聚能水压光面爆破快速布孔的方法

发表时间：2018-10-27T17:13:05.800Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第18期作者：汪祥国

[导读] 在高铁、公路、煤矿、军工、水利及城市轨道交通工程，大量的隧道开挖引进了聚能水压光面爆破新技术。

中铁十一局集团第二工程有限公司湖北十堰市 442013

摘要：聚能水压光面爆破是著名爆破专家何广沂教授领衔的团队，2015年研发的一种隧道掘进开挖新技术，现正处于“青少年”时期，在推广应用过程中经常会因为技术人员布孔经验少或对围岩把握不准确而影响施工工效和爆破效果，本文通过以往施工现场爆破效果对比，结合聚能水压光面爆破的原理进行总结分析，形成了一种快速布孔的方法。

关键词：聚能水压光面爆破布孔

引言：在高铁、公路、煤矿、军工、水利及城市轨道交通工程，大量的隧道开挖引进了聚能水压光面爆破新技术，它能有效的减少周边眼数量，降低对周围岩石扰动，充分发挥岩石的自稳性，同时保持岩面平整，降低初支喷射混凝土用量，加快进度，提高施工效率。但因爆破工程技术人员在聚能水压光面爆破设计时，选取孔距、线装药密度及参数，没有资料和数据参考，有时资料不全，选取的参数不合理，降低了聚能水压光面爆破的工效，削弱了效果。

一、聚能水压光面爆破的原理

聚能水压光面爆破就是炮孔中由聚能管装置代替了常规光面爆破炮孔中的药卷和传爆线，炮孔的最底部和上部有水袋，用专用设备加工成的炮泥回填填塞。

聚能管装置由四部分组成：聚能管、炸药、传爆线和起爆雷管。

图一聚能水压光面爆破装药示意图

聚能水压光面爆破，除炸药爆炸在岩石传播应力波产生径向压应力和切向拉应力，还增加了聚能槽产生的高温、高压射流以及光爆炮眼中的水袋在爆炸作用下产生“水楔”效应。由于水袋炮泥复合堵塞，有效控制了爆炸生成的膨胀气体在炮眼中，其膨胀气体静力作用要比常规光面爆破不堵塞强的多，更有利于已形成的裂缝再延伸扩展加大。在推广应用中，隧道光面爆破光爆炮眼间距能达一米。

二、布孔方法

结合国内爆破专家关于浅眼聚能光爆的参数经验，根据岩石的级别和岩石的风化和节理裂隙发育情况建立爆破参数查询表（详见表一），在布孔时按照图纸地质描述，确定了岩石级别，选取对应参数值，适当调整孔距和装药集中度参数大小，硬岩完整的孔距参数取值大，线装药密度取大值。

注：围岩等级一般分为六个等级，由于Ⅵ级围岩不需要爆破开挖，没有相应的孔距及装药选值。

2.1查看图纸，核对现场地质情况，查询参数表

根据施工现场掌子面里程查询施工图纸，了解掌子面的围岩等级和围岩的岩性，查看掌子面现场，仔细核对围岩的岩性，使用小刀刻划岩石判定岩石的硬度，划的越深说明岩石越软，使用尖锤敲击岩石听其声音，声音清脆说明岩石风化程度越小，相对较硬。核查完掌子面围岩情况后，查询爆破参数表。

2.2测量放样

测量人员用全站仪确定出隧道中心线、拱顶高程，并在开挖轮廓线上每间隔1~2m测设出开挖轮廓控制点，利用开挖轮廓控制点用红油漆画出开挖轮廓线。

2.3布孔

布孔一般自拱顶中线往两侧进行布设。布孔前先观测掌子面围岩的破碎情况及节理分布情况。因为炸药爆炸在岩石传播应力波产生径向压应力和切向拉应力，岩石的破碎及节理的走向对爆破能量的消减有一定的影响，越破碎、节理为水平方向，爆破能量消减的越多。所以在查询完爆破参数表后取值时，如果围岩破碎节理为水平节理，查询参数表取小值，如果岩石破碎，节理为竖向节理，查询参数表取中间值，如果岩石完整性好，查询参数表取大值。计算各爆破参数，对掌子面进行布孔。

