隧道光面爆破设计图

开挖方法1中隔壁法（CD 法）4.5.1.1CD 法是在软弱围岩大跨度隧道中，先分部开挖隧道的一侧，并施作中隔壁，然后再分部开挖另一侧的施工方法。

其施工步骤参见图4.5.1。

（13）139（4）（10）5711（2）（14）（4）（10）（14）（13）（6）（12）13957111197531（12）（10）（8）（13）（14）（14）（6）（4）（14）（14）（2）1197（6）（4）（2）5317531（4）（10）（10）（10）（8）（9）（6）（6）3751（2）图4.5.1 中隔壁法（CD 法）施工工序横断面及纵断面示意图4.5.1.2施工顺序说明：1.先行导坑上部开挖；（2）先行导坑上部初期支护；3.先行导坑中部开挖；（4）先行导坑中部初期支护；5.先行导坑下部开挖；（6）先行导坑下部初期支护；7.后行导坑上部开挖；（8）后行导坑上部初期支护；9.后行导坑中部开挖；（10）后行导坑中部初期支护；11.后行导坑下部开挖；（12）后行导坑下部开挖；（13）仰拱超前浇筑；（14）全断面二次衬砌。

4.5.1.3施工要点（1）上部导坑的开挖循环进尺控制为1榀钢架间距（0.75～0.8m ），下部导坑的开挖进尺可依据地质情况适当加大。

（2）中隔壁法或交叉中隔壁法施工时，初期支护完成后方可进行下一分部开挖，地质较差时，每个台阶底部均应按设计要求设临时钢架或临时仰拱；各部开挖时，周边轮廓应尽量圆顺；应在先开挖侧喷射混凝土强度达到设计要求后再进行另一侧开挖；左右两侧导坑开挖工作面的纵向间距不宜小于15m ；当开挖形成全断面时，应及时完成全断面初期支护闭合。

（3）导坑开挖孔径及台阶高度可根据施工机具、人员等安排进行适当调整。

应配备适合导坑开挖的小型机械设备，提高导坑开挖效率。

（4）中隔壁的拆除应滞后于仰拱，并应于围岩变形稳定后才能进行，一次拆除长度应根据量测数据慎重确定，拆除后应立即施作二次衬砌。

隧道全断⾯开挖光⾯爆破⼯法（附⽰意图）隧道全断⾯开挖光⾯爆破⼯法(附⽰意图)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、轮廓线符合设计要求的⼀种控制爆破技术。

隧道全断开挖光⾯爆破⼯法，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：⼀是药包爆炸瞬时⾼温⾼压⽓体形成的冲击波效应；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。

隧道光面爆破资料 Prepared on 22 November 2020隧道光面爆破目前，全局在建隧道座，总长度，绝大部分隧道是需要爆破作业的石质隧道。

做好隧道的光面爆破，对隧道施工的安全、质量、工期及经济效益都具有重大的意义。

为了节省时间，本课不多讲爆破的理论，也不面面俱到，仅针对隧道的光面爆破技术重点谈一点意见。

要谈光面爆破，必须首先要了解爆破的一些基础知识。

一、爆破器材（一）炸药。

工业炸药共分三类：煤矿许用炸药、岩石炸药、露天炸药（见下表）。

隧道工程常用的炸药、性能及适用范围（二）起爆材料：1、火雷管`火雷管是最简单的一种雷管，成本低，使用灵活不复杂，不受散电流影响，使用广泛，但受撞击、磨擦和火花能引起爆炸，火雷管全是即发雷管。

我们目前常用的毫秒导爆雷管共分三个系列：第一系列20段，分别相距25-300ms；第二系列分21段；第三系列分30段。

每段里面段数越大，相隔爆破的时间就越长；雷管按起爆能量大小分为10个等级（号数），号数愈大，起爆能力也愈强，常用的是6号和8号雷管。

2、电雷管毫秒延期电雷管的延期材料为缓燃剂，延期时间较长，精确度不高；所有电雷管抗静电等杂散电流、雷电、射频辐射不强，安全性不高，属于隧道限制使用产品，多用于有瓦斯与煤尘爆炸危险的环境中，它是目前能采用的唯一起爆方法。

