西翼轨道下山软岩段光面爆破施工技术研究

煤矿软岩治理关键技术研究应用西翼轨道巷底臌治理支护设计方案.doc国家重点基础研究计划973项目现场科学试验工程亭南煤矿软岩治理关键技术及应用研究西翼轨道大巷（试验段）底臌治理支护设计方案国家重点基础研究计划973项目课题组淄博矿业有限责任公司•亭南煤矿中国矿业大学（北京）岩土工程研究中心二〇〇八年十二月项目负责人淄博矿业集团：中国矿业大学（北京）：马厚亮董事长、教授级高工何满潮院长、教授、博导技术负责人淄博矿业集团：中国矿业大学（北京）：张文副总经理、高工孙晓明副教授、博士亭南煤业公司：赵庆民总工、高工项目主要研究人员淄博矿业集团研究人员：中国矿业大学（北京）研究人员：张文副总经理、高工何满潮院长教授博导赵庆民总工、高工孙晓明所长副教授博士吕强副总工、高工郭志飚博士后高汇斋工程师张浩高工陈方明副科长李国峰博士后杜林技术员张国锋博士研究生王炯博士研究生贾云东硕士研究生王福强硕士研究生目录前言 (1)第一部分支护设计图纸 (2)一．东翼轨道大巷断面支护设计图 (3)二．钢筋网加工图 (4)三．联网器加工图 (5)四．锚杆（索）托盘加工图 (6)第二部分支护设计方案 (7)一．支护设计 (8)二．支护设计参数表 (8)第三部分施工过程设计 (9)一．施工过程设计 (10)二．施工工艺要求 (11)三．注意事项 (12)四．973项目科研组织管理原则 (13)第四部分支护监测设计方案 (14)一．支护监测目的及内容 (15)二．巷道围岩表面位移观测 (16)三．锚杆受力监测 (16)四．监测仪器及数量 (18)五．数据处理及日常监测记录表 (18)前言亭南矿井位于彬长矿区中部，紧靠312国道，交通便利。

初步设计井田面积33.82km2，主采侏罗系8号煤层，煤层平均厚度8.29m，地质储量39883万吨，可采储量18429万吨，煤质为中灰、特低硫、低磷、中高发热量的优质烟煤，属不粘煤31号，煤层倾角2-7度。

软弱及破碎围岩隧道光面爆破技术探讨公路隧道在软弱及破碎围岩隧道条件下采用光面爆破开挖，与传统的分部分块开挖方法比较，减少了对围岩的扰动次数，简化了工序，使围岩的变形得到有效的控制，能保证安全施工。

同时可以有效地减少超欠挖，提高掘进速度，经济效益明显。

本文主要分析了光面爆破及其破岩机理、特点，并介绍了某公路隧道工程在软弱围岩地段隧道爆破施工技术，分析了光面爆破设计及施工方式。

标签软弱及破碎围岩；光面爆破；设计；施工一、光面爆破及其破岩机理、特点（一）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，形成一个平整的开挖面，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、轮廓线符合设计要求的一种控制爆破技术。

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。

（二）光面爆破的破岩机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，爆炸产物的膨胀作用使裂缝进一步扩展，形成平整的爆裂面。

（三）光面爆破的特点1、隧道成形规整，应力分布均匀有利于围岩稳定，从而提高围岩自承能力。

2、对围岩的扰动范围小，相应的炮震裂缝少，从而增加施工安全性。

3、光爆成形规整，有利于施作锚喷支护。

4、节约材料，降低工程造价。

尤其是减少超欠挖，可大大减少衬砌砼超灌量。

二、光爆技术在软弱及破碎围岩隧道中的应用（一）工程概况高平至沁水段高速公路阎家庄隧道位于黄土覆盖低山区，隧道为分离式隧道，全长3620m。

光面爆破施工技术探析-摘要：横山隧道埋深相对较大，岩层主要为砂岩或泥岩水平走向，故使用光面爆破技术有利于降低对围岩的扰动，减弱地应力的集中，保证施工能安全、快速地进行。

文章结合横山隧道工程，对在Ⅲ、Ⅳ类围岩条件下的光面爆破进行了探析，并总结了在该条件下的光面爆破参数设计和施工工艺，为以后类似隧道施工提供借鉴。

关键词：隧道施工；光面爆破；施工工艺；参数设计；围岩文献标识码：A1 概述2 光面爆破的必要性由于该隧道埋深相对较大、岩层主要为砂岩或泥岩水平走向，故使用光面爆破技术，有利于降低对围岩的扰动，减弱地应力的集中，保证施工能安全、快速地进行。

