大，施工中应注意粉尘污染监测工作，并做好通风工作。 4、地质构造及地震动参数 根据《厦门至沙县高速公路（安溪至沙县）泉州段线路工程地震安全性评价》，线路地震设防烈度属于6度区，测区内50年超越概率10％的平均土质条件下峰值加速度为0.05g，中硬土场地动反应谱特征周期为0.45s，区域地质相对稳定，建议抗震设计按《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89）
隧道光面爆破施工工法
隧道光面爆破施工工法
一、工艺原理 光面爆破是控制开挖轮廓的一种爆破技术，它沿开挖轮廓周边布孔，利用主炮孔爆破后形成的良好临空面，在光爆层中起爆，借以减少光爆孔爆破的夹制作用，降低炸药单耗，减少一次起爆药量，使其获得平滑的开挖廓面，减轻围岩的破坏，减小超欠挖和避免产生冒顶和坍塌。 二、光面爆破技术要点 隧道开挖应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具和爆破器材等结合爆破振动要求进行钻爆设计。施工中应根据爆破效果不断调整爆破参数。 2.1爆破参数选定 2.1.1周边眼间距E 周边眼间距直接控制开挖轮廓线平整度的主要因素，一般E=（12~15）d，其中炮眼直径d=35~45cm，对于节理发育，层理明显的围岩地段，周边眼的间距可适当减小，也可在两个炮眼之间 2.1.2最小抵抗线W（光面层厚度） 最小抵抗线W直接影响光面爆破效果和爆碴块度，周边抵抗线应大于周边眼间距E，软岩取较小的E值时，W值应适当增大。 2.2周边眼装药结构 2.2.1软岩周边眼装药结构 一般采用两种形式：一种是较破碎围岩采用空气间隔装药，导爆索传爆。导爆索作为炮眼装药时，按10g/m折算为2号岩石硝铵炸药。另一种是较完整的软弱岩层采用小直径光爆炸药连续装药。
分别如下图所示： 2.2.2硬岩周边眼装药结构 硬岩一般采用导爆索间隔装药，装药结构如下图： 炮泥导爆索 药卷 周边眼间隔装药结构 （单位：cm） 除周边眼、中空眼外，其余掏槽、底眼、掘进眼的装药结构均为连续装药，只是装药长度不同 2.2本隧道钻爆参数 ①循环进尺的确定：根据实际情况，为减少对围岩的扰动，IV、V级围岩根据钢架支护间距确定，本隧道IV级围岩2.0m，V级围岩 1.0m，II、III级围岩不大于3.5m。 ②钻孔直径选择：采用Φ42mm钻眼直径，炸药选择2号岩石乳化炸药。 ③隧道开挖断面的大小：由岩石和开挖方法确定。, 总药量Q=q单×S×L,式中q单是单耗，本隧道初步确定q单=0.9Kg/m3
隧道光面爆破施工控制要点
隧道光面爆破施工控制要点 光面爆破效果的好坏,直接影响到隧道开挖及后续工序的质量,硬岩炮眼残留率不低于80%.中硬岩不低于70%,软岩不低于50%,而石灰岩硬而脆,力争达到90%-95%. 1 钻爆设计应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具、爆破材料和出渣能力等因素综合考虑. 钻爆设计的内容应包括:炮眼(掏槽眼、辅助眼、周边眼)的布置、数目、深度和角度、装药量和装药结构、起爆方法和爆破顺序等.设计图应包括:炮眼布置图、周边眼装药结构图、钻爆参数表主要技术经济指标及必要的说明. 2 硬岩宜采用光面爆破,软岩宜采用预裂爆破,分部开挖可采用预留光面层光面爆破. 3 采用光面爆破时,应满足以下技术要求: (1)根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小抗抵线; (2)严格控制周边眼的装药量,并使药量沿炮眼全长合理分布; (3)周边眼宜采用小直径药卷和低爆速炸药.可借助传爆线以实现空气间隔装药; (4)采用毫秒雷管微差顺序起爆,应使周边爆破时产生临空面.周边眼同段的雷管起爆时差应尽可能小; (5)各光面爆破参数如周边眼间距(E)、最小抵抗线(V)、相对距(E/V)和装药集中度(q)等,应采用工程类比或根据爆破漏斗及成缝试验确定.
