摘要：在经济结构调整，行业利润逐步走低的环境下，企业加强自身实力，开展落实技术经济，向技术要效益。本文主要对隧道水压光面爆破开挖施工工法进行研究分析，水压光面爆破在安全环保、技术经济等方面的优势明显，具有较高的应用价值。
关键词：隧道水压光面；爆破开挖；施工技术
1.前言
在经济结构调整，行业利润逐步走低的环境下，企业加强自身实力，开展落实技术经济，向技术要效益。同时，安全环保为施工的基础要求，而绿色低碳施工在行业发展中的趋势已经凸显。隧道工程在行业中占比较大，而隧道开挖为隧道工程施工至关重要的一个环节，其中爆破质量的好坏直接影响隧道工程施工的安全，同时也决定了超欠挖的程度和施工成本投入的大小。水压光面爆破在安全环保、技术经济等方面的优势明显，具有较高的应用价值。
2.施工的主要特点
1）用水袋代替部分炸药，从而节约炸药用量；
2）每循环开挖进尺最大可达到3.6m；
3）光面爆破效果相对较好，从而减少出渣量，减少超挖回填量；
4）降低开挖爆破后粉尘量。
3.工艺原理
水压爆破原理为往炮眼中一定位置放置水袋代替炸药，用炮泥回填堵塞炮眼，利用在水中传播的爆破应力波对水的不可压缩性，使爆炸能量经过水传递到围岩中几乎无损失。能量无损失可以提高炸药的利用率，提高每循环进尺量。与耦合装药相比，水耦合装药又能够降低孔壁岩面上的初始冲击压力，利于提高光面爆破的成型质量。针对水与炸药的装配形式来提高光面爆破效果：隧道施工采用传统的钻爆法产生很大的粉尘，环境指标低，影响工作人员身体健康，容易产生职业病。利用炮眼中的水在爆破后产生水雾，降低粉尘和吸收有害气体。
4.施工技术操作要点
4.1.操作要点
1 爆破设计
根据围岩地质等情况及开挖断面等，确定循环进尺，进而设计钻孔数、炮眼深度、各炮眼技术参数、装药量、起爆网络等。
1）每循环钻孔深度：3.6m。
2）掏槽眼布置：最外层掏槽炮眼与开挖面间的夹角a=77°，向内依次71°、66°，上、下两排套槽眼间的距离a=70cm。
3）周边眼布置：周边眼同时也是光面爆破的关键，其设计位置应考虑３％～５％的外插斜率。每循环开挖轮廓线必须准确，周边眼间距、密集系数和装药集中度三个参数需设计和施工准确。必要时可采用效果较好的间隔装药法，且相邻炮孔药卷位置错开。
2 放样布眼
1）依照超前地质预报和上一循环开挖爆破效果，综合当前掌子面的围岩地质情况，进行开挖中线、轮廓线、炮眼的计算和复核。；
2）测量人员根据计算并复核后的结果进行放样，并醒目地标出开挖中线、轮廓线和各个炮眼的位置。误差控制在3cm之内。
3钻眼
1）按照已经标记的炮眼位置进行钻孔，先用短钻杆定位，再用长钻杆继续钻进加深至设计
长度；
2）周边眼钻眼施工必须保证外插角满足设计角度，各炮眼底部位于同一平面上；
3）光面爆破的打钻工和起爆工需分工明确且精通业务，各炮眼角度打设准确。
4 清孔
装药之前，利用炮钩和高压风进行清孔，将炮眼内的石屑等清理干净，以免装药时发生堵塞和影响爆破的效果。
5装药堵塞
1）根据水压爆破方案设计，在各个炮眼中放入水袋、炸药和毫秒雷管，最后用制作好的炮泥封堵眼口。
2）制作的水袋需保证水袋密封不漏水且灌水饱满，水袋直径略小于炮眼，长度20cm，以保证水压爆破的效果。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3）炮泥封堵长度至少30cm，且使用前包裹保鲜膜防止水分蒸发，封堵眼口时封堵严密。
6除尘排险
1）爆破后利用机械通风，并采用高压水喷射或水雾降尘，同时，因水袋爆破后形成水雾，可有效减少粉尘。之后，排除松石、危石等，进行出渣作业；
2）排除松石、危石等作业的人员必须经验丰富。
7断面检测