做好光面爆破，控制好超欠挖，在保证了开挖质量的同时，降低了喷射砼、二次衬砌砼的回填量，减少了防水材料的浪费，从降低生产成本、提高企业经济效益的角度讲，实施光面爆破有其必要性。

3 施工方法与机具3.1 施工方法采用多断面台阶法施工，利用可移动的钻爆平台人工风钻打眼，人工装药，非电毫秒雷管引爆，初期支护紧跟，无轨装碴、运输，模板台车衬砌。

3.2 施工机具采用国产YT-28型手持风钻，钻头直径42mm，钻爆平台（自制）分三层，立体作业。

柳工856型侧翻式装载机装渣，20t自卸汽车运输。

4 爆破设计4.1 爆破器材的选用4.2 钻眼深度的选择综合考虑作业环境与施工设备等因素，通过现场试验，确定横山隧道在Ⅲ、Ⅳ级围岩条件下每循环进尺为2.5～2.8m，眼深确定为3.0～3.3m，掏槽眼比其他眼加深0.2～0.5m。

4.3 掏槽眼的确定掏槽技术要为开挖爆破创造一个新的临空面，影响着炮眼的利用率和开挖进尺。

它是隧道爆破的关键之一。

分析隧道围岩的整体性能、岩性特点、开挖断面的大小、施工队伍的施钻技术水平、钻机钻进速度、开挖循环时间、炮眼数量、装药量、爆破的震动强度、对围岩的扰动等因素。

经过比选直眼掏槽与斜眼掏槽的优缺点，最终确定采用斜眼楔型掏槽方式。

掏槽眼开口间距：B=2×344×cos54°+0.2=4.24m，确定为4.2m。

光面爆破技术在铁路隧道软岩施工上的应用及实施效果分析发表时间：2009-05-14T14:34:41.280Z 来源：《建筑科技与管理》2009年第3期供稿作者：王强[导读] 以堡镇隧道进口段实际施工为例，介绍了施工中软岩光面爆破施工参数的选择、具体的施工工艺，对于控制隧道超欠挖起到了积极的作用。

同时介绍了采用光面爆破的爆破效果和取得的经济效益。

【摘要】以堡镇隧道进口段实际施工为例，介绍了施工中软岩光面爆破施工参数的选择、具体的施工工艺，对于控制隧道超欠挖起到了积极的作用。

同时介绍了采用光面爆破的爆破效果和取得的经济效益。

【关键词】铁路隧道；软岩；光面爆破；参数选择Application Of Smooth Blasting On Railway Tunnel Soft Rock And Analysis Of Implement EffectWang Qiang(China Railway No.14 bureau limited coMPanyJinanShandong250014) 【Abstract】This paper take the entrance section of puzhen tunnel asexample, it introduced how to select construction parameter of smoothblasting on soft rock and how to make construction scheme. It is veryhelpful to control overexcavation and underexcavation on tunnelconstruction. Lastly, it analyzed the economic effect of smooth blastingin practice.【Key words】Railway tunnel；Soft rock；Smooth blasting；Parameter select1．光面爆破技术介绍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，最大限度的减轻爆破对围岩的震动和破坏，尽可能维持围岩原有完整性和稳定性的爆破技术。

LOW CARBON WORLD 2017/12低碳技术光面爆破和预裘爆破对边坡内部岩体的损伤分析郭荣旭（中国葛洲坝集团易普力股份有限公司，重庆401120)【摘要】在进行边坡工程施工的过程中，常常需要采用爆破的方式对于边坡岩石进行处理，而在通过爆破对于岩石进行处理的过程中，往往会 使得岩体受到损伤，因此必须要有效地对于爆破方式进行选择，合理地对于爆破进行控制，通过有效地控制可以避免因为爆破而对于边坡内部 岩体所造成的损伤，进而确保边坡的稳定，使得边坡工程施工活动能够得以顺利开展。

在本文的研究中，首先对于光面爆破和预裂爆破两种爆 破技术的概念进行了相应的阐述，同时对于光面爆破以及预裂爆破的作用机理进行了相应的分析，然后就光面爆破和预裂爆破两种爆破方式 对于边坡内部岩体的损伤进行了相应的分析，以期能够明确光面爆破和预裂爆破对边坡内部岩体造成损伤的机理，从而为边坡施工中爆破方 式的选择和应用提供相应的参考。

