5 轮廓控制爆破技术
轮廓控制爆破技术包括：光面爆破法、预裂爆破法、缓冲爆破法、密集空孔法、龟裂爆破法、定向断裂控制爆破等。其中，光面爆破和预裂爆破技术因具有独特优势而应用最多。
5.1 光面爆破
光面爆破是先爆除主体开挖部位的岩体，然后再起爆布置在设计轮廓线上的周边孔药包，将光爆层炸除，形成一个符合设计轮廓的开挖面。
根据断面和施工条件、施工方法不同，光面爆破法可分为预留光面层法和全断面一次爆破法（简称全断面法）。
图5-2 地下工程开挖光面爆破炮眼布置示意图
(a)全断面开挖一次起爆法；图内数字1~12同时代表起爆顺序；W—顶拱光爆层厚度；E—光面眼间距；(b)预留光面层法
5.1.1 地下工程开挖光面爆破
光面爆破法又包括全断面法和预留光爆层法。其爆破方法要研究的问题主要是炮眼布置、炮眼参数以及装药起爆等。
5.1.1.1 全断面法
其掏槽眼、辅助眼等的参数按掘进爆破设计；周边眼则按光面爆破设计。全断面炮眼常用多段毫秒导爆管起爆系统配合导爆索顺序起爆。周边眼多采用导爆索连接同时起爆。
全断面法爆破效率高、掘进速度快、经济技术效益好、施工安全，容易推广。
例如，紫金山金矿25 m2断面巷道自从成功实施全断面一次成型光面爆破技术后，月进尺由原来不足60m提高到120m，眼痕率大于80%；超挖量由15~20%减少到3%，降低了成本和支护费用，提高了掘进台班效率和施工安全性。
5.1.1.2 预留光爆层法
对于大断面巷道或硐室常采用的分部掘进爆破，包括台阶法和导坑（硐）法，都采取预留光爆层。
5.1.2 周边眼光面爆破参数设计
5.1.2.1 主要参数
•全断面法光面爆破参数选择与岩石和地质条件、炸药的品种与性能、隧道开挖断面的尺寸、装药结构、起爆方法等因素有关。
•光面爆破主要参数有：炮孔直径d、炮孔间距a、光爆层厚度W、周边孔的密集系数m、不耦合系数k和线装药密度q等。
（1）周边眼间距a
一般取：a=(8～18)d (5—1)
（2）光爆层厚度W
即周边眼起爆时的最小抵抗线W。
一般：W=(10～20)d (5—2)
（3）周边孔的密集系数m
m= a /W 或m= 0.7 ～1.0
（4）不耦合系数k
实践证明，当不偶合系数在1.5~3.43范围时，缓冲作用最佳，光爆效果最好。（5）线装药密度
线装药密度指炮孔装药量对不包括堵塞部分的炮孔长度之比。
软岩：70～120g/m；中硬岩：100～150g/m；
硬岩：150～250g/m。
表5-1隧道光面爆破参数实例
注：小炮孔爆破，Φ42mm左右，开挖断面40～50m
5.1.2.2 周边眼装药结构
周边炮孔的装药结构大体有径向不耦合装药、轴向空气间隔装药。一般分为孔口堵塞段，正常装药段及孔底加强段等三部分，堵塞段的长度一般可取炮孔深度的1/4~1/3（不宜小于20cm），以保证爆破时气体不致过早地逸出。
5.1.3 光面爆破质量标准和影响因素
5.1.3.1评定光面爆破效果的主要指标
•地下工程掘进光面爆破，一般认为：
①平均线性超挖量≤l00mm；最大线性超挖量≤250mm；
②爆破进尺达到设计要求，块度满足装渣要求；
③孔痕率：硬岩应大于80%，中硬岩应大于70％，软岩应大于50％，并在轮廓面上均匀分布。
表5-2 铁路隧道光面爆破质量评定标准
5.1.3.2 影响光面爆破质量的因素
主要是光面爆破参数选择和光面孔的钻孔精度。关于钻孔精度应该做到准、平、直、齐。
5.1.4 隧道掘进光面爆破实例：
（1）工程概况
渝怀铁路杉树陀隧道,全长4732m，是渝怀铁路重点工程之一。隧道出口单线通过的暗河、溶洞、断层较多，岩质以灰岩、白云岩、炭质页岩为主，溶洞发育，节理发育围岩类别为Ⅲ类、Ⅳ类，施工难度大，采用全断面光面爆破。
