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摘要：光面爆破施工技术，是新奥法开挖的控制要点，直接影响成本、围岩破坏程度、安全等关键因素；特别要根据围岩实际情况调整满足实际围岩的爆破参数，以来达到理想的光爆效果。
关键词：光面爆破定义；掏槽眼布置；周边眼布置；最小抵抗线；周边眼间距；炮眼保存率
1、光面爆破的定义
光面爆破的定义：光面爆破是通过正确确定爆破参数和施工方法，使爆破后的围岩达到设计轮廓线，并且断面轮廓圆顺，最大限度地减轻爆破时对围岩的振动和破坏，从而保持围岩原有的完整性和稳定性的爆破技术。
在开挖限界的轮廓线上，适当排列一定间隔的炮孔（用起爆线爆破效果更好），在通过掏槽眼产生临空面的情况下，用控制抵抗线和药量的方法进行爆破，使之形成一个光滑平整的轮廓。
光面爆破起爆顺序：掏槽眼—辅助眼—周边眼
⑴掏槽眼
掏槽眼是指掏槽过程中所形成的各种形式的炮眼，可为崩下工作面的岩石、布置其他炮眼创造良好条件。掏槽眼分斜眼掏槽和直眼掏槽，人工钻孔爆破基本都采用斜眼掏槽（优点较多，打眼少，容易抛出）。
⑵辅助眼布置
辅助眼是指在掏槽眼与周边眼之间钻凿的炮眼。
辅助眼作用进一步扩大掏槽体积和增大爆破量，并为周边眼创造有利的爆破条件。
⑶周边眼布置
周边眼是布置于隧道四周靠近岩壁的炮眼，其作用是爆破后使坑道断面达到设计的形状和规格。周边眼原则上沿着设计轮廓均匀布置，间距和最小抵抗线应比辅助眼的小，以便爆出较为平顺的轮廓。周边眼开眼位置应视围岩软硬调整：硬岩在轮廓线上；软硬可向内偏移5cm~10cm。因为硬岩变形小，软岩排险后容易扩大断面。
2、光面爆破的特点
光面爆破在隧道施工中，比较常用的爆破方法，主要集中在隧道硬岩爆破中，但是由于岩性的不同，掌握起来存在一定困难，要在施工过程中不断调整参数，达到好的效果。开挖工序也是最关键的工序，也是最难控制工序，也是直接影响后续工序的关键部分。光面爆破是隧道开挖的常用方法，也是提高效率、节约成本、降低安全风险的重要措施。
⑴、提高效率：争取一次断面尺寸满足设计要求，
避免二次补炮的时间，后续工作直接紧密衔接，加快了工期进度。
⑵、节约成本：很好的控制外观质量，减少凸凹不平表面，节约了喷射混凝土找平数量；节约炸药使用量，使爆破一次达到最大爆破力度要求，避免补炮而增加火工品等。
⑶、降低安全风险：外观质量控制圆顺度，使应力很好传递，避免了应力集中，以至发生掉块、塌方等。隧道施工，只允许超挖，不允许欠挖，且超挖部分要用同等混凝土回填，且外观凸凹不平处，首先要考虑凸面不影响衬砌厚度，那么凹面就得用混凝土找平，这样同时又增加了相关费用。
3、如何控制好光面爆破技术
⑴适当加密周边眼。周边眼间距（E）的控制，视地质条件一般按30～ 60cm控制，软岩靠下线，硬岩靠上线。
⑵合理确定光面爆破层厚度：所谓光面爆破层，就是周边眼与最外层辅助眼之间的一圈岩石层。
面爆破层厚度就是周边眼的最小抵抗线（W）。光面爆破层厚度一般取45~75cm。软岩靠下线，硬岩靠上线。
周边眼布置示意图
最小抵抗线W，它与周边眼间距E有密切的关系。两者的比值K（K=E/W）为周边眼的密集系数（相对距离）。周边眼的密集系数决定了隧道轮廓面的平整度。K值越小，表明炮孔间距近，岩体能够精确的沿炮孔连心线位置裂开，钻孔工作量增大，不太经济。K值过大，各炮孔只能独立的起作用，不能形成要求的光爆面。
现场施工表明，K值取0.8左右，隧道开挖轮廓面平滑，超欠挖控制情况良好。K值达到2.0时，隧道开挖轮廓面凹凸状明显，围岩损伤严重。
⑶合理用药。用于光面爆破的炸药宜采用低猛度、低爆速、传播性能好的炸药（主要考虑对周围岩体的破坏小）。掏槽眼宜选用高猛度的炸药。
⑷采用小直径药卷不耦合装药结构。药卷与炮眼
壁间留有空隙，称之为不耦合装药结构（通常药卷直径22mm，钻孔直径为42mm）。
⑸保证光面爆破周边眼同时起爆。据测定，各炮眼的起爆时差超过0.1S时，就同于单个炮眼爆破。使用即发雷管与导爆索起爆时保证光面爆破眼同时起爆的好方法，同段毫秒雷管相对次之。
导爆索起爆图
⑹周边眼的角度控制。周边眼外插角度控制3%-5%，控制越小越好，由于怕缩断面，故用外插角控制，但不得大于10cm，否则就得调整参数。
⑺炮泥堵塞长度。炮泥长度不足会影响光爆效果，一般情况光面爆破周边眼堵塞长度不宜小于0.3米，其他炮眼深度小于1米堵塞长度不宜小于炮孔深度一半，深度1-2.5米堵塞长度不宜小于0.5米，深度超过2.5米堵塞长度不宜小于1米。
⑻为周边眼光爆创造临空面。注意不要使先爆破的石碴堵死周边眼的临空面。
⑼装药量的控制。周边眼的装药量不得随意，必须严格按照爆破参数填装。
⑽毫秒雷管的段数控制，跳段使用雷管，减少对围岩整体性和稳定性的破坏（周边眼用同一段位非电毫秒雷管，雷管段位一般分15段，0~15相差990毫秒）。
⑾光面爆破周边眼钻孔水平直接决定整个光爆效果，周边眼钻孔人员要固定，不得随意更换，要有几年开挖经验来钻孔周边眼，就一个外插角角度控制好就很难。左右手习惯的（左撇子）安排在顺手那侧。
⑿断面选择要合理，就是能满足掏槽光爆的效果，如断面很矮又很宽（高铁上台阶），一次掏槽眼就很难实现，可以在夹角处增加掏槽眼数量。像单线铁路隧道断面小，要能一次爆出3.5米就不合理了，那按2.5米效果就很好。
⒀总之，根据开挖断面、围岩级别、岩石特性、软硬程度、地质构造、裂隙水等情况随时调整爆破参数，来保证光爆效果。隧道光面爆破周边眼痕迹保存率，硬岩不得小于 80％，中硬岩不得小于 60％，并在开挖轮廓面上均匀分布。
4 结语
隧道光面爆破控制技术的要点总结，是通过周边眼间距、光爆层厚度、合理使用炸药量、周边眼的角度等措施，调整光爆效果，使其达到周边围岩壁面圆顺，炮眼均匀分布，炮眼保存率硬岩不得小于 80％，中硬岩不得小于 60％，外插角度控制在3%-5%，甚至小于3%的理想效果；最终目的满足安全、质量，效益最大化的特点。
论文作者:王文超
论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期
论文发表时间:2018/5/23
标签：光面论文; 炮眼论文; 围岩论文; 断面论文; 隧道论文; 轮廓论文; 雷管论文; 《基层建设》2018年第5期论文;