利用激光断面仪进行开挖断面检测，留存和分析检测数据，为下一循环开挖提供数据分析结论支撑，以便调整各项开挖爆破参数。
5.质量控制
爆破后应对开挖断面形状、轮廓尺寸及爆破效果检查检验，并符合下列规定：对关键工序应采取下列措施进行控制：
（1）欠挖和超挖量应符合《公路隧道施工技术规范》JTG F60-2009和《公路隧道施工技术细则》JTG/T-2009的规定；
（2）周边炮眼痕迹率按一下公式计算：
周边炮眼痕迹保存率§=（残留有痕迹的炮眼/周边眼总数）×100%；
炮眼痕迹保存率依岩质不同应满足：硬岩§≥80%，中硬岩§≥70%，软岩≥50%。
（3）两茬炮衔接时出现的台阶形误差不得大于150mm。
（4）爆破后效果应达到下列要求：
1）软弱围岩隧道爆破后，围岩稳定，无大的剥落或坍塌；炮眼利用率100%，石渣块度满足装渣要求；
2）中硬岩隧道爆破后，围岩稳定，基本无剥落现象；炮眼利用率95%，石渣块度满足装渣要求；要求渣堆集中，最大抛距20m；
3）对硬岩隧道爆破后，围岩稳定，无剥落现象；炮眼利用率90%，石渣块度满足装渣要求；要求渣堆集中，最大抛距20m；采用深眼爆破的隧道，最大抛距30m。
6.安全措施
6.1.开工前作业人员必须进行岗位培训，做出较详细的生产安全技术交底，提高安全意识，并进行安全技术应知应会考核。
6.2.爆破工作必须各作业队长指定的施工员或工班长负责指挥。确定的危险区边界应有明显的标志，警戒区四周必须派设警戒人员。所有进入隧道工地的人员，必须按规定配带安全防护用品，遵章守纪，听从指挥。
6.3.警戒人员：重要通道口的哨卡，按规定的爆破时间，提前10分钟封闭道口。其他警戒，第一次警报信号发出后，警戒人员开始全面清场。爆破危险区域内的所有人员、设备全面清理撤至安全地方，或做好安全可靠的避炮防护。。
6.4.警戒范围：主要指爆破区周围人员的撤离，有安全掩护体时，人员至少撤离150米，无安全掩护体时，至少撤离至300米以外。
7.工程应用实例
缙云山隧道工程出口段在重庆九龙坡至永川高速公路工程总承包项目部第二合同段范围内（进口段在第一合同段内），位于重庆市璧山县来凤镇安乐村境内。隧道最大埋深约276米，线间距14.77～30m，为分离式+极小净距组合式隧道，暗洞段线间距均大于15m，其中左线起始桩号为ZK6+117.5～ZK7+629，长1511.5米；右线起始桩号为YK6+120～YK7+640，长1520米。隧道出口左、右线洞门均采用端墙式洞门。左、右线洞门平面分别位于R=1613.483和R=1500的左偏曲线上，超高为3%。左线隧道轴线在左线路基设计线左侧7.625m，右线隧道轴线在右线路基设计线右侧7.625m。采用新奥法施工，按复合式衬砌设计，锚杆、挂网及喷射混凝土既是初期支护，又是永久支护的一部分。缙云山隧道III级围岩段采用水压光面爆破法开挖，去得了良好的效果。
总之，本工法形成过程中，严格执行国家对于节能减排方面的规定的相关要求，最大限度的节省施工成本。缩短施工工期，节省炸药、超挖回填混凝土等费用，为企业取得了效益。为社会节约了资源。通过隧道水压光面爆破开挖施工工法施工，减少了对施工周边环境的污染，防止了因环境处理所需的各项费用，为社会节省了一定的资源。
参考文献：
[1]彭浩淼.隧道减振光面爆破技术研究[D].重庆交通大学，2016.
[2]刘海波，白宗河，刘学攀，陈磊.隧道掘进聚能水压光面爆破新技术与应用[J].工程爆破，2017（23）.
论文作者:马岗
论文发表刊物:《基层建设》2017年第32期
论文发表时间:2018/1/31
标签：炮眼论文; 隧道论文; 光面论文; 水压论文; 围岩论文; 炸药论文; 人员论文; 《基层建设》2017年第32期论文;