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光面爆破技术是一种在隧道开挖中广泛应用的控制爆破方法，其目的是通过精确设计和施工，使隧道周边岩体形成平整、规则的轮廓面，从而减少对围岩的扰动，保护围岩稳定性，并降低超欠挖量，提高工程质量和经济效益。

光面爆破的核心在于合理布置周边炮孔，严格控制炸药单耗和起爆顺序。通常采用不耦合装药结构和低威力炸药，以减小爆炸能量对围岩的破坏作用。同时，通过毫秒延时雷管实现逐孔或分段起爆，确保相邻炮孔之间形成预裂面或压碎带，最终达到光滑成形的效果。

该技术的关键参数包括：周边孔间距（E）、抵抗线（W）、不耦合系数以及装药密度等。这些参数需根据地质条件、炸药品种及爆破要求进行优化调整。此外，钻孔精度也是影响光面爆破效果的重要因素，要求孔位准确、方向一致。

与传统爆破相比，光面爆破能够显著减少超挖量，节省支护材料，降低施工成本工程桩溶洞预处理施工方案，同时改善作业环境，减少粉尘和有害气体产生。因此，它广泛应用于铁路、公路、水利水电等领域的隧道及地下工程中。

凉风凹1#隧道光面爆破施工技术

（中铁十三局集团公司第五工程有限公司水麻高速公路项目部） 云南 水富

摘 要：介绍凉风凹1#隧道进口段光面爆破参数的选择、施工方法及工艺，对控制隧道超欠挖起了积极的作用。

关键词：公路隧道；光面爆破；参数选择；施工技术

凉风凹1#隧道进口段位于国道主干线（GZ40）二连浩特至河口云南水富至麻柳湾高速公路中的第九合同段。该隧道双幅全长2750m，隧道采用左右幅分离的双洞单向行车双车道。隧道设计为净跨11.2m，净高7.1m的单心圆拱曲墙断面，为长大隧道。隧道区域处于构造侵蚀的低山区，为分水岭地貌，最大埋深501.44m，主要出侏罗系地层，岩性组合为紫红、紫黑、灰绿色砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩不等厚互层。进口段均处于陡坎地段，进口由紫红色泥岩组成受风化营力影响，浅表层2～3m风化破碎强烈，围岩类别低，围岩类别划分难度较大。进口段隧道穿越深度以泥岩为主，其围岩类别为II、III类，其中III类围岩占65%。采用台阶法开挖、锚、喷、格栅、网、初期支护，全断面复合式衬砌。

根据公路隧道“新奥法”施工的需要和工程地质条件，结合施工现场实际情况，决定采用光面爆破施工。光面爆破施工，可以减少对围岩的扰动，增强围岩的自承能力，特别是在不良地质条件下效果更为显著，不仅可以减少危石和支护的工程量，而且保证了施工的安全；由于光面爆破使开挖面平整，岩石无破碎，减少了裂隙，这样可以大大减少超欠挖量。据有关资料统计，光面爆破与普通爆破相比，超挖量由原来的15%～20%降低到4%～7%，不但减少出碴量，而且还很大程度的减少了支护的工作量，从而降低的成本，加快了施工进度。

三、光面爆破方案的确定

目前，大断面隧道光面爆破施工有2种方法：一是预留光爆层法；二是全断面一次性开挖法，根据施工现场的实际条件及围岩情况，该隧道采用预留光爆层法。

严格控制周边眼的装药量，采用合理的装药结构，尽可能的使药沿药眼长均匀的分布，这是实现光面爆破的重要条件。

在光面爆破中，炮眼间距E、最小抵抗线W、炮眼密集系数K、装药密度q是相互制约的。

（1）、光爆层厚度（B）

光爆层厚度就是周边眼最小抵抗线，它与开挖的隧道断面大小有关。在断面跨度大，光爆眼所受到的夹制作用小，岩石比较容易崩落，光爆层厚度可以大些，断面小，光爆眼所受到的夹制作用大，光爆层厚度可以小些，光爆层厚度与岩石的性质和地质构造也有关，坚硬岩石光爆层可小些，松软破碎的岩石光爆层可大些。凉风凹1#隧道确定光爆层厚度（B）为0.50～0.80。

