光面爆破技术
光面爆破技术约在1950年发源于瑞典，1952年在加拿大首次应用；预裂爆破由光面爆破演变而来。从整个爆破技术来分，它们均属于光面爆破技术。
光面爆破是一种控制岩体开挖轮廓的爆破技术，是通过一系列措施对开挖工程周边部位实行正确的钻孔和爆破，并使周边眼最后起爆的爆破技术。预裂爆破则是周边眼最先起爆，线装药密度适当地比光面爆破大一些，周边眼间距则适当地小一些。
光面爆破可以分为三大类型：
(1)轮廓线钻眼法
它是沿设计的隧道开挖轮廓线钻凿紧密相邻的炮眼，这些炮眼内不装炸药，然后视其离自由面的远近再钻一至若干排炮眼并装炸药爆破。由于密集且相邻的炮眼存在，隔开了其它炮眼爆炸时爆炸应力波和裂缝的传递与扩展，使岩体沿弱面切开，形成平整的岩壁保护岩体稳定。目前在隧道内使用较少，仅在不够稳定的岩层（如软弱岩层、断层带等）中及城市地下隧道、地铁为减轻地震动时，才部分采用，应用该种技术能获得较好的光面爆破效果，但钻眼工作量大，钻眼费用高。
(2)预裂爆破法
这种方法是在开挖轮廓线上钻凿相互平行较密集的炮眼，装炸药并使之先于其它爆破眼起爆，当轮廓线上的炮眼间距、数量、装药结构合适时，爆破后各炮眼间将形成相互贯通的裂隙，与原岩分割开来。此后再爆破其它炮眼，由于轮廓线上裂缝已形成，所以其它炮眼爆破时不会引起围岩岩体破坏，而构成光滑的平整壁面。预裂爆破可以起到较好的隔振作用，一般适用于岩体较为完整的硬岩、中硬岩中深眼及深眼爆破。
(3)光面爆破法
它与预裂爆破法恰好相反，轮廓线上的炮眼（周边眼）是在其它炮眼爆破后最后起爆，是软岩、中硬岩隧道浅眼爆破施工中广泛应用的方法。与预裂爆破法比较，周边轮廓线上炮眼数较少。根据断面不同，施工方法可分为光面层光面爆破法和全断面一次爆破光面爆破法。光面爆破技术的优缺点
(1)优点
1 隧道围岩不产生或很少产生炮震裂缝，保持了围岩完整性，从而增大了围岩自身的承载能力，这为采用锚喷支护创造了有利的条件。光面爆破技术和锚喷技术相结合，进一步增强了锚喷支护的作用，特别是在松软岩层中更能显示这一特点。
2 在裂隙发育的地层中，避免裂隙扩大和产生新的裂缝，提高了围岩的稳定性，能基本清除落石伤人事故，为快速施工提供了有利条件。
3 隧道成型规整，极大地减少了掘进超挖数量和出碴工作量，加快了掘进速度，节省了衬砌材料，提高了施工进度。
4 由于隧道成型规整，凹凸很少，除增强隧道本身稳定性外，也减少了隧道的维护量，在有瓦斯的隧道则不易于产生瓦斯局部聚集。
(2)缺点
1 炮眼数较一般爆破法要多一些，钻眼的准确性要求较高，钻爆作业的单项工序时间要多一些。
2 需要一些特殊器材，如专用炸药、毫秒雷管、导爆索（传爆线）等。
核心是药包布置原则。包括：
（1）在任何情况下，药包布置均以最小抵抗线为设计依据；
（2）根据路堑中心挖深和宽度，进行药包分层布置；
（3）尽量对药包进行纵向或横向分集或分条布置；
（4）合理安排药包的起爆时间。光面爆破和预裂爆破的主要参数有钻孔直径、孔间距、抵抗线、线装药量、装药结构、最后一排主爆孔与裂孔间距等。
光面爆破作用原理
光面爆破的破岩机理是一个十分复杂的问题，目前仍在探索之中。尽管在理论上还不甚成熟，但在定性分析方面已有共识。一般认为，炸药起爆时，对岩体产生两种效应；二是爆炸气体膨胀做功所起的作用。光面爆破是周边眼同时起爆，各炮眼的冲击波向其四周作径向传播，相邻炮眼的冲击相遇，则产生应力波的叠加，并产生切向拉力，拉力的最大值发生在相邻炮眼中心连线的中点，当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时，岩体便被拉裂，在炮眼中心连线上形成裂缝，随后，爆炸气的膨胀合裂缝进一步扩展，形成平整的爆裂面。
光面爆破的技术要点
要使光面爆破取得良好效果，一般需掌握以下技术要点：
1、根据围岩特点，合理选定周边眼的间距和最小抵抗线，尽最大努力提高钻眼质量。
2、严格控制周边眼的装药量，尽可能将药量沿眼长均匀分布。
3、周边眼宜使用小直径药卷和低猛度、低爆速的炸药。为满足装结构要求，可借助导爆索（传爆线）来实现空气间隔装药。
4、采用毫秒微差有序起爆。要安排好开挖程序，使光面爆破具有良好的临空面。
5、边孔直径小于等于50mm。
预裂爆破和光面爆破在石方路堑开挖工程中的应用
张喜忠
摘要:预裂爆破预先沿着设计轮廓线爆破出一条裂缝，以保护保留区岩体。光面爆破是在开挖主爆孔的
药包爆破之后再进行光爆孔的爆破。预裂爆破时只有一个自由面，而光面爆破有两个自由面，对保留区岩体的破坏影响有所改善。预裂爆破和光面爆破的选用在追求爆破质量和爆破效果的同时，还要兼顾经济合理，综合进行考虑。
关键词：预裂爆破光面爆破线装药密度堵塞长度
0 概述
预裂爆破是指在正式爆破开挖之前，预先沿着设计轮廓线爆破出一条一定宽度的裂缝，以保护保留区岩体的一种爆破方法。光面爆破也是控制开挖轮廓的爆破方法之一，它与预裂爆破不同之处在于光爆孔的爆破是在开挖主爆孔的药包爆破之后进行。从爆破时的岩体状态看，预裂爆破时只有一个自由面，而光面爆破有两个自由面，对保留区岩体的破坏影响有所改善。预裂爆破和光面爆破的优点很突出，主要表现在：
（1）可以减少超欠挖量，节省工程投资；
（2）开挖面光洁严整，有利后期作业；
（3）对保留岩体的破坏影响小，有利于保留岩体的稳定；
（4）由于预裂缝的存在，可以放宽对开挖区爆破规模的限制，提高功效。
1 工程实例
以某路基工程为例，该路段岩石以花岗岩为主，上层为全风化～强风化花岗岩，属软弱层，下层为中风化～弱风化花岗岩，属坚硬岩石层；按设计要求，石方路堑边坡全部采用预裂（光面）爆破，边坡率在1：0.6～1：0.9之间，坡面平整度要求在±20cm以内，坡面半壁孔痕率要求软岩50%，硬岩80%。
施工前，经过经济分析比较，若在上层软岩中实施预裂爆破，工程费用能增大1倍以上。根据以往的施工经验，对松软岩石，不进行预裂爆破，也可以达到预期目的。
1.1 确定技术参数
（1）孔深L
设计开挖边坡坡度为1：0.6，分级台阶高度为8.0 m，为了保证分级平台的完整性，预裂孔不能超深，故孔深取9.3米。
（2）孔径D
选用支架式或自行式潜孔钻，钻孔直径100mm。
（3）孔距a
采用a=8～12m，根据风化程度，上层风化较严重的取小值，风化较轻的取最大值。
（4）线装药密度
采用计算公式：
1-1
式中：—炮孔的线装药密度，㎏/m
—岩石的极限抗压强度
—炮孔间距，m
（5）确定装药结构
①计算不耦合系数：采用Φ32岩石硝铵炸药孔径D=100mm，则不耦合系数为：100/32=3.1
②堵塞长度B：取B=12～20m
③确定同一炮孔药卷中心间距：采用间隔装药，底部1.0m线装药密度采用3倍的平均线装药密度，顶部1.0m线装药密度取平均线装药密度的1/2。选用Φ32岩石硝铵炸药，每卷重0.15Kg，预裂孔深L=9.3m,堵塞长度取B=1.3m,设其平均线装药密度为0.25Kg/m,则：
