光面爆破施工中爆破參數(shù)的選擇原則與優(yōu)化

葉恒豐

摘 要：在隧道施工以及巷道掘進(jìn)中常常需要進(jìn)行爆破，有的還需要保證爆破后的壁面具有一定的平整度，所以就用到了光面爆破技術(shù)。由于光面爆破技術(shù)可以保證新壁面平整且不會(huì)受到破壞，所以得到了廣泛的應(yīng)用，成為了巷道掘進(jìn)以及隧道施工中關(guān)鍵的施工環(huán)節(jié)。進(jìn)行光面爆破中最重要的是對(duì)爆破參數(shù)的選擇，只有選擇合理的參數(shù)，才能確保爆破起到預(yù)期效果，并保證爆破的安全。文章分析了光面爆破中參數(shù)選擇的原則，并探討對(duì)于爆破參數(shù)的優(yōu)化工作。

關(guān)鍵詞：光面爆破施工；爆破參數(shù)；選擇與優(yōu)化

中圖分類號(hào)：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2014）11-0174-02

光面爆破技術(shù)可以在隧道或巷道掘進(jìn)施工中使用，并且在爆破后保證新避免的完整與平整，所以得到了廣泛的應(yīng)用。根據(jù)這種爆破技術(shù)的特點(diǎn)，又將其稱為輪廓爆破或周邊爆破。在隧道施工以及巷道掘進(jìn)過(guò)程中，通過(guò)優(yōu)化爆破參數(shù)以及施工組織等，以達(dá)到提高施工效率的目的，對(duì)于爆破參數(shù)的優(yōu)化稱為快速掘進(jìn)中重要的組成部分。光面爆破效果的優(yōu)劣直接關(guān)系著工程的成本以及質(zhì)量。

1 光面爆破施工中爆破參數(shù)的選擇原則與優(yōu)化

進(jìn)行光面爆破的過(guò)程中，爆破參數(shù)的選擇直接關(guān)系著爆破的效果，對(duì)工程施工質(zhì)量與進(jìn)度也有很大的影響。選擇合適的爆破參數(shù)，可以提升爆破壁面的平整度，這樣就能節(jié)約工程施工噴漿的用量，達(dá)到降低施工成本的目的；同時(shí)平整的壁面有利于隧道或巷道的通風(fēng)；另外，選著適當(dāng)?shù)谋茀?shù)可以保證實(shí)施爆破不會(huì)產(chǎn)生爆破裂隙，很大程度上確保了施工的安全。

光面爆破的爆破參數(shù)有很多，主要包括炮孔深度、不耦合系數(shù)、臨近系數(shù)、炮眼間距、裝藥密集系數(shù)、最小抵抗線以及裝藥的結(jié)構(gòu)的參數(shù)。在上述參數(shù)中，炮孔的深度以及炮孔的直徑需要根據(jù)工程的實(shí)際情況取值，剩下的爆破參數(shù)在選擇過(guò)程中需要按照一定的原則進(jìn)行。具體的原則為：

對(duì)于不耦合系數(shù)的選擇，要堅(jiān)持作用到炮孔孔壁的壓力大于巖石的抗拉強(qiáng)度，但是必須低于其抗壓強(qiáng)度。根據(jù)實(shí)踐證明，不耦合系數(shù)的選擇需要根據(jù)巖性差別以及所用炸藥的種類不同進(jìn)行確定，一般來(lái)說(shuō)不耦合系數(shù)取值在1.5～2.5之間；鄰近系數(shù)就是爆破炮孔的密集程度，對(duì)于這一系數(shù)的選擇需要根據(jù)工程的實(shí)際情況進(jìn)行選擇，這一系數(shù)對(duì)爆破效果有很大的影響，其取值的過(guò)大或過(guò)小，會(huì)造成爆破后形成的壁面留下巖?；蚓蘅?，通過(guò)實(shí)踐證明，鄰近系數(shù)的取值一般在0.8～1.0之間，并且根據(jù)巖性的不同區(qū)別選擇，巖石如果較硬，則選擇較大的鄰近系數(shù)，反之則選擇較小的鄰近系數(shù)；對(duì)于炮孔的裝藥結(jié)構(gòu)方面，常用的裝藥結(jié)構(gòu)有兩種，一種是單段空氣柱式，另一種是分段空氣間隔結(jié)構(gòu)。對(duì)于兩種裝藥結(jié)構(gòu)的選擇，需要根據(jù)炮孔的深度進(jìn)行選擇。如果炮孔深度在1.5～2.0 m之間，一般使用單段空氣柱裝藥結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)在操作上比較簡(jiǎn)單，很容易掌握裝藥流程，對(duì)于炮孔深度在2.0 m以上的，需要用空氣間隔分段裝藥結(jié)構(gòu)，就是用兩包炸藥放置于炮孔中，但是兩者之間的間隔要控制在殉爆距離以外，可以在兩包炸藥間放一些間隔物，防止藥包發(fā)生串動(dòng)現(xiàn)象。最小抵抗線是進(jìn)行光面爆破的光面層厚度，其參數(shù)的選擇也對(duì)爆破的效果有一定的影響，如果最小抵抗線系數(shù)選擇不合理，就容易對(duì)與周邊的炮孔間裂縫造成影響，也會(huì)降低光面開挖圍巖的穩(wěn)定性。經(jīng)實(shí)踐證明，最小抵抗線的選擇與巖性以及地質(zhì)特征有關(guān)，跨度大的隧道爆破，其參數(shù)一般選在700～800 mm范圍內(nèi)，跨度小的可以選擇600～700 mm。對(duì)于炮眼的角度系數(shù)選擇方面，如果利用鑿巖臺(tái)車進(jìn)行施工，讓其緊貼隧道壁，其角度選擇一般為4～5 ？觷（角度為鑿巖機(jī)向外的偏離角度）。

