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摘要：随着我国高速公路建设的迅猛发展，隧道工程愈来愈多，目前公路隧道掘进普遍采用光面爆破技术，但从效果来看，软岩的光爆效果并不理想，隧道超欠挖现象比较普遍，给后期隧道二衬施工和质量控制带来了很大困难，因此，抓好光面爆破的监控工作，也就解决了如何在开挖过程中保证光爆质量、施工安全和经济性等问题。本文从光爆质量要求及其影响因素分析入手，指出了光爆质量控制方面的技术措施和组织措施。
关键词：装药量；光面；深挖；控制质量；爆破技术
引言：光面爆破是按照隧道断面的设计轮廓线合理布置周边眼而进行的一种控制爆破，实质上就是爆破光面层，而实施爆破之后，在隧道周边形成一个光滑平整的边壁，使隧道断面既符合设计轮廓要求，又要使围岩不产生损伤，从而保持围岩的完整和自身承载能力，以便达到快捷、高效、优质的施工目的。光面爆破分为全断面一次爆破和预留光爆层两种。对于断面较小的巷道可采用全断面一次爆破法，对于断面较大的隧道应采用预留光爆层爆破法。即主爆体形成光面后，周边眼最后装药爆破。因此，隧道开挖时，应采取拱部弧形布眼开挖方式，以便给光面爆破创造条件。
1.隧道光面爆破施工技术
爆破技术的好坏主要表取决于爆破参数的合理选定。地质条件是确定爆破参数的基本依据，在现场施工中，应紧跟开挖面对围岩进行观测描述，并对围岩的节理裂隙状态进行预测，据此调整爆破参数和施工方法，这是控制隧道超欠挖的前提条件。
1.1 光面爆破方案的确定
结合现场实际情况，根据工程地质条件和施工提出的严格要求，决定是否采用光面爆破施工。目前，大断面隧道光面爆破施工有两种方法：预留光爆层法与全断面一次性开挖法。这两种方法都是可以采用的，但是通过大量试验和工程实践证明，预留光爆层法爆破效果较好。目前，大多数隧道光面爆破施工采用预留光爆层法。
1.2 爆破参数的选择
光面爆破参数是确保光面爆破效果的关键，实现光面爆破效果的炮眼称光面炮眼，它是隧道施工中在开挖轮廓面上布置的周边炮眼。光面爆破的影响因素十分复杂，影响隧道光面爆破的重要因素有：炮眼直径、炮孔间距、最小抵抗线、光爆层厚度、光面爆破的角度和深度、周边眼间距、装药量和装药结构以及起爆技术等方面。
1.3测量放样
测量放样要准确，自检要到位。放样偏差合理，两茬炮的台阶形差在一定程度上基本呈均匀分布.
1.4周边眼外插角
周边眼钻眼按2-5%或2-5cm/m的斜率外插。拱部取大值，边墙取小值。地质条件好（长进尺）取大值，地质条件差（短进尺）取小值。周边眼外插斜率控制得当，两茬炮的台阶形差在合理范围内，既可保证工程的经济性，同时又能保证周边眼开孔的平面位置。
1.5光面层厚度
即周边眼抵抗线控制范围50～70cm。地质条件好，取小值；地质条件差，取大值。
1.6装药集中度
即线性装药量控制在0.05～0.25kg/m，原则是周边眼要少装药。地质条件好取大值，地质条件差取小值。
1.7非电毫秒雷管段数
周边眼与外圈辅助眼要跳段使用雷管，以削弱振动强度，减少爆破地震波对围岩的扰动，即尽可能减少对围岩整体性和稳定性的破坏。
1.8炮孔堵塞
堵塞长度要大于20cm，堵塞质量要达到不漏气效果，一般要求是炮泥堵塞。
1.9 技术措施
边墙要顺帮打眼，即把握炮眼外插的同时，还要注意炮眼坡度要与隧道纵向坡度一致；同一作业平台内避免出现扇形组合炮眼，在两作业平台之间避免出现“V”型炮眼组合。
2.边墙超欠挖控制