2.光面爆破技术的主要参数
(1) 周边炮眼直径, d = 45mm；
(2)周边眼间距a，取起拱线以上a= 65cm，起拱线以下a= 50cm；
(3)最小抵抗线(光面层厚度)W，根据围岩情况，取70 cm；
(4)周边眼密集系数m，取m=0.8；
(5)线装药密度q，通常q = 0.2~0.3kg/m，取q = 0.24 kg/m。
3.周边孔装药结构
结合实际情况,一般孔深3m，周边孔线装药密度取0.24kg/m，采用φ20×150g药卷,共需5卷，其装药结构见图5-5；
4.全断面光爆布孔方法
围岩布孔计算：周边孔37个，底孔11个，辅助孔62个；掏槽孔中心布置3个φ108mm 空孔（不装药）；周边设10个内倾35°掏槽眼，如图5-6所示。
5. 起爆顺序
采用1、3、5、7、9、11、13、15、17、19共10段微差毫秒导爆管雷管，复式网路，全断面一次起爆,其顺序为掏槽眼、辅助眼、周边眼、底眼。
6.爆破效果
周边孔布置参数选定是合理的,隧道开挖轮廓整齐、美观，起拱线以上半眼率几乎达100%，下半断面半孔率达90%以上，大大提高了工效，并且每米可以减少开挖量0.8m 3左右、回填量0.8m 3，每延米可节省240元，经济效益显著，不但确保了施工安全、质量，也加快了施工进度。
图5-5 周边孔（光面眼）装药结构（单位：cm ）
图5-6 Ⅲ类围岩隧道全断面炮孔布置
65
9×
5011—空孔；2—掏槽孔;3—辅助孔；
4—周边孔；5—底孔
2
3
4
5
一、填空题（每空1分，共计30分） 1.1施工导流的方式大体上可分为两类，即分段围堰法导流及全段围堰法导流。 1.2采用分段围堰法导流量，纵向围堰位置的确定，也就是河床束窄程度的选择是关键问题之一。 1.3分段围堰法导流一般适用于河床宽、流量大、工期较长的工程。 1.4束窄河床导流一般取决于束窄河床的允许流速，即围堰及河床的抗冲允许流速。 1.5有一工程，在施工中，导流设计流量为60m3/s，单侧收缩，围堰和基坑所占的过水面积为1500m2，原河床的过水面积为4500m2，则该工程的面积束窄度为，束窄段河床的平均流速为 1.6设计导流明渠时，必须重视如下问题：明渠的糙率、明渠的出口消能、明渠与永久建筑物的结合。 1.7水利水电工程施工中经常采用的围堰，按其所使用的材料可分土石围堰、草土围堰、袋装土围堰、胶凝砂砾石围堰、钢板桩格型围堰、混凝土围堰。 1.8水利水电工程施工中经常采用的围堰，按其与水流方向的相对位置可以分为横向围堰、纵向围堰。 1.9水利水电工程施工中经常采用的围堰，按导流期间基坑淹没条件可以分为过水围堰和不过水围堰 1.10过水围堰除需要满足一般围堰的基本要求外，还要满足堰顶过水的专门要求。 1.11围堰的平面布置一般应按导流方案、主体工程轮廓对围堰提出的要求而定。 1.12堰顶高程取决于导流设计流量及围堰的工作条件。 1.13纵向围堰的堰顶高程，要与束窄河段导流设计流量时的水面曲线相适应。 1.14围堰的防渗、接头和防冲是保证围堰正常工作的关键。 1.15导流设计流量一般需结合导流标准和导流时段的分析来决定。 1.16所在在施工导流中，常把截流看作一个关键性问题，它是影响施工进度的一般控制项目。 1.17河道有立堵法、平堵法、立平堵法、下闸截流以及定向爆破截流等多种方法，基本方法为立堵法、平堵法两种。 1.18水库蓄水可按保证率为75%-85%的月平均流量过程线来制订。