在无条件试验时可按下表选用. 光面爆破诸参数 4 周边眼参数的选用应遵守下列原则: (1)当断面较小或围岩软弱、破碎或在曲线、折线处开挖成形要求高时,周边眼间距E应取较小值; (2)抵抗线V应大于周边眼间距.软岩在取较小的周边眼间距的同时,抵抗线应适当增大; (3)对于软岩或破碎性围岩,周边眼的相对距E/V应取较小值. 5 爆破开挖一次进尺应根据围岩条件确定.开挖软弱围岩时,应控制在1～2m之内;开挖坚硬完整的围岩时,应根据周边炮眼的外插角及允许超挖量确定. 硬岩隧道全断面开挖,眼深为3～3.5 m的深眼爆破时,单位体积岩石的耗药量可取0.9～2.0kg/m3;采用半断面或台阶法开挖,眼深为1.0～3.0m的浅眼爆破时,单位耗药量可取0.4～0.8kg/m3. 6 炮眼布置应符合下列要求:
官舟隧道光面爆破质量控制
官舟隧道光面爆破质量控制 发表时间：2017-07-10T15:48:37.603Z 来源：《基层建设》2017年第7期作者：朱争锋 [导读] 摘要：为提高隧道开挖质量，保证施工安全，减少超、欠挖，提高工程质量和效率，节约成本。中交第一公路工程局 摘要：为提高隧道开挖质量，保证施工安全，减少超、欠挖，提高工程质量和效率，节约成本。以官舟隧道为例，阐述了光面爆破特点及原理，分析其施工工艺流程及操作要点，并对确保光面爆破质量的技术措施进行了归纳总结。 关键词：光面爆破；质量控制；施工；官舟隧道 1、工程概况 官舟隧道左洞长2295米，右洞长2261米，是沿德高速公路项目全线最长的隧道。隧道洞内围岩级别主要有Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ等三级，现主要以Ⅲ级围岩施工为例进行简要论述，Ⅲ级围岩岩性主要为中风化灰岩，岩体较完整，呈大块状砌体层状结构，在施工过程中官舟隧道进口采用台阶法开挖；官舟隧道出口采用全断面法开挖。 2、光面爆破特点及原理 根据公路隧道“新奥法”施工的需要和工程地质条件，结合施工现场实际情况，决定采用光面爆破施工。光面爆破施工，可以减少对围岩的扰动，增强围岩的自承能力，特别是在不良地质条件下效果更为显著，不仅可以减少危石和支护的工程量，而且保证了施工的安全。由于光面爆破使开挖面平整，岩石无破碎，减少了裂隙，这样可以大大减少超欠挖量。据有关资料统计，光面爆破与普通爆破相比，超挖量由原来的15%～20%降低到4%～7%，不但减少出碴量，而且还很大程度的减少了支护的工作量，从而降低的成本，加快了施工进度。光面爆破的破岩机理是一个十分复杂的问题，尽管在理论上还不甚成熟，但在定性分析方面已有共识。一般认为，炸药起爆时，对岩体产生两种效应；二是爆炸气体膨胀做功所起的作用。光面爆破是周边眼同时起爆，各炮眼的冲击波向其四周作径向传播，相邻炮眼的冲击相遇，则产生应力波的叠加，并产生切向拉力，拉力的最大值发生在相邻炮眼中心连线的中点，当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时，岩体便被拉裂，在炮眼中心连线上形成裂缝，随后，爆炸气的膨胀合裂缝进一步扩展，形成平整的爆裂面。 3、施工工艺流程及操作要点 3.1 钻爆设计 3.1.1 掏槽眼形式 Ⅲ级围岩掏槽眼形式采用楔形斜眼掏槽，不同的围岩类别、不同的开挖方法，掏槽眼的深度也不同。 3.1.2 光爆参数选择 光面爆破参数选择主要与地质条件有关，其次是炸药的品种与性能。隧道开挖断面的形状与尺寸，装药结构与起爆方法，严格控制周边眼的装药量，采用合理的装药结构，尽可能的使药沿药眼长均匀的分布，这是实现光面爆破的重要条件。影响光面爆破效果的因素有很多，主要因素有：地质条件、周边眼的间距、光爆层的厚度以及周边眼装药量的多少等。在光面爆破中，炮眼间距E、最小抵抗线W、炮眼 密集系数K、装药集中度q是相互制约的。 1）光爆层厚度（B） 光爆层厚度就是周边眼最小抵抗线，它与开挖的隧道断面大小有关。在断面跨度大，光爆眼所受到的夹制作用小，岩石比较容易崩落，光爆层厚度可以大些，断面小，光爆眼所受到的夹制作用大，光爆层厚度可以小些，光爆层厚度与岩石的性质和地质构造也有关，坚硬岩石光爆层可小些，松软破碎的岩石光爆层可大些。官舟隧道确定光爆层厚度（B）为60～80cm。Ⅲ级围岩周边眼最小抵抗线取值为65cm。 