超欠挖会影响经济、进度、喷砼、二衬砼、排水、壁面美观、安全等，控制好超欠挖及处理好超欠挖能提高经济效益、增强隧道结构的可靠性，并且能提高社会效益。因此要求各单位应严格按有关规范、标准、图纸及有关规定要求做好隧道超欠挖控制和管理工作，提高经济效益和安全性。
2.1应配备足够的技术过硬的测量人员和性能优良的先进测量仪器。应使用经具有相关资质的质量检测机构定期检测合格的仪器进行控制点的测量及按设计要求尺寸正确放样。每茬炮都应测量并标出炮眼位置。
2.2搞好爆破方式的选择、爆破参数的确定和优化，努力提高钻眼质量、严格装药和封堵、控制用药量是爆破效果的控制重点。每个隧道均应配备专业爆破工程师进行指导，并根据爆破效果及围岩情况及时调整爆破参数和施工方法或采取局部内移动炮眼、局部空孔不装药、加密炮眼、局部调整起爆顺序等辅助措施来控制超欠挖。
2.3严格控制超前支护的间距、长度、数量、角度、注浆等。加强超前支护等辅助施工的控制
2.4处理欠挖应遵循先加固（可以用小导管注浆、锚杆注浆等）后处理、短开挖早封闭的原则进行。只能采用风镐或小型机具进行处理欠挖，严禁爆破。处理欠挖时应注意预留足够的衬砌空间和预留沉降量。
2.5应配备隧道断面仪，按规定频率进行检查。操作中，为了改善边墙的光爆效果，将边墙的周边眼与下一循环拱顶周边眼同时起爆，通过实践，该方法取得了较好的光爆效果，减少了边墙超欠挖现象。
2.6加强爆破方案的动态管理。所谓动态管理：就是根据不同的外部条件适时地调整爆破方案，使爆破效果达到最佳，从而达到控制超挖的目的。
4.工程实例
在建的山西省左权至黎城高速公路沐池隧道，为了做到既降低爆破对围岩的损伤，又能实现较大的进尺，采用全断面光面爆破法施工。钻眼前，测量人员准确定出隧道中心线和拱顶面高程；用红油漆画出开挖轮廓线，并标出炮眼位置，其误差不得超过5cm；每次测量放线的同时，要对上次爆破断面进行检查，及时调整爆破参数，以达到最佳爆破效果。掏槽眼眼口间距误差和眼底间误差不得大于5cm。周边眼：开眼位置在设计断面轮廓线上允许沿轮廓线调整，其误差不得大于5cm；眼底不得超出开挖断面轮廓线10cm。内圈眼至周边眼的排距误差不得大于5cm；内圈眼与周边眼采用相同的斜率。当开挖面凹凸较大时，应按实际情况调整炮眼深度（相应调整装药量），力求所有炮眼（除掏槽眼外）眼底在同一平面上，钻眼完毕，按炮眼布置图进行检查并做好记录，有不符合要求的炮眼重钻，经检查合格后方可装药爆破。装药前用小直径高压风管将炮眼内石屑吹净，装药需分片，分组按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行，雷管要“对号入座”不得混装，所有炮孔均用炮泥堵塞，堵塞长度周边眼不小于20cm，其他眼不小于30cm，周边眼采用小药卷配导爆索，以增加不耦合系数和爆破时的缓冲作用，炮孔装药均采用反向装药结构。高段延期雷管与导爆索的双重起爆法起爆。
在整个隧道施工作业中爆破开挖速度明显加快，断面形状和尺寸符合设计要求；石渣块度大小适中，便于装岩和运输工作；掘进速度快，钻孔工作量小，炸药消耗量最省；有较好的爆破效果，表面平整，超欠挖量符合设计要求，对围岩的损伤破坏小。
5.结语：
隧道开挖实施光面爆破后，在隧道周边形成一个光滑平整的边壁，既使隧道断面符合设计轮廓要求，又使隧道围岩不产生损伤，从而保持围岩的完整性和自身承载能力。有利于隧道的维护。避免了隧道施工时欠挖和超挖现象的产生，于是减少了欠挖处理的时间和超挖所需的填料，加快了施工进度，保证了工程质量，降低了成本。由于采用光面爆破技术，防止了爆破对隧道围岩的强烈振动，保持了隧道围岩的稳定性，达到了安全施工的目的。
参考文献：
[1]蒋爵光.隧道工程地质[M].北京：中国铁道出版社，1991.
