摘要：隧道光面爆破是新奥法原理的重要技术之一，与传统的爆破开挖方法相比，能有效地控制周边眼炸药的爆破作用，从而减少爆破对围岩的破坏及扰动，爆破后充分发挥围岩自身承载力，开挖成型良好，隧道洞身超欠挖得到有效控制和确保洞室的安全，同时减小支护工作量，提高施工进度，降低工程成本，在隧道工程施工中被应用广泛。
关键词：地铁隧道；光面爆破；全断面开挖
引言：光面爆破技术所具有的技术优势极为明显，而将其应用于地铁隧道的全断面开挖施工中，便可充分发挥出其所具备的特性，不仅极大的提升了地铁隧道全断面开挖中的爆破质量，更能确保施工进度与施工安全。可以说，光面爆破技术在地铁隧道全断面开挖中的应用，是现阶段地铁隧道施工中应用极为成熟的爆破技术形式之一，更是确保地铁隧道施工质量有效提升的关键方式，应当极力提倡与广泛的推广。为此，在接下来的文章中，将围绕地铁隧道全断面开挖施工中光面爆破技术的运用方面展开分析，希望能够给相关人士提供重要的参考价值。
一、光面爆破技术的应用优势
通过对光面爆破技术的长期应用了解到，其对外围岩石及河流所造成的干扰相对较低，由此，将其应用于地铁隧道全断面开挖环节中，将具有极为明显的优势。不仅能够有效减少安全事故的发生几率，更能促使隧道工程的施工成本得以降低。而且，在便于施工的基础上，能够更大程度的实现经济收益的最大化目标。第一，周边眼间距精准可做调控。依照光面爆破技术的作业原理，采用微差爆破的形式，通过对火药弹壳结构与药量的设计与调整，能够对爆破四壁的径向裂纹做出精确控制，进而对火药周边的爆破距离做出调控。利用此种操作，既可尽量降低对围岩的干扰，确保围岩的稳定性，又能保障施工人员的人身安全。在此基础上，对于施工进度与施工质量等，也能够得到大幅度的提升。第二，爆破断面统一整齐。应用光面爆破技术进行隧道的开挖，可以形成较为光滑且平整的爆破面，十分接近施工所需的设计轮廓线，不仅有较强的受力性，更使得应力的分布趋于均匀，在便于围岩支撑力相对稳定的同时，还可有效减少支护作业的工作量，利于后期作业。第三，次级岩石爆裂风险低。所保留下的岩体结构，受到的破坏程度较低，而由此生成的裂缝也相应减少。可有效减小施工中的塌方及落石等安全隐患，进而提升作业人员的安全系数。应用光面爆破可有效改善作业面的工作环境，直接或间接的促进施工进度得以提升。
二、光面爆破技术在地铁隧道全断面开挖中的应用
（一）光面爆破技术参数的确定
眼间距参数可依照围岩情况、隧道施工现场情况，并通过现场实际的爆破实验反复比对测试所得。若无试验条件，可参照下表1计算获取或通过下方经验公式计算获取。第一，周边眼间距E。在开挖断面轮廓线上设定周边眼，并依照岩石抗爆性、炸药性能以及装药量等参数予以制定间距。公式：E=d×（10~15）。式中：钻头/钻孔直径为d，通常使用钻头直径为40mm~50mm进行钻孔作业；经验系数设定为10~15，而软岩及破碎岩石取值偏低。第二，最小抵抗线V。光爆层间厚度即最小抵抗线。公式：V=E/0.8式中：周边眼间距E；经验系数0.8。且通常Ⅲ级围岩V为70～85cm；Ⅳ级围岩V为60cm~75cm。第三，相对距E/V。公式：E/V=0.8～1.0式中：眼间距为E；经验系数0.8～1.0。且通常E/V=0.8-1.0。第四，装药不偶合系数D：装药不偶合系数即为炮眼孔径与药卷直径之比。且通常炮眼孔径d=40-50cm；2号岩石硝铵炸药药卷直径r=20-32mm。公式：D=d/r。式中：钻孔直径d；药卷直径r。且通常Ⅲ级围岩取D=1.2-1.5；Ⅳ级围岩取D=1.5-2.0。
图1，光面爆破参数表：
（二）施工工艺要点