该孔总装药量应为＝0.25×9.3＝2.325（㎏）
底部1.0m装药量应为＝0.25×3×1.0＝0.75（㎏）
顶部1.0m装药量应为＝0.25×0.5×1.0＝0.125（㎏）
中间6.0m正常装药段量
则：
中间正常装药段的线装药密度为1.45/6=0.242 Kg/m
其药卷间距为0.15/0.242=0.62(m)
顶部0.125Kg炸药可分为两份,其间距为0.5m即可
底部可将5卷炸药一卷接一卷固定好，其装药结构详见图（1）。
光面爆破的有关技术参数的选择与计算与预裂爆破基本相同，只是要考虑光爆层的厚度，即根据光爆层的厚度确定光爆孔的间距，光爆孔的间距一般取光爆层厚度的0.8倍，由于光爆孔的间距不能无限度地增大(一般不宜超过1.8m)，而光爆层的厚度有时过大，一般超过3.0m，就需要在光爆孔前打一排平行于光爆孔的辅助孔，辅助孔和光爆孔的间距宜取(1.2～1.5)a,辅助孔的间距a根据其装药的最小抵抗线W来确定,
一般取a=(1.2～1.5)W,辅助孔采用间隔耦合装药,整个辅助孔可用一根导爆索起爆,辅助孔段比光爆孔提前
起爆,提前起爆时间间隔不低于100ms,辅助孔每辅助药包都按一个单独的集中药包来考虑,布孔时要考虑预留边坡保护层,认真核算每一个药包的最小抵抗线,按标准松动爆破的标准逐一计算每一个药包的装药量,这样既可以达到将光爆层岩石充分破碎,克服光爆层过厚,保证光爆层崩落的目的,又可以保证爆破时不产生飞石,保证施工安全。辅助孔的布孔方式见图(2)，图中辅助孔的药包最小抵抗线W1、W2、W4、W3等应认真量测，谨慎计算其装药量，遵循宁少勿多的原则，达到松动的目的即可。辅助孔药包之间上下距可取最小抵抗线的1.5～2.0倍。
1.2 爆破实施阶段。
首先，按设计要求测放开挖线，然后用挖掘机沿开挖线修一条5.0～6.0m宽贯通整个挖方段的施工便道，并标定每个断面点的准确位置，同时将每个断面点处的开挖深度测出来，根据设计坡率将钻孔深度推算出来，并用标签标好。
潜孔钻钻孔前，要事先在相邻两个标准开挖点设置坡度板，将设计坡面的准确位置标示出来，再调整潜孔钻钻杆的角度，使其钻杆的轴线和设在标准开挖点上的坡度板的斜边在同一平面上（即三线共面），才可以开始钻孔。钻孔过程中，操作人员要随时检查潜孔钻钻杆的角度是否发生变化，一旦有误，应立即纠正，若无法纠正，则将该孔废弃不用，变换位置，重新钻孔。因为保证钻孔角度准确无误，是最基本的要求，若钻孔角度出现偏差，爆破出来的坡面就无法符合设计要求。
在实施大规模爆破之前，应先进行试验爆破。按前面爆破设计所取数据进行布孔、装药，试验段预裂孔和主爆孔及其他辅助孔的钻孔工作同时进行。钻孔工作完成后，装药、起爆。
2 分析
通过试验爆破发现，堵塞深度低于1.2m时会产生漏斗坑，为避免这一现象发生，将堵塞长度加大至1.3～1.5m，离村庄最近处预裂堵塞长度增加至1.8m。同时，导爆索爆破露出地面，产生爆破噪音很大，距村舍较近处空气冲击波的作用很可能危及村舍或其他设施的安全。因此，起爆网路采用导爆索网路和电爆网路相结合，即每个预列孔内采用导爆索将药卷串起来，导爆索顶端绑扎瞬发电雷管，堵塞时将导爆索埋入地下约0.6～0.8m，再用连接线将各孔电雷管串联。这样，避免了空气冲击波的危害，也不会在孔口出现漏斗坑，从而施工安全和施工质量就可以得到保证。
随着工程的进展，发现边坡预裂爆破速度远低于主体爆破速度，这时就需要预留光爆层，实施光面爆破。主体爆破布孔时应留足光爆层，一般主药包距坡面的距离不应低于0.5W(W为靠近边坡主药包的最小抵抗线)，光爆层的厚度保留在3.0～5.0m光爆层厚度低于3.0m时，只采用光爆孔进行光面爆破，超过3.0m时，可加辅助孔，确保岩石的破碎效果和光爆层的完全塌落。
进行光面爆破时，若光爆层厚度较薄且光爆层上下厚度较均匀（2.0m左右），则可以取消底部加强药段，只是顶部1.0m仍应采用减弱装药，其余部分线装药密度相等。如果施工条件允许，光面爆破的线装药密度取值可以稍大于预裂爆破的取值，将前者增大至后者的1.1～1.2倍，光爆破效果会更好些。
3 结语
实践证明，预裂爆破和光面爆破在石方路堑开挖工程中有很高的实用价值，通过预裂（光面）爆破，可以保持石方边坡的稳定性，保证工程质量，提高劳动效率，降低工程成本。但在某种条件下不宜采用预裂爆破和光面爆破。
对上层松软岩石，主体爆破采用浅孔药壶法，靠近边坡布孔时应注意留足边坡保护层，药包距设计坡面的水平距离不低于其最小抵抗线的一半。同时，在靠近边坡的主炮孔和开挖线之间布一至两排小孔径（40㎜左右）的浅孔，先于靠近边坡的主爆孔起爆，单独提前起爆也可，采用微差起爆也可，比主爆提前起爆的时间间隔不低于100ms。其布孔方式见图（3）。
利用上述爆破方法爆破后，大面积开挖时，可于边坡处预留1.0～2.0m厚度岩石不挖，待作业面展开后，用大功率挖掘机将坡面上多余岩石一次性挖除，若仍有个别突起部分，可于突起部分打几个浅孔爆破后再挖。在K44+800~K45+120段第三、四级坡采用这种方法，第二级坡采用光面爆破，虽然都达到了设计要求，但第三、四级坡平整度达到±10㎝以内，比第二级坡更加光洁、平整。
可见，并不是所有岩石都适合采用预裂（光面）爆破，在追求爆破质量和爆破效果的同时，还要考虑到经济方面的问题，也要兼顾施工方案的可行性。
高边坡路堑控制爆破施工技术
摘要：国道**线改建工程L1合同段的高边坡路堑采用了控制爆破施工技术，取得良好的工程效果。文中结合工程实践，介绍了控制爆破各技术参数的选取和施工工艺的控制。
关键词：路堑控制爆破施工技术
1、工程概况
国道**线**至**段改建工程L1合同段全长12km，土石方总量565000m3，有多处深挖石质路堑，其中**路堑（k1051＋720～k1052＋020）断面底宽14.5m，最大边坡高度33m，是全线最大的挖方段，路堑岩体为中元古界燧石条带白云岩，节理裂隙发育，有松散的软弱夹层，对边坡稳定十分不利。该爆破工点紧临国道**线，线路右侧有密集村庄，施工环境比较复杂，对控制爆破的要求高，再加上工程量集中，工期紧，施工难度比较大。
2、爆破方案
路堑边坡设计率从上至下为1：1、1：0.75、1：0.5，每10m台阶高度设置2m宽的碎落台。根据工程特点，结合进度要求和资源配置等因素，采取按台阶高度分层分段多作业面同时开挖的施工方案，施工中采用深孔微差爆破技术，先拉通路堑主槽，两侧边坡预留的1m～2m宽的岩体不爆，作为中部主爆体的隔墙，以减少大爆破对边坡的损伤，同时预留的岩体光面爆破时，可以根据主爆体的爆破情况和岩石性质更准确地选择爆破参数，提高边坡的光爆效果。
2·1主爆区控制爆破参数
采用潜孔钻机垂直钻孔，钻孔直径d＝100mm，炮孔布置如图1所示。
图1 炮眼布置示意