[2]关宝树.隧道工程施工要点集[M].北京：人民交通出版社，2003.
[3]郭陕云.隧道施工技术方案及方法遴选要点[M].隧道建设，2006.
关键词：装药量；光面；深挖；控制质量；爆破技术
引言：光面爆破是按照隧道断面的设计轮廓线合理布置周边眼而进行的一种控制爆破，实质上就是爆破光面层，而实施爆破之后，在隧道周边形成一个光滑平整的边壁，使隧道断面既符合设计轮廓要求，又要使围岩不产生损伤，从而保持围岩的完整和自身承载能力，以便达到快捷、高效、优质的施工目的。光面爆破分为全断面一次爆破和预留光爆层两种。对于断面较小的巷道可采用全断面一次爆破法，对于断面较大的隧道应采用预留光爆层爆破法。即主爆体形成光面后，周边眼最后装药爆破。因此，隧道开挖时，应采取拱部弧形布眼开挖方式，以便给光面爆破创造条件。
1.隧道光面爆破施工技术
爆破技术的好坏主要表取决于爆破参数的合理选定。地质条件是确定爆破参数的基本依据，在现场施工中，应紧跟开挖面对围岩进行观测描述，并对围岩的节理裂隙状态进行预测，据此调整爆破参数和施工方法，这是控制隧道超欠挖的前提条件。
1.1 光面爆破方案的确定
结合现场实际情况，根据工程地质条件和施工提出的严格要求，决定是否采用光面爆破施工。目前，大断面隧道光面爆破施工有两种方法：预留光爆层法与全断面一次性开挖法。这两种方法都是可以采用的，但是通过大量试验和工程实践证明，预留光爆层法爆破效果较好。目前，大多数隧道光面爆破施工采用预留光爆层法。
1.2 爆破参数的选择
光面爆破参数是确保光面爆破效果的关键，实现光面爆破效果的炮眼称光面炮眼，它是隧道施工中在开挖轮廓面上布置的周边炮眼。光面爆破的影响因素十分复杂，影响隧道光面爆破的重要因素有：炮眼直径、炮孔间距、最小抵抗线、光爆层厚度、光面爆破的角度和深度、周边眼间距、装药量和装药结构以及起爆技术等方面。
1.3测量放样
测量放样要准确，自检要到位。放样偏差合理，两茬炮的台阶形差在一定程度上基本呈均匀分布.
1.4周边眼外插角
周边眼钻眼按2-5%或2-5cm/m的斜率外插。拱部取大值，边墙取小值。地质条件好（长进尺）取大值，地质条件差（短进尺）取小值。周边眼外插斜率控制得当，两茬炮的台阶形差在合理范围内，既可保证工程的经济性，同时又能保证周边眼开孔的平面位置。
1.5光面层厚度
即周边眼抵抗线控制范围50～70cm。地质条件好，取小值；地质条件差，取大值。
1.6装药集中度
即线性装药量控制在0.05～0.25kg/m，原则是周边眼要少装药。地质条件好取大值，地质条件差取小值。
1.7非电毫秒雷管段数
周边眼与外圈辅助眼要跳段使用雷管，以削弱振动强度，减少爆破地震波对围岩的扰动，即尽可能减少对围岩整体性和稳定性的破坏。
1.8炮孔堵塞
堵塞长度要大于20cm，堵塞质量要达到不漏气效果，一般要求是炮泥堵塞。
1.9 技术措施
边墙要顺帮打眼，即把握炮眼外插的同时，还要注意炮眼坡度要与隧道纵向坡度一致；同一作业平台内避免出现扇形组合炮眼，在两作业平台之间避免出现“V”型炮眼组合。
2.边墙超欠挖控制
超欠挖会影响经济、进度、喷砼、二衬砼、排水、壁面美观、安全等，控制好超欠挖及处理好超欠挖能提高经济效益、增强隧道结构的可靠性，并且能提高社会效益。因此要求各单位应严格按有关规范、标准、图纸及有关规定要求做好隧道超欠挖控制和管理工作，提高经济效益和安全性。
2.1应配备足够的技术过硬的测量人员和性能优良的先进测量仪器。应使用经具有相关资质的质量检测机构定期检测合格的仪器进行控制点的测量及按设计要求尺寸正确放样。每茬炮都应测量并标出炮眼位置。