复习资料： (二) 单孔装药量计算 单个炮孔的装药量Q 由被爆岩体的体积乘以炸药单耗得出，一般单排孔爆破或多排孔的第一排由下式计算： H qaW Q d = （2-16） 从第二排孔起单孔装药量按下式计算： kqabH Q = （2-17） 式中 k —岩石阻力系数，一般毫秒爆破取1.1~1.3；齐发爆破取1.2~1.5；最后一排炮孔取上限值。其余符号意义同前。 当台阶坡面角α＜55°时，为避免装药量过大造成危险，应按最小抵抗线计算单孔装药量，即把W d 换成W 。 根据单孔装药量，可以计算单孔实际装药长度和线装药密度： () ? =21/4D Q L π? ==2125.0/D L Q q L π， （2-18） 式中 D —炮孔直径，m ；?—装药密度，kg/m 3 。 (三) 堵塞长度 深孔堵塞长度的选取与钻孔直径和所选炸药单耗有关。保证合理的堵塞长度和良好的堵塞质量，可以降低爆炸气体能量损失并尽可能地增加装药量和钻孔延米爆破方量。片面增加堵塞长度虽能保证安全，但易对深孔爆破效果造成不良影响：在深孔台阶控制爆破中会造成大块率增加；在拉槽深孔爆破中（路堑施工）会造成大块率增多、表层松动不够、甚至仅产生裂缝；堵塞长度不够或质量不好时，则炸药能量损失大，影响钻孔下部岩石的爆破破碎效果，并产生较强的个别飞石和空气冲击波、噪声危害，甚至会造成“冲炮”（爆炸气体、飞石直接从炮口上冲）。 堵塞长度0L 可按以下经验公式选取： 00.75d L W ≥ （2-19） 对垂直深孔，可取()00.75~0.85d L W =；对倾斜深孔，可取()00.9~1.0d L W = ； 或 ()020~40L D = （2-20） 深孔孔口堵塞长度直接影响个别飞石的距离。实践表明，一般深孔堵塞长度大于30倍孔径时，不会产生飞石；所以，一般深孔堵塞长度可取30~35倍孔径；矿山大孔径深孔堵塞长度大于5m 时，不会产生冲炮。矿山大孔径深孔堵塞长度多取5~8m ，如果发现堵塞长度过小，宁可放弃该炮孔或另做处理。如果堵塞和装药长度明显不合理，应调整孔网参数或改变孔径。 深孔控制爆破中，应该让最小抵抗线（底盘抵抗线）的指向离开所要保护的对象。设计时，还可以通过改变起爆顺序、多面临空时不同方向上选择不同抵抗线数值来满足安全要求。
5 轮廓控制爆破技术 轮廓控制爆破技术包括：光面爆破法、预裂爆破法、缓冲爆破法、密集空孔法、龟裂爆破法、定向断裂控制爆破等。其中，光面爆破和预裂爆破技术因具有独特优势而应用最多。 5.1 光面爆破 光面爆破是先爆除主体开挖部位的岩体，然后再起爆布置在设计轮廓线上的周边孔药包，将光爆层炸除，形成一个符合设计轮廓的开挖面。 根据断面和施工条件、施工方法不同，光面爆破法可分为预留光面层法和全断面一次爆破法（简称全断面法）。 图5-2 地下工程开挖光面爆破炮眼布置示意图 (a)全断面开挖一次起爆法；图内数字1~12同时代表起爆顺序；W—顶拱光爆层厚度；E—光面眼间距；(b)预留光面层法 5.1.1 地下工程开挖光面爆破 光面爆破法又包括全断面法和预留光爆层法。其爆破方法要研究的问题主要是炮眼布置、炮眼参数以及装药起爆等。 5.1.1.1 全断面法 其掏槽眼、辅助眼等的参数按掘进爆破设计；周边眼则按光面爆破设计。全断面炮眼常用多段毫秒导爆管起爆系统配合导爆索顺序起爆。周边眼多采用导爆索连接同时起爆。 全断面法爆破效率高、掘进速度快、经济技术效益好、施工安全，容易推广。 例如，紫金山金矿25 m2断面巷道自从成功实施全断面一次成型光面爆破技术后，月进尺由原来不足60m提高到120m，眼痕率大于80%；超挖量由15~20%减少到3%，降低了成本和支护费用，提高了掘进台班效率和施工安全性。 