（1）底盘抵抗线W底＝2.7m
（2）炮孔间距a＝m*W底＝1×2.7＝2.7m
（3）炮孔排距b＝0.9a～1.0a，取2.7m
（4）钻孔深度L＝H＋h＝10.5m
（5）单位体积耗药量q：考虑路堑上、下部石质坚硬程度不等，一般路堑上部石质较软取0．25kg／m3～0.32kg／m3，路堑下部取0.30kg／m3～0.39kg／m3，每个炮孔装药量Q ＝q×a×W×H（kg），最大孔装药量为28.5kg。
（6）装药结构：施工中选用直径Φ32mm的2号岩石铵梯炸药，采用连续装药结构，如图2所示。装药时把5支药卷捆成一组连续装药，使药量均匀分布在炮孔长度上，炮孔底部1m左右为加强段。起爆药包用2个同段的毫秒雷管，反向捆在炸药药卷上，放在距孔底30cm 处。
（7）堵塞长度：2.5m，最小堵塞长度不得小于2.0m，采用粘土和细砂的混合物堵塞。
图2 主爆孔装药结构示意图单位：m
1-填塞物；2-炸药；3-导爆管雷管；4-导爆管
8）起爆方式：采用排间微差顺序起爆。
2.2 边坡光面爆破参数
（1）最小抵抗线W，根据边坡预留岩体的情况取值1.0m～2.0m，边坡顶留层不宜过大，否则正常的药量无法克服岩石阻力，容易造成欠挖。
图3 边坡光爆孔装药结构示意单位：m
1-填塞物；2-炸药；3-导爆管雷管；4-导爆管
（2）炮眼直径d0＝100mm，光爆炮眼间距取100cm～120cm。
（3）光面爆破单位体积耗药量q＝0.2kg／m3～0.3kg／m3，每个炮孔装药量Q0＝q′×a×W×H（kg），最大每孔装药量为6.3kg，线装药密度为0.36kg／m～0.69kg／m，线装药密度应该进行严格控制，以防药量过大而损伤边坡。
（4）装药结构采用不耦合间隔装药法，如图3如示。施工中选用直径Φ32mm的2号岩石铵梯炸药，不耦合系数为3.13，装药时将炸药间隔捆装在竹片上，再装入炮孔，炮孔堵塞长度1.5m。
（5）光爆炮孔采用同段毫秒雷管传爆，保证各药包同时起爆，以减少飞石和爆破震动。
2.3 爆破地震安全距离
为了保证爆破区外侧民房安全，根据爆破安全规程规定对爆破地震安全距离进行验算。一般砖石建筑物地面的质点安全振动速度为3cm／s，根据公式R＝（KV1a.Qm计算，结果为69m（K＝100，V＝3cm／s，a＝1.5，Q为最大一段的药量285kg，m取1／3），现场测定爆
破中心距民房最小的水平距离为80m，验算结果表明，爆破对民房并无影响。个别飞石的安全距离按200m进行警戒，为减少飞石，施工中采用草袋装土覆盖炮孔。
3、施工工艺控制
爆破施工一般顺序为：施工测量→标定炮孔位置→钻孔→炮孔检查→爆破器材准备→装药→联结爆破网络→布设安全岗哨→炮孔堵塞→爆破覆盖→起爆信号→起爆→消除瞎炮、处理危石→解除警戒→爆破效果分析及资料记录。
3.1 布孔
炮孔标定必须按照设计好的爆破参数准确地在爆破体上进行标识，不能随意变动设计位置。布孔前应先清除爆破体表面积土和破碎层，根据施工测量确定的边坡线，从边坡光爆孔开始标定，然后进行其他孔位的布置，布孔完成后，应认真进行校核，实际的最小抵抗线应与设计的最小抵抗线基本相符。
3.2 钻孔
在钻孔过程中，应严格控制钻孔的方向、角度和深度，特别是边坡光爆孔的倾斜度应严格符合设计要求。孔眼钻进时应留意地质的变化情况，并做好记录，遇到夹层或与表面石质有明显差异时，应及时同技术人员进行研究处理，调整孔位及孔网参数。钻孔完成后，及时清理孔口的浮碴，清孔直接采用胶管向孔内吹气，吹净后，应检查炮孔有无堵孔、卡孔现象，以及炮孔的间距、眼深、倾斜度是否与设计相符，若和设计相差较多，应对参数适当调整，如果可能影响爆破效果或危及安全生产，应重新钻孔。先行钻好的炮孔，用编织袋将孔口塞紧，防止杂物堵塞炮孔。
3.3 装药
装药前，要仔细检查炮孔情况，清除孔内积水、杂物。装药过程中应严格控制药量，把炸药按每孔的设计药量分好，边装药边测量，以确保线装药密度符合要求。为确保能完全起爆，起爆体应置于炮孔底部并反向装药。
3.4 堵塞
堵塞物用粘土和细砂拌和，其粒度不大于30mm，含水量15％～20％（一般以手握紧能使之成型，松手后不散开，且手上不沾水迹为准）。药卷安放后应即进行堵塞，首先塞入纸团或塑料泡沫，以控制堵塞段长度（光爆孔口预留1m～1.5m，主爆孔口预留2m～2.5m），然后用木炮棍分层压紧捣实，每层以10cm左右为宜，堵塞中应注意保护好导爆索。
3.5 爆破覆盖
它是控制飞石的重要手段，施工中采用两层草袋覆盖，先在草袋内装入砂土，覆盖后将排间的草袋用绳子连成一片，草袋覆盖时要注意保护好起爆网络。
4 结语
从工程实践看，效果十分明显，整个路堑爆破中基本无飞石现象，爆堆高度适中，成型后的边坡坡面平整度均能符合要求，路堑边坡稳定。控制爆破中要达到最佳的爆破效果，选择合理的爆破参数是至关重要的，在施工中应严密观注有无夹层、石质突变或软硬不一等地质条件的变化，以便及时调整各项参数。
光面爆破总结 通过最近二衬混凝土浇筑方量的超方情况，前期的隧道爆破效果不是很理想； 为了提高工程质量，保证施工安全，控制隧道超欠挖，节约工程成本，经项目部领导和工程部技术人员共同研究，决定制定以下光爆质量控制及奖罚措施： 一、成立隧道光面爆破质量控制领导小组 组长： 副组长： 组员： 二、技术控制 1、钻爆设计应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具、爆破材料和出碴能力等因素综合考虑。 2、爆破开挖一次进尺根据围岩条件确定，开挖软弱围岩时应控制在1～2m 之内，开挖坚硬完整的围岩时根据周边眼的外插角及允许超挖量确定。硬岩隧道全断面开挖,眼深为3～3.5 m的深眼爆破时,单位体积岩石的耗药量可取0.9～2.0kg/m3;采用半断面或台阶法开挖,眼深为1.0～3.0m的浅眼爆破时,单位耗药量可取0.4～0.8kg/m3. 3、周边眼参数的选用应遵守下列原则： 1)当断面较小或围岩软弱、破碎或在曲线、折线处开挖成形要求高时,周边眼间距E应取较小值； 2)抵抗线W应大于周边眼间距.软岩在取较小的周边眼间距的同时,抵抗线应适当增大； 3)根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼最小抵抗线。围岩软弱、破碎，周边眼间距取小值，E/W取小值。 4、严格控制周边眼装药量，并使药量沿炮孔长度合理分布。周边眼宜用小直径药卷和低爆速炸药，可借助传爆线实现空气间隔装药。开挖断面一次起爆时，如毫秒雷管的间隔时间小，周边眼雷管应与内圈眼雷管跳段使用，二段炮眼之间起爆时差可取50～100ms。 5、炮眼的深度、角度间距应按设计要求确定,并应符合下列精度要求： 1）掏眼槽眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5㎝.