2）周边眼密集系数 周边眼密集系数是周边眼间距（a）与光爆层厚度（B）的比值，是影响爆破效果的重要因素。 A=（12～16）d K= a/B 式中，a为周边炮眼间距，cm；d为炮眼直径，mm。K值总是小于1当d=38～46mm，a=30～60cm，B=75～80cm时，K=0.6～0.8。 3）装药量计算： 光面爆破装药量的计算，主要是确定周边眼光爆层炮眼装药集中度，即以kg/m表示，一般采用实验方法求得或从同类工程中选取。 q=QaB 式中，q—装药集中度，kg/m；Q—单位体积耗药量，g/m3；a—周边眼间距，m；B—光爆层厚度，m；通过现场试验和施工经验数据，用计算法进行校核，确定q=0.2～0.35kg/m。 4）周边眼装药结构 周边炮眼采用φ20mm小药卷间隔装药，导爆管、导爆索、竹片用电工胶布与炸药卷绑在一起。
隧道光面爆破施工方案
隧道光面爆破施工方案 一、工程概况 隧道施工开挖总体上要求拱部采用光面爆破，边墙部采用预裂爆破，以最大限度地保护周边岩体的完整性，同时减少超挖量，提高初期支护的承载能力。在v级围岩地段要求采用短台阶法施工，台阶长度在控制在5?10m保证初 期支护及时落地封闭，以确保初期支护的承载能力。由于二次衬砌是按要求的承载结构设计，因此在二次衬砌应紧跟开挖面：子初期支护落地后应及时施作二次衬砌仰拱和仰拱回填层，然后施作二次衬砌。在w级围岩地段要求采用短台阶法施工，台阶长度控制在io?15m注意上半断面及基础锁脚锚杆的施工质量。由于二次衬砌是按承受少量荷载进行设计，因此二次衬砌的施作可滞后开挖面20?30m在初期支护基本稳定后施作，但是二次衬砌仰拱和仰拱回填层应紧跟衬砌支护。在川级围岩地段推荐采用台阶法施工，当机械化程度较高，各隧道施工工序能及时完成时，也可以采用全断面法施工。 二、施工准备 1 、施工测量施工测量按照《公路测量技术规则》的有关规定进行，主要测量仪器为GPS全站仪、和水准仪。 ⑴导线、水准控制测量施工前会同勘测设计部门与其他相邻标段现场交接导线控制桩和设计水准点，测量组和其他相邻标段施工单位进行施工复测后，对控制桩加以保护，设护桩，如有遗失和损坏，及时恢复和校正。 ⑵洞口联系测量 为保证地面控制测量精度很好传递到洞内控制点，拟定采用如下洞口控制测量方案： ①洞口施工至设计标高后，在洞口埋设三个稳固导线控制点。 ②为保证方向传递精度，洞口控制点与地表控制点组成大地四边形边角网进行联测。 ⑶洞内控制测量 ①洞内控制测量根据隧道施工进度及时进行引伸测量工作。 ②洞内导线的布设按主附导线的形式进行敷设，并在适当地段进行闭合检查。 ③洞内精密导线采用测角精度＜2”、测边精度高于2+2pp m的全站仪进行测量。 ⑷洞内施工测量
隧道光面爆破施工工法
隧道光面爆破施工工法 一、工艺原理 光面爆破是控制开挖轮廓的一种爆破技术，它沿开挖轮廓周边布孔，利用主炮孔爆破后形成的良好临空面，在光爆层中起爆，借以减少光爆孔爆破的夹制作用，降低炸药单耗，减少一次起爆药量，使其获得平滑的开挖廓面，减轻围岩的破坏，减小超欠挖和避免产生冒顶和坍塌。 二、光面爆破技术要点 隧道开挖应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循 环进尺、钻眼机具和爆破器材等结合爆破振动要求进行钻爆设计。 施工中应根据爆破效果不断调整爆破参数。 2.1 爆破参数选定 2.1.1 周边眼间距E 周边眼间距直接控制开挖轮廓线平整度的主要因素，一般E= (12~15) d,其中炮眼直径d=35~45cm,对于节理发育，层理明 显的围岩地段，周边眼的间距可适当减小，也可在两个炮眼之间
2.1.2最小抵抗线W(光面层厚度) 最小抵抗线W直接影响光面爆破效果和爆碴块度，周边抵抗线应大于周边眼间距E，软岩取较小的E值时，W值应适当增大。 2.2 周边眼装药结构 2.2.1 软岩周边眼装药结构 一般采用两种形式：一种是较破碎围岩采用空气间隔装药,导爆索传爆。导爆索作为炮眼装药时，按10g/m折算为2号岩石硝铵炸药。另一种是较完整的软弱岩层采用小直径光爆炸药连续装药。
分别如下图所示： 空先间旖柱装药 小直径药卷连嬪装药 222硬岩周边眼装药结构 位位位 位cm 位 除周边眼、中空眼外，其余掏槽、底眼、掘进眼的装药结构均 为连续装药，只是装药长度不同 2.2本隧道钻爆参数 ① 循环进尺的确定：根据实际情况，为减少对围岩的扰动， IV 、V 级围岩根据钢架支护间距确定，本隧道 IV 级围岩2.0m , V 级围岩1.0m ，II 、III 级围岩不大于3.5m 。 ② 钻孔直径选择：采用042mn 钻眼直径，炸药选择2号岩石乳 化炸药 ③ 隧道开挖断面的 大小：由岩石和开挖方法确定。 , 炮泥 药 片
