宋环涛
中国水利水电第五工程局有限公司 四川省成都市 610000
摘要：随着我国科学技术的发展进步，各行业各领域都呈现出突飞猛进的态势，在隧道施工中，以往的隧道施工技术已经满足不了现在对于隧道的技术要求，
光面爆破技术作为隧道施工中的主要技术，其能够在保障隧道工程质量基础上，有效提升整个隧道工程施工效率，一定程度上促进了我国隧道工程整体施工水平。本文以JH标段发电引水洞隧道为例，详细阐述隧道光面爆破施工技术，分别对影响因素、施工工艺、技术实施进行了分析。
关键词：隧道；光面爆破；施工技术
引言
本标段引水隧洞分标桩号为引5+380m，至压力管道管0+000m桩号为引7+563.178m（调压井中心线），全长为2183.178m，其中上游洞长2140.041m，下游洞长43.137m。引水隧洞各种围岩类别洞室长度分别为Ⅱ类：1009.24m；Ⅲ类：800m； Ⅳ类：226.8m；Ⅴ类104m。引水隧洞与3#支洞交点为引7+520.041m，交点高程为EL1095.649m。坡降i=0.990332%。开挖断面为圆型断面，其中围岩类别不同，开挖断面稍有变化。
1.光面爆破概述
光面爆破技术是爆破施工技术的一种，是指控制爆破的作用范围和方向，使爆破后岩面光滑平整，防止岩石开裂，减少超挖、欠挖和支护工作量，增加岩壁的稳定性，减少爆破对保留岩体的破坏作用，进而达到控制岩体开挖轮廊的一种技术。光面爆破是比较理想的控制爆破技术，尤其是在比较松软且不均匀的地质岩体中效果非常有效。
2.JH标段施工规划
采用全断面开挖，为了便于自卸汽车通行，底部1.5m范围预留炮渣，手风钻钻孔，斜孔掏槽、周边光面爆破，人工装药，非电毫秒雷管联网，电雷管起爆，3m3装载机+10t自卸汽车出渣。当开挖至地质不利结构面出露位置处，采取“短进尺，强支护”的施工措施，除控制药量及减小循环进尺等措施以减少对围岩稳定影响外，还采取超前支护以及架设型钢拱架等加强支护措施。
3.影响光面爆破的因素
3.1地质条件
光面爆破的质量与隧道所处的围岩地质条件有很大影响，比如围岩的等级、节理裂隙的发育程度及岩层的走向等，对于不同的地质条件应根据具体情况采取不同的爆破设计方法及参数。该标段发电引水洞大部分洞段位于地下水位以下，调压室附近洞段位于地下水位以上。华力西中期花岗闪长岩(yδ42b)饱和单轴抗压强度平均133MPa，泥盆系(D2h2)凝灰质砂岩饱和单轴抗压强度平均54.2MPa。均属硬岩类。对于地质条件较稳定的围岩（Ⅱ、Ⅲ级）就可采用全断面光面爆破，对于围岩性质比较差的情况（Ⅳ、V级），就不采用全断面的光面爆破，坚持“多打眼、少装药”为原则，可以采用“短进尺、弱爆破、强支护”的施工方法，这样可以尽量减少爆破对围岩的扰动及破坏。另外，该标段还存在有地下渗水隐患。
3.2钻眼精度
采用爆破施工，钻炮眼是很重要的工作环节，其精度直接决定着爆破的质量、安全及施工效率。施工中钻眼精度的高低与钻眼角度、测量放线等因素的误差有很大关系，因此，在隧道爆破施工中为提高钻眼的精度要选择技术好的钻眼班组，并在工作中不断加强管理及培训，提高工作人员的技术水平，提高钻眼的施工精度，从而保证爆破的质量。
3.3爆破参数、爆破器材及爆破工艺等
为了使隧道爆破获得较好的效果，必须设计合理的爆破参数并进行实践比选，另外还要选择适合的炸药品种类及起爆器材，同时装药结构、起爆顺序要正确，形成稳定可靠地起爆网络。总之，多种因素影响着光面爆破的质量，在进行光面爆破施工之前尽量先进行现场试验，在试验基础上不断优化爆破的设计参数，使得光面爆破效果达到最佳。
4.光面爆破施工工艺
4.1放样布眼
钻爆作业的首要工序就是在掌子面布孔。首先测量人员需要准确测量出隧道中心线和拱顶面高程，该过程一般是采用全站仪进行；接着再使用红喷漆在岩石上将设计开挖轮廓线测量放样出，严格按照设计规范要求在布孔图上用红点标注出空位。在复测好上次爆破断面确认无误之后才可以进行下一次的测量放样，并且及时调整爆破参数，确保最佳效果。引水隧洞II类围岩爆破布孔图如下图所示。