對(duì)于光面爆破的爆破參數(shù)優(yōu)化方面，需要根據(jù)工程的實(shí)際情況，充分的利用相關(guān)的原始數(shù)據(jù)以及理論，通過(guò)科學(xué)的對(duì)比驗(yàn)證。建立一個(gè)爆破參數(shù)對(duì)爆破效果影響的關(guān)系圖，然后根據(jù)各個(gè)爆破參數(shù)對(duì)爆破效果的影響，進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化工作。進(jìn)行爆破參數(shù)的優(yōu)化，可以將爆破參數(shù)更加的科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)，使其更加符合工程的實(shí)際情況，能夠達(dá)到更好的爆破效果。另外，對(duì)爆破參數(shù)的優(yōu)化，可以縮短施工的工期，降低投資成本，為施工企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益。

2 光面爆破的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

我國(guó)對(duì)光面爆破技術(shù)的時(shí)間還比較短，沒(méi)有形成一個(gè)統(tǒng)一的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，一般來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)工程施工的類型以及巖性、地質(zhì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等，給出一個(gè)相對(duì)合理的標(biāo)準(zhǔn)。

①在光面爆破后壁面平整度方面，欠挖控制在50 mm以內(nèi)，另外對(duì)于隧道或巷道等的開挖尺寸要符合工程施工設(shè)計(jì)的相關(guān)要求。

②對(duì)于不同巖性的壁面，提出了不同的保留半眼孔痕率，一般來(lái)說(shuō)，要保證堅(jiān)硬的巖石壁面半眼孔痕率在80%以上；中等強(qiáng)度的巖石壁面半眼孔痕率要在65%以上，而巖性較軟或?qū)儆诠?jié)理發(fā)育的巖石來(lái)說(shuō)，其壁面半眼孔痕率要控制在50%以上。這樣有利于在工程施工中噴漿過(guò)程中，節(jié)約對(duì)材料的利用，并且一定程度上增加其穩(wěn)定性。

③要確保在爆破完成后，對(duì)保留巖石的破壞程度不會(huì)影響工程的施工，也不會(huì)影響到工程的穩(wěn)定性；要保證炮眼壁面上沒(méi)有較大的爆破裂縫，也沒(méi)有危巖、浮巖等。

④對(duì)于隧道施工工程來(lái)說(shuō)，在光面炮眼排與排之間的銜接處相差高度要求在100～150 mm。在爆破實(shí)施前，有專業(yè)的炮工將炸藥卷有間隔的串聯(lián)在導(dǎo)爆索上，并用膠帶進(jìn)行綁扎，這樣可以有效的少裝藥的時(shí)間。

爆破工作具有一定的危險(xiǎn)性，所以在施工過(guò)程中要加強(qiáng)安全管理，做好相應(yīng)的安全防護(hù)工作，確保爆破工作的安全。

3 結(jié) 語(yǔ)

光面爆破技術(shù)廣泛的應(yīng)用于隧道施工以及巷道掘進(jìn)作業(yè)中，是這類工程施工中不可缺少的施工環(huán)節(jié)，這主要是由于通過(guò)光面爆破技術(shù)，可以保證新壁面的平整度，縮短了施工工期，降低了施工成本。其中，對(duì)于爆破參數(shù)的選擇與優(yōu)化是保證爆破效果的前提，必須根據(jù)一定的原則，結(jié)合工程的實(shí)際情況進(jìn)行，這樣才能最大程度地確保爆破效果，保證圍巖的穩(wěn)定性，保證工程施工的安全。

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