隧道爆破设计方法
隧道爆破设计方案 （台阶法） 一、工程概述 本合同段有四座隧道。隧道区域处于构造剥蚀丘陵—低山地貌区，主要出第四系全新统残坡积碎石土、中元古武当山群片岩和上元古界震旦系上统灯组片岩。本段内短隧道为Ⅳ、Ⅴ级围岩，中长隧道为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩，其中Ⅳ级围岩采用台阶法爆破开挖（Ⅴ级围岩主要采取人工配合机械开挖，不需要爆破）、锚、喷、格栅、网、初期支护，全断面复合式衬砌。爆破方法采用光面爆破。 二、光面爆破的特点 光面爆破施工，可以减少对围岩的扰动，增强围岩的自承能力，特别是在不良地质条件下效果更为显著，不仅可以减少危石和支护的工程量，而且保证了施工的安全；由于光面爆破使开挖面平整，岩石无破碎，减少了裂隙，这样可以大大减少超欠挖量。据有关资料统计，光面爆破与普通爆破相比，超挖量由原来的15%～20%降低到4%～7%，不但减少出碴量，而且还很大程度的减少了支护的工作量，从而降低的成本，加快了施工进度。根据公路隧道“新奥法”施工的需要和工程地质条件，结合施工现场实际情况，我标段的四座隧道中的Ⅲ、Ⅳ级围岩决定采用光面爆破施 工。 三、光面爆破方案的确定 目前，大断面隧道光面爆破施工有2种方法：一是预留光爆层法；二是全断面一次性开挖法。 根据施工现场的实际条件及围岩情况，本段隧道采用全断面一次性开挖法。 四、台阶法（Ⅳ级围岩）光面爆破设计方案（结合前文内容） 1.光面爆破不偶合系数、装药直径 公式： /k i D d d == 式中 D 一不偶合系数； dk —炮眼直径，mm; di —炸药直径，mm; a —爆生气体分子余容系数； P —爆生气体初始压力；
—岩石的三轴抗压强度； c r—绝热指数，； 在实际操作过程中，对于周边眼的药卷，我们采取将标准φ32mm的2号岩石乳化炸药沿轴线 对半切（相当于φ20mm）。这个数值与理论计算值相近，则实际周边眼不偶合系数 D=dk/di =42/20=，符合规范中软岩装药不耦合系数D=的要求。 式中： dk炸药—炸药直径； di炮眼—炮眼直径。 2．确定周边眼间距（E）、最小抵抗线（W）和相对距系数（K）最小抵抗线与开挖的隧道断面大小有关。在断面跨度大，光爆眼所受到的夹制作用小，岩石 比较容易崩落，最小抵抗线可以大些，断面小，光爆眼所受到的夹制作用大，最小抵抗线可以小 些，最小抵抗线与岩石的性质和地质构造也有关，坚硬岩石最小抵抗线可小些，松软破碎的岩石 最小抵抗线可大些。我标段四座隧道岩质主要为软岩，故确定最小抵抗线（V）为～。 相对距系数是周边眼间距（E）与最小抵抗线（V）的比值，是影响爆破效果的重要因素。 K= E/V 式中, E为周边炮眼间距，cm；V为最小抵抗线，cm； K值总是小于1,当d=38～46mm，E=30～50cm， V=40～60cm时，K=～。 考虑到权爆区岩石节理较发育，并参照规范周边眼间距取值范围30cm-50cm, 对周边眼间距 取45cm,最小抵抗线值取60cm，K=E/V=。 3、炮眼装药系数 周边眼的装药集中度采用规范取值范围～0.15kg.m-1，取0.14kg/m,其它炮眼的填充系数选 用见下表： 4、循环Array进尺 综合考虑 各项因 素，取L=1.5m
隧道光面爆破施工技术应用
隧道光面爆破施工技术应用 发表时间：2020-01-07T10:40:59.900Z 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。 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
最新版高速公路隧道爆破专项施工方案
高速公路隧道爆破专项施工方案