3、导火索用来传递火焰给火雷管，配合火花起爆法使用。

导火索的燃速一般在110-130m/s范围内；缓燃导火索则为180-210m/s或200-350m/s，具有一定的防潮耐水性能。

普通导火索不能在有瓦斯或有矿山类爆炸危险的场所使用。

目前，隧道施工中已基本不再使用导火索加火雷管的起爆系统，而使用非电起爆系统。

4、导爆管塑料导爆管是用来传递微弱爆轰力，给非电雷管使之爆炸的传爆器材。

塑料制成外径，内径的半透明管，内壁涂有高性能炸药。

其传爆速度可达1900-2000m/s，其本身须使用非电雷管起爆。

导爆管本身比较安全，扭曲、打结、水下（<80m）均能正常起爆，在火焰和机械的作用下不能燃烧和起爆。

隧道全断面开挖光面爆破工法(附示意图)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、轮廓线符合设计要求的一种控制爆破技术。

隧道全断开挖光面爆破工法，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：一是药包爆炸瞬时高温高压气体形成的冲击波效应；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。

隧道爆破设计(1)爆破设计的原则尽量提高炸药能量利用率，以减少炸药用量。

采用光面爆破，要求炮眼痕迹残留率硬岩±90%；中硬岩±80%；软岩三60%。

减少对围岩的破坏，控制好开挖轮廓。

合理设计起爆顺序，提高光爆效果。

在保证安全的前提下，尽可能提高掘进速度、缩短工期。

掏槽及底板眼按抛掷爆破设计，采用楔形掏槽法，及充分利用楔形掏槽的易抛掷来减轻震动，保持围岩稳定。

其它炮眼采用浅孔微振动控制爆破，在保证爆破效果的前提下，尽量减少炮眼的炸药用量。

采用微差爆破，减少对围岩的扰动及降低振动强度，采取光面爆破。

(2)爆破参数的选定在进行钻爆参数设计前，先用工程模拟法初选爆破参数，再在洞外做单段爆破漏斗试验及三眼爆破成缝试验，通过现场的试验确定有关爆破参数。

结合隧道工程地质情况及类似工程施工经验进行爆破设计。

光面爆破参数见表3-1。

3)爆破器材的选定炸药选用2号岩石硝铵炸药，其规格为©25X200、©32X200两种。

有水地段选用乳化油炸药。

采用©32直径药卷，周边眼采用高效能控制爆破劈裂管耦合连续装药，其余眼采用集中装药，炮眼堵塞采用水压爆破技术堵塞,非电毫秒雷管起爆，火雷管引爆。

施工中根据地质变化不断调整爆破参数，以取得良好的光爆效果。

(4)钻爆作业施工工艺钻爆作业工艺框图见图3-1o图3-1光面钻爆作业施工工艺框图(5)钻爆施工①开挖准备风、水、电就绪，施工人员、机具准备就位。

②测量放线洞内导线控制网测量采用全站仪进行。

施工测量采用光电测距仪配水准仪进行。

测量作业由专业人员实施，每排炮后进行设计规格线测放，并根据爆破设计参数点布孔位。

周边轮廓线的放样允许误差应控制在土2cm以内。

断面测量滞后开挖面10〜15m,按5m间距进行，每个月进行一次洞轴线及坡度的全面检查、复核，确保测量控制工序质量。

③钻孔作业全断面法施工时，使用凿岩台车钻孔。

上下台阶法施工时，上台阶采用风钻人工钻孔，下台阶采用凿岩台车钻孔。

隧道常用爆破参数及爆破设计LT炸药名称型号换算系数炸药名称型号换算系数露天銨锑 2 1.00 硝酸銨 1.35岩石銨锑 1 0.80 黑火药 1.5岩石銨锑 2 0.88 銨油炸药 1.05～1.10 煤矿銨锑 1 0.97 52%胶质炸药耐冻0.78煤矿銨锑 2 1.12 35%胶质炸药耐冻0.93煤矿銨锑 3 1.16 梯恩梯0.95～1.00 软岩隧道爆破用药量K及有关参数地质条件开挖方法开挖断面(m2)眼深(m)眼径(mm)炮眼数(个)炸药类型K值(kg/m3)砂质页岩Ⅱ类拱部光面15·3 0·9 45 66 岩石硝铵0·3～0·4泥质页岩Ⅱ类半断面微台阶上32·06下63·701·1 45上111下120岩石硝铵上0·52下0·31千枚岩f=1~1·5半断面微台阶上14·5下30·771·0 45 上65下67岩石硝铵上0·61下0·42断层带砂岩Ⅱ类全断面预裂101·3 1·1 48 168乳胶与硝铵0·73断层带板岩Ⅱ～Ⅲ类全断面预裂72·5 1·3 48 147乳胶与硝铵0·75断层破碎带花岗岩Ⅱ类半断面正台阶上44·25下94·03·0 48上116下94水胶与硝铵上1·24下0·74断层破碎带片麻岩半断面正台阶上38下383·0 42上38下38岩石硝铵上1·74下0·7砂泥岩互层f=2·5～6 分部开挖50 1·6 42 294 岩石硝铵1·2中硬岩、硬岩隧道爆破用药量K及有关参数泥质厚层砂岩f=4～5全断面光面爆破46 2·5 50 91 硝铵炸药1·41泥砂岩R压=31·8MPa全断面光面爆破50 1·8 50 126 硝铵炸药1·8Ⅳ类围岩全断面光面爆破90 3·2 48 136 硝铵炸药0·87中厚层隐晶质灰岩Ⅳ～Ⅴ类全断面预裂爆破100·7 5·0 48 200 