光面爆破设计 1.光爆标准：眼痕率不少于70%；超挖尺寸不得大于150mm，欠挖尺寸不得超过质量标准要求；岩面上不应有明显的炮震裂隙。 2．光面爆破的起爆顺序。起爆顺序：掏槽炮→辅助炮→周边炮→底板炮→底角炮。 3．光面爆破参数的确定 （1）周边孔间距E。周边眼通常布置在距开挖断面边缘0.1m至0.2m处,光爆孔的孔底的孔底朝隧道开挖轮廓线方向倾斜3～5°。当爆孔孔径D为42mm时，周边孔间距E =（10～14）D，即0.42mm～0.59mm；Ⅱ、Ⅲ级围岩周边眼的间距为0.55m，Ⅳ级围岩约为0.50m比较合适。 （2）光爆层厚度W。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。断面大，光爆眼所受到的夹制作用小，岩石比较容易崩落，可以大些；断面小，光爆眼受到的夹制力大，光爆层厚度相对要小些。同时，光爆层厚度与岩石的性质和地质构造有关，坚硬岩石光爆层可小些，松软破碎的岩石光爆层可大些。 （3）密集系数K。周边眼密度系数是周边眼间距E与光爆层厚度W的比值，是影响爆破效果的重要因素。 K=E/W（K取值0.8） （4）孔深L。围岩循环进尺：L=0.5×B×90%=0.5×6.0×90%=2.70m(隧道宽度B=6.0m)。除掏槽眼和底角眼取值3.2m外，其余各眼炮孔深度取3.0m。在实际操作中应视掌子面的凹凸情况，调整各炮眼钻孔长度，使所有炮眼眼底处于同一垂直面上。 （5）装药量Q。一是确定炸药单耗量q，炸药单耗量对装药效率、炮孔利用率、开挖壁面的平整程度和围岩的稳定性都有较大的影响。它取决于岩性、断面积、炮孔直径和炮孔深度等多种因素。q取值1.2kg/m3。二是装药集中度Q。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Q=qEW Q确定为0.11～0.30kg/m。 （6）炮孔数量N。炮孔数量取决于掘进断面积、岩石性能和炸药性能。孔数过少将造成大块增多，周壁不平整，甚至会出现炸不开的情况；相反，孔数过多将使凿岩工作量增大。 N=0.0012qS/ad2 式中N—炮孔数量，个；q—单位炸药消耗量, 取1.2kg/m3；S—开挖断面面积，（Ⅳ级围岩S=52m2 ，Ⅱ、Ⅲ级围岩S=42m2）a—炮眼装填系数，取0.62；d—炸药直径，硝铵炸药为32mm。Ⅱ、Ⅲ级围岩炮孔数量N=95个，Ⅳ级围岩炮孔数量N=118个。 4．装药结构。周边眼装药采用径向不偶合间隔装药结构，不偶合系数为1.5～2.0。所有爆眼统一装φ32标准药卷，周边眼间隔装药，岩石炸药与乳化炸药混装，周边眼药卷不需绑在竹片上，直接装入，孔口用炮泥堵塞。光面爆破装药过程中，如果只注意控制周边眼用药量而忽视内圈辅助眼的药量控制，很难达到理
目前光面爆破广泛应用到边坡工程以及防护中，本文首先简要的介绍边坡的概念，对边坡采用光面爆破存在的问题进行分析总结，分别提出解决措施，最后对边坡光面爆破进行总结。这对提高施工安全可靠、经济以及边坡稳定都有重要的意义。 关键字：边坡工程 光面爆破 解决措施 SMOOTH BLASTING OF SLOPE PROBLEMS AND SOLUTIONS Zhang Tingfeng （Southwest University Of Science And Technology） Abstract: The smooth blasting
widely applied to slope engineering and protection, this paper first briefly introduces the concept of the slope, the smooth blasting to slope analysis of existing problems, solving measures
put forward respectively, and finally to summarize slope smooth blasting. This to improve the construction of safe and reliable, economic, and slope stability has important meaning. The smooth
is widely applied to slope engineering and protection, this paper first briefly introduces the concept of the slope, the smooth blasting to slope analysis of existing problems, solving
隧道光面爆破施工控制要点 光面爆破效果的好坏,直接影响到隧道开挖及后续工序的质量,硬岩炮眼残留率不低于80%.中硬岩不低于70%,软岩不低于50%,而石灰岩硬而脆,力争达到90%-95%. 1 钻爆设计应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具、爆破材料和出渣能力等因素综合考虑. 钻爆设计的内容应包括:炮眼(掏槽眼、辅助眼、周边眼)的布置、数目、深度和角度、装药量和装药结构、起爆方法和爆破顺序等.设计图应包括:炮眼布置图、周边眼装药结构图、钻爆参数表主要技术经济指标及必要的说明. 2 硬岩宜采用光面爆破,软岩宜采用预裂爆破,分部开挖可采用预留光面层光面爆破. 3 采用光面爆破时,应满足以下技术要求: (1)根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小抗抵线; (2)严格控制周边眼的装药量,并使药量沿炮眼全长合理分布; (3)周边眼宜采用小直径药卷和低爆速炸药.可借助传爆线以实现空气间隔装药; (4)采用毫秒雷管微差顺序起爆,应使周边爆破时产生临空面.周边眼同段的雷管起爆时差应尽可能小; (5)各光面爆破参数如周边眼间距(E)、最小抵抗线(V)、相对距(E/V)和装药集中度(q)等,应采用工程类比或根据爆破漏斗及成缝试验确定.
在无条件试验时可按下表选用. 光面爆破诸参数 4 周边眼参数的选用应遵守下列原则: (1)当断面较小或围岩软弱、破碎或在曲线、折线处开挖成形要求高时,周边眼间距E应取较小值; (2)抵抗线V应大于周边眼间距.软岩在取较小的周边眼间距的同时,抵抗线应适当增大; (3)对于软岩或破碎性围岩,周边眼的相对距E/V应取较小值. 5 爆破开挖一次进尺应根据围岩条件确定.开挖软弱围岩时,应控制在1～2m之内;开挖坚硬完整的围岩时,应根据周边炮眼的外插角及允许超挖量确定. 硬岩隧道全断面开挖,眼深为3～3.5 m的深眼爆破时,单位体积岩石的耗药量可取0.9～2.0kg/m3;采用半断面或台阶法开挖,眼深为1.0～3.0m的浅眼爆破时,单位耗药量可取0.4～0.8kg/m3. 6 炮眼布置应符合下列要求:
350谈光面爆破施工中的技术问题及相应措施 隋东 广东宏大爆破股份有限公司 摘 要：光面爆破是沿开挖边界布置密集炮孔，采取不耦合装药或装填低威力炸药，在主爆区爆破后起爆，以形成平整轮廓面的爆破施工技术。目前，光面爆破已经被广泛应用到各类掘进施工及边坡防护中，对光面爆破施工中的技术性问题及相关解决措施展进行分析与探究，对提高施工安全性、经济性、可靠性具有重要意义。 关键词：光面爆破；施工技术；控制爆破；措施 1 光面爆破施工中的关键技术问题 光面爆破施工所谓的关键技术与其爆破施工参数的选择有关联。一般地，光面爆破在实际作业中施工参数的确定与现场施工地质环境、炸药的品种、性能以及隧道断面开挖设计轮廓的形状、大小有着十分密切的关系。光面爆破最大的好处在于开挖轮廓内表面呈光滑平顺，基本上以肉眼是观察不到爆破裂纹的，在技术措施上避免了超、欠挖过大的情况发生，且最大化地降低了爆破施工对围岩结构的扰动，确保开挖施工的安全性和作业顺利。 1.1 工作机理 光面爆破施工是沿着设计开挖轮廓线布置一系列间距较小的平行钻孔，完成钻孔和清孔的作业之后即可在这些钻孔中进行不耦合装药，在主爆区爆破后起爆。炸药起爆时，对岩体产生两种效应：一是药包爆破瞬时高温高气压形成的冲击效应；二是爆炸气体膨胀做功所起的作用。