5.1.1.2 预留光爆层法 对于大断面巷道或硐室常采用的分部掘进爆破，包括台阶法和导坑（硐）法，都采取预留光爆层。 5.1.2 周边眼光面爆破参数设计 5.1.2.1 主要参数 •全断面法光面爆破参数选择与岩石和地质条件、炸药的品种与性能、隧道开挖断面的尺寸、装药结构、起爆方法等因素有关。 •光面爆破主要参数有：炮孔直径d、炮孔间距a、光爆层厚度W、周边孔的密集系数m、不耦合系数k和线装药密度q等。 （1）周边眼间距a 一般取：a=(8～18)d (5—1) （2）光爆层厚度W 即周边眼起爆时的最小抵抗线W。 一般：W=(10～20)d (5—2) （3）周边孔的密集系数m
采矿工程巷道掘进和支护要点 摘要：在现代采矿业中，企业需要在注重采矿效益的同时，加强矿场安全性研究，这样才能在激烈的市场竞争中实现长期稳定健康的发展。在矿山开采工程中，企业要正确处理巷道掘进和支护技术之间的关系，认真研究所在矿山地质条件，明确围岩环境、地质条件、地表应力对巷道掘进和支护工作的影响，同时采取针对性的矿井支护策略，使巷道支护方案真正保障矿井掘进工作安全进行，推动采矿行业实现经济效益与安全效益的“双赢”。 关键词：采矿工程；巷道；掘进；支护要点 能源是社会经济发展的主要推动要素之一，矿山作为国家所需能源的重要供给方，在推进经济建设上起着难以替代的作用。结合目前我国矿山开采形势，由于资源储存位置较深，开采过程中需做好巷道的掘进与支护工作。伴随着两项技术的进一步发展，大大提高了矿山开采的稳定性与安全性，为此，本文立足巷道掘进与支护技术的使用现状，针对技术的应用要点简要分析。 1采矿工程巷道特点 对于采矿工程巷道，可以将其特点整理为以下几点：第一，存在瓦斯爆炸风险。采矿工程巷道主要设置在矿层附近区域，矿层中如果存在瓦斯气体，具有一定的瓦斯爆炸安全风险。同时，已经废弃的旧矿井，也有可能会出现水害问题，影响巷道的正常使用。在开展采矿作业前，需要做好瓦斯检查、探水工作，避免因瓦斯气体或采空区积水，增加采矿人员人身安全风险。第二，为提升采矿工程效率，巷道会穿过一些强度偏弱的岩层，以此提升掘进效率。可是这部分强度偏弱的岩层没有更强的稳定性，容易受到后续采矿作业的影响，需要选择合适的掘进和支护方法，确保采矿工程的安全性。第三，巷道和井口拥有较长间距，采矿工作面数量多，布设较为分散，需要更复杂的通风设计，满足巷道通风、瓦斯排除需求。第四，巷道遵循随掘随采工作原则，实际投入应用的时间偏短，大多巷
高速公路隧道工程防水施工技术要点 摘要：对高速公路隧道开展施工作业，必须要结合隧道实际情况采取相对应 的施工方案和技术方案。进行隧道支护时，必须考虑到背面排水问题。同时，部 分公路隧道工程的施工需要设置施工缝和止水带。在本篇文章，笔者通过实际工 程案例进行分析，结合公路隧道工程的具体特点，剖析不同施工技术如何应用在 隧道工程中，以期提升公路隧道工程的防水质量，提升隧道工程的稳定性。 关键词：高速公路；隧道工程；防水施工；技术要点 引言 我国交通运输系统中不可缺少的部分是高速公路，高速公路运输量较大，推 动着区域经济的发展。21世纪经济社会的不断发展，城市化进程的加快，推动了 高速公路建设的发展。结合交通运输部的相关数据表明，2020年末，高速公路的 营业里程长达14.6万km，运营里程长达3.8万km。在我国的中西部地区，由于 山区较多，通常建设高速公路就会出现很多隧道工程，并且这些隧道工程中的地 质和水文环境比较复杂，施工过程中很容易出现涌水的现象。所以，要对隧道防 水施工技术进行研究，促进工程的施工质量提升，从而保证施工的安全，从而保 证运行过程的安全。由此可见，建筑施工企业必须要重视到公路隧道工程的防水 问题。 1高速公路隧道施工特点分析 对高速公路进行建设，最为重要的是隧道工程，隧道工程的施工质量对道路 运输和使用寿命有重要影响。通常在施工时，因为施工难度比较大、复杂程度高，容易导致安全事故，具有以下五个特点。 1.1工程建设的高难度、高风险 隧道工程的施工现场，施工地质条件的不同，会导致施工过程无法进行精准 的分析和预报，从而导致施工的危险性较大。结合许多新闻报道来看，最常见的
