隧道光面爆破技术总结

隧道光面爆破及微振动爆破技术一、隧道光面爆破技术1、光面爆破技术概述从上个世纪末，西安安康铁路工程建设开始，光面爆破就成为一项强制性考核指标，被写进各条新线铁路工程的招标文件中，成为隧道工程诸多技术要求中的一个重要内容。

到目前为止，在各种地质条件下，用不同方法施工建成的新线隧道工程，绝大多数施工单位都能较好地应用光面爆破技术施工。

但是光面爆破技术的发展却是十分缓慢的。

通常所说的光面爆破，从技术上说也包括了预裂爆破技术。

光面爆破技术的在1950年发源于瑞典，1952年在加拿大首次应用。

1965年起在我国包括铁路工程中获得推广。

预裂爆破是由光面爆破演变而来的。

1958年加拿大工业有限公司在11月出版的一本小册子里，介绍了一项水利工程取得光面岩壁的“光面爆破”一书。

在这本书里第一次记载有由缓冲爆破演变出的预裂爆破技术。

半个世纪以来，光面爆破和预裂爆破技术已在世界范围内受到日益广泛的重视。

在各种地质条件下开挖的各种用途的、露天和地下建筑施工中，都得到推广应用，并取得了良好的效果。

在这个过程中，国内外对光面爆破和预裂爆破技术有过繁多而不一致的名称和分类。

如控制爆破、周边爆破、缓冲爆破等等。

但就其技术内容的实质来看，都是防止开挖边界以外围岩超挖和控制爆破对保留岩体破坏程度的爆破技术。

直到1970年前后，人们才比较趋于一致地认为可以用“光面爆破”一词，作为以前所说的所有这类方法及其变化的总称。

我国一度曾将光面爆破和预裂爆破列入控制爆破技术。

但由于“控制爆破”含义甚广，如爆破振动控制，光面爆破块度和抛掷方向的控制等等。

而光面爆破和预裂爆破无论其原理，应用范围、技术内容等都和一般的控制爆破有明显区别。

最终，我国在工程实践中，包括相关的规范，规则中均把所有这类有实用价值的技术统称为光面爆破。

传统的爆破方法，爆破轮廓不平整，产生许多一直伸入岩体内部的裂隙，有时还会造成相当大的超挖。

而这样不合理的状况，长期以来在岩石爆破技术中，却理所当然地为人们所默许。

隧道开挖的光面爆破技术应用摘要：本文结合工程实例，对光面爆破在隧道开挖过程中的应用谈一些看法。

关键词：隧道，开挖，光面爆破，应用Abstract: combining with practical engineering, the smooth blasting in tunnel excavation process some views on the application.Keywords: tunnel excavation, smooth blasting, applications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。

隧道全断开挖光面爆破，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、光面爆破的机理为便于问题分析任取周边炮孔当中的相邻两孔A、B进行分析：如右图示：A、B炮孔中各自产生的爆炸气体分别向炮孔周围扩散，当A、B间距适当时，由于各自起导向孔的作用，因此无论是A、B炮孔同时起爆还是A孔先爆，应力首先是在各自炮孔壁产生应力集中现象，并且发展最快，就向被削弱的介质方向集中，沿两孔联心线方向形成贯穿的裂缝，继之在爆炸高压气体的准静态应力作用下，使径向裂缝尽一步发展，在爆炸气体压力作用下，由于最长的径向裂缝发展所需要的能量最小，所以该处的裂缝将首先得到扩展。

因此连心线方向也就成为裂缝继续扩展的最优方向，而其它方向的裂缝发展甚微，从而保证了裂缝沿连心线将岩体断开。

当然有个前提是间距适当，当间距过大时，是形不成贯穿裂缝的。

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。

简述土石隧道光面爆破施工技术及方法随着人们生活质量的提高，对于出行提出了更高的要求，这也促进了我国道路隧道施工逐年增加，然而在我国的土石隧道施工中仍存在一系列的问题需要改进。

1光面爆破的施工机理分析目前光面爆破的施工机理仍处于研究中，在定性方面达成了一定的共识。

炸药爆破岩体产生冲击波拉伸破坏与爆裂气体膨胀作用两种效应。

光面爆破将周边眼进行同时起爆，各炮眼产生的冲击波向四周传递，相邻炮眼冲击相遇产生应力波，进而产生切向拉力，在相邻炮眼中心连线的中点是拉力最大值的部位。

在岩体的抗拉性能低于切向拉力时，岩体被拉裂，将带动炮眼连线方向的岩石被拉断，形成了贯彻裂缝，在孔壁的其他方向的裂缝将受到一定的抑制，进而保证围岩完整，不受破坏，爆破尽可能的降低了对围岩的扰动，随着爆破气膨胀及裂缝的发展最终形成平整的爆裂面。