（2）、周边眼密集系数

周边眼密集系数是周边眼间距（a）与光爆层厚度（B）的比值，是影响爆破效果的重要因素。

A=（12~16）d K= a/B

式中，a为周边炮眼间距，cm；

K值总是小于1当d=38～46mm，a=30～60cm，

B=75～80cm时，K=0.6～0.8。

光面爆破装药量的计算，主要是确定周边眼光爆层炮眼装药集中度，即以kg/m表示，一般采用实验方法求得或从同类工程中选取。

式中q—装药集中度，kg/m；

Q—单位体积耗药量，g/m3；

通过现场试验和施工经验数据，用计算法进行校核，确定q=0.15～0.25kg/m。

2、装药量分布及光面爆破参数表（见下表）

钻眼前，测量人员用经纬仪和水准仪，准确定出隧道中心线和拱顶面高程；用红油漆画出开挖轮廓线，并标出炮眼位置，其误差不得超过5cm；每次测量放线的同时，要对上次爆破断面进行检查，及时调整爆破参数，以达到最佳爆破效果。

掏槽眼：深度、角度按设计施工，眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5cm。

辅助眼：深度、角度按设计施工，眼口排距、行距误差均不大于10cm。

周边眼：开眼位置在设计断面轮廓线上允许沿轮廓线调整其误差不得大于5cm；炮眼方向可以3%～5%的斜率外插，眼底不得超出开挖断面轮廓线10cm，最大不得超过15cm。内圈眼至周边眼的排距；误差不得大于5cm；内圈眼与周边眼应采用相同的斜率。钻眼装药率调整，当开挖面凹凸较大时，应按实际情况调整炮眼深度（相应调整装药量），力求所有炮眼（除掏槽眼外）眼底在同一平面上。钻眼完毕，按炮眼布置图进行检查并做好记录，有不符合要求的炮眼重钻，经检查合格后，方可装药爆破

先布置掏槽眼，其方向在岩层层理明显时应尽量垂直于层理，掏槽眼应比其他眼加深20cm。

周边眼严格按设计开挖轮廓线布置，在硬岩层中，周边眼的眼口在断面设计轮廓线上，眼底超出轮廓线小于10cm；在软岩中，周边眼的眼口在断面设计轮廓线内小于8cm，眼底落在轮廓线上。

辅助眼根据上稀下密，中部均匀分布的原则布置。

L0=（0.2～0.5）W

一般堵塞长度浅眼不超过20cm，深眼不超过30cm。

7、光面爆破施工技术措施

（1）对所有爆破作业人员进行岗前培训，使他们充分了解光面爆破的重要性及一些有效可行的施工方法，以提高操作熟悉程度。

控制装药集中度，必要时采取间隔装药结构，为克服眼底岩石的夹制作用，可在眼底加强装药。

当岩石层理明显时，炮眼方向应尽量垂直于层理面，如节理发育，炮眼应尽量避开节理，以防卡钻和影响爆破效果。

六、光面爆破实施效果与经济效益

凉风凹1#隧道开挖掘进工作已接近尾声，隧道开挖全部实行光面爆破，除开始的试验段外，现已开挖地段光爆效果良好。

1、破后炮眼痕迹率达80%～90%，两茬炮衔接台阶最大尺寸为11cm，超欠挖量仅为5%左右，比非光面爆破的超欠挖量（达20%）要低得多。

2、岩碴块度较小亦均匀ny／t 3022-2016 离网型风力发电机组运行质量及安全检测规程，利于装碴，节省装运时间。

3、减少支护投入，降低工程造价。

4、岩面平整，应力集中小，减少安全隐患。

1、节省时间：光面爆破施工钻眼及装药延长20min，清理危石或补炮缩短20min，初期支护缩短20min，装碴及出碴缩短20min，并方便了后续的挂土工布、防水板施工。

2、节省材料：光面爆破比非光面爆破减少超挖量15%，按现行规范标准平均超挖值为150cm，即每延米少开挖约2.0m3。减少同标号喷射混凝土超挖回填量约2m3，同时也节省了火工品和因非光面爆破所造成的围岩破碎所需钢支撑、锚杆、钢筋网等初期支护的工程量。

[1] JTJ 042—94.公路隧道施工技术规范[S]

[2] 黄成光，于敦荣.公路隧道施工.人民交通出版社[J].2002

[3] 侯全欣，付颜生xxx省国家粮食储备库工程施工组织设计，政艳.彭水隧道光面爆破施工技术[J].铁道标准设计，.2003（增刊）