摘要：鳳凰山隧道應(yīng)用光面爆破技術(shù)，有效控制隧道的超欠挖，減少了爆破對(duì)圍巖的擾動(dòng)，加快了掘進(jìn)速度，控制施工成本，取得較理想的爆破效果。文章著重介紹鳳凰山隧道光爆參數(shù)的選定及爆破效果。

　　關(guān)鍵詞：隧道；光面爆破；技術(shù)參數(shù)；效果

　　一、工程概況

　�。ㄒ唬┕こ毯�(jiǎn)介

　　新建黃織鐵路鳳凰山隧道全長(zhǎng)6662m，是本標(biāo)段控制工程，也是本線的控制工程；隧道Ⅱ級(jí)圍巖3559m，Ⅲ級(jí)圍巖906m，Ⅳ級(jí)圍巖2178m，Ⅴ級(jí)圍巖10m.

　�。ǘ�）工程地質(zhì)

　　隧道通過地帶為巖溶中山地貌，山脊與溝谷、巖溶洼地、漏斗相間，第四系土層零星分布，基巖大面積出露。隧道穿越地段按圍巖分級(jí)劃分為Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖。Ⅱ級(jí)圍巖巖質(zhì)新鮮、堅(jiān)硬、裂隙欠發(fā)育，巖體為塊狀結(jié)構(gòu)，圍巖穩(wěn)定。Ⅲ級(jí)圍巖巖質(zhì)弱風(fēng)化，裂隙較發(fā)育，多薄層結(jié)構(gòu)，圍巖基本穩(wěn)定。Ⅳ級(jí)圍巖裂隙發(fā)育，巖體為破碎結(jié)構(gòu)，圍巖穩(wěn)定性差，易掉塊。

　　隧道開挖采用鉆爆法開挖，為保證開挖輪廓成型質(zhì)量，巖面平整，減少圍巖擾動(dòng)，增強(qiáng)圍巖的自身承載能力，保護(hù)圍巖不被破壞，減小安全隱患，因此，鳳凰山隧道施工中采用光面爆破技術(shù)。

　　（三）施工方案基本情況

　　1.開挖斷面大小。Ⅳ級(jí)圍巖斷面積為52m²，每循環(huán)需10小時(shí)，進(jìn)尺2.70m，采用臺(tái)階法開挖。Ⅱ、Ⅲ級(jí)圍巖斷面積為42m²，每循環(huán)需8小時(shí)，進(jìn)尺2.70m，采用全斷面開挖。

　　2.施工設(shè)備配備。鳳凰山隧道施工中，采用工字鋼、鋼管、鋼筋等焊接自制成鉆孔臺(tái)架，臺(tái)架上安裝有高壓風(fēng)、鋼管、通用閘閥、連接風(fēng)鉆、照明配電盒及照明燈具，可以供15臺(tái)風(fēng)鉆同時(shí)鉆眼施工。機(jī)械排險(xiǎn)后，用裝載機(jī)將臺(tái)架抬至工作面，只需5分鐘即可就位。就位后，人工在臺(tái)架的各個(gè)區(qū)域排險(xiǎn)，互不影響，緊接著測(cè)量放樣，采用15臺(tái)YT-28式氣腿式鑿巖機(jī)鉆孔同時(shí)鉆眼，鉆眼孔徑為40mm.

　　二、光面爆破的優(yōu)點(diǎn)

　　1.減少超欠挖，減少炸藥用量，減少支護(hù)混凝土用量；

　　2.爆破后巖面平整，巖碴塊度均勻較小，利于裝碴，為后期鋪掛防水板及二次襯砌施工縮短時(shí)間；

　　3.減少支護(hù)投入，節(jié)約施工成本，增加效益。

　　三、光面爆破設(shè)計(jì)

　　1.光面爆破的起爆順序。起爆順序：掏槽炮→擴(kuò)槽炮→內(nèi)圈炮→周邊炮→底板炮→底角炮。

　　2.光面爆破參數(shù)的確定

　�。�1）周邊孔間距E.周邊眼通常布置在距開挖斷面邊緣0.1m至0.2m處，光爆孔的孔底的孔底朝隧道開挖輪廓線方向傾斜3～5°。當(dāng)爆孔孔徑D為40mm時(shí)，周邊孔間距E=（10～16）D，Ⅱ、Ⅲ級(jí)圍巖周邊眼的間距為0.55m，Ⅳ級(jí)圍巖約為0.50m比較合適。