三、应用情况

3.1汉十高铁余家山隧道Ⅲ级围岩，主要为变灰绿岩，弱风化，块状结构，节理裂隙较发育，水平节理多，岩体较破碎~较完整，属软

隧道聚能水压爆破施工技术

聚能水压爆破施工技术一、工程概况该隧道处于陕北东南部黄土残塬区，上部覆盖厚层黄土，由于受到强烈侵蚀作用，黄土塬已破碎不堪，零星分布，地表沟壑纵横，冲沟发育，地质主要为冲积砂质新黄土，冲洪积砂质老黄土、黏质老黄土及砂类土；下部为水平层状砂岩、泥岩等，最大埋深310m在施工过程中主要存在滑坡、高地应力、游离态有害气体、浅埋、断层等高风险，隧道结构穿越黄土、土石混合断面、水平岩层。施工难度大、安全风险高等诸多不利因素。二、常规光面爆破技术 1 、技术原理常规光面爆破技术原理是炮眼中的炸药爆炸后，在岩石中传播应力波产生径向压应力和切向拉应力 , 由于炮眼相邻互为“空眼” , 所以在炮眼连线两侧产生应力集中度很高的拉应力 ,超过岩石抗拉强度 , 炮眼之间的岩体形成的初始裂缝要比其他方向厉害的多 , 除此之外 ,由于炸药爆炸生成的高压气体膨胀产生的静力作用促使初始裂缝进一步延伸扩大。 2、工艺流程 3、装药结构常规（或普通、传统）隧道爆破采用连续装药，炮眼间距炮眼中仅装炸药而无回填堵塞，其装药结构如下图所示。炮眼无回填堵塞装药结构 4、爆破参数常规爆破设计参数表周边眼深度3.5m，进尺2.8m,开挖断面面90.98m3，炸药单耗0.98kg/m3 5、常规爆破存在的问题 1）炮眼间距为40-50cm,布眼过密、打眼过多、打眼作业时间占用时间过长。 2）由于炮孔内充满了空气，应力波部分能量因压缩空气而损失，所以应力波的强度因无回填堵塞而降低，结果削弱了对围岩的破碎。 3）常常出现超挖，增加混凝土衬砌量提高施工成本，隧道爆破开挖出现亏损，超挖是致命的“罪魁祸首”。 4）常规爆破后有害气体浓度高，粉尘大。再加上斜井通风困难，放炮后通风时间需要 30-40 分钟，机械才能够到达掌子面进行出碴，对工序衔接造成了极大的影响。三、水压光面爆破技术 1 、技术原理水压光面爆破原理为“往炮眼中一定位置注入一定量的水，并用专用的炮泥回填堵塞炮眼，利用在水中传播的冲击波对水的不可压缩性，使爆炸能量经过水传递到围岩中几乎无损失，同时，水在爆炸气体膨胀作用下产生的“水楔”效应，有利于岩石破碎，炮眼中的水可以起到雾化降尘作用，大大降低粉尘对环境的污

暗挖隧道水压爆破

《暗挖隧道节能环保水压爆破》专题讲座一．观看案例视频 1. 贵阳轨道交通工程1 号线采用暗挖隧道水压爆破优点：（1）与常规爆破相比，节省炸药20%左右，节能效果显著；（2）有效控制爆破振动速度在2cm/s 以内，保障了安全不扰民；（3）比常规爆破粉尘浓度下降70%以上，改善作业环境，保护施工人员健康，保障地面上环境不被污染；（4）提高施工效率，加快施工进度，每循环比常规爆破多推进 0.2m 左右；（5）提高经济效益降低成本，每延米可节省费用330 元。 2. 中铁十六局蒙华铁路采用聚能水压光面爆破优点: （1）减少打光爆炮眼50%，加快施工进度，缩短施工工期；（2）光爆炮眼毋须传爆线，降低爆破成本；（3）不欠挖更不超挖，轮廓面平顺整齐，半眼痕保留率高；（4）降低成本，提高经济效益。二．何广沂教授讲解节能环保水压爆破 1. 概念：往炮眼中一定位置注入一定量的水袋，最后用专业设备加工成的炮泥对炮眼进行回填堵塞。 2. 原理：