硝铵炸药1·75Ⅲ类围岩石（等差爆破）全断面光面爆破90 5·0 48 185抗水、硝铵1·85砂岩、板岩Ⅳ～Ⅴ类全断面光面爆破96·2 5·0 48 180抗水、硝铵1·63花岗岩Ⅳ类（已有导坑）全断面光面爆破75·72 3·2 48 142防水、硝铵1·66砂岩、板岩Ⅳ～Ⅴ类全断面光面爆破101·3 5·0 48 198乳胶、炸药1·95花岗岩Ⅴ类全断面光面爆破93·5 5·0 48 198水胶、防水、硝铵1·43Ⅳ～Ⅴ类全断面光面爆破81～854·0～5·048180～2001·74 单位耗药量（四）坚硬岩石低台阶（H＜2w）爆破耗药量及主要参数孔径(mm)台阶高(m)孔深(m)抵抗线(m)孔间距(m)堵塞(m)装药量(kg)单耗(kg/m3)26~34 0·20·60·40·5 0·5 0·051·2526~34 0·30·60·40·50·50·050·83 26~34 0·40·60·40·50·50·050·63 26~34 0·60·90·50·650·80·100·51 26~34 0·81·10·60·750·90·200·56 26~34 1·01·40·81·01·00·40 0·50 51 1·0 1·4 0·8 1·0 1·10·4 0·5 51 1·5 2·0 1·0 1·2 1·20·85 0·47 51 2·0 2·6 1·3 1·6 1·31·7 0·41 51 2·5 3·2 1·5 1·9 1·52·7 0·38 64 1·0 1·4 0·8 1·0 1·10·4 0·5 64 2·0 2·7 1·3 1·6 1·51·9 0·46 64 3·0 3·8 1·6 2·0 1·63·8 0·40 64 4·0 4·9 2·1 2·6 2·06·5 0·30 76 1·0 1·6 1·1 1·3 1·20·57 0·40 76 2·0 2·6 1·3 1·6 1·31·7 0·41 76 3·0 3·8 1·5 1·8 1·53·2 0·40 76 4·0 5·0 1·7 2·1 1·75·6 0·39 76 5·0 6·2 2·0 2·5 2·010·0 0·40 76 6·0 7·4 2·6 3·2 2·6 18·1 0·36单位耗药量K及其它参数（五）硬岩二级v形掏槽(竖向三排)装药量k及其它参数炮眼直径(mm) 掏槽深度(m) 抵抗线(m) 底部装药集中度(kg/m) 垂向炮眼个数30 1·5 1·0 0·9 338 1·6 1·2 1·4 345 1·8 1·5 2·0 351 2·0 2·0 2·6 3扇形掏槽钻爆参数炮眼直径(mm) 抵抗线(m) 掏槽深度(m) 底部装药集中度(kg/m) 水平向炮眼个数不装药段长度（m）30 0·8 1·5 0·9 3 0·540 0·9 1·6 1·6 3 0·5545 1·0 1·8 2·0 3 0·648 1·1 1·9 2·3 3 0·651 1·2 2·0 2·6 3 0·75对称掏槽中空孔径D、与掏槽眼中心最大间距a、装药量Q中空孔眼直径D（mm）50 2×57 75 85 100 2×75 110 125 150 200 掏槽中至空眼中a（mm）90 100 130 145 175 200 190 220 250 330装药量Q（kg/m）d=32 0·20 0·30 0·30 0·35 0·40 0·45 0·45 0·50 0·60 0·80 d=37 0·25 0·35 0·35 0·40 0·45 0·53 0·53 0·60 0·70 0·95 d=45 0·30 0·42 0·42 0·50 0·55 0·63 0·65 0·70 0·85 1·10深眼掏槽装药参数掏槽形式钻孔深度(m) 中空孔数(个)装药眼数(个)单孔药量(kg)装药集中度(kg/m)单位装药量(kg/m3)雷管段数单中空孔3·5 1 16 4·0 1·14 1·51 1~12 双中空孔3·5 5·15 2 14 5·85 1·14 1·31 1~7 三中空孔5·15 3 18 5·85 1·14 1·69 1~7 四中空孔3·5 4 18 4·0 1·14 1·70 1~12二、隧道爆破设计爆破设计（一）、规范规定《铁路隧道施工规范》（TB10204-2002）规定：光面爆破参数岩石类别周边眼间距E（cm）周边眼抵抗线W（cm）相对距离E/W装药集中度q（kg/m）极硬岩55～70 60～80 0.7～1.00.30～0.35硬岩45～65 60～80 0.7～1.00.20～0.30软质岩35～50 45～60 0.5～0.80.07～0.12预裂爆破参数岩石类别周边眼间距E（cm）至内排崩落眼间距（cm）装药集中度q（kg/m）极硬岩40～50 40 0.30～0.40硬岩40～45 40 0.20～0.25软质岩 35～40 350.07～0.12说明：1、上表所列参数适用于炮眼深度1.0～3.5m ，炮眼直径40～50mm ，药卷直径20～25mm ；2、当断面较小或围岩软弱、破碎或对曲线、折线开挖成形要求较高时，周边眼间距E 应取小值；3、周边眼抵抗线W 值在一般情况下均应大于周边眼间距E 值。