光面爆破是周边眼同时起爆，各炮眼的冲击波向其四周作径向传播，相邻炮眼的冲击相遇，则产生应力波的叠加，并产生切向拉力，拉力的最大值发生在相邻炮眼中心连线的中点，当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时，岩体便被拉裂，在炮眼中心连线上形成裂缝，随后，爆炸气的膨胀合裂缝进一步扩展，从而形成平整的爆裂面。 1.2 参数选择 光面爆破施工也是一项极为困难的工艺，鉴于此工艺要针对详细爆破参数的选择和确定，就必须要面对无法达到理想爆破效果的情况产生。笔者认为，光面爆破施工参数的关键在确保光面爆破在隧道开挖断面轮廓线形成平整的爆裂面。 （1）钻眼的直径（db）。对于隧道开挖断面一般钻进的炮眼直径宜在35 ～45 mm范围以内； （2）平行钻眼的平均间距。平行钻眼的平均间距和最小抵抗线是两个极为重要的爆破参数。隧道跨度较小时，平行钻眼之间的平均间距应适当调整。隧道开挖断面光面爆破可确定平行钻眼平均间距间距a： a = (12 ～ 20) db 隧道开挖断面的光面爆破可取的平行钻眼平均间距约为600 ～ 700mm，如果实际开挖的表面曲率非常大，那么岩石爆破就会产生一种强劲的作用力，平行钻眼的平均间距宜调整减少至450 ～ 500mm，而导向空眼与装药钻眼之间的间距则不得少于400mm为宜； （3）最小抵抗线（W’）。最小抵抗线和光滑层厚度将直接影响光面爆破的质量效果，除了受影响于平行钻眼的平均间距和周边的装药眼及结构参数，最为主要的影响还是最小抵抗线因素和光滑层厚度。因此，设计合理的光滑层厚度参数将对光面爆破施工具有十分积极的作用。光滑层厚度W’可以用于确定以下公式: W’ = =Q/(Cq ·a·L) 上式中Q 为光面炮眼的装药量； a为炮眼间距； L 为炮眼深度； Cq为爆破系数，相当于单位耗药量，对于f = 4～10的岩层，Cq 值变化范围为0. 2～0. 5 kg/m3。 经验表明，对于大跨度隧道一般采取W’=700– 800mm，拱顶的厚度应该增加部分应与增加的跨度相对应。其他最小抵抗线和岩石性质和地质结构、硬摇滚可取的从500～600mm，软岩在800 ～ 900mm，对于小跨度隧道可以减少到600 ～700毫米； （4）炮眼密集系数m。炮眼密集系数也称炮眼邻近系数，即炮眼间距a与最小抵抗线W’之间的比值（m = a / W’），是光面爆破参数确定中的一个关键值。目前，在工程施工中，光面层厚度的确定，一般情况下，周边眼间距a与光面层厚度W’的比值为 m =a/ W’ = 0. 8 ～ 1. 0 通常，光面爆破应当符合下列技术要求：根据岩石的特点，合理选择炮孔间距和最小抵抗线；严格控制线装药密度；钻孔倾斜误差小于1°；光爆网络宜采用导爆索连接，组成同时起爆或多组接力分段起爆网络于主爆区起爆后起爆。 2 光面爆破施工技术问题的对策 可用于光面爆破开挖的施工方法有两种，一个是全断面法。对于IV级和V级围岩完整性好的可用全断面法，控制延期时间及光爆孔间距，主爆区使用普通爆破设计，光爆孔和辅助孔按照光面爆破技术要求设计。使用毫秒延期电雷管或者非电毫秒延期起爆系统，光爆孔延迟主爆孔（150~200ms）起爆。光爆孔注意减少炸药用量，根据爆破设计控制线装药密度。另一种是保留平滑层方法。这种方法在其保留平滑区域内具有显著的特征，在光爆孔周围可以根据情况调整的爆破参数或修改，优化设计爆破方案即可达到更好的光面爆破效果。（1）影响开挖断面形成裂缝的原因。影响开挖断面产生裂缝的因素比较多，笔者认为在光面爆破施工当中主要存在的问题有：装药量过大、装药结构设计不科学、最小抵抗 （下转第352页）
官舟隧道光面爆破质量控制 发表时间：2017-07-10T15:48:37.603Z 来源：《基层建设》2017年第7期作者：朱争锋 [导读] 摘要：为提高隧道开挖质量，保证施工安全，减少超、欠挖，提高工程质量和效率，节约成本。中交第一公路工程局 摘要：为提高隧道开挖质量，保证施工安全，减少超、欠挖，提高工程质量和效率，节约成本。以官舟隧道为例，阐述了光面爆破特点及原理，分析其施工工艺流程及操作要点，并对确保光面爆破质量的技术措施进行了归纳总结。 关键词：光面爆破；质量控制；施工；官舟隧道 1、工程概况 官舟隧道左洞长2295米，右洞长2261米，是沿德高速公路项目全线最长的隧道。隧道洞内围岩级别主要有Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ等三级，现主要以Ⅲ级围岩施工为例进行简要论述，Ⅲ级围岩岩性主要为中风化灰岩，岩体较完整，呈大块状砌体层状结构，在施工过程中官舟隧道进口采用台阶法开挖；官舟隧道出口采用全断面法开挖。 2、光面爆破特点及原理 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。光面爆破的破岩机理是一个十分复杂的问题，尽管在理论上还不甚成熟，但在定性分析方面已有共识。一般认为，炸药起爆时，对岩体产生两种效应；二是爆炸气体膨胀做功所起的作用。光面爆破是周边眼同时起爆，各炮眼的冲击波向其四周作径向传播，相邻炮眼的冲击相遇，则产生应力波的叠加，并产生切向拉力，拉力的最大值发生在相邻炮眼中心连线的中点，当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时，岩体便被拉裂，在炮眼中心连线上形成裂缝，随后，爆炸气的膨胀合裂缝进一步扩展，形成平整的爆裂面。 3、施工工艺流程及操作要点 3.1 钻爆设计 3.1.1 掏槽眼形式 Ⅲ级围岩掏槽眼形式采用楔形斜眼掏槽，不同的围岩类别、不同的开挖方法，掏槽眼的深度也不同。 3.1.2 光爆参数选择 光面爆破参数选择主要与地质条件有关，其次是炸药的品种与性能。隧道开挖断面的形状与尺寸，装药结构与起爆方法，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。影响光面爆破效果的因素有很多，主要因素有：地质条件、周边眼的间距、光爆层的厚度以及周边眼装药量的多少等。在光面爆破中，炮眼间距E、最小抵抗线W、炮眼 密集系数K、装药集中度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。官舟隧道确定光爆层厚度（B）为60～80cm。Ⅲ级围岩周边眼最小抵抗线取值为65cm。 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；d为炮眼直径，mm。K值总是小于1当d=38～46mm，a=30～60cm，B=75～80cm时，K=0.6～0.8。 3）装药量计算： 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。 q=QaB 式中，q—装药集中度，kg/m；Q—单位体积耗药量，g/m3；a—周边眼间距，m；B—光爆层厚度，m；通过现场试验和施工经验数据，用计算法进行校核，确定q=0.2～0.35kg/m。 4）周边眼装药结构 周边炮眼采用φ20mm小药卷间隔装药，导爆管、导爆索、竹片用电工胶布与炸药卷绑在一起。
隧道光面爆破施工工法 一、工艺原理 光面爆破是控制开挖轮廓的一种爆破技术，它沿开挖轮廓周边布孔，利用主炮孔爆破后形成的良好临空面，在光爆层中起爆，借以减少光爆孔爆破的夹制作用，降低炸药单耗，减少一次起爆药量，使其获得平滑的开挖廓面，减轻围岩的破坏，减小超欠挖和避免产生冒顶和坍塌。 二、光面爆破技术要点 隧道开挖应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循 环进尺、钻眼机具和爆破器材等结合爆破振动要求进行钻爆设计。 施工中应根据爆破效果不断调整爆破参数。 2.1 爆破参数选定 2.1.1 周边眼间距E 周边眼间距直接控制开挖轮廓线平整度的主要因素，一般E= (12~15) d,其中炮眼直径d=35~45cm,对于节理发育，层理明 显的围岩地段，周边眼的间距可适当减小，也可在两个炮眼之间
2.1.2最小抵抗线W(光面层厚度) 最小抵抗线W直接影响光面爆破效果和爆碴块度，周边抵抗线应大于周边眼间距E，软岩取较小的E值时，W值应适当增大。 2.2 周边眼装药结构 2.2.1 软岩周边眼装药结构 一般采用两种形式：一种是较破碎围岩采用空气间隔装药,导爆索传爆。导爆索作为炮眼装药时，按10g/m折算为2号岩石硝铵炸药。另一种是较完整的软弱岩层采用小直径光爆炸药连续装药。