（1）炮眼中没有空气，产生的能量全部利用；（2）炮眼中有水，产生水楔子，加强了围岩的破碎；（3）炮眼中有水，产生水雾，起到降尘作用；（4）堵塞产生的膨胀气体，对围岩进一步的破碎。 3. 与常规光面爆破相比的相同点：（1）炮眼分布；（2）掏槽形式；（3）炮眼数量；（4）泡眼深度；（5）起爆顺序；（6）起爆时间。 4 ．与常规光面爆破相比的不同点：（1）增添水袋和炮泥（2）节能环保 5. 优点（三提高一保护）（1）提高炸药利用率；（2）提高施工效率，单循环进尺提高0.2m；（3）提高经济效益；（4）降低粉尘浓度，改善作业环境，保护施工人员的健康6. 六个有效控制（1）有效控制震动在安全范围内；（2）有效控制冲击波的强度，不扰民； (3)有效控制粉尘浓度； (4)有效控制温度的升高；

光面爆破、水压爆破作业指导书

光面爆破施工作业指导书 1.适用范围适用于山西中南部铁路通道通道ZNTJ-21标铺子山隧道光面爆破施工。 2.作业准备在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施，提出应急预案。对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。 3.技术要求隧道开挖进出口段围岩较差，采用台阶法光面爆破开挖，洞身Ⅱ级围岩采用全断面光面爆破开挖，Ⅲ、Ⅳ级围岩采用台阶法开挖，Ⅴ级围岩采用三台阶法开挖。对于软弱破碎不稳定基岩实施浅眼多循环、勤支护、早封闭的开挖原则，确保施工安全。 4.工艺流程（见下图）图1光面爆破施工工艺流程图

5.施工要求 5.1爆破设计原则爆破设计的原则是安全稳妥、施工便利、合理循环进尺、保持各工序相互配合、均衡施工。 5.2爆破参数的选定根据该隧道的地质情况和爆破机具与爆破材料采用非电毫秒雷管微差光面爆破。设计参数的选定：周边眼距离E：E为45～50cm 周边眼抵抗线W：W为50～65cm 装药集中度q：q为0.08～0.12cm 4、辅助眼间距60～75。

5、爆破炮眼布置图见下图：光面爆破炮眼布置图 6、主要施工工艺 (1)光面爆破施工工艺 1）全断面开挖光面爆破 1>拱部光爆周边采用小直径φ20×200mm的硝铵炸药进行不耦合装药，其它眼采用φ32×200mm的硝铵炸药。 2>掏槽方式：采取斜眼掏槽。 3>炮眼深度：除掏槽眼垂直深度4.5m外，其均垂直深度3.8m。 4>钻孔： ①准备工作：测出轨面线和中线，凿岩台架就位，画出轮廓线。 ②采用YT28风钻钻孔，钻眼孔径φ42mm。 ③钻眼应符合下列要求： A、掏槽眼：深度、角度按设计施工，眼口间距误差和眼间距误差不大于5cm。 B、掘进眼：眼口排距、行距误差不大于6cm。 C、辅助眼：与周边眼的排距误差不大于5cm。

