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隧道光面爆破的施工方案

工程概况

本隧道工程位于山区，全长约2.5公里，隧道穿越的地层主要为砂岩、页岩互层，局部存在断层破碎带。围岩等级以Ⅲ级、Ⅳ级为主，Ⅴ级围岩分布在断层破碎带附近。根据设计要求，为保证隧道开挖轮廓成型质量，减少对围岩的扰动，本隧道采用光面爆破技术进行开挖。

光面爆破原理

光面爆破是一种控制爆破技术，其原理是在开挖轮廓线上合理布置周边眼，通过采用低密度、低爆速、高体积威力的炸药，严格控制装药量和起爆顺序，使爆破后的围岩断面形状、尺寸和方向符合设计要求，同时减少对围岩的扰动，保持围岩的稳定性。在光面爆破过程中，首先起爆掏槽眼，为后续爆破创造新的自由面，然后依次起爆辅助眼和周边眼。周边眼同时起爆时，在相邻炮眼之间形成应力波的叠加，使岩石沿炮眼连线方向产生裂缝，同时炸药爆炸产生的高压气体作用于裂缝，使裂缝进一步扩展，最终形成平整的开挖轮廓面。

施工准备

技术准备

组织施工人员学习光面爆破的相关技术规范和施工图纸，熟悉隧道的地质条件、设计要求和施工工艺。进行技术交底，明确各施工工序的质量标准和安全注意事项。根据地质勘查报告和现场实际情况，进行爆破参数的设计和优化。

现场准备

清理隧道洞口和洞内的施工场地，平整道路，搭建临时设施，确保施工设备和材料的运输畅通。安装风水管路和供电线路，为施工提供必要的动力和照明条件。对测量控制点进行复核和加密，建立洞内测量控制网，为隧道开挖提供准确的测量依据。

材料和设备准备

根据爆破设计要求，采购合格的炸药、雷管、导爆索等爆破材料，并严格按照相关规定进行储存和管理。配备齐全的施工设备，如凿岩机、装载机、自卸汽车等，并对设备进行调试和维护，确保设备性能良好。

爆破参数设计

炮眼布置

1.掏槽眼：采用楔形掏槽方式，掏槽眼深度比其他炮眼深200-300mm，以保证为后续爆破创造足够的自由面。掏槽眼间距根据岩石硬度和炸药性能确定，一般为600-800mm。

2.辅助眼：辅助眼均匀布置在掏槽眼和周边眼之间，间距一般为800-1000mm，排距为700-900mm。辅助眼的作用是扩大掏槽眼形成的自由面，为周边眼爆破创造有利条件。

3.周边眼：周边眼沿隧道开挖轮廓线布置，间距根据岩石性质和炸药性能确定，一般为400-600mm。周边眼外插角控制在1°-3°，以保证开挖断面的尺寸符合设计要求。

装药量计算

1.单位炸药消耗量：根据岩石的硬度、密度、裂隙发育程度等因素，参考类似工程经验，确定单位炸药消耗量q。一般情况下，Ⅲ级围岩的单位炸药消耗量为1.2-1.5kg/m3，Ⅳ级围岩为1.5-1.8kg/m3，Ⅴ级围岩为1.8-2.0kg/m3。

2.单孔装药量：根据炮眼的类型和位置，计算单孔装药量。掏槽眼装药量较大，一般为辅助眼装药量的1.2-1.5倍；周边眼装药量较小，采用间隔装药方式，以控制爆破对围岩的扰动。

起爆顺序

起爆顺序为：掏槽眼→辅助眼→周边眼。采用毫秒延期雷管实现分段起爆，以减小爆破振动对围岩的影响。掏槽眼采用1-3段雷管，辅助眼采用4-6段雷管，周边眼采用7-9段雷管。

钻孔施工

钻孔设备选择

根据隧道的断面尺寸和岩石硬度，选择合适的凿岩机。本工程采用气腿式凿岩机进行钻孔作业，其具有操作灵活、钻孔速度快等优点。

钻孔精度控制

1.测量定位：根据爆破设计要求，使用全站仪、水准仪等测量仪器，准确标定炮眼的位置和方向。在隧道开挖面上用红油漆标注出炮眼的位置和编号。

2.钻孔角度控制：采用角度仪等工具，控制钻孔的角度。钻孔角度偏差不超过±1°，以保证炮眼的方向符合设计要求。

3.钻孔深度控制：在凿岩机的钻杆上做好标记，控制钻孔深度。钻孔深度偏差不超过±50mm，以保证各炮眼的深度一致。

钻孔质量检查

钻孔完成后，对炮眼的位置、角度、深度等参数进行检查，符合设计要求后方可进行装药作业。如发现炮眼不符合要求，应及时进行补钻或调整。

装药与堵塞

装药结构

1.掏槽眼和辅助眼：采用连续装药结构，将炸药装入炮眼底部，然后用炮泥堵塞。

2.周边眼：采用间隔装药结构，将炸药分成若干段，用导爆索连接，间隔一定距离布置在炮眼中。间隔距离根据岩石性质和炸药性能确定，一般为200-300mm。

装药操作

1.装药前，用高压风将炮眼内的岩粉和积水吹净。

2.按照爆破设计要求，将炸药和雷管装入炮眼。装药时要小心操作，避免炸药和雷管受到撞击和挤压。

3.雷管的脚线要理顺，不得打结和损坏。

堵塞材料与堵塞长度

堵塞材料采用炮泥，其主要成分是黏土和砂，比例为3:1。堵塞长度根据炮眼类型和岩石性质确定，掏槽眼和辅助眼的堵塞长度不小于200mm，周边眼的堵塞长度不小于300mm。堵塞时要将炮泥分层捣实，