1.前言
光面爆破是一种科学的控制隧道周边开挖轮廓并能维持围岩稳定的爆破方法，具有较明显的优点：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振动和破坏，尽可能地保持原岩的完整性和稳定性；减少了初喷时间，提高了初支隧道平整度，加快了隧道防排水、二次衬砌的施工进度；降低了初支喷射混凝土回弹量，节约了工程成本。但是，在目前的单线隧道施工中，效果不好，究其原因不外乎是：工程地质复杂、盲目追求进度、重视程度不够、光面爆破技术掌握不到位、单线隧道作业面狭窄，将光面爆破停在口头上。
新建渝怀铁路涪陵至梅江段白马隧道位于重庆市武隆县境内，喀斯特地貌十分发育，具有独特的亚热带喀斯特中山峡谷特点，隧址区为乌江峡谷地貌，山顶最大高程921m，相对高差约100～400m，洞身地表多形成溶蚀槽谷地貌，溶沟、溶槽、溶洞、落水洞、洼地发育，植被茂密，隧区主要地层有土层、页岩、灰岩、砂岩、泥灰岩、泥岩等。
本文通过对中铁八局渝怀二线白马隧道Ⅱ、Ⅲ级围岩爆破施工的试验，探究单线隧道光面爆破的施工工法。
2.工 法 特 点
以“PDCA循环模式”作为提高隧道光面爆破管理的基本方法，通过不断收集整理爆破参数和爆破效果等数据资料，对爆破参数不断调整和优化。对炮眼布置、炮眼深度、装药量、装药结构、段位设置等进行不断改进；过程中施钻人员定人定位、定向定钻，让操作人员掌握光爆技能；同时通过精确定位仰拱轮廓线的手段。实现了单线隧道Ⅱ、Ⅲ级围岩一次爆破两次出渣，避免了仰拱二次爆破施工，提高了效率。
3.工 艺 原 理
在爆破设计方面：根据单线隧道高宽比较大的情况,采用竖向大”V”型掏槽；增加炮孔数量（全断面约140孔），周边眼采用小间距（不超过40cm），周边眼采用间隔装药（至少分为三个节段）。
在爆破施工方面：严格按设计布眼，每循环必须逐孔测设周边眼孔口位置，严控周边眼间距；固定炮工钻位，准确控制钻孔方向和深度；周边眼间隔装药必须采用竹片定位。
4.施工工艺流程修订及操作要点
5.1 爆破工艺修正流程
开挖采用钻爆法、周边孔光面爆破技术。根据围岩情况及时修正爆破参数，达到最佳爆破效果，形成整齐圆顺的开挖断面，减少超挖，杜绝欠挖。严格控制装药量，减少对围岩的扰动。
设计原则：周边孔采用光面爆破，根据地质条件、开挖断面、开挖进尺、爆破器材等条件等进行爆破设计。
根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小抵抗线，辅助炮眼交错均匀布置,周边炮眼与辅助炮眼眼底在同一垂直面上,掏槽炮眼根据围岩软硬加深10～20cm。
严格控制周边眼装药量，采用间隔装药，使药量沿炮眼全长均匀分布。
5.1.1最初钻爆设计参数
Ⅱ、Ⅲ级围岩一般隧道采用全断面法开挖，采用三级复式“V”型掏槽，循环进尺2.5m。
炸药采用乳化炸药，周边孔采用ф25药卷、其余炮孔采用ф32药卷，导爆管非电毫秒雷管微差起爆，周边眼采用导爆索起爆，人工装药。
Ⅱ、Ⅲ级围岩爆破设计图及装药量表详见下图和表
Ⅱ、Ⅲ级围岩爆破参数表
Ⅱ、Ⅲ级围岩钻爆设计说明：
Ⅱ、Ⅲ采用全断面开挖，开挖面积43.55m²，循环进尺2.5m，一循环开挖数量108.88m³；炮孔密度2.30个/m2，炸药单耗0.90Kg/m³。
5.1.3最终钻爆设计方案
单线隧道Ⅱ、Ⅲ级围岩段采用全断面法施工，每循环进尺为2.7m。
Ⅱ、Ⅲ级围岩爆破设计图及装药量表详见下图和表
Ⅱ、Ⅲ级围岩爆破参数表
Ⅱ、Ⅲ级围岩钻爆设计说明：
Ⅱ、Ⅲ采用全断面开挖，开挖面积44.44m²，循环进尺2.7m，一循环开挖数量119.99m³；炮孔密度3.17个/m2，炸药单耗1.29Kg/m³。
5.2 精确定位
严格按设计布眼，每循环测量定位必须标出隧道轮廓线、中线，严控周边眼间距。
固定炮工钻位，准确控制钻孔方向和深度，对每一个炮眼进行确认，对不符合要求的立即纠偏。
5.3 间隔装药和竹片的应用
必须采用间隔装药，注意控制用量，每天炸药定量分解，用
导爆线进行连接；周边眼在轮廓线外侧设置竹片，降低起爆是对
岩层的直接扰动和破坏。
5.4 工序循环严格写实
依据“PDCA循环模式质量管理体系”作为控制隧道光面爆破管理的基本方法，通过前期收集整理大量的爆破参数和爆破效果等数据资料，对爆破每工序进行严格写实，从作业时间，炮孔数量、间距、方向等参数逐一调整和试验，最终带到光面爆破的效果。
5.5 光爆效果前后对比
通过对爆破设计的调整和改进，每循环爆破进尺从2.5m调整到2.4m，最终增加至2.7米，光爆残孔率从25%提高至90%以上。
最初爆破效果、过程爆破效果
最终爆破效果
5.应用实例
渝怀铁路涪陵到梅江段白马隧道出口每延米实际喷射混凝土量不足1方，回填量降低60%以上；减少了初喷时间，提高了初支隧道平整度，缩短了隧道每循环施工时间，自2015年10月至12月，连续三月隧道进尺保持在180米。获得了铁路局、当地政府、建设单位及监理单位的高度评价，被列为本线隧道施工示范点。
论文作者:曾绍辉
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第11期
论文发表时间:2017/12/1
标签：围岩论文; 隧道论文; 炮眼论文; 光面论文; 进尺论文; 断面论文; 单线论文; 《建筑科技》2017年第11期论文;