暗挖隧道水压爆破

《暗挖隧道节能环保水压爆破》专题讲座一．观看案例视频 1.贵阳轨道交通工程1号线采用暗挖隧道水压爆破优点：（1）与常规爆破相比，节省炸药20%左右，节能效果显著；（2）有效控制爆破振动速度在2cm/s以内，保障了安全不扰民；（3）比常规爆破粉尘浓度下降70%以上，改善作业环境，保护施工人员健康，保障地面上环境不被污染；（4）提高施工效率，加快施工进度，每循环比常规爆破多推进0.2m左右；（5）提高经济效益降低成本，每延米可节省费用330元。 2.中铁十六局蒙华铁路采用聚能水压光面爆破优点: （1）减少打光爆炮眼50%，加快施工进度，缩短施工工期；（2）光爆炮眼毋须传爆线，降低爆破成本；（3）不欠挖更不超挖，轮廓面平顺整齐，半眼痕保留率高；（4）降低成本，提高经济效益。二．何广沂教授讲解节能环保水压爆破 1.概念：往炮眼中一定位置注入一定量的水袋，最后用专业设

备加工成的炮泥对炮眼进行回填堵塞。 2. 原理：

（1）炮眼中没有空气，产生的能量全部利用；（2）炮眼中有水，产生水楔子，加强了围岩的破碎；（3）炮眼中有水，产生水雾，起到降尘作用；（4）堵塞产生的膨胀气体，对围岩进一步的破碎。 3.与常规光面爆破相比的相同点：（1）炮眼分布；（2）掏槽形式；（3）炮眼数量；（4）泡眼深度；（5）起爆顺序；（6）起爆时间。 4．与常规光面爆破相比的不同点：（1）增添水袋和炮泥（2）节能环保 5.优点（三提高一保护）（1）提高炸药利用率；（2）提高施工效率，单循环进尺提高0.2m；（3）提高经济效益；

（4）降低粉尘浓度，改善作业环境，保护施工人员的健康。 6. 六个有效控制（1）有效控制震动在安全范围内；（2）有效控制冲击波的强度，不扰民；

聚能水压光面爆破快速布孔的方法

聚能水压光面爆破快速布孔的方法发表时间：2018-10-27T17:13:05.800Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第18期作者：汪祥国 [导读] 在高铁、公路、煤矿、军工、水利及城市轨道交通工程，大量的隧道开挖引进了聚能水压光面爆破新技术。中铁十一局集团第二工程有限公司湖北十堰市 442013 摘要：聚能水压光面爆破是著名爆破专家何广沂教授领衔的团队，2015年研发的一种隧道掘进开挖新技术，现正处于“青少年”时期，在推广应用过程中经常会因为技术人员布孔经验少或对围岩把握不准确而影响施工工效和爆破效果，本文通过以往施工现场爆破效果对比，结合聚能水压光面爆破的原理进行总结分析，形成了一种快速布孔的方法。关键词：聚能水压光面爆破布孔引言：在高铁、公路、煤矿、军工、水利及城市轨道交通工程，大量的隧道开挖引进了聚能水压光面爆破新技术，它能有效的减少周边眼数量，降低对周围岩石扰动，充分发挥岩石的自稳性，同时保持岩面平整，降低初支喷射混凝土用量，加快进度，提高施工效率。但因爆破工程技术人员在聚能水压光面爆破设计时，选取孔距、线装药密度及参数，没有资料和数据参考，有时资料不全，选取的参数不合理，降低了聚能水压光面爆破的工效，削弱了效果。一、聚能水压光面爆破的原理聚能水压光面爆破就是炮孔中由聚能管装置代替了常规光面爆破炮孔中的药卷和传爆线，炮孔的最底部和上部有水袋，用专用设备加工成的炮泥回填填塞。聚能管装置由四部分组成：聚能管、炸药、传爆线和起爆雷管。图一聚能水压光面爆破装药示意图聚能水压光面爆破，除炸药爆炸在岩石传播应力波产生径向压应力和切向拉应力，还增加了聚能槽产生的高温、高压射流以及光爆炮眼中的水袋在爆炸作用下产生“水楔”效应。由于水袋炮泥复合堵塞，有效控制了爆炸生成的膨胀气体在炮眼中，其膨胀气体静力作用要比常规光面爆破不堵塞强的多，更有利于已形成的裂缝再延伸扩展加大。在推广应用中，隧道光面爆破光爆炮眼间距能达一米。二、布孔方法结合国内爆破专家关于浅眼聚能光爆的参数经验，根据岩石的级别和岩石的风化和节理裂隙发育情况建立爆破参数查询表（详见表一），在布孔时按照图纸地质描述，确定了岩石级别，选取对应参数值，适当调整孔距和装药集中度参数大小，硬岩完整的孔距参数取值大，线装药密度取大值。注：围岩等级一般分为六个等级，由于Ⅵ级围岩不需要爆破开挖，没有相应的孔距及装药选值。 2.1查看图纸，核对现场地质情况，查询参数表根据施工现场掌子面里程查询施工图纸，了解掌子面的围岩等级和围岩的岩性，查看掌子面现场，仔细核对围岩的岩性，使用小刀刻划岩石判定岩石的硬度，划的越深说明岩石越软，使用尖锤敲击岩石听其声音，声音清脆说明岩石风化程度越小，相对较硬。核查完掌子面围岩情况后，查询爆破参数表。 2.2测量放样测量人员用全站仪确定出隧道中心线、拱顶高程，并在开挖轮廓线上每间隔1~2m测设出开挖轮廓控制点，利用开挖轮廓控制点用红油漆画出开挖轮廓线。 2.3布孔布孔一般自拱顶中线往两侧进行布设。布孔前先观测掌子面围岩的破碎情况及节理分布情况。因为炸药爆炸在岩石传播应力波产生径向压应力和切向拉应力，岩石的破碎及节理的走向对爆破能量的消减有一定的影响，越破碎、节理为水平方向，爆破能量消减的越多。所以在查询完爆破参数表后取值时，如果围岩破碎节理为水平节理，查询参数表取小值，如果岩石破碎，节理为竖向节理，查询参数表取中间值，如果岩石完整性好，查询参数表取大值。计算各爆破参数，对掌子面进行布孔。三、应用情况 3.1汉十高铁余家山隧道Ⅲ级围岩，主要为变灰绿岩，弱风化，块状结构，节理裂隙较发育，水平节理多，岩体较破碎~较完整，属软