第一节、概述 一、工程概况 **隧道为新建的**三环南川至涪陵高速公路LJ1施工段重点工程，属于极小净距隧道，净距6.36-8.6m，为分离式短隧道，隧道采取双洞直墙形式，隧道掘进断面只有一种形式：隧道掘进宽度10.54米、洞高7.05米，拱顶为圆弧形，，断面积大约63.83m2。（隧道断面情况？道掘进宽度？墙高？断面积？）。左洞起止桩号:K2+460～K2+738.97，长278.97m；右洞起止桩号:YK2+441～YK2+738，长297m。（隧道口？）总开挖石方工程量约5.5万立方米。 二、地形、交通 **隧道进口端属**市南川区水江镇，出口端属武隆县平桥镇所辖。进口端以西约100 m为303省道三级公路,地形条件较好,可修建便道约130 m连接既有省道公路,交通较为方便。出口端两侧下方距303省道高差约
60 m,交通不便。隧址区内地形最高标高点位于坡脊,标高486.4 m,最低标高点位于隧道出口外侧缓坡,标高423.3 m，隧道穿过地带相对高差63.1 m,隧道最大理深56 m。 三、工程地质 隧址区处于弹子山背斜靠南倾北西翼，为单斜构造，岩层倾向310ｏ～~320ｏ，倾角35～~37ｏ，受西侧徐家堡背斜及东侧和尚岩逆断层构造挤压影响，局部地段砂岩岩体可见挤压、揉皱、小错动等现象，岩体较破碎。地层岩性主要为残坡积层（块碎石土），崩坡积层（块石土），三叠系上统须家河组地层(页岩砂岩)，三叠系中统雷口坡组上段（页岩，泥灰岩）。页岩、泥灰岩主要分布于隧道进洞口段，砂岩主要分布于洞身及出洞口段。岩石硬度f=3~5级 四、周边环境 本隧道进口用地由南川区水江镇管辖，出口由武隆县平桥镇管辖。隧道由S303省道旁通过，隧道口距省道最近点距离约30米，隧道进、
隧道光面爆破
隧道光面爆破目前，全局在建隧道80.5座，总长度185.53km，绝大部分隧道是需要爆破作业的石质隧道。做好隧道的光面爆破，对隧道施工的安全、质量、工期及经济效益都具有重大的意义。为了节省时间，本课不多讲爆破的理论，也不面面俱到，仅针对隧道的光面爆破技术重点谈一点意见。要谈光面爆破，必须首先要了解爆破的一些基础知识。 一、爆破器材 （一）炸药。工业炸药共分三类：煤矿许用炸药、岩石炸药、露天炸药（见下表）。 隧道工程常用的炸药、性能及适用范围
（二）起爆材料： 1、火雷管 ` 火雷管是最简单的一种雷管， 不受散电流影响，使用广泛，但受撞击、磨擦和火花能引起爆炸，火雷管全是即发雷管。 我们目前常用的毫秒导爆雷管共分三个系列：第一系列20段，分别相距25-300ms；第二系列分21段；第三系列分
30段。每段里面段数越大，相隔爆破的时间就越长；雷管按起爆能量大小分为10个等级（号数），号数愈大，起爆能力也愈强，常用的是6号和8号雷管。 2、电雷管 毫秒延期电雷管的延期材料为缓燃剂，延期时间较长， 射不强，安全性不高，属于隧道限制使用产品，多用于有瓦斯与煤尘爆炸危险的环境中，它是目前能采用的唯一起爆方法。 3、导火索 用来传递火焰给火雷管，配合火花起爆法使用。导火索的燃速一般在110-130m/s范围内；缓燃导火索则为180-210m/s 或200-350m/s，具有一定的防潮耐水性能。普通导火索不能在有瓦斯或有矿山类爆炸危险的场所使用。目前，隧道施工中已基本不再使用导火索加火雷管的起爆系统，而使用非电起爆系统。 4、导爆管 塑料导爆管是用来传递微弱爆轰力，给非电雷管使之爆炸的传爆器材。塑料制成外径3.0mm，内径1.5mm的半透明管，内壁涂有高性能炸药。其传爆速度可达1900-2000m/s，其本
隧道光面爆破课程设计
隧道光面爆破课程设计 随着爆破技术在水利、交通、采矿等领域都己经得到了广泛应用，为了获得最佳的爆破效果，对爆破参数进行优化，并控制达到所要求的爆破质量不仅是技术上的要求，而且对于提高经济效益也是至关重要的。针对不同的煤层条件和环境做出最优爆破设计及其有效实施是决定爆破质量得关键。在达到预期的爆破效果的前提下，通过改进爆破方法、调整爆破参数、以达到降低成本的目的是爆破优化的重要目标。爆破设计一般情况下是靠经验多次调整得到的，这种过程使得在类似的工程中的爆破参数和方法长期以来难以改变，制约了技术进步，也无法了解和研究成本优化的可能性。大量的理论研究和长期的爆破实践表明，尽管实际工程中因条件、环境等的差异而产生不同的爆破效果，但这些效果相应的爆破参数有着内在的联系，在客观上存在一定程度的规律性，虽然这种客观规律在现在的条件下还不能被明确的表达出来，但人们仍然可以通过爆破参数间的联系了解这种规律，并利用这种隐含的规律来指导实践。随着经验的积累，这种客观规律的透明度也将不断提高，最终为人们所掌握，这一过程就是爆破参数的调整、爆破方法改进、爆破优化进步的过程。通过对客观现象的理论分析并结合实践的反复验证从而了解、描述这种隐含的规律，并完成爆破经验的积累和升华就是爆破优化所面对的重要目标。 要求：本次爆破设计要在结合工程条件的基础上，优化爆破参数，考虑爆破振动效应，制定合理的爆破方案。