2光面爆破的影响因素主要有下列三方面：一是围岩类别、裂缝发育程度及岩层走向等具体的地质因素。

结合不同的地质条件应使用不同的爆破方式，并使用相应的爆破参数，对于地质条件良好的围岩中宜使用全断面光面爆破，对于软弱围岩通常使用强支护、弱爆破的施工措施，尽量降低爆破对围岩的振荡与破坏。

二是施工队伍的因素，在隧道挖掘施工中，应选择经验丰富的钻眼班组，提高团队管理与培训，进而有效的避免应测量放线误差、钻眼误差及钻眼角度误差等造成的钻眼精度下降的问题，有效改善钻眼的施工质量。

三是设备、工艺参数等因素，爆破施工应选择稳定安全的起爆网络、合理的装药结构及准确的起爆顺序，选择合理的炸药品种，爆破工艺、设备等，这样才能保证爆破效果与挖掘进尺。

应不断的实施现场试验并进行比选，进而将光面爆破的各项影响因素进行克服，使爆破参数得到优化，进而保障爆破效果。

3施工方法分析3.1爆破注意事项进行全断面挖掘施工时，应对周边眼的方向，钻眼光面爆破使用微差爆破，降低超欠挖，每段用药量越少，则雷管的微差段数应相应增加，进而控制震动效应，避免围岩不良的地段整体稳定性受到影响。

隧道的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。

隧道全断面开挖光面爆破，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；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。

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。

5、边孔直径小于等于50mm。

三、预裂爆破和光面爆破为保证保留岩体按设计轮廓面成型并防止围岩破坏，须采用轮廓控制爆破技术。

常用的轮廓控制爆破技术包括预裂爆破和光面爆破。

所谓预裂爆破，就是首先起爆布置在设计轮廓线上的预裂爆破孔药包，形成一条沿设计轮廓线贯穿的裂缝，再在该人工裂缝的屏蔽下进行主体开挖部位的爆破，保证保留岩体免遭破坏；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。

隧道光面爆破技术隧道爆破的特点（1）只有一个自由面（临空面）；（2）炮眼深度受到一定限制，这是与隧道围岩条件、打眼机械工具、爆破技术等有关系；（3）受隧道围岩条件的控制，爆破参数主要取决于围岩级别；还取决于开挖方法与断面大小；（4）钻孔、装药、引爆都在较恶劣的条件下进行；（5）隧道爆破、炮眼比较集中，1.5-2个/m2；（6）多采用类比法设计，计算简单。

不象洞室爆破、拆除爆破等要进行较复杂的计算和药包的布置。

1、光面爆破的特点1.1 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。

1.2 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。

1.3 光爆成形规整，有利于施作锚喷支护。

1.4 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。

2、光面爆破的作用原理炮眼中炸药爆炸时对围岩产生两种作用，一种是爆炸产生的高温高压气体膨胀过程对围岩的静压和尖劈作用，这种作用时间较长，一般为几至几十毫秒；另一种是炸药爆炸瞬间的冲击波对围岩动压作用，这种作用的时间较短，但作用比静压作用猛烈。

一般爆破中，冲击波动压的作用是主要的。

光面爆破，就是人为地采取技术措施，减弱动压对炮眼周壁岩石的冲击作用，而使高压气体产生的静压作用成为主导。

如果相邻的炮眼间距适当，爆炸时爆炸气体将在炮眼连线方向产生较大的集中应力，作用于这个方向的眼壁上，由于岩石抗拉强度远远低于抗压强度，于是沿相邻眼连线方向眼壁出现裂缝，而爆炸产生的高压气体形成的尖劈作用，使既成裂缝进一步扩展，最终形成规整的破裂面。

控制并减弱爆破冲击波动压作用的主要技术措施是：a、采用小直径药卷。

使不偶合系数大于1，爆破时有一定的缓冲作用，动压大为降低。

b、采用缓冲装药结构。

包括不偶合药包连续装药结构和偶合药包间隔装药结构。

c、控制每米炮眼长度的装药量，并均匀分布于炮眼内。

d、采用爆速低、猛度小、低密度的炸药。

3、光面爆破的质量标准3.1 周边轮廓基本符合设计要求，岩石壁面平整，隧道壁面起伏在15~20cm以内。

隧道光面爆破施工技术光面爆破受多种因素影响，包括围岩强度、整体性、节理、层理等地质因素，现场围岩地质结构千变万化，要想取得理想的光爆效果，爆破参数必须进行现场设计动态调整。