【关键词】边坡工程;光面爆破;预裂爆破【中图分类号】TD235 【文献标识码】A【文章编号】2095-2066( 2017 )36-0017-02_>jl>_a_k刖言当前在进行铁路建设、公路建设以及水电建设的过程中，常常会遇到岩体边坡的情况，而为了工程建设的需要，常常需 要对于边坡进行相应的处理，同时为了工程施工活动的顺利 开展，在对于边坡进行处理之后还需要使其保持平整和美观。

而利用光面爆破和预裂爆破进行处理之后往往能够使得边坡 面更加的平整、美观和穗定，同时也能够有效地减少边坡的超 挖以及岩石的塌落。

光面爆破和预裂爆破是边坡处理中常用的 两种爆破方式，虽然通过这两种爆破方式能够对于边坡有效地 进行处理，但是同时如果使用不当也会对边坡内部的岩体造成 一定的损伤，进而影响边坡的穗定性。

因此对于光面爆破和预 裂爆破对边坡内部岩体的损伤进行研究有着非常重要的意义。

1光面爆破和预裂爆破技术概述1.1光面爆破技术概述所谓的光面爆破，就是指的利用正确的爆破参数和合理 的施工方法，并且采用分区分段微差爆破的方式，使得爆破之 后轮廓线能够满足设计的要求，从而使得临空面更加的平整规则。

光面爆破技术在崩坡体围岩梯形小断面滑坡处治排水隧洞中的设计与施工乔国华;徐显炼;钟飞香;林才渠【摘要】光面爆破是通过正确选择爆破参数和合理的施工方法,分区分段微差爆破,达到爆破后轮廓线符合设计要求,临空面平整规则的一种控制爆破技术.本文以独特的工程案例,通过实验,在一个有滑移隐患的崩坡体围岩梯形小断面滑坡处治排水隧洞内采用全段面光面控制爆破技术进行掘进,大大提高了开挖速度,并为崩坡体围岩特殊小断面排水隧洞暗挖支护作业提供了质量和安全保障,获得了宝贵的经验,可为类似工程提供方案设计和实践参考.【期刊名称】《广东土木与建筑》【年(卷),期】2014(021)006【总页数】3页(P57-59)【关键词】光面控制爆破;崩坡体围岩;特殊小断面;排水隧洞【作者】乔国华;徐显炼;钟飞香;林才渠【作者单位】广东省煤炭建设(集团)有限公司广州510100;广东深汕西高速公路有限公司广东惠阳516200;广东深汕西高速公路有限公司广东惠阳516200;广东深汕西高速公路有限公司广东惠阳516200【正文语种】中文0 引言光面爆破是矿山井巷和隧道建设常用的掘进开挖技术手段之一，是通过正确选择爆破参数和合理的施工方法，分区分段微差爆破，达到爆破后轮廓线符合设计要求，临空面平整规则的一种控制爆破技术。

井巷和隧道应用光面爆破技术开挖与传统的方法相比，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，充分发挥围岩的自承作用，确保施工安全，同时，又能减少超、欠挖，提高工程质量和效率，节约成本。

但在有滑坡隐患的特殊崩坡体围岩梯形小断面排水隧洞内，采用光面爆破技术来提高成洞速度，满足工期要求和支护条件，是一个全新的尝试，也是滑坡及爆破业内比较关注的课题。

本文以独特的工程案例，通过实验，大胆在关键控制性工程——在一个有滑坡隐患的滑坡区崩坡体围岩梯形小断面滑坡处治排水隧洞内采用全段面光面控制爆破技术进行掘进，大大提高了开挖速度，而通过实验优化的钻爆方案，又为崩坡体围岩梯形小断面排水隧洞暗挖支护作业提供了质量和安全保障，取得了较好的爆破效果，获得了宝贵的经验。

措施规程传达记录230采区西翼胶带下山施工措施一、说明230采区西翼胶带下山自230采区轨道下山第一路联络巷开门口，按108º方位角依次按16º、13º16′5″、8º掘进与230采区煤仓贯通。