厚层黄土隧道聚能水压爆破施工技术

厚层黄土隧道聚能水压爆破施工技术一、工程概况该隧道处于陕北东南部黄土残塬区，上部覆盖厚层黄土，由于受到强烈侵蚀作用，黄土塬已破碎不堪，零星分布，地表沟壑纵横，冲沟发育，地质主要为冲积砂质新黄土，冲洪积砂质老黄土、黏质老黄土及砂类土；下部为水平层状砂岩、泥岩等，最大埋深310m。在施工过程中主要存在滑坡、高地应力、游离态有害气体、浅埋、断层等高风险，隧道结构穿越黄土、土石混合断面、水平岩层。施工难度大、安全风险高等诸多不利因素。二、常规光面爆破技术 1、技术原理常规光面爆破技术原理是炮眼中的炸药爆炸后，在岩石中传播应力波产生径向压应力和切向拉应力, 由于炮眼相邻互为“空眼”,所以在炮眼连线两侧产生应力集中度很高的拉应力,超过岩石抗拉强度,炮眼之间的岩体形成的初始裂缝要比其他方向厉害的多,除此之外,由于炸药爆炸生成的高压气体膨胀产生的静力作用促使初始裂缝进一步延伸扩大。 2、工艺流程 3、装药结构常规（或普通、传统）隧道爆破采用连续装药，炮眼间距炮眼中仅装炸药而无回填堵塞，其装药结构如下图所示。