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引水隧洞II类围岩爆破布孔图
4.2调整钻眼装药率
假如所开挖面具有较大凹凸度的时候，炮眼深度需要依据实际情况进行适当调整，确保所有的炮眼都能够处在同一个平面上。在完成钻眼之后，需要检查实际炮眼是否和设计图相一致。只有检查合格之后才可以进行下一步的装药爆破。
4.3炮眼的布置
引水隧洞采用掏槽爆破法，它是本隧洞开挖爆破关键技术，直接影响爆破效果，循环进尺是加快隧洞施工、降工程成本的关键。掏槽眼的位置在断面的中部或中下部。炮孔的方向在层理明显时，尽量垂直岩层面。掏槽眼一般部置4—6个或2—4个空孔，并随孔深增加而增加。
4.4钻孔
引水隧洞采用YT28手风钻造孔，型钢支架作造孔平台，按照“中部掏槽，周边光爆”的方式进行全断面开挖。在钻孔过程中，钻爆组应提高钻孔质量，合理控制炮孔间距，确保误差≤5.0cm。对于影响开挖轮廓的周边孔，必须做到位置精确，孔距合理、孔向准确、角度合适。实行定人钻孔，定位钻孔，按照钻爆设计施工，涉及影响开挖质量的关键孔位（比如周边孔、掏槽孔）应分配给经验丰富的钻工承担，并且定期对钻工进行质量和安全教育，提高其业务水平及安全意识。
4.5清孔装药
采用人工装2#岩石乳化炸药，非电毫秒雷管分段起爆。其中，周边孔的深度保持在2.7～2.9m，采用导爆索竹片捆绑Φ25mm2#岩石乳化炸药，线状间隔不耦合装药，接非电毫秒雷管引爆。掏槽孔、辅助孔、崩落孔和底孔应采用楔形钻孔，孔深应适当加深，连续装药，接非电雷管分段起爆，装Φ32mm2#岩石乳化炸药。且炸药均应达到底部。
4.6联线与堵孔
按照“先掏槽、次崩落，后周边”的起爆顺序进行联线，同时，非电雷管从周边光爆孔、崩落孔、底孔到掏槽孔，按照由高到低段位进行联线，由非电雷管分段起爆。所有炮孔必须堵塞密实，并且保证20～100cm的堵塞长度。堵孔过程中，应注意保护导爆索、不能将导爆索折断或破坏导爆索与炸药间的紧密联结；
5.隧道施工光面爆破技术实施
5.1周边眼间距的合理设定
在实际实施期间，先要对其工序流程环节做合理确认，并对各专业节点做好实时把控，以此使整个隧道施工质量能够完全以保障。注重周边眼间距的合理设定，根据以往经验来看光面爆破周边眼间距通常为E=8～18d。其中E为孔距，而d则为炮眼直径，同时对相应隧道岩层类型做好实时分析，考虑隧道断面较大，按照“短进尺，弱爆破”施工原则确保围岩自承能力得到发挥，以此设定合理的炮眼间距，使发生围岩扰动概率降至最低，整个爆裂轮廓完全达到预期要求。
5.2装药量及装药结构设置
坚持 “多打眼，少装药”原则。动态调整控制爆破参数，尤其是周边眼的间距、装药量，并控制好外插角角度，必要时可以在周边眼间内侧增设跟眼。
5.3光面爆破施工要点把控
进行光面爆破施工期间必须做好钻眼工作，此期间主要将炮孔准确按照相应设计角度、深度、间距钻至既定位置来确保整个光面爆破施工的顺利开展进行；相应炮眼眼位标注、点出、钻凿环节必须严格按照相关图纸进行施工，周边眼必须做到相互平行且最终是落在同一平面上，以此使整个光爆质量能够得到有效保障。
5.4聚能药包以及起爆方法
在进行起爆时，明确起爆方法的专业性，对放炮顺序做实时规范；采用非电导爆管起爆系统进行起爆时往往所取效果较好，其主要是因导爆管可与药卷捆扎在一起，继而使其固定在预定位置来实现分段间隔装药，确保岩壁不会受到缓冲破坏；且周边眼可与其余炮眼做联线起爆，但这个过程中雷管段数最高，往往是最后起爆。总体来看对起爆方法的专业应用，可有效控制其他方向裂缝的延伸，减少孔眼周边裂隙，使整个光面光面爆破施工效果完全达到预期。
结束语
综上所述，通过对隧道施工中的光面爆破技术及实施研究分析，可以看出在实际实践过程中，必须对光面爆破技术要点、工艺流程、影响因素做好实时分析，施工期间根据实际情况合理把控各环节专业要点；以此使相应隧道工程整体质量安全得到有效保障。
参考文献
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