本段工程量共103.513m。

本工程即将施工，为保证施工安全及工程质量特编制本措施。

二、地质及水文情况该工程位于3煤层及其底板岩层内，岩性以砂质泥岩、砂、页岩互层为主，裂隙中等发育，岩层产状2800∠250左右。

该区域水文地质条件简单，影响掘进的含水层为3煤顶、底板砂岩含水层。

煤层顶、底板砂岩含水层属于补给条件差、弱富水性的裂隙承压含水层，水量以静储量为主，易于疏干。

从已揭露的地质条件分析，该工作面不会出现较大涌水。

掘进期间预计最大涌水量为0.1m3/min，正常涌水量为0.05m3/min。

三、施工方法及施工顺序该工程施工采用钻眼爆破法掘进（炮眼按光爆要求布置）一掘一锚网，两掘一初喷。

P-60B耙装机装岩出矸，1.1T矿车运输。

采用正台阶施工法，上分层高度不小于2.5m，下一分层拖后上一分层不大于5m。

锚杆紧跟迎头，锚杆距迎头最大控顶距1.1m，最小控顶距0.3m。

初喷距迎头不大于3m，复喷距迎头不大于25m，水沟紧跟扒装机后。

四、断面特征及支护说明230采区西翼胶带下山为锚网喷支护直墙半圆拱断面。

A-A断面净宽6.5m，墙高1.1m，S净=23.73m2，掘进宽度6.8m，铺底厚0.20m，S掘=26.99m2；B-B断面净宽4.6m，墙高1.4m，S净=14.75m2，掘进宽度4.9m，铺底厚0.10m，S掘=16.77m2；C-C断面净宽4.1m，墙高1.5m，S净=12.75m2，掘进宽度4.4m，铺底厚0.10m，S 掘=14.14m2。

支护均采用φ18×2000mm无纵筋螺纹钢树脂锚杆，锚杆间排距800×800mm，每根锚杆用2支Z2850树脂锚固剂固定；金属网由φ6.5mm钢筋焊制，网格100×100mm，网片900×1700mm，网间搭接100mm，搭接处每隔300mm用12#铁丝进行双股绑扎；喷射砼强度等级C30，砼重量配比：水泥∶砂∶石子=1∶1.72 ∶2.02，水灰比0.45，速凝剂掺量为水泥用量的2.5~4%。

第7期（总第219期）工程应用！光面爆破开挖技（在*铁矿山法/道施工345用硏8黄.（中交第三航务工程局厦门分公司，福建厦门361000）摘要通过分析光面爆破开挖技术的特点，以实际工程为例，针对地铁矿山法隧道施工中光面爆破开挖技术、钻爆设计以及爆破效果进行了详细阐保证了洞室的安全性,并提高了工程施工的进度。

关键词光面爆破；开挖技术;地铁矿山法；隧道施工0引言新形势下,隧道施工得到了人们的广泛关注。

光面爆破开挖技术是一种常用的爆破施工技术，具有较高的施工安全性，对围岩造成的损伤相对来说也比较小。

因此，必须了解光面爆破技术的特点,并结合工程具体情况,合理制定爆破方案与方法,获得良好的爆破效果,在保证安全性的同时，尽可能缩短工期，从而促进隧道工程的顺利竣工。

1光面爆破技术特点光面爆破是指通过对爆破参数与施工方法的正确选择,展开分区段的微差爆破,是保证爆破后轮廓线与设计要求相符的控制爆破技术之一叫相较于普通爆破法,这一技术具有以下特点:①爆破之后成型十分规整,与断面轮廓的设计要求相，在松软岩，光面爆破技术用光面爆破后在新形成的面,可与,同时,对用的,可量喷射原材料，有利于掘进速度的提升。

②岩体处在稳定状,爆破后爆,造也展情况，有利于围身承力的，是在破碎岩层中，能够为施工安全提供有力保障，促进快速施工的实现。

③新岩壁十分平整，有着较小的通风阻力,不会导致瓦斯聚集。

同时，岩面应力集中问题减少，可以将岩爆危害降到最低,有利于施工安全性的提升。

④水工隧洞能够大幅度降低水力损失，而浇筑混凝土则可以为施工提供便利，并减少成2地铁矿山法隧道施工中运用的光面爆破开挖技术2.1工程概况该地铁工程,翁角路站一马青路站区间为矿山法主体结构和附属结构。

右线设计里程右DK12+858.400,设计终点里程为右DK15+561.126,区间右线长度2702.726m;左线设计里程左DK12+866.744,设计终点里程为左DK15+561.126，区间左线长度2696.559m，含长链2.177m。