第一，施工准备。地铁隧道施工前期，应做好四项检查。即钻机运转状况与零部件磨损程度；材料与机械设备的充足性；钻头等配件的安装情况；以及水电与管路等的连接状况等。除此之外，对残存于爆破断面暴露断面位置处的浮碴与杂质等进行清除，并优先做好测量放线作业安排。随后，依照隧道的中线及标高，将炮孔位置及高程十字线等进行设定，并同步设定出钻孔范围与钻孔顺序。第二，钻孔作业。定人定位定机，做好周边眼间距与外插角的控制工作。待周边眼钻孔结束，通过装药平台实施装药及连线作业。钻孔基本要求：施工操作人员应对岩石的特性做细致的了解与熟悉，掌握各类岩层的凿岩规律，并依照凿岩操作要领进行操作。其要领为：确保孔口完整性、孔壁的光滑性以及排碴的顺利性。其操作方法为：软岩慢打，硬岩快打。钻工要求为：在领悟操作要领及掌握规范化机械设备与工器具性能原理的基础上，通过高效钻孔技术来确保钻孔的精确性与完整性。第三，清孔。实施清孔作业前，可利用炮钩及小直径高压风枪，对炮眼内的碎石做吹净处理，并应将炮孔中的积水排除干净。同时，细致查验炮孔位置、深度以及角度等，确保符合装药及爆破操作。第四，装药。在对炮孔进行装药过程中，应采用分片、分组以及自上而下的方式，依照炮眼的设计图进行装药作业。其中，雷管应确保安置位置准确，并在装药结束后，依照分层捣实法，利用炮泥（砂子与粘土混合物，砂子占比40%~50%，粘土占比50%~60%）将炮眼堵塞，且堵塞长度应≥20cm。第五，起爆。在起爆工序中，应采用同段电或非电毫秒雷管等与孔内炸药捆绑并起爆。在此过程中，可采用分段起爆方式，或在同一时段内应用导爆索起爆方式，以此在确保周边孔同步起爆的基础上，使得爆破中的振动影响得以相应的降低[1]。
（二）保证钻孔质量措施
在地铁隧道工程应用光面爆破技术进行施工时，应设立专项指挥岗位，实施爆破工作的统一性指挥。并且，应依照“五定”岗位责任制（定人、定位、定机、定质、定量）原则实施爆破操作。在钻孔阶段，应确保依照区域顺序进行，由此防止因相互干扰或交叉作业的增多，而导致施工及管理混乱的情况发生。除此之外，设置专业的固定的钻孔作业班组，并对钻孔操作人员应做好前期的培训工作，由此钻孔技术人员可以更加熟悉与掌握平时的工作内容，大大提升了钻孔作业的速度与精度。依照断面炮孔爆破设计中的装药量进行装药及连线操作，周边眼采用ϕ25mm小直径药卷不隅合装药方式，且其他炮眼应连续装药。处于富水地段时，应采用复式楔形掏槽、厂制炮泥堵塞、并应用乳化防水炸药相对应。爆破材料采用1~21段非电毫秒雷管和塑料导爆管起爆，周边眼则应用低爆速、低密度、高爆力、传爆性好的小直径2号岩石硝铵炸药（ϕ25mm直径）[2]。
结论
简而言之，新时代背景下，社会的发展和科技的进步，促使城市轨道交通得到了极为迅猛的发展。光面爆破技术作为地铁隧道工程中应用极为广泛的关键性技术，其对地铁隧道工程的施工进度与质量等，都会产生极其重要的影响。而通过加大光面爆破技术在隧道全断面开挖中的应用，也能够促使爆破精度与效果等得到更为显著的提升。为此，文章主要围绕地铁隧道全断面开挖施工中光面爆破技术的运用进行了分析，希望能够给相关人士提供参考价值[3]。
参考文献：
[1]王梦恕，等.中国隧道及地下工程修建技术［M］.北京：人民交通出版社，2017.5.
[2]中国铁路总公司.高速铁路隧道工程施工技术规程：QCR9604-2015［S］.中国铁道出版社，2015.5.
论文作者:贾强
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/27
标签：光面论文; 隧道论文; 钻孔论文; 断面论文; 作业论文; 围岩论文; 地铁论文; 《基层建设》2018年第35期论文;