炮眼无回填堵塞装药结构 4、爆破参数常规爆破设计参数表周边眼深度3.5m，进尺2.8m，开挖断面面90.98m3，炸药单耗0.98kg/m3。 5、常规爆破存在的问题 1）炮眼间距为40-50cm，布眼过密、打眼过多、打眼作业时间占用时间过长。 2）由于炮孔内充满了空气，应力波部分能量因压缩空气而损失，所以应力波的强度因无回填堵塞而降低，结果削弱了对围岩的破碎。 3）常常出现超挖，增加混凝土衬砌量提高施工成本，隧道爆破开挖出现亏损，超挖是致命的“罪魁祸首”。 4）常规爆破后有害气体浓度高，粉尘大。再加上斜井通风困难，放炮后通风时间需要30-40分钟，机械才能够到达掌子面进行出碴，对工序衔接造成了极大的影响。三、水压光面爆破技术 1、技术原理水压光面爆破原理为“往炮眼中一定位置注入一定量的水，并用专用的炮泥回填堵塞炮眼，利用在水中传播的冲击波对水的不可压缩性，使爆炸能量经过水传递到围岩中几乎无损失，同时，水在爆炸气体膨胀作用下产生的“水楔”效应，有利于岩石破碎，炮眼中的水可以起到雾化降尘作用，大大降低粉尘对环境的污染，所以水压爆破成为名副其实“绿色爆破”。

工程隧道水压爆破

隧道水压爆破施工设计 1.爆破原理隧道水压爆破是利用在水中传播的爆破应力波对水的不可压缩性，使爆炸能量经过水传递到炮眼围岩中几乎无损失，十分有利于岩石破碎。同时，水在爆炸气体膨胀作用下产生的“水楔”效应有利于岩石进一步破碎，炮眼中有水可以起到雾化降尘作用，大大降低粉尘对环境的污染。（1）炸药在爆炸时产生的冲击波，在水中的衰减速度要远远小于在空气中衰减的速度。所以在炮孔底部加入一定量的水袋，使炸药产生的冲击波通过水袋直接作用在岩石上，大大的减少了炸药能量的消耗，提高了炮眼利用率。（2）炮眼中的水袋，在炸药爆炸的作用下，会产生“水楔”效应，有利于围岩的进一步破碎，减少爆破产生的大块率。堵塞水袋在爆炸的作用下会产生雾化作用，可以吸收粉尘，降低爆破后的粉尘浓度，减少了爆后对环境的污染。（3）由于采用了炮泥加水袋堵塞，避免了炸药能量的外泄，炸药能量充分利用在爆破岩石上，使得爆破效率提高，减少了炸药的消耗，提高了隧道开挖的经济效益。 2.水压爆破设计水压爆破设计与传统的隧道光面爆破设计方案基本相同，只是在装药结构和炮孔堵塞上进行了适当的调整。 2.1 爆破器材根据施工中常用的爆破器材、现场设备的选用，以及水压爆破的特殊要求，爆破器材选用直径为32的防水乳化炸药，并采用电雷管和导爆管雷管作为起爆器材。炮孔内所用水袋及堵塞材料都由专用机械加工而成，长度约为20cm。 2.2光面爆破参数的确定 2.2.1孔距根据现有设备，炮眼直径为d=40mm，所以周边孔间距a=（8～16）d=32～64㎝。 2.2.2不耦合系数与光爆层厚度光面爆破的不耦合系数λ=d0/d(d0为装药直径)在0.8～1之间变化，当λ变小时，孔壁上的最大切向应力减小，爆炸波作用时间延长，有利于应力叠加和应力集中，产生拉伸裂隙，而不宜产生粉碎。生产实践表明，增大不耦合系数，采用空气间隔装药，可以消除压碎破坏，控制放射状裂隙的产生，提高炮孔的残留率。根据最小抵抗线与炮孔间距的关系:光爆层厚度w=a/λ。 2.2.3周边眼延米装药量周边眼装药量:q1=cwa=0.06～0.15㎏/m 式中:c-爆破系数，在通常情况下，c=0.2～0.5㎏/m3； 2.3钻爆设计示意图钻爆设计示意图如图3-1所示 3.装药方法、装药结构及炮孔堵塞 3.1 装药方法采用人工用木制炮棍装药，由施工人员将药卷逐个装入炮孔，并用炮棍轻轻捣实，避免药卷之间间隔较大，影响传爆。在装药过程中严禁大力用炮棍捣实炸药，防止用力过猛后使水袋破裂或使装药密度过大，造成炸药压死拒爆。

