渝怀铁路涪秀二线新郁山隧道光面爆破控制技术与应用

任迎战

（中铁二十局集团第三工程有限公司，重庆 400000）

1 工程概况

新郁山隧道位于重庆市彭水县郁山镇境内，起止里程为ZDK258+325 ～ZDK265+573 段，全长7248m。本隧为时速120km 客货共线电化铁路新增建二线隧道，洞身大部分为单线，位于既有线路左侧，进口ZDK258+325～ZDK263+650 段距既有线路40～50m，出口ZDK263+650～ZDK265+573 距既有线路50～235m。新郁山隧道：Ⅱ级围岩2770m，占38%；Ⅲ级围岩3680m，占51%；Ⅳ级围岩475m，占7%；Ⅴ级围岩323m，占4%。

据地质调绘及钻孔揭露，隧址区覆盖层为第四系全新统人工填土（Q4ml） 碎石土、坡残积（Q4dl+el） 碎石土，下伏基岩奥陶系下统大湾组（O1d） 页岩夹灰岩，下统分乡与红花园组（O1f+h） 灰岩夹页岩，南津关组（O1n） 灰岩、白云岩夹页岩，寒武系上统毛田组（∈3m） 白云质灰岩，隧道洞身采用全断面法施工。

2 施工原理

光面爆破是一种爆出的新壁面保持平整而不受明显破坏的控制爆破技术。其特点是在设计开挖轮廓线上钻凿一排孔距与最小抵抗线相匹配的光爆孔，并采用不耦合装药或其他特殊的装药结构，在开挖主体爆破后，光爆孔内的装药同时起爆，从而形成一个贯穿光爆炮孔且光滑平整的开挖面。

3 光面爆破控制目标

隧道光面爆破开挖控制的目标：平均线性超挖小于10cm,炮眼残存率达到95%以上，隧道开挖轮廓线完整，减少隧道超欠挖及后续防水板施工质量和二衬混凝土超耗。

4 工艺流程及施工方案

4.1 施工工艺流程

施工工艺流程图（见图1）

4.2 爆破参数

Ⅲ级围岩以每循环进尺3.0m 为例：

1） 周边眼的布设：孔深3.2m，环向间距40cm，共计52 孔，周边眼距辅助眼排间距30cm，周边辅助眼孔深3.2m，环向间距60cm，共计32 孔。

2） 沿开挖台车一架二架三架采用三排掏心眼布置，从隧道轴线至拱墙钻孔深度为4.5m，4.2m，4.0m，共计28 孔，炮眼左右间距0.4m；底部打设一排底板眼，共计6 孔，孔深3.2m，左右间距0.6m。

3） 光面爆破采用毫秒延时雷管顺序起爆：周边辅助眼使用15 段，周边辅助眼使用13 段，内圈辅助眼使用9 段，底板眼使用7 段，掏槽眼使用1、3、5 段，周边眼采用竹片间隔分段装药。

炮眼布置图（见图2）

4.3 放线、钻孔

用全站仪将周边眼放出，并用红色喷漆标记，其他孔位根据爆破参数依次画出；钻工根据红色喷漆点，采用YT-28风枪施工周边眼，周边眼水平、垂直，尽量减小外插角，两排炮接茬处错台不大于5cm。

4.4 清孔、爆破材料现场就位

装药前，必须用由钢筋弯制的炮钩和小于炮孔直径的高压风管输入高压风将炮孔石屑刮出和吹净；根据孔数、爆破设计的毫秒雷管段别和计算的药量，派爆破人员到炸药库领取，采用炸药运输车运送至现场，炸药在运输过程中，雷管和炸药不得混装。

4.5 装药和网络连接

周边眼采用不耦合间隔装药，其他眼按设计药量装药；周边眼采用导爆索连接，周边孔装药时孔底第一节炸药(1节) 穿红线后送入孔底，后每隔60cm 左右放1/2 截炸药，共2 节炸药，孔内导爆索每两孔共用一13 段位的毫秒雷管，周边孔内引出的导爆索与沿轮廓线布置的导爆索连接，除周边眼外其他孔位连接相应毫秒雷管后，将所有线路连接，通过瞬发雷管与起爆器连接；各孔堵塞长度周边孔不小于20cm，其余各孔不小于40cm，堵塞过程要妥善保护网路。

4.6 警戒及起爆

连接前，应对每个起爆体线路做逐个检查，符合质量要求，方可连入网路。警戒人员从掌子面由里向外进行清场，所有人员撤离到200m 以外的避车洞内。人员全部撤离后，爆破员鸣哨后，才能进行起爆。

4.7 通风、排险、效果检查

爆破15 分钟后，在确认隧道内通风设备正常后，检查人员进入爆区进行检查，确认安全后，方准发出解除警戒信号,并派专人对爆破后松动岩石进行排除；确认断面安全后，由测量和技术人员对残眼率、爆破进尺、轮廓圆顺度，超欠挖等参数进行检查，保证断面符合设计要求。

5 工程效果及社会效益

1） 涪秀二线新郁山隧道实施光面爆破后，炮眼残存率达到95%，基本杜绝了隧道超欠挖现象，减少了喷射混凝土超耗，提高了喷射混凝土的施工质量；2） 初期支护表面平整度较好，后续防水工程质量也有了很大的提高；3） 二衬超方减少，节约了工程成本。