隧道开挖（钻爆法） 1. 主要方法：钻孔爆破法 2. 工序：钻眼、装药、爆破 3. 施工要求： （1） 按设计要求开挖出断面（形状、尺寸、表面平整度、超欠挖） （2） 石渣大小便于装渣作业 （3） 掘进速度快，作业循环时间占用少 （4） 爆破： 开挖要求 1) 在充分发挥爆破能量前提下，减少对围岩的震动破坏，减少对施工机具设备、支护结构的破坏 2) 尽量节省爆破器材消耗 （5） 严格控制欠挖，尽量减少超挖，采用全断面法、台阶法、环形开挖留核心土法、中隔墙法、交叉隔墙法、双侧壁导坑法、仰拱开挖应符合规定 （6） 隧道爆破要求： 1) 炮眼利用率高 2) 开挖轮廓及尺寸准确 3) 对围岩震动小 1. 常用：风动凿岩机、液压凿岩机 机具设备 2. 较少用：电动凿岩机、内燃凿岩机 3. 利用镶嵌在钻头体前端的凿刃反复冲击并转动，破碎岩石而成孔 1. 作用：将开挖面上某个部位的岩石掏出一个槽，形成新的临空面，为其他炮眼的爆破创造有利条件 2. 特点：一般比其他炮眼深10~20cm，保证爆破后开挖深度一致 3. 分类： （1） 斜眼掏槽： 1) 特点：掏槽眼和开挖面斜交，需要随进尺的不同改变炮眼位置和角度 2) 常用形式：锥形掏槽、楔形掏槽、竖楔形掏槽（最常用）、单向掏槽 3) 优点：可按岩石实际状况选择掏槽方式和角度，岩石容易抛出，需要的炮眼数量较少 4) 缺点：眼深受坑道断面尺寸限制，不便于多台钻机同时凿岩 5) 装药：为防止相邻或相对炮眼之间的殉爆，装药炮眼间距＞20cm （2） 直眼掏槽（使用多）： 1) 特点：比斜眼掏槽作业方便，不需随循环进尺改变掏槽形式，仅需改变炮眼深度 掏槽眼 2) 常用形式：龟裂掏槽、螺旋掏槽、五梅花掏槽 3) 新形式：大孔中空平行直眼掏槽 a) 钻孔深度3~3.5m：采用双临空孔形式，爆破效果最佳 b) 钻孔深度3.5~5.15m：采用3临空孔形式，爆破效果最佳 c) 钻孔深度＜3m：采用单临空孔形式，爆破效果最佳 炮4) 优点：可多机凿岩、钻眼机械化、深眼爆破，有利于加快掘进速度，石渣抛掷距离短 眼5) 缺点：炮眼数量、单位用药量多，炮眼位置、方向准确度要求高，技术比较复杂 布6) 临空孔设置： 置 a) 爆破效果和临空孔的，数量、直径、和装药眼间距，密切相关 b) 爆破效果，随临空眼到装药眼中心距离（W）和临空眼直径（Φ）的比值（W/Φ）有很大变化 c) 临空眼数量确定后要求，临空眼所形成的空间＞装药眼到临空眼形成的岩柱体积×10%~20% 1. 作用：进一步扩大掏槽眼体积、增大爆破量，为周边眼创造有利的爆破条件 辅助眼 2. 布置：主要解决间距和最小抵抗线问题，可由经验决定，最小抵抗线≈炮眼间距×（60%~80%） 1. 作用：爆破后使坑道断面达到设计的形状和规格 2. 布置： （1） 原则上沿设计轮廓线均匀布置 （2） 间距和最小抵抗线＜辅助眼，以便爆出平顺轮廓 （3） 眼口到设计轮廓线距离10~20cm，便于钻眼 周边眼 3. 周边眼底端设置： （1） 松软岩石：设计轮廓线内 （2） 中硬岩石：设计轮廓线上 （3） 坚硬岩石：略超出设计轮廓线外 （4） 为避免欠挖，底板眼底端一般都超出设计轮廓线 1. 