分别如下图所示： 空先间旖柱装药 小直径药卷连嬪装药 222硬岩周边眼装药结构 位位位 位cm 位 除周边眼、中空眼外，其余掏槽、底眼、掘进眼的装药结构均 为连续装药，只是装药长度不同 2.2本隧道钻爆参数 ① 循环进尺的确定：根据实际情况，为减少对围岩的扰动， IV 、V 级围岩根据钢架支护间距确定，本隧道 IV 级围岩2.0m , V 级围岩1.0m ，II 、III 级围岩不大于3.5m 。 ② 钻孔直径选择：采用042mn 钻眼直径，炸药选择2号岩石乳 化炸药 ③ 隧道开挖断面的 大小：由岩石和开挖方法确定。 , 炮泥 药 片
光面爆破技术在泥岩﹑砂岩平互层开挖中的成功 应用 1．概述 隧道的光面爆破，多年来一直是各单位探讨研究的课题。隧道实施光面爆破，既可以节省投资，加快工程进度，又能充分发挥围岩的自身稳定作用，提高隧道施工的安全性；但是隧道实施光面爆破，其影响因素较多，如地质岩层因素、装药结构、炮眼间距、钻眼精度及施工管理等，施工时必须综合考虑，才能保证隧道的光面爆破效果。某隧道为分离式隧道， III﹑ IV类围岩占到隧道的70%，其地质状况主要为砂岩夹泥岩或泥岩夹砂岩，岩层主要为水平层，微至未风化，层间结合多数较差，有地下水。笔者在隧道监理的过程中体会到只有抓好隧道的光面爆破，才能保证隧道施工质量﹑安全和进度。 2．云台山隧道泥岩﹑砂岩平互层的开挖超欠挖情况 隧道在刚进入III﹑ IV类围岩开挖时，隧道大部分岩层均为泥岩﹑砂岩平互层，有时泥岩和砂岩平互层为两层，有时为多层，砂岩强度往往较高，而泥岩强度低。尤其是当拱顶为石质差的泥岩时，该部位开挖后容易掉块，要及时进行支护。由于施工初期对这种围岩缺少认识，经常造成超欠挖情况，其中两种典型岩层及爆破效果情况示意见下图1。
3．泥岩﹑砂岩平互层的开挖控制措施 3．1全断面的光面爆破技术 光面爆破是通过正确确定爆破参数和施工方法，使爆破后的围岩断面轮廓整齐，最大限度地减轻爆破对围岩的震动和破坏，尽可能维持围岩原有的完整性和稳定性的爆破技术。光面爆破主要有以下三大优点：①、光面爆破对围岩最大限度地减少了扰动，尽可能的保存了围岩自身原有的承载能力，从而改善了衬砌结构的受力能力；②、光面爆破后围岩壁面平整，减少了应力集中和局部落石现象，保证了施工安全；③、光面爆破成型好，减少了超挖和避免欠挖，能节省大量混凝土超挖回填数量和降低单位工作量，降低工程造价，加快施工进度。 3.1.1合理的钻爆设计是前提 以IV类围岩为例，其全断面光面爆破炮眼布置如下图2所示：
光面爆破施工工艺 1 前言 1.1工艺概况 光面爆破20世纪50年代末首先在瑞典兴起，1952年在加拿大首先使用，现已被规定为隧道掘进工程中的标准方法。隧道采用光面爆破能使围岩周边形成平滑圆顺的表面，可以有效控制周边超欠挖，减少围岩扰动，减少支护工程量。同普通爆破相比，光面爆破能取得巨大经济效益、安全效益和其它综合效益。 光面爆破的优点是明显的，但光爆效果随着地质条件的不同差异很大，参数选择也必须根据地质条件不同而采用不同的参数。要取得理想的爆破效果，必须了解光爆的作用原理和影响参数，通过爆破初步设计，并反复实践才可达到良好的爆破效果。我们通过石林隧道Ⅱ、Ⅲ级围岩光面爆破的设计，并结合地质条件、钻孔设备、设计要求，多次调整施工参数和工艺，不断摸索、完善，经总结形成本标准工艺。 1.2工艺原理 光面爆破是控制开挖轮廓超欠挖和平整度的爆破技术。它沿开挖轮廓周边布孔，利用掏槽眼和掘进孔爆破后形成的良好临空面，在光爆层中起爆，借以减少光爆层爆破时内侧岩层对光爆层的夹制作用，降低炸药单耗，减少一次起爆药量，降低爆破震动效应，减小对周边围岩的破坏，使其获得平滑的开挖廓面及降低超欠挖的一种施工技术。 2 工法的特点 1）光爆周边眼钻眼精度要求高、装药技术要求较高； 2）适用于各种围岩类型； 3）开挖轮廓外观质量好，对围岩扰动少，增加施工安全，具有良好经济效益； 4）施工参数因地而异，方法灵活。 3 适用范围 本工法适用软岩、硬岩等地质条件下的铁路、公路、水工等隧道和岩石边坡处理。 4 技术标准 《工程地质手册》第四版-2007；《爆破工程消耗量定额》GY102-2008；《爆破安全技术规程》GB6722-2011；《高速铁路隧道工程施工技术指南》铁建设[2010]241号；《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10753-2010；《隧道现代爆破技术》。 5 施工方法 光面爆破是根据岩石岩性、产状和开挖断面大小入手，确定爆破深度、炸药类型、
隧道全断面开挖光面爆破工法光面爆破是通过正确选择爆破参数和合理的施工方法，达到爆后壁面平整规则、办公设备线符合设计要求的一种控制爆破技术。隧道全断面开挖光面爆破工法，是应用光面爆破技术，对隧道实施全断面一次开挖的一种施工方法。它与传统的爆破法相比，最显著的优点是能有效地控制周边眼炸药的爆破作用，从而减少对围岩的扰动，保持围岩的稳定，确保施工安全，同时，又能减少超、欠挖，提高工程质量和进度。 一、光面爆破作用原理 光面爆破的破岩机理是一个十分复杂的问题，目前仍在探索之中。尽管在理论上还不甚成熟，但在定性分析方面已有共识。一般认为，炸药起爆时，对岩体产生两种效应：一是药包爆炸气体膨胀做功所起的作用。光面爆破是周边眼同时起爆，各炮眼的冲击波向其四周作径向传播，相邻炮眼的冲击相遇，则产生应力波的叠加，并产生切向拉力，拉力的最大值发生在相邻炮眼中心边线的中点，当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时，岩体便被拉裂，在炮眼中心边线上形成裂缝，随后，爆炸气的膨胀使裂缝进一步扩展，形成平整的爆裂面。 二、光面爆破的技术要点 要使光面爆破取得良好效果，一般需掌握以下技术要点： 1、根据围岩特点，合理选定周边眼的间距和最小抵抗线，尽最大努力提高钻眼质量。 2、严格控制周边眼的装药量，尽可能将药量沿眼长均匀分布。 3、周边眼宜使用小直径药卷和低猛度、低爆速的炸药。为满足装结构要求，可借助导爆索(传爆线)来实现空气间隔装药。 4、采用毫秒微差有序起爆。要安排好开挖程序，使光面爆破具
有良好的临空面。 (一)周边眼常用参数的选择 1、周边眼间距E 它是直接控制开挖轮廓面平整度的主要因素。一般情况下E=(12～15)d，其中炮眼直径d=35～45mm。对于节理较发育、层理明显以及开挖轮廓要求较高的地下工程，周边眼间距可适当减小，也可在两炮眼之间增加一个不装药的导向空眼。 2、最小抵抗线W(光面层厚度) W直接影响光面爆破效果和爆碴块度。其取值在(13～22)d围，且W≥E。 3、周边眼密集系数K 一般情况，以K=E/W=0.7～1.0为宜。 4、装药集中度q 采用2号岩石炸药进行光面爆破时，若预留光爆层，q=0.15～0.2kg/m；若全断面一次爆破，则q=0.2～0.3kg/m。如果采用其它炸药，则需进行换算，其换算系数C按下式求得： C=1/2(2#岩石炸药猛度/换算炸药猛度+2#岩石炸药爆力/换算炸药爆力) 选取光面爆破参数可用类比法或查表(见表1)，必要时要在与所做工程地质条件相类似的岩层中试验，以求得更准确的爆破参数。
新建铁路太原至中卫(银川)线ZQ-II标 关键工序、特殊过程施工方案 【光面爆破】 编制： 复核： 审核： 中交太中银铁路工程第八项目经理部 二OO六年十二月 光面爆破施工方案