目录 一、工程概述 (04) 1、设计依据 (04) 2、设计要求 (04) 3、工程地质条件 (04) 4、爆破规模及爆破区周边环境 (04) 二、设备选型 (04) 1、炸药的选择 (04) 2、钻孔设备的选择 (04) 3、供风设备的选择 (04) 三、穿孔爆破参数 (05) 1、掏槽方式的选择 (05) 2、爆孔参数的确定 (05) 3、炮眼的布置 (07) 4、炮眼分布 (08) 四、确定装药结构 (08) 1、装药结构的选择 (08) 五、网络敷设 (09) 1、起爆方式的种类 (10) 2、起爆网路的选择 (10) 3、雷管段别的选择 (10) 4、爆破网路敷设图 (10) 六、计算爆破工程量 (10) 1、爆破体积 (10) 2、炸药量 (10) 七、最大炸药量的计算 (10) 1、爆破地震安全距离 (10) 2、爆破地震强度计算 (10) 3、冲击波安全距离计算 (11) 八、预测爆破效果及安全距离 (11) 九、警戒距离、施工及安全组织 (11) 1、爆破警戒 (11) 2、安全组织与施工 (12) 十、爆破设计感想 (12) 十一、参考文献 (13) 十二、附图
首件隧道光面爆破总结
目录 一、工程概况 (2) 二、施工方案 (2) 1、湿接缝施工步奏 (2) 三、质量保证措施 (2) 四、安全保证体系及措施 (6) 五、环境保护措施 (8) 六、结论 (8)
大广高速S18标首件隧道光面爆破施工总结 一、工程概况 塘基二号隧道是广东省连平（赣粤界）至从化公路S18标中的一个单位工程，位于广东省广州从化市吕田镇塘基村，为双向六车道分离式隧道。隧道为小净距隧道，自隧道进口～中部～隧道出口的线间距分别为14.7m～17.2m～16.4m；本隧道属于浅埋偏压隧道，左线最大埋深约73米，右线最大埋深约62米，其中右线K106+680～ZK106+760段拱肩距离地表最薄处仅5米。 二、施工方案 1、支座安装施工步奏 （1）、施工顺序 见图1-1：Ⅲ级围岩台阶法开挖施工示意图。 （2）、施工方法 开挖采用自制开挖台架、YT-28凿岩机钻眼或凿岩台车钻眼，塑料导爆管非电起爆系统，毫秒微差有序起爆，光面爆破。上台阶用挖掘机翻碴，下台阶用挖装机装碴，自卸汽车运碴。施工中合理调整工序，实行“钻爆、装碴、运输”机械化一条龙作业。隧道开挖后及时施作初期支护，下半断面开挖后仰拱（或铺底）紧跟。
纵断面示意图施工步骤图 图1-1 Ⅲ级围岩台阶法开挖施工示意图 （3）、爆破设计 爆破开挖使用RJ-2型乳化炸药，爆破网络采用非电毫秒雷管起爆、孔内微差爆破。
边眼间距采用50cm，抵抗线70cm，E/W取为0.70。上台阶采取三级复式楔形掏槽，掏槽眼钻孔相对循环进尺加深0.3m，连续装药；底板眼向外斜5度，孔深较进尺加深20cm。周边眼采用φ25mm药卷间隔装药结构，其它炮眼采用φ32mm药卷连续装药结构。 表4-3 Ⅲ级围岩光面爆破参数表
隧道光面爆破参数的选用标准
隧道光面爆破参数的选用 1 前言 在地下工程采用光面爆破技术进行施工时,要实现光爆质量标准的要求,就必须注意选取好有关的技术参数,依据光爆机理,必须使周边眼中的装药爆破后所产生的冲击压应力低于围岩的抗压强度，而由此衍生的切线方向的拉应力则应大于两个炮眼连线方向上围岩的抗拉强度，这样就能使围岩不受损伤而在炮眼连线方向上的岩石被拉断形成贯穿裂缝，使爆破后的围岩断面轮廓整齐，最大限度地减轻爆破对围岩的扰动，尽可能的保持原围岩的完整性和稳定性的爆破技术。 2 工程概述 秋千坪隧道位于翻坝高速公路宜昌秭归县境内，全长3542米，为上下分离式公路隧道，隧道围岩以晋宁其Ⅲ级花岗岩和砂岩为主。 3 光面爆破主要参数的确定 光面爆破对围岩扰动小，又尽可能保存了围岩自身原有的承载能力，从而改善了衬砌结构的受力状况；由于围岩轮廓圆顺、壁面平整，减少了应力集中和局部落石、掉块现象。确定合理的光面爆破参数，是获得良好光面爆破效果的重要保证。 光面爆破的主要参数有：周边眼间距（E）、周边眼密集系数（K）、最小抵抗线（W）、不耦合系数（D）和装药集中度（γ）。 