光面爆破开挖技术在城市地铁隧道的应用0 引言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。

本文以广州地铁科苏区间地铁隧道矿山法段Ⅱ、Ⅲ级围岩为例,通过采用光面爆破开挖技术,取得了良好的效果。

1 工程概况广州地铁科苏区间矿山法隧道长2 170 m,Ⅱ、Ⅲ级围岩约占隧道长度的59%,设计为圆形断面,开挖断面积约36 m2,属中等断面,采用锚网喷支护,锚喷支护厚15 cm。

线路沿现有的市政道路下呈东西走向,主要穿越全风化花岗岩、强风化花岗岩、微风化花岗岩,部分穿越残积层。

线路线间距约14.0～17.0 m,隧道最大覆土厚度约6.8～37.6 m。

隧道穿越的Ⅱ、Ⅲ级围岩为中、微风化花岗岩,中风化〈8H〉为灰色、浅肉红色,原岩组织结构部分破坏,矿物普遍变色,中粗粒结构,块状构造,节理裂隙发育,局部碎块状；微风化带〈9H〉为灰色、灰白色、浅肉红色,原岩组织结构基本未变,中粗粒结构,局部为细粒花岗岩脉,块状构造,有少量风化裂隙,经试验测定,岩石强度约45～120 MPa,地下水以岩层裂隙水为主。

线路基本沿市政道路下方行进,穿越少量的建筑物及地下管线。

2 施工方法的选择［1］隧道施工方法的选择主要考虑以下方面的内容：⑴ 现场地质条件。

包括围岩的级别、地下水及特殊地质情况,是施工方法选择的关键因素之一；⑵ 隧道长度及结构形式。

隧道长度、断面尺寸及形状大小,对施工方法的选择会造成一定的影响；⑶ 施工条件。

主要包括施工队伍的机械装备配置、施工能力、人员素质、管理水平等；⑷ 隧道埋深。

对相同地质条件下,埋深不同采用的施工方法会存在较大的差别；⑸ 周边环境条件。

工程所处的地理位置,可能会因施工对周边环境造成的爆破振动、地表下沉、噪声、地下水以及对临近建（构）筑物及地下管线等的影响,特别在城区施工中,对施工方法的选择起到关键性影响因素；⑹ 工期因素。

浅谈大断面软岩隧道光面爆破技术发表时间：2019-07-10T14:07:05.360Z 来源：《建筑学研究前沿》2019年7期作者：吴大庆[导读] 在大断面软岩隧道光面施工的领域中，应合理使用先进的爆破技术方式。

中铁十四局集团有限公司山东省济南 250000 摘要：在大断面软岩隧道光面处理的工作中，合理的使用隧道光面爆破技术非常重要，有助于全面提升工程的建设效果和水平，打破传统工作的局限性，转变各方面的工作方式和方法，将爆破技术的作用和优势充分发挥出来，促使大断面软岩隧道光面结构的合理处理，通过正确的方法提升爆破工作效果，以此提升工作水平，为其后续的发展夯实基础。

关键词：大断面软岩隧道；光面；爆破技术在大断面软岩隧道光面施工的领域中，应合理使用先进的爆破技术方式，提升工程的建设效果和水平，改变传统的爆破技术形式，打破以往工作模式的局限性，以此提升爆破技术的应用效果，达到预期的工作目标。

1 案例分析天台山隧道是设计为时速100km三车道高速公路隧道，长度3263米，开挖断面180㎡左右。

隧道区属褶皱抬升低山地貌；隧址区围性为风化程度不同的泥岩、石英砂岩互层结构，围岩倾角较小，围岩级别均为Ⅳ、Ⅴ级；根据隧道设计说明，天台山隧道无有害气体涌出及高地应力地段，无断层、破碎带等不良地质结构。

在该工程的大断面施工工作中，以往的工作中的爆破方法存在严重不足，经常会出现超欠挖的现象，在传统的工作中，先进行准备，然后钻孔就位，之后针对炮眼进行测量和定位，然后钻孔，开展清孔工作，火工品就位之后，安装炸药和炮泥，连线，每个孔的装药状况都要合理检查，然后开展起爆工作和出渣工作，之后开展各方面的处理工作[1]。

在各个环节中虽然可以确保开挖轮廓面分布的均匀度，并且相互接近的两个钻孔之间，岩面处于平整的状态，孔壁没有爆裂方面的裂隙，相邻的两个钻孔之间，台阶误差在150mm之内。

但是，在实际爆破的环节中，经常会出现超欠挖的问题，不能确保工作的科学性和合理性。