三臂凿岩台车在聚能水压光面爆破中的应用与研究

建筑技术开发Building Technology Development 工程技术Engineering and Technology 第46卷第18期2019年9月三臂凿岩台车在聚能水压光面爆破中的应用与研究王晓勇（中铁十四局集团第四工程有限公司，济南250000 ）［摘要］以张吉怀铁路官田隧道项目施工为例，通过理论分析以及现场试验，主要得到以下研究成果：（1）通过理论分析以及现场试验，优化了三臂凿岩台车布孔、钻孔、装药参数。（2）通过理论分析，介绍了爆破工艺流程，验证了工艺流程的全面性、可靠性。（3）通过对比分析，得出三臂凿岩台车较风动凿岩机有着突出的优越性，如钻进速度、钻孔精度、劳动能耗、作业风险等方面。［关键词］隧道；三臂；凿岩台车；聚能水压；爆破；钻爆［中图分类号］TU94 ［文献标志码］A ［文章编号］1001-523X （2019） 18-0092-03 Application and Research of Three-arm Rock Drilling Rig in Gathering Water Pressure Surface Blasting Chang Shu-cai [Abstract ] Taking the construction of Zhangjihuai Railway Guantian Tunnel Project as an example, through theoretical analysis and field test, the following research results are mainly obtained. (1) Through theoretical analysis and field test, the hole, drilling and charging of the three-arm drilling rig are optimized, parameter. (2) Through theoretical analysis, the blasting process is introduced, and the comprehensiveness and reliability of the process are verified. (3) Through comparative analysis, it is concluded that the three-arm rock drilling rig has outstanding advantages over the pneumatic rock drilling machine, such as drilling speed, drilling accuracy, labor energy consumption, and operational risk. [Keywords ] tunnel ； three-arm ； rock drilling rig ； condensing water pressure ； blasting ； drilling and blasting 随着我国经济和社会的发展，隧道工程发展进入了一个新的时期，特别是高等级公路隧道建设更是日新月异。目前国内山岭隧道基本全部釆用钻爆法施工，主要分手动钻爆和凿岩台车钻爆两种形式。而手动钻爆法存在投入工人多、劳动强度高、钻进速度慢等问题，在隧道建设中的应用受到局限。为了提高隧道的施工效率、提升隧道施工技术水平，有必要对隧道凿岩台车钻爆在聚能水压光面爆破工程中进行研究。吕玉松依托巴玉隧道，对比分析了三臂凿岩台车楔形与直眼掏槽爆破技术在小断面隧道开挖施工中的应用，验证了直眼掏槽施工法为最佳施工方案。雷升祥、崔永杰等依托渝怀铁路项目，分析了液压凿岩台车的技术优势，阐述了液压凿岩台车使用中的技术、施工管理问题及当前建设管理机制问题。周荣依托黔张常铁路武陵山隧道，针对凿岩台车钻爆法设计了3种施工方案，对不同方案的成本效益进行必选，验证了凿岩台车钻爆法的优越性。陈玉奎依托京沈高速铁路客运专线三棱山隧道，釆用三臂凿岩台车进行钻爆施工，引进了蚁群算法, 并运用MATLAB 进行编程，优化了钻爆参数，提高了作业效率、钻爆精度，减少了围岩损伤。赵宏博、卢伟依托郑万高铁隧道, 通过对比三臂凿岩台车与传统钻爆法的优缺点及一系列试验, 总结出一套三臂凿岩台车在软弱围岩地质条件下施工的理论数据及现场施工经验。薛君、郝纯宗等依托东天山特长公路隧道建设项目，通过现场试验及理论分析，总结出一套适合IV 级围岩全断面隧道开挖的机械化配套组合方案。郑朝保、张龙等通过数据收集及现场实地测试等方式，分别对釆用液压凿岩设备和气动凿岩设备进行隧道掘进钻孔作业的技术经济性进行了分析，研制了适合我国隧道施工技术特征的凿岩台车。1工程概况官田隧道位于湖南省怀化市麻阳县兰村乡境内，进口位收犒日期：2019-08-27作者简介：王晓勇（1983—）,男，黑龙江尚志人，高级工程师，主要研究方向为建筑与土木工程相关领域。于兰村乡桐古境村附近，出口位于兰村乡牛崽冲附近。隧道全长3777.27m,掘进宽度14.7m 、掘进高度12.38m 。官田隧道位于沅麻红层盆地，构造运动频繁，断裂构造发育。岩性以IV 、 V 级围岩为主。为加快官田隧道的施工进度，釆用斜井的方式增加开挖面，官田斜井共有2个开挖面，分别为大里程与小里程。大里程釆用人工钻孔方式，小里程釆用三臂台车钻孔，爆破方式均釆用上下台阶分布爆破，本文仅对上台阶爆破进行研究。本工程釆用阿特拉斯?科普柯公司Boomer 型凿岩台车为研究对象，它的基本结构主要是由液压凿岩机、推进梁、钻臂、辅助臂、液压系统、底盘、行走系统、电缆卷筒、电气系统、供水系统、供气系统、操作面板等部分组成，图1为Boomer 型凿岩台车。图1 Boomer 型凿岩台车2爆破设计 2.1爆破器材的选择结合现场实际情况，合理地选择爆破器材，才能取得良好的爆破效果，具体如下。（1）炸药：采用直径32mm,长度300mm, 300g/卷的乳化炸药。（2）雷管：釆用不同段的毫秒延迟雷管，主要为Msl 、3、? 92 ?