3.1 炮眼深度 炮眼深度受开挖面大小的影响，炮眼过深，周边岩石的夹制作用较大，故炮眼深度不宜过大，一般最大炮眼深度取断面宽度（或高度）的0.5~0.7倍。 L=0.5H=0.5×7.97=3.99m（H为隧道开挖轮廓的高度，H=7.97） 钻孔采用YT-28风钻，炮眼孔径为φ42mm，为克服及减少岩石的夹制作用，除掏槽眼和底眼深度L=3.7米外，其余周边眼、辅助眼等炮孔深度L=3.5米。 3.2 光面爆破不耦合系数（D）及装药直径（d） 炮眼直径d k与药卷直径d i之比称为不偶合系数，合适的周边眼不偶合系数应使爆炸后作用于炮眼壁的压力小于围岩抗压强度，理论与实践证明，当不偶合系数在1.5~2.0范围时，缓冲作用最佳，光爆效果最好 D=d k/d i=(1-a)×{(ρ0/［δc］)1/r+a}? 式中D——不耦合系数； d k——炮眼直径（cm）； d i——装药直径（cm）； a——爆生气体分子余容系数，a=0.395； ρ0——爆生气体初始压力，ρ0=6997Pa； ［δc］——岩石三轴抗压强度，对于中硬的花岗岩或者砂岩 ［δc］=800MPa； r——绝热指数，1/r=0.8299。 将上述数据带入后： D= d k/d i=2.01 则d i = d k/D=21mm。 在实际使用过程中，我们采用直径为25mm的乳化炸药，即周边眼的不耦合系数
隧道光面爆破和预裂爆破的原理
隧道光面爆破和预裂爆破的原理 一、爆破原理 1、光面爆破作用原理：光面爆破的破岩机理十分复杂，目前仍在探索中。尽管在理论上还很成熟，但在定性分析方面已有共识。一般认为炸药起爆时，对岩体产生两种效应，主要是爆炸气体膨胀做功所起的作用。光面爆破是周边眼同时起爆，各炮眼的冲击波向四周作径向传播，相邻炮眼的冲击相遇，产生应力波德叠加，并产生切向拉力，拉力的最大值发生在相邻炮眼中心连线的中点，当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时，岩体便被拉裂，在炮眼中心连线上形成裂缝，随后，爆炸气的膨胀令裂缝进一步扩展，形成平整的爆裂面。 2、预裂爆破作原理：主要指预裂爆破成缝机理。为了保证预裂爆破成功，首要的条件是不压坏预裂孔壁，其次是沿预孔连线方向成缝。当炸药爆炸后，产生的冲击压力和高压气体的作用，将会使孔壁产生剧烈破坏。要想不压坏孔壁必须采用不偶令装药法，即药包直径小于钻孔直径。试验发现，当药包与孔壁之间存在空气间隙时，由于空气的缓冲作用，使孔壁所受压力大大降低。试验得出，当不偶令系数M=2.5时，作用在炮孔内壁的最大切向应力只相当于不偶令系数为1时的大约1/16。因此，完全有可能利用现有的常用炸药，用不偶令装药来降低孔壁压力，把几万个大气压降到每平方厘米只有几千或几百会斤的压力值。当降低的压力值小于或极接近于岩石的极限抗压强度时，便可使孔壁不受爆破压缩破坏或者只受少量的振动。在利用不偶令装药保证孔壁不受破坏的前提下，第二个条件就是怎样保证在预定的方向成缝。实践经验证明，只需要调整相邻炮孔的距离或孔内装药量便可达到成缝的目的。 二、技术措施 1、光面爆破的主要技术措施如下： （1）根据围岩特点，合理选定周边眼的间距和最小抵抗线，尽最大努力提高钻眼质量。 （2）严格控制周边眼的装药量，尽可能将药量沿眼大均匀分布。 （3）周边眼宜使用小直径药卷和低猛度、低爆速的炸药。为满足装药结构要求，可借助导爆索（传爆线）来实现客气间隔装药。 （4）采用毫秒微差有序起爆。要安排好开挖程序，使光面爆破具有良好的临空面。 （5）边孔直径小于等于50mm。 2、预裂爆破主要措施如下： （1）炮孔直径一般为50-200mm，对深孔宜采用较大的直径。
隧道光面爆破设计方案
隧道光面爆破设计 1、质量标准 开挖掘进是隧道施工的最重要工序之一。爆破质量直接影响隧道施工的安全、掘进速度以及经济效益，爆破效果不好。对围岩的破坏范围过大，将会造成坍方影响施工安全；石碴块度过大，将会影项装运速度；超挖过大，增加回填量直接影响经济改益；欠挖补炮，增加工序直接影响掘进速度；眼底不平（不在同一平面内），影响下一进尺的开挖：炮眼利用率不高，增加钻眼的时间和工费。因此，为了避免盲目施工并获得良好的爆破效果，根据设计文件和图纸，《铁路隧道施工规范》（TB10204-2002）及《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》(TB10108-2002)的有关规定，编制适用官岭尾隧道Ⅳ级围岩台阶法开挖及Ⅱ、Ⅲ级围岩全断面开挖施工的光面爆破设计，其质量标准如下： 1.1眼痕率不小于80%; 1. 2岩面不应有明显的爆震裂缝，爆破后围岩的拢动深度小 于0.8 m； 1.3隧道周边不应欠挖； 1.4平均线性超挖值小于15cm; 1.5爆破后围岩稳定，基本无剥落现象； 1.6最大线性超挖量小于25cm;