同一类围岩经试爆取得的技术参数，作为初步依据，每一循环爆破作业都要由有经验的爆破工程师根据上一循环爆破效果，以及本循环围岩特征进行适当调整，选择一组最佳技术参数，取得本循环理想的光爆效果，上一循环是下一循环的预设计和试爆破。

爆破参数应根据围岩变化及时调整。

钻爆设计a.爆破设计型式根据标段内隧道的地质特性和设计要求, 爆破设计采用光面爆破。

b.火工器材的选择炸药：乳化炸药（规格：¯32mm×200mm，每卷180克）雷管：电雷管，1～15段非电毫秒雷管。

其它：竹片等。

c.掏槽型式和堵孔上台阶开挖掏槽形式采用斜眼掏槽（详见爆破设计图中掏槽眼布置示意图），为确保循环进尺，掏槽眼深于其它眼10cm。

炮眼堵塞长度不小于40cm，炮泥堵塞。

d.参数选择光爆参数选择见下表e.装药结构周边眼采用空气柱间隔不耦合装药形式，为保证周边眼同时起爆，须使用导爆索连结各药卷。

除周边眼采用空气柱间隔装药外，其余各炮眼均采用孔底大药卷连续装药，雷管置于孔底第二节药卷上进行反向起爆。

周边眼装药结构见下图并加强炮泥的堵塞质量。

④按设计装药，并顺序起爆。

⑤不断总结、修正爆破参数使之达到最佳效果。

(3)保证钻孔质量①炮孔间距应符合钻爆设计。

周边眼间距的误差不大于5cm，辅助眼间距的误差不大于10cm，周边眼的外插角不大于3度。

②除掏槽眼、周边眼、底板眼外的其它眼孔方向应与隧道方向平行，要求孔底在同一平面上。

③钻孔结束后要清孔，炮眼用炮泥堵塞，确保单孔装药质量。

④定人定位，明确分工，明确责任，不得混岗乱位。

(4)建立严格的激励、约束机制实行超欠挖奖罚制度，将奖罚数量与炮眼残留痕迹、超欠挖范围、超欠挖数量、炸药用量等直接挂钩，形成一套强有力的控制超欠挖管理办法。

隧道掘进聚能水压光面爆破新技术与应用隧道掘进工程是一项复杂的工程，常常需要使用各种特殊的技术手段来解决问题。

在隧道掘进中，聚能水压光面爆破技术是一种有效的爆破手段，它具有降低噪音，减少粉尘，降低爆炸半径等优势。

本文旨在探讨聚能水压光面爆破新技术及其应用。

首先，简要介绍一下聚能水压光面爆破技术。

聚能水压光面爆破技术是以水为支撑的一种爆破技术。

它比传统的爆破技术拥有更高的安全性和效率。

聚能水压光面爆破技术有助于将爆破带变小，并保证爆破效果的稳定性，降低爆破产生的噪音、粉尘和振动。

此外，该技术还具有耐久性强、操作简便、易于控制爆破产生的毁伤等优点。

其次，介绍一下聚能水压光面爆破技术的应用情况。

聚能水压光面爆破技术主要用于隧道、桥梁、边坡爆破，以及弃料等场合。

它具有广泛的应用前景，能够帮助工程建设者以最低的成本、最小的毁伤和最低的环境污染来实现前所未有的挖掘效率。

在隧道掘进中，聚能水压光面爆破技术能够起到极大的作用，它有助于拓宽工程施工通道，缩短施工周期和提高施工效率。

最后，对聚能水压光面爆破技术和其应用进行总结性分析。

聚能水压光面爆破技术具有优良的安全性和效率，能够帮助工程施工建设者降低爆炸带的尺寸和降低施工毁伤，因此在隧道掘进方面有着巨大的应用潜力。

然而，由于设备复杂，操作要求较高，技术掌握程度不够，因此仍需要进一步研究和改进，开发更加简便、高效的技术手段。

综上所述，聚能水压光面爆破技术是一种具有重要意义的技术手
段，用于隧道掘进等领域。

未来，将会有更多研究来加强技术的研究和开发，以满足隧道掘进的需求。