摘要：本文通过贵州省夹岩水利枢纽项目坪子上隧洞洞身爆破开挖，对其光面爆破设计进行优化，取得了良好的爆破效果。提高效率、降低成本，值得同类工程参考借鉴。
关键词：隧洞；光面爆破；优化
BLASTING SCHEME OPTIMIZATION OF SMALL SECTION TUNNEL
Li Ming Zheng
（The 3rd Engineering Co.Ltd.，China Railway 17th Bureau Group，Shijiazhuang 050004，China） Abstract：In this paper，the smooth blasting design is optimized by blasting excavation on the tunnel body of the tunnel in Guizhou Province，and good blasting effect has been achieved.To improve efficiency and reduce cost，it is worth reference for similar projects.
Key Words：tunnel；smooth blasting；optimization
1工程概况
贵州省夹岩水利枢纽项目坪子上隧洞位于毕节市纳雍县境内，全长4805.2m，分进出口两个工作面施工，平均每个工作面施工2402.6m。隧洞成型断面为圆形（R=1.2m），开挖断面为马蹄形（2.22×3.10m），开挖断面面积为8.23m2。隧洞洞身围岩为T1f1紫红色、灰色薄至中厚层粉砂质泥岩夹细砂岩，最大埋深达310m。洞室开挖作业面小，成型后处理超欠挖存在诸多困难，项目通过对钻爆方案进行优化，使断面超欠挖达到设计要求，并提高效率节约成本[1-2]。此项举措为小断面隧洞施工控制超欠挖积累了新的经验。
2爆破设计
2.1 开挖形式及炮眼布置
由于断面较小，洞身开挖采用全断面光面爆破法施工，利用中心掏槽、周边布设光爆孔方式。掏槽方法采用人工复式楔形掏槽，掏槽孔采用四个矩形直眼掏槽，严格控制孔位布设及钻孔时的角度，周边孔间距按隧洞断面边沿布设，间距为40-60cm，所有炮眼直径均为φ42mm，采用2号岩石硝胺炸药。
炮眼数目由下式计算：
N=ks/（nr）
式中：k—单位炸药消耗量，取2.0kg/m3
s—开挖面积，m2
n—炮眼装药系数，取0.8
r—炸药的线装药密度，取0.75kg/m
2.2 装药结构及数量
炮眼装药量由下式计算：
q=nlr
式中：n-炮眼装药系数，取0.8
l-炮眼深度，m
r-炸药的线装药密度，取0.75kg/m
掏槽眼、加强眼采用连续不耦合装药；周边眼、底板眼采用空气间隔不耦合装药。炮孔布置图如下图1所示，钻爆设计参数如下表1所示。
图1 Ⅳ级围岩炮孔布置图 图2 Ⅳ级围岩掏槽炮孔（改进）布置图
表1 Ⅳ级围岩钻爆参数表
2.3 爆破顺序
起爆控制采用非电塑料导爆管和毫秒微差雷管起爆，掏槽孔采用1段，其余孔采用3-9段，反向起爆。起爆顺序为先掏槽孔，再加强孔，再周边孔，最后底板孔。
2.4 工序衔接
布孔 钻孔 清孔 装药 爆破 排险 出渣 初支 布孔（重复循环）
3.爆破效果及分析
上述钻爆设计在坪子上隧洞出口南干6+224.6-南干6+417.5（l=129.2m），Ⅳ级围岩段进行实际应用。通过一段时间现场实践，发现该爆破设计爆破效果主要存在以下不足之处：
① 断面整体成型较差，拱顶部位欠挖严重，拱腰部位存在部分超挖现象，并且局部时常发生小型滑塌掉块；
② 爆破弃渣粒径不均匀，掏槽部分粒径偏大；
③ 循环进尺在1.5m之下，无法进一步提高。
经过分析一致认为原因如下：
① 掏槽孔间距偏大，造成掏槽部分粒径偏大；
② 掏槽孔按矩形布置，与设计成型断面相似率太低，造成拱顶欠挖拱腰超挖；
③ 周边孔装药量偏大，造成滑塌掉块。
4.改进对策及实施
4.1 改进对策
针对上述分析原因，制定了详细的改进对策，既改矩形掏槽为菱形掏槽，并增加空心掏槽孔，适当减少周边孔装药量，降低爆破对围岩的扰动影响，克服光爆效果差、循环进尺低、炸药消耗高等难题。具体掏槽炮孔布置如图2所示，钻爆参数如下表2所示。
表2 Ⅳ级围岩钻爆参数表（改进）
4.2 实施效果
按照改进之后的钻爆参数对南干6+417.5-南干6+566.1（l=148.6m），同样为Ⅳ级围岩段进行实际应用，取得了较为明显的效果，其优点主要如下：
① 光爆效果明显提高，轮廓圆顺，超欠挖现象得到了有效控制，完全控制在设计规范允许范围内；
② 爆破弃渣粒径均匀，平均粒径在10-20cm左右；
③ 循环进尺明显提高，平均达到1.6-1.8m之间，提升了效率；
④ 火工品消耗量得到节约，平均每循环节约1.6kg。
结束语
在坪子上引水隧洞洞身开挖过程中，通过对原钻爆方案进行优化，取得了较好的爆破效果，在节约成本的同时提高了效率，为按时完成任务提供了有力保证。
参考文献：
[1]何广沂.工程爆破新技术[M].北京：中国铁道出版社，2000.
[2]刘伟.后云台山隧道下穿楼房近接施工控制爆破技术[J]，石家庄铁道大学学报：自然科学版.2012，25（1）：63-67.
论文作者:李明正
论文发表刊物:《基层建设》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/18
标签：隧洞论文; 断面论文; 围岩论文; 炮眼论文; 粒径论文; 效果论文; 炸药论文; 《基层建设》2018年第1期论文;