光面爆破特点： （1） 爆破后断面轮廓整齐，超欠挖符合要求 （2） 要求： 周1) 开挖轮廓成型规则，岩面平整 边2) 岩面上保存孔痕＞50%，且无明显爆破裂缝 眼光面 3) 爆破后围岩壁上无危石 控爆破 （3） 优点： 制1) 对围岩扰动轻微，围岩松弛带范围只有普通爆破的1/9~1/2 爆2) 大量减少超欠挖量，节省砼和回填片石，加快施工进度 破 3) 围岩壁平整、危石少 4) 减轻应力集中现象，避免局部塌落，增进了施工安全 5) 为喷锚支护创造了条件 技术要点 预裂 爆破 2. 光面爆破主要参数（参数选择多采用经验法）： （1） 周边眼间距 （2） 周边眼密集系数 （3） 周边眼线装药密度 （4） 光面爆破层厚度 3. 影响光面爆破主要参数的因素： （1） 岩石的爆破性能 （2） 炸药品种 （3） 地质条件（影响最大的因素） （4） 一次爆破的断面大小及形状 4. 技术措施： （1） 适当加密周边眼： 1) 适当缩小周边眼孔距，可控制爆破轮廓，避免超欠挖，又不会过大增加钻眼工作量 2) 孔距（E）=炮眼直径（d）×（8~18） 3) 坚硬或破碎岩石：取小值 4) 软质或完整岩石：取大值 （2） 合理确定爆破层厚度： 1) 光面爆破层，即周边眼和最外层辅助眼之间的一圈岩石；爆破层厚度，即周边眼的最小抵抗线 2) 周边眼密集系数（K＜1）=周边眼间距（E）/光面爆破层厚度（W） 3) 必须使E＜W（即应力波在两相邻炮眼间传播距离＜应力波到临空面的传播距离 4) K≈0.8，W=50~90cm （3） 合理用药： 1) 宜采用低猛度、低爆速、传爆性能好的炸药 2) 炮眼底部，应采用高爆速炸药，以克服眼底岩石的夹制作用 3) 线装药密度表示用药量，指炮眼中间正常装药段每米长的装药量 4) 合理装药量，既具有破岩所需的能量，又不会造成围岩破坏 5) 确定装药量依据：孔距（E）、光面爆破厚度（W）、石质、炸药种类 （4） 采用小直径药卷不偶合装药结构： 1) 装药结构，宜采用小于炮眼直径的小直径药卷，连续或间隔装药 2) 不偶合装药：药卷和炮眼壁之间留有空隙 3) 偶合系数=炮眼直径/药卷直径 4) 光面爆破不偶合系数＞2，且药卷直径＞炸药临界直径 5) 间隔装药，相邻炮眼所用药串的药卷位置应错开 （5） 保证光面爆破的炮眼同时起爆： 1) 握测定，各炮眼起爆时差＞0.1s，就等同于单个炮眼起爆 2) 优先使用即发雷管和导爆索，其次使用同段毫秒雷管 （6） 要为周边眼光面爆破创造临空面： 1) 在开挖程序和起爆顺序上予以保证（掏槽眼→辅助眼→周边眼） 2) 先爆落的石渣不得堵死周边眼的临空面 3) 一个均匀的光面爆破层是有效实现光面爆破的重要一环，特别关注靠近光面爆破层的辅助眼的布置和药量 1. 预裂爆破是光面爆破的一种形式，原理同光面爆破 2. 起爆顺序比较： 1) 光面爆破：掏槽眼→辅助眼→周边眼 2) 预裂爆破：周边眼→掏槽眼→辅助眼 3. 适用：稳定性差，又要求控制开挖轮廓的软弱岩层 4. 关键技术：保证连心线上的预裂面产生贯通裂缝，形成光滑岩壁 5. 优点： （1） 对后爆的掏槽眼、辅助眼起反射、缓冲作用，减轻爆破波对围岩的破坏，爆破后开挖面整齐规则 （2） 减轻对围岩的扰动方面，预裂爆破优于光面爆破 （3） 可以沿设计轮廓线裂出一条一定宽度的裂缝，对开挖岩石的破坏比较轻，保持岩体完整性 6. 缺点： （1） 预裂爆破周边眼间距、最小抵抗线，都要比光面爆破小，炮眼数量增多，钻眼工作量增加 （2） 预裂爆破只有一个临空面，采取的爆破参数和技术措施比光面爆破严格