水利工程施工复习资料 第一章施工导流 1.1 全段围堰法、分段围堰法导流的特点、适用条件？绘图说明各时期导流建筑物组成(前、后期)？ 全段围堰法特点：利用一次断流围堰拦断河流，水流经旁侧的临时泄水建筑物下泄，基坑内全线施工。适用于河床较狭窄，施工面较小的河流中。导流建筑物的组成： .临时挡水建筑物：上游围堰、下游围堰； 临时泄水建筑的形式：导流隧洞、导流明渠、其它形式。 分段围堰法特点：在空间上把待施工的建筑物横河流向分成几段;在时间上把整个工期划分为几个施工时期，初期利用束窄河床导流，泄流通道与基坑各占部分河床空间；后期利用初期已建成的临时泄水建筑物导流，完成坝体施工。适用于河床较宽，施工工程量较大及有综合利用的河流中。 导流建筑物组成（P8）: 一期：挡水：一期上、下游横向围堰、纵向围堰；泄水：为束窄河床(部分河床)；二期：挡水：二期上、下游横向围堰、纵向围堰；泄水：为一期预先建成的导流底孔、缺口及其它泄水建筑形式。 1.2 围堰分类及特点。 围堰的分类 (1)按与水流相对关系分：横向围堰、纵向围堰 (2)按构筑围堰的材料分：土石围堰（特点：充分利用当地材料甚至开挖的废弃料，构造简单，施工方便，可在水流(深水)中施工，适应性广，可在岩基或软基上修建。）、砌石围堰、木围堰、草土围堰--当地材料（历史悠久，就在取材，断面紧凑，有一定抗冲能力。可在水中施工，便于拆除，施工速度快，常做纵向围堰。
但承受水头不大），钢筋砼及砼围堰（断面紧凑,抗冲、防渗和整体性强,易于与永久砼建筑物相结合.但需在低围堰防护下的干地基坑条件施工。可做纵向围和过水围堰。）、钢板桩围堰（施工速度快,多数钢板桩可重复使用.堰体断面紧凑,整体性强,具有较强的抗滑和抗倾能力.） (3)按围堰是否过水：不过水围堰、过水围堰 1.3 绘图说明土石围堰的堰体和基础的几种防渗形式？ 堰体防渗形式包括心墙、厚心墙、斜墙，也可用灌浆或防渗墙形成。 .围堰基础防渗：可用上游铺盖、帷幕、防渗墙。图见P16。 1.4 土石过水围堰的特点、破坏作用及保护措施？ 特点：允许过水，适用于基坑淹没导流方式。 破坏作用：泄流冲刷作用和渗透压力作用： 防护措施：大块石护面、钢筋石笼护面、加筋护面及混凝土板护面。 1.5 混凝土、钢板桩及其它围堰的特点？见1.2。 1.6 围堰的平面和立面布置？ 平面布置：全段围堰法初期导流应按导流方案、主体工程轮廓和对围堰的要求提出。距离：满足：基坑内排水、交通道、堆放材料、开挖边坡。 平面形态：>分段围堰法导流时，上、下游围堰常呈梯形布置，已满足水流顺畅。>全段围堰时，围堰常与河道垂直，以减少工程量。 >考虑与岸坡、基坑运输道路的布置和衔接。 立面布置：堰顶高程应高于堰前水位： 下游围堰堰顶高程Hd： Hd=hd+ ha + 安全超高 (安全超高查表) 上游围堰堰顶高程Hu： Hu=hu+ z+ ha + 安全超高 z为上下游水位差，m。 ha为吹程。 1.7 导流标准的含义，选取方法及其影响因素?(按规范确定) 导流标准的概念：选择导流进行施工导流设计的标准，包括初期导流标准、坝体拦