1.7两炮衔接台阶的最大尺寸小于l5cm; 1.8炮眼利用率达到90%以上，即每次循环进尺要达到 2. 0 m 以上。 2、设计原则 2.1确保人员及构筑物的安全； 2.2符合爆破质量标准； 2. 3爆破后的岩面光滑平整，肉眼几乎看不到爆破裂隙，原有构造裂隙也不困爆破影响而有明显扩展，可保持围岩的整体性和稳定性，有利于施工的安全； 2.4一次成型：周边轮廓精确地符合设计要求，节省因超挖、欠挖而增加的工程量和费用，提高掘进速度和质量； 2.5与喷射混凝土和锚杆支护相配合，形成一套多快好省的隧道工程施工新工艺。 2.6可行性原则：爆破设计必须符合施工条件，切实可行，达到安全上可靠，技术上可行，效益上可观。 3、爆破总体方案 根据设计和施工组织要求，其中Ⅳ级围岩的开挖施工采用台阶法光面爆破施工，Ⅱ级、Ⅲ级围岩采用全断面光面爆破施工。开挖掘有进、出口两个工作面同时进行，打眼深度为2.2～3.2m，进循环进尺为2.0～3.0m；使用普通气腿式风动凿岩机钻眼，炮
隧道全断面开挖光面爆破工法_secret
隧道全断面开挖光面爆破工法 光面爆破是通过正确选择爆破参数和合理的施工方法，达到爆后壁面平整规则、轮廓线符合设计要求的一种控制爆破技术。隧道全断开挖光面爆破工法，是应用光面爆破技术，对隧道实施全断面一次开挖的一种施工方法。它与传统的爆破法相比，最显著的优点是能有效地控制周边眼炸药的爆破作用，从而减少对围岩的扰动，保持围岩的稳定，确保施工安全，同时，又能减少超、欠挖，提高工程质量和进度。 一、光面爆破作用原理 光面爆破的破岩机理是一个十分复杂的问题，目前仍在探索之中。尽管在理论上还不甚成熟，但在定性分析方面已有共识。一般认为，炸药起爆时，对岩体产生两种效应：一是药包爆炸瞬时高温高压气体形成的冲击波效应；二是爆炸气体膨胀做功所起的作用。光面爆破是周边眼同时起爆，各炮眼的冲击波向其四周作径向传播，相邻炮眼的冲击相遇，则产生应力波的叠加，并产生切向拉力，拉力的最大值发生在相邻炮眼中心连线的中点，当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时，岩体便被拉裂，在炮眼中心连线上形成裂缝，随后，爆炸气的膨胀使裂缝进一步扩展，形成平整的爆裂面 二、光面爆破的技术要点 要使光面爆破取得良好效果，一般需掌握以下技术要点： 1.根据围岩特点，合理选定周边眼的间距和最小抵抗线，尽最大努力提高钻眼质量。 2.严格控制周边眼的装药量，尽可能将药量沿眼长均匀分布。 3.周边眼宜使用小直径药卷和低猛度、低爆速的炸药。为满足装结构要求，可借助导爆索(传爆线)来实现空气间隔装药。 4.采用毫秒微差有序起爆。要安排好开挖程序，使光面爆破具有良好的临空面。
(一)周边眼常用参数的选择 1.周边眼间距E 它是直接控制开挖轮廓面平整度的主要因素。一般情况下E=(12~15)d，其中炮眼直径d=35~45mm。对于节理较发育、层理明显以及开挖轮廓要求较高的地下工程，周边眼间距可适当减小，也可在两炮眼之间增加一个不装药的导向空眼。 2.最小抵抗线W(光面层厚度) W直接影响光面爆破效果和爆碴块度。其取值在(13~22)d范围内，且W≥E。 3.周边眼密集系数K 一般情况，以K=E/W=0.7~1.0为宜。 4.装药集中度q 采用2号岩石炸药进行光面爆破时，若预留光爆层，q=0.15~0.2kg/m；若全断面一次爆破，则q=0.2~0.3kg/m。如果采用其它炸药，则需进行换算，其换算系数C按下式求得：选取光面爆破参数可用类比法或查表(见表1)，必要时要在与所做工程地质条件相类似的岩层中试验，以求得更准确的爆破参数。 (二)周边眼装药结构 严格控制周边眼装药量，采用合理的装药结构，尽量使炸药沿孔深均匀分布，是实现光 面爆破的重要条件。常用的装药结构有以下几种：