2.2搞好爆破方式的选择、爆破参数的确定和优化，努力提高钻眼质量、严格装药和封堵、控制用药量是爆破效果的控制重点。每个隧道均应配备专业爆破工程师进行指导，并根据爆破效果及围岩情况及时调整爆破参数和施工方法或采取局部内移动炮眼、局部空孔不装药、加密炮眼、局部调整起爆顺序等辅助措施来控制超欠挖。
2.3严格控制超前支护的间距、长度、数量、角度、注浆等。加强超前支护等辅助施工的控制
2.4处理欠挖应遵循先加固（可以用小导管注浆、锚杆注浆等）后处理、短开挖早封闭的原则进行。只能采用风镐或小型机具进行处理欠挖，严禁爆破。处理欠挖时应注意预留足够的衬砌空间和预留沉降量。
2.5应配备隧道断面仪，按规定频率进行检查。操作中，为了改善边墙的光爆效果，将边墙的周边眼与下一循环拱顶周边眼同时起爆，通过实践，该方法取得了较好的光爆效果，减少了边墙超欠挖现象。
2.6加强爆破方案的动态管理。所谓动态管理：就是根据不同的外部条件适时地调整爆破方案，使爆破效果达到最佳，从而达到控制超挖的目的。
4.工程实例
在建的山西省左权至黎城高速公路沐池隧道，为了做到既降低爆破对围岩的损伤，又能实现较大的进尺，采用全断面光面爆破法施工。钻眼前，测量人员准确定出隧道中心线和拱顶面高程；用红油漆画出开挖轮廓线，并标出炮眼位置，其误差不得超过5cm；每次测量放线的同时，要对上次爆破断面进行检查，及时调整爆破参数，以达到最佳爆破效果。掏槽眼眼口间距误差和眼底间误差不得大于5cm。周边眼：开眼位置在设计断面轮廓线上允许沿轮廓线调整，其误差不得大于5cm；眼底不得超出开挖断面轮廓线10cm。内圈眼至周边眼的排距误差不得大于5cm；内圈眼与周边眼采用相同的斜率。当开挖面凹凸较大时，应按实际情况调整炮眼深度（相应调整装药量），力求所有炮眼（除掏槽眼外）眼底在同一平面上，钻眼完毕，按炮眼布置图进行检查并做好记录，有不符合要求的炮眼重钻，经检查合格后方可装药爆破。装药前用小直径高压风管将炮眼内石屑吹净，装药需分片，分组按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行，雷管要“对号入座”不得混装，所有炮孔均用炮泥堵塞，堵塞长度周边眼不小于20cm，其他眼不小于30cm，周边眼采用小药卷配导爆索，以增加不耦合系数和爆破时的缓冲作用，炮孔装药均采用反向装药结构。高段延期雷管与导爆索的双重起爆法起爆。
在整个隧道施工作业中爆破开挖速度明显加快，断面形状和尺寸符合设计要求；石渣块度大小适中，便于装岩和运输工作；掘进速度快，钻孔工作量小，炸药消耗量最省；有较好的爆破效果，表面平整，超欠挖量符合设计要求，对围岩的损伤破坏小。
5.结语：
隧道开挖实施光面爆破后，在隧道周边形成一个光滑平整的边壁，既使隧道断面符合设计轮廓要求，又使隧道围岩不产生损伤，从而保持围岩的完整性和自身承载能力。有利于隧道的维护。避免了隧道施工时欠挖和超挖现象的产生，于是减少了欠挖处理的时间和超挖所需的填料，加快了施工进度，保证了工程质量，降低了成本。由于采用光面爆破技术，防止了爆破对隧道围岩的强烈振动，保持了隧道围岩的稳定性，达到了安全施工的目的。
参考文献：
[1]蒋爵光.隧道工程地质[M].北京：中国铁道出版社，1991.
[2]关宝树.隧道工程施工要点集[M].北京：人民交通出版社，2003.
[3]郭陕云.隧道施工技术方案及方法遴选要点[M].隧道建设，2006.