一、工程说明 太中银铁路ZQ-II标八项目管段内共有7座隧道，2座为黄土隧道，其余均为石质 隧道，通过地层主要为砂岩夹泥岩地层，岩层产状水平，节理裂隙发育。地下水主要为基岩裂隙水及第四系孔隙潜水，部分地段地下水为承压水。由于本段围岩所具有的特点决定了隧道开挖成拱性差，开挖支护难度大，进而影响施工进度、施工质量及施工安全，因此对隧道的光面爆破提出了更高的要求。 本段内围岩级别有Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级，针对不同的围岩级别采用不同的开挖方法，主要有全断面法、台阶法、中隔壁法，本施工方案针对不同的开挖方法、不同的地质情况确定合理的钻爆方案，选择合理的爆破参数和施工工艺，提高光爆效果和效率。 二、隧道光面爆破施工工艺 1、光面爆破施工工艺流程 见图1“光面爆破施工工艺流程图”。 2、光面爆破工艺要求 ⑴钻爆设计 ①设计原则： 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，掏槽眼加深10～20cm。 严格控制周边眼装药量，间隔装药，使药量沿炮眼全长均匀分布。 选用低密度低爆速、低猛度的炸药；本工程采用岩石销铵炸药和乳化炸药，非电毫秒雷管起爆。采用微差爆破，周边眼采用导爆索起爆，以减小起爆时差。 ②钻爆设计要求 爆破作业由爆破工程师根据地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具、爆破器材等进行爆破设计。 合理选择爆破参数，根据围岩情况合理选择中空直眼或斜眼掏槽。爆破后要求炮眼痕迹保存率：硬岩≥80％，中硬岩≥60％，并在开挖轮廓面上均匀分布，两次爆破衔接台阶不大于15cm。 每次爆破后通过爆破效果检查，分析原因，及时修正爆破参数，提高爆破效果，改善技术经济指标。 洞口附近爆破施工严格控制单段装药量，降低震速，确保周边民房及其他构筑物的安全。
隧道施工中的光面爆破技术及实施研究 发表时间：2019-01-11T11:03:48.647Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第31期作者：赵雷[导读] 本文将对隧道施工中的光面爆破技术及实施研究，进行一定分析探讨，并结合实际对其做相应整理和总结。中铁十二局集团第三工程有限公司山西太原 030000 摘要：随着当前社会经济的进步，我国城市化进程的加快，使得隧道交通工程建设项目逐年增多，隧道工程所具有的长度大、断面大、埋深大等特性，在进行施工时所涉及专业知识较广，整体施工要求相对较高。光面爆破技术作为隧道施工中的主要技术，其能够在保障隧道工程质量基础上，有效提升整个隧道工程施工效率，一定程度上促进了我国隧道交通工程整体施工水平。接下来本文将对隧道施工 中的光面爆破技术及实施研究，进行一定分析探讨，并结合实际对其做相应整理和总结。 关键词：隧道施工；光面爆破技术；实施研究 从现实角度出发隧道施工中的光面爆破技术即新奥法施工三大核心之一，其通过正确选择爆破参数和符合实际的施工方法，进行分区分段尾插爆破，来确保爆破后相应轮廓线达到预期设计要求，其可看做是一种临空面平整规则控制爆破技术。光面爆破技术在隧道施工已广泛应用，实际实施期间根据相应地质条件具体情况，在岩体较好地段做全断面开挖施工，而此期间利用光面爆破实现了周围岩体整体性不被破坏同时，有效保障整个隧道开挖质量，使相应工程整体施工安全性和经济效益得到全面提升。 一、隧道施工中的光面爆破技术要点及工艺 1、光面爆破技术要点 隧道施工中的光面爆破技术主要是指在隧道开挖期间，为有效控制其岩体轮廓而采用的一种爆破技术，其通过在周边眼同时起爆的形式，使各炮眼冲击波可以向四周径向传播，相邻炮眼冲击相遇便会产生一定应力波叠加，出现切向拉力，而拉力最大值往往是发生在相邻炮眼中心连线中点，此时岩体极限抗拉强度处于此相应拉力下，岩体便发生拉裂现象，且在炮眼中心连线形成清晰裂缝，之后爆炸产物膨胀作用会使裂缝进一步呈扩展状态继而形成较为平整的爆裂面。光面爆破技术原理即依据提前顺延设定好轮廓，进行完备的裂缝表层建构，按照不耦合特性药包做架构设置，并对其孔壁所布设药包中做环状间隔，使空气阻隔缩减相应附着爆炸压力，确保爆破可控性完全得以展现。 2、光面爆破工艺工序 隧道施工中光面爆破技术工艺工序专业性相对较强，各环节连续性极强，一旦任一环节出现失误偏差都会导致整个光面爆破施工无法达到预期的状况发生，因此对其工艺工序做好实时把控便显得极为必要。当前隧道施工中光面爆破技术工艺工序，先要做好相关准备工作，准备工作达标后开始进行测量放样布置炮眼工作，之后进行定位开眼，定位开眼完成后进行钻孔、清孔、装药设置，待装药完毕做联接起爆网络设置，按照起爆、洒水降尘、通风、危石处理、清渣、整修成型的顺序，来完成着整个光面爆破施工[1]。 二、影响光面爆破因素 隧道施工中光面爆破技术应用可以有效提升整体工程施工效率和施工质量，但其在实际实施期间由于其自身技术特性和工艺环节较多特点，所受各方影响因素相对较多。比如部分围岩类别、节理缝隙发育程度、岩层走向等都会对整个光面爆破效果造成一定影响；在施工期间钻眼精度不足、钻眼角度误差，开眼误差等都是影响整个光面爆破最终施工质量的关键因素。 与此同时爆破参数、爆破器材、爆破工艺等都是影响其光面爆破效果的重要因素，比如在实际实施期间为获取较好爆破效果及开挖进尺，必须根据具体信息选取合适炸药及起爆器材，并规范正确装药结构和起爆顺序，在现场试验基础上不断进行必选，以达到优化爆破设计参数的目的，此期间一旦任一环节出现偏差便会导致最终光面爆破效果无法达到预期的状况发生。 三、隧道施工光面爆破技术实施 1、周边眼间距的合理设定 结合上文对隧道施工中的光面爆破技术要点、工艺、影响因素分析，在实际实施期间，先要对其工序流程环节做合理确认，并对各专业节点做好实时把控，以此使整个隧道施工质量能够完全以保障。注重周边眼间距的合理设定，根据以往经验来看光面爆破周边眼间距通常为E=8---18d。其中E为孔距，而d则为炮眼直径，同时对相应隧道岩层类型做好实时分析，考虑隧道断面较大，按照“短进尺，弱爆破”施工原则确保围岩自承能力得到发挥，以此设定合理的炮眼间距，使发生围岩扰动概率降至最低，整个爆裂轮廓完全达到预期要求[2]。 2、装药量及装药结构设置 结合周边眼数量确定相应线装药密度，这个过程中如果周边眼用药量超过标准数值，便会导致围岩扰动现象，极易引发超挖状况。因此结合实际对其装药量进行实时确定便显得极为必要，此期间按照周边眼的线装药密度一般为0.15～0.25kg/m，如果是采取全断面爆破，装药密度需适当增加，一般可达0.3～0.35kg/m；以此使爆破质量得到有效保障。针对装药结构在实际实施期间，必须采取小直径药卷连续不耦合装药结构设置，相应光面爆破不耦合系数要大于2，且药卷直径不得小于炸药临街直径，确保其爆破定向可控同时，使炸药效能得到最大限度发挥，避免资源浪费的现象发生。 3、光面爆破施工要点把控 进行光面爆破施工期间必须做好钻眼工作，此期间主要将炮孔准确按照相应设计角度、深度、间距钻至既定位置来确保整个光面爆破施工的顺利开展进行；相应炮眼眼位标注、点出、钻凿环节必须严格按照相关图纸进行施工，周边眼必须做到相互平行且最终是落在同一平面上，以此使整个光爆质量能够得到有效保障。通常情况下周边眼往往会以一定角度向轮廓外偏斜，因此对其进行外插设置便显得极为必要，将眼底在设计轮廓线外做不超过20CM设定，继而有效提升整个炮眼实际利用率，获取预定设计轮廓表面同时不会发生欠挖超挖的现象。在进行装药时必须在炸药装入炮眼前，对炮眼进行实时检查，将炮眼残渣、积水做仔细排除，并检查其眼位深度、角度是否达到设计标准等，之后按照规范操作流程进行装药工作。装药完成后必须实时进行堵塞作业，这个过程中明确对炮孔堵塞本质是为保障炸药充分反应，避免不完全爆炸的现象出现，同时为防止高温高压气体过早从炮眼溢出，使爆炸产生能量更多转换成破碎岩体机械功，来全面提升炸药的实际使用率，对其堵塞材料最好选取砂子与黏土的混合物，将堵塞长度控制在20CM以上，以此使光面爆破施工质量得以全面体现。 4、聚能药包以及起爆方法专业应用
目录 一、工程概况 (2) 二、施工方案 (2) 1、湿接缝施工步奏 (2) 三、质量保证措施 (2) 四、安全保证体系及措施 (6) 五、环境保护措施 (8) 六、结论 (8)
大广高速S18标首件隧道光面爆破施工总结 一、工程概况 塘基二号隧道是广东省连平（赣粤界）至从化公路S18标中的一个单位工程，位于广东省广州从化市吕田镇塘基村，为双向六车道分离式隧道。隧道为小净距隧道，自隧道进口～中部～隧道出口的线间距分别为14.7m～17.2m～16.4m；本隧道属于浅埋偏压隧道，左线最大埋深约73米，右线最大埋深约62米，其中右线K106+680～ZK106+760段拱肩距离地表最薄处仅5米。 二、施工方案 1、支座安装施工步奏 （1）、施工顺序 见图1-1：Ⅲ级围岩台阶法开挖施工示意图。 （2）、施工方法 开挖采用自制开挖台架、YT-28凿岩机钻眼或凿岩台车钻眼，塑料导爆管非电起爆系统，毫秒微差有序起爆，光面爆破。上台阶用挖掘机翻碴，下台阶用挖装机装碴，自卸汽车运碴。施工中合理调整工序，实行“钻爆、装碴、运输”机械化一条龙作业。隧道开挖后及时施作初期支护，下半断面开挖后仰拱（或铺底）紧跟。