光面爆破、水压爆破作业指导书

光面爆破施工作业指导书 1. 适用范围适用于山西中南部铁路通道通道ZNTJ-21 标铺子山隧道光面爆破施工。 2. 作业准备在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施，提出应急预案。对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。 3. 技术要求隧道开挖进出口段围岩较差，采用台阶法光面爆破开挖，洞身U级围岩采用全断面光面爆破开挖，川、W级围岩采用台阶法开挖，V级围岩采用三台阶法开挖。对于软弱破碎不稳定基岩实施浅眼多循环、勤支护、早封闭的开挖原则，确保施工安全。 4. 工艺流程（见下图）图1 光面爆破施工工艺流程图

5.施工要求 5.1爆破设计原则爆破设计的原则是安全稳妥、施工便利、合理循环进尺、保持各工序相互配合、均衡施工。 5.2爆破参数的选定根据该隧道的地质情况和爆破机具与爆破材料采用非电毫秒雷管微差光面爆破。设计参数的选定：周边眼距离E: E为45?50cm 周边眼抵抗线W W为50?65cm 装药集中度q：q为0.08?0.12cm 4、辅助眼间距60?75。 5、爆破炮眼布置图见下图:

光面爆破炮眼布置图 6主要施工工艺 (1)光面爆破施工工艺 1)全断面开挖光面爆破 1＞拱部光爆周边采用小直径? 20X 200mm勺硝铵炸药进行不耦合装药，其它眼采用? 32X 200mm勺硝铵炸药。 2＞掏槽方式：采取斜眼掏槽。 3＞炮眼深度：除掏槽眼垂直深度4.5m外，其均垂直深度3.8m。 4＞钻孔： ①准备工作：测出轨面线和中线，凿岩台架就位，画出轮廓线。 ②采用YT28风钻钻孔，钻眼孔径? 42mm ③钻眼应符合下列要求： A、掏槽眼：深度、角度按设计施工，眼口间距误差和眼间距误差不大于5cm B、掘进眼：眼口排距、行距误差不大于6cm C、辅助眼：与周边眼的排距误差不大于5cm D周边眼：炮眼间距误差不大于5cm,外斜率不应大于5cm/m与内圈眼间最小抵抗线误差不应大于5cm钻孔位置在轮廓线上。 E、当开挖面凸凹不平时，应按实际情况调整炮眼深度，力求所有炮眼（除掏槽眼