　　（2）光爆層厚度W.光爆層厚度就是周邊眼最小抵抗線，它與開挖的隧道斷面大小有關(guān)。斷面大，光爆眼所受到的夾制作用小，巖石比較容易崩落，可以大些；斷面小，光爆眼受到的夾制力大，光爆層厚度相對(duì)要小些。同時(shí)，光爆層厚度與巖石的性質(zhì)和地質(zhì)構(gòu)造有關(guān)，堅(jiān)硬巖石光爆層可小些，松軟破碎的巖石光爆層可大些。鳳凰山隧道光爆層厚度W=0.5m～0.8m，Ⅱ、Ⅲ級(jí)圍巖W取55cm，Ⅳ級(jí)圍巖W取60cm.

　　（3）密集系數(shù)K.周邊眼密度系數(shù)是周邊眼間距E與光爆層厚度W的比值，是影響爆破效果的重要因素。

　　K=E/W（K取值0.8）

　�。�4）孔深L.圍巖循環(huán)進(jìn)尺：L=0.5×B×90%=0.5×6.0×90%=2.70m（隧道寬度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.在實(shí)際操作中應(yīng)視掌子面的凹凸情況，調(diào)整各炮眼鉆孔長(zhǎng)度，使所有炮眼眼底處于同一垂直面上。

　�。�5）裝藥量Q.一是確定炸藥單耗量q，炸藥單耗量對(duì)裝藥效率、炮孔利用率、開挖壁面的平整程度和圍巖的穩(wěn)定性都有較大的影響。它取決于巖性、斷面積、炮孔直徑和炮孔深度等多種因素。q取值1.2kg/m³。二是裝藥集中度Q光面爆破裝藥量的計(jì)算，主要是確定周邊眼光爆層炮眼裝藥集中度，即：

　　Q=qEW

　　Q確定為0.11～0.30kg/m.

　�。�6）炮孔數(shù)量N.炮孔數(shù)量取決于掘進(jìn)斷面積、巖石性能和炸藥性能。孔數(shù)過少將造成大塊增多，周壁不平整，甚至?xí)�出現(xiàn)炸不開的情況；相反，孔數(shù)過多將使鑿巖工作量增大。

　　N=0.0012qS/ad2

　　式中N—炮孔數(shù)量，個(gè)；q—單位炸藥消耗量，取1.2kg/m³；S—開挖斷面面積，（Ⅳ級(jí)圍巖S=52m²，Ⅱ、Ⅲ級(jí)圍巖S=42m²）a—炮眼裝填系數(shù)，取0.62；d—炸藥直徑，硝銨炸藥為32mm.Ⅱ、Ⅲ級(jí)圍巖炮孔數(shù)量N=95個(gè)，Ⅳ級(jí)圍巖炮孔數(shù)量N=118個(gè)。

　　3.裝藥結(jié)構(gòu)。周邊眼裝藥采用徑向不偶合間隔裝藥結(jié)構(gòu)，不偶合系數(shù)為1.5～2.0.所有爆眼統(tǒng)一裝φ32標(biāo)準(zhǔn)藥卷，周邊眼間隔裝藥，巖石炸藥與乳化炸藥混裝，周邊眼藥卷不需綁在竹片上，直接裝入，孔口用炮泥堵塞。光面爆破裝藥過程中，如果只注意控制周邊眼用藥量而忽視內(nèi)圈輔助眼的藥量控制，很難達(dá)到理想的爆破效果。因此，為保證光爆效果，司鉆手定崗定位，掏槽眼、底板眼、輔助眼、周邊眼（又分拱部、拱墻、邊墻）都實(shí)行專人負(fù)責(zé)。

　　4.起爆方法。隧道爆破從掏槽眼到輔助眼至周邊眼，采用多段微差毫杪雷管起爆由里向外起爆，其中周邊眼比輔助眼要跳2段，間隔時(shí)間為25～100毫秒，且用同一段雷管同時(shí)起爆。