纵断面示意图施工步骤图 图1-1 Ⅲ级围岩台阶法开挖施工示意图 （3）、爆破设计 爆破开挖使用RJ-2型乳化炸药，爆破网络采用非电毫秒雷管起爆、孔内微差爆破。
边眼间距采用50cm，抵抗线70cm，E/W取为0.70。上台阶采取三级复式楔形掏槽，掏槽眼钻孔相对循环进尺加深0.3m，连续装药；底板眼向外斜5度，孔深较进尺加深20cm。周边眼采用φ25mm药卷间隔装药结构，其它炮眼采用φ32mm药卷连续装药结构。 表4-3 Ⅲ级围岩光面爆破参数表
光面爆破安全管理及技术规定(三篇) 方案计划参考范本 目录： 光面爆破安全管理及技术规定一 地面瓦斯安全管理规定二 平面刨安全管理规定三 - 1 -
光面爆破安全管理及技术规定一 光面爆破的安全管理及技术规定，在光爆工作中占有重要位置，所涉及的范围和内容非常广泛。本章重点介绍光面爆破的安全管理工作，光爆常见质量事故的预防与处理，光面爆破的排险工作，以及光面爆破的有关技术规定等内容。安全与管理一、光面爆破的安全组织工作在组织光面爆破施工时，各级领导要切实重视抓好安全工作，成立相应的安全组织。建立一些必要的规章制度，如安全工作责任制度、安全教育制度、安全检查评比制度等等。领导要以身作则，跟班作业，并做到勤检查，勤教育，发现问题及时处理。安全组织的职责是： 1、协助各级领导做好各项预防事故工作； 2、宣传安全施工的重要意义，督促施工人员遵守安全操作规程，检查安全措施的落实情况； 3、遇到影响安全工作的紧急情况，有权命令立即停工，并及时报告上级处理； 4、定期召开安全会议，分析研究安全工作情况，针对存在问题，提出或制定出具体措施。 5、总结和推广安全施工的先进经验。 二、光面爆破掘进作业的安全工作掘进作业，应根据石质情况，制定出塌方、落石、地下涌水等抢救方案，规定防险信号、人员撤离路线、避险地点和准备技术处置使用的器材等。凡进洞人员必须戴防险帽，禁止在洞内坐、卧、睡觉、打闹和烤火。坑道作业应有良好的照明设备，转弯处和直线部分每隔10~15m应设一盏照明灯，作业面上应有足够的照明灯具。1、钻孔做到以下几点： （1）应根据作业面的大小，风钻多少，明确划分作业区域，规定作业手的位置。 8 / 8
光面爆破设计原理及实列分析 前言 光面爆破就是将周边眼范围内的岩石爆下来，形成规整的轮廓壁并尽可能多的保留半边眼痕迹和减小对围岩的扰动。通过控制爆破的作用范围和方向，使爆破后的岩面光滑平整，防止岩面开裂，以减少超、欠挖和支护的工程量，增加岩壁的稳定性，减弱爆破振动对围岩的扰动，改善支护结构物的受力状况，确保施工安全和延长使用年限等方面有重大意义。 1 光面爆破的机理 光面爆破是沿开挖轮廓线布置间距较小的平行炮眼，在这些光面炮眼中进行药量较少的不耦合装药，然后同时起爆，爆破时沿这些炮眼的中心连线破裂成平整的光面。通过国内外实验室研究和现场生产实践可以看出，光面爆破是由于采用不耦合装药，药包爆轰后，炮眼壁上的压力显著降低，此时药包的爆破作用为准静压力。当炮孔压力值低于岩石的抗压强度时，在炮眼壁上不至造成“压碎”破坏。这样爆轰波引起的应力波和凿岩时在炮眼壁上造成的应力状态相似，只能引起少量的径向细微裂隙。裂隙数目及其长度随不耦合系数和装药量而不同。一般在药包直径一定时，不耦合系数值愈大，药量愈小，则细微裂隙数愈少而长度也愈短。 光面炮眼组同时起爆时，由于起爆器材的起爆时间误差，不可能在同一时刻爆炸。先起爆的药包的应力波作用在炮眼周围产生细微径向裂隙（图1-b的A 炮眼）。由于B炮眼所起的导向作用，结果沿相邻两炮眼连心线的那条径向裂隙得到优先发育。在爆炸气体作用下，这条裂隙继续延伸和扩展，在相邻两炮眼的连心线同眼壁相交处产生应力集中，此处拉应力最大。A、B两炮眼中爆炸气体 图1 光面爆破时炮眼连心线上破裂面的形成
2.光面爆破的参数及工艺 2．1 光面爆破主要有以下几个参数 影响光面爆破效果的主要参数是：不偶合系数（D ）、装药集中度（q ）、炮眼间距（E ）、周边眼密集系数（m ）和最小抵抗线（W ）. 2.1.1不偶合系数 不偶合系数是指炮孔直径d 和药卷直径d 0之比。 D=d/ d 0 药卷在有空隙的炮眼中（不偶合装药）爆炸时，形成的冲击波随不偶合系数的增大而衰减。导致爆破介质中的应变随不偶合系数的增大而衰减，在双对数坐标系中，应变与不偶合系数间的规律，见图2。不偶合系数D 一般为1.25～2.0范围内，在1.5左右比较合适。 2.1.2装药集中度 间隔装药，以装药长度的平均线装药密度计，隧道爆 10 20 30 60200 500 1000 2000 3000 D=3.7 D=2.71 D=1.83 μ r r 1
光面爆破原理及其在生产中的应用 摘要：随着锚喷支护在井下工程中的广泛应用，光爆技术得到了迅速的发展。利用光面爆破技术，选择合理的施工方法及爆破参数，不仅可以提高巷道的施工质量，而且可以提高巷道的掘进速度。同时把光面爆破技术应用于回采工作面，可较好的维护矿柱及顶板的稳定，减少爆破产生的围岩裂隙，增加回采的安全性和可靠性。 关键词：光爆原理应用优点 荣官地区石膏矿采用片盘斜井开拓，走向前进法房柱法开采矿房，矿房间采用留连续矿柱支撑顶板。采区巷道布置在I2G2I3层位，采用普通方法爆破，巷道轮廓外裂隙区的范围增加，围岩强度小，巷道的稳定性差，同时巷道开挖面凸凹不平，受爆破震动及地压活动影响，巷道帮、顶不稳定，片板现象时有发生。在开采底部矿层（I2G2 I 3）期间，采用G1夹层做顶，由于G1夹层下部有0.3米厚的一层顶板易脱落，采用普通方法爆破顶板经常会发生大面积离层脱落冒顶现象，给矿井生产带来了严重的安全隐患。 1.地质概况 荣官地区石膏矿开采寒武纪馒头组石膏，一膏组呈层状赋存于下寒武统馒头组四段砖红色白云质泥岩之下，系复合膏层，由三层石膏、硬石膏夹两层灰绿色泥质含膏白云岩组成，膏层由上至下依次编号为I1、I2和I3膏，膏层由上至下厚度分别为1.4米、0.9米和0.9米，夹层编号为G1和G2，夹层厚度分别为1.79米和0.6米。石膏硬度为f=4～６，容重为2.6吨/米3。 一膏组膏层顶板为砖红色白云质泥岩，平均厚26米，主要成份为泥质，层位稳定，硬度系数f=5；膏层硬度系数f=6，底板为紫红色泥质白云岩，厚21米，硬度系数f=9，层理、节理均发育。 2.光面爆破的基本原理 光面爆破是合理选择爆破参数的先进控制爆破技术。从爆破方法来分，光爆可分为三类：轮廓线鉆眼法、预裂爆破法、修边爆破法。与普通爆破相比光爆具有巷道表面轮廓规整，符合设计断面尺寸，巷道围岩很少产生炮震裂缝，最大限度保持围岩自身强度的特点。 光爆与普通爆破所不同的是光爆在巷道周边上要多打眼，少装药，并最后起爆，以确保将光爆层的岩石沿着周边眼的连线切割下来。因此光爆的关键是如何将光爆层的岩石沿周边眼连线规整的切割下来。 根据岩层的不同情况，通过合理选择炸药，正确确定周边眼的爆破参数，选择合理的装药结构及保证周边眼采用高精度毫秒雷管控制起爆时差等措施来实现。 2.1合理确定周边眼的间距和最小抵抗线 在采用预留光面层的爆破中，爆破后岩面的平整程度与最小抵抗线W和周边眼距E的比值K（炮眼密集系数）有关。实践表明，当K=E/W=0.8～1.0时，能得到较好的爆破效果，K值过大，爆破后两个炮眼之间的岩壁上会留下一块凸起的岩石，K值过小爆破后两个炮眼的岩壁要受到破坏，使岩壁凹入，达不到光爆效果，K值应根据岩石的硬度系数和有无裂隙而定；在巷道曲率半径小的部位或岩石松软、破碎节理发育带，应取K=0.6～0.8；巷道断面小或岩石坚硬时，K=1.0～1.2为宜。周边眼距E，一般取400～500毫米；在两帮和跨度大的拱顶上，间距可增大至700毫米，在三心拱两侧曲率半径小的地方，眼距适当缩小至300～400毫米；在裂隙、节理发育或层理明显的岩石中眼距应适当缩小，当工作面有软岩层时，在软岩中增加1～2个起导向作用的空眼，以保证成型规整。 2.2严格控制周边眼的装药量 为避免围岩产生裂缝，必须严格控制周边眼的装药量。合理的装药量应该是在炮眼间产生贯穿裂隙，又不致破坏围岩。根据实践经验，使用乳化炸药时，软岩（f=2～3）周边眼装