光面爆破设计原理及实列分析■1■人-X.冃IJ S光面爆破就是将周边眼范圉内的岩石爆下来，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用和方向，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LI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，山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l-b的A炮眼）。

山于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两炮眼中爆炸气体的气楔作用将这些径向裂隙加以，扩展，成为贯通裂隙。

—■------------- •3含-------（U＜恙：--a）孔装药情况；（b）先爆炮孔对相邻炮孔的影响；（c）光面的形成形成光面图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 。

合肥至福州铁路安徽段站前二标DK84+593.42革古山隧道光面爆破施工专项方案编制：复核：审核：中铁十三局合福铁路安徽段站前二标二分部二O一一年七月五日革古山隧道光面爆破施工专项方案1.编制依据（1）《合肥至福州铁路DK84+416.84~DK84+770革古山隧道设计图》（合福施图（隧）04）；（2）《合肥至福州铁路双线隧道复合式衬砌施工图》（合福隧参01）；（3）《合肥至福州铁路双线隧道辅助施工措施、防排水及施工方法施工图》（合福隧参04）；（4）《民用爆炸物品安全管理条例》（2006.9.1）；（5）《爆破安全规程》（GB6722-2003）；（6）《高速铁路隧道工程施工技术指南》（铁建设【2010】241号）；（7）《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10753-2010）；（8）隧道爆破现代技术，刘正雄等；中国铁道出版社。

2.适用范围本施工方案适用于合肥至福州铁路安徽段站前二标DK84+416.84~DK84+770革古山隧道暗洞段V级围岩光面爆破施工。

3.工程概况新建合福线合肥至福州高速铁路工程HFZQ-2标段革古山隧道全长353.16m，隧道分界里程分别为：DK84+416.84、DK84+770，位于居巢区银屏镇和无为县石涧镇的交界处。

DK84+444.84~DK84+686为暗洞，V级围岩。

（1）地形地貌：本隧道所通过的地层主要为剥蚀低山区，局部为低丘缓坡及丘间沟谷，地势起伏较小，自然坡度约为10º～25º，地表植被发育，多为自然山林。

（2）地层岩性：隧道表层为Q（el+dl）含砾粉质粘土，黄褐色硬塑，厚度为0.2～2m，进出口段下伏岩为Ｓ１ɡ砂质泥岩，全风化，黄褐色，岩芯呈土状，厚度为0～2m；洞身岩体松散，较破碎。

（3）水文地质：地下水为基岩裂隙潜水，较发育，环境水无化学侵蚀性，碳化环境等级T2。

在岩层破碎带及其影响带中，主要受大气降水及河水补给，以蒸发及人工开采方式排泄，局部以基岩裂隙潜水为主，局部具有承压性。