高速公路中硬岩隧道掘进爆破特征研究.pdf

第&$卷，第$期中南公路工程S>@*&$，N>*$
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高速公路中硬岩隧道掘进爆破特征研究

胡伟$，蒋成海!，钟浩!，陈志刚&

（$*湖南大学，湖南长沙+$""’!；!*湖南省交通规划勘察设计院，湖南长沙+$"""’；&*湖南省邵怀高速公
路建设开发有限公司，湖南邵阳+!!"""）

［摘要］高速公路隧道通常采用“新奥法”动态设计与施工。“新奥法”施工的隧道对掌子面的爆破有严格要
求。对邵怀高速公路雪峰山中硬岩隧道掘进时的掌子面爆破设计进行优化，并进行了大量现场试验，总结出了该隧

道自有的爆破特征，用以指导施工。隧道施工实践证明：利用此爆破特征，应用于雪峰山隧道!、"类围岩段，提高了
隧道施工质量、保证了施工安全、节约了施工成本、加快了施工进度，从爆破这一工序上实现了特长隧道的快速施工。
［关键词］高速公路；隧道；掌子面；新奥法；光面爆破

［中图分类号］,+##*+［文献标识码］-［文章编号］$""!—$!"#（!""%）"$—""!’—"+

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然而，在实际施工作业中，爆破后形成的坑道毛
前言
H洞并不那么理想，成形不规整、不光滑、不连续，成形
我国高速公路隧道开挖方式有多种，钻爆法以的轮廓线以外的岩石受到大的扰动和破坏，往往形
其低成本、易于实施等特点，成为目前最主要的隧道成不需要破坏的地方破坏了，而需要破坏的地方则
开挖方式。保留，形成了超、欠挖现象，所形成新的掌子面严重
钻爆法尽管工序简单，但影响岩石爆破性的因不平整。上述现象出现有其主观原因（施工人员素
素较多，一方面是岩石本身的物理力学性质的内在质、技术水平、爆孔布置等）和客观原因（岩石条件），
因素；另一方面是炸药性质、爆破技术工艺等外在因有些隧道尽管在施工中采用光面爆破技术及原理，
素，前者决定于岩石的地质条件、矿物成分、晶粒结效果也不理想。因此，针对特定地质特征的隧道掌
构和后期地壳运动形成的地质构造等，后者取决于子面，只有通过现场反复爆破试验，才能得出具体隧
炸药类型、药包形式和装药量、装药结构、起爆方式、道爆破特征，确定出合理的爆破参数。
起爆间隔时间、最小抵抗线与炮孔排距和间距的大
公路隧道掌子面爆破设计及施工现状
小、炮孔数量、布置方向以及自由面与药包的相对位I
置等。施工时常利用光面爆破技术来克服上述因素掌子面光面爆破的炮孔起爆顺序是：先起爆掏
影响，提高隧道成形质量，并尽可能不损坏围岩的完槽眼，再依次起爆掏槽扩大眼，掘进眼，内圈眼，最后
整性。光面爆破质量也受多种因素影响，最主要的起爆周边眼，底板眼常后于边墙和拱的周边眼。
因素有炸药及装药结构、不偶合系数、炮孔间距、最国内外对掌子面不同岩体条件的光面爆破特征
小抵抗线处岩石厚度（抵抗线）、炮孔深度，岩石坚硬作了大量研究。图$为有断层的典型掌子面爆破设
程度，炮孔填塞等。计图，掌子面通常采用上、下台阶方式开挖。图!为

［收稿日期］!""#—$!—"%
［基金项目］西部交通建设科技项目（!""&&$’()’"!）
万方数据
［作者简介］胡伟（$)(&—），男，湖北黄冈人，在读博士，主要从事隧道工程及边坡工程破坏机理研究、治理及监测工作。
第#期胡伟，等：高速公路中硬岩隧道掘进爆破特征研究+*

软弱岩体的典型掌子面爆破设计图。图!为硬岩、为首选方式。
中硬岩的典型掌子面爆破设计图。各图中编号表示图#$图!也表明了不同岩性的隧道掌子面有
导爆管的段数，方框表示掏槽眼的位置。不同的爆破特征。因此，对具体的隧道进行爆破设

计时，应考虑以下!点：!每条隧道有其特有的地
质特征。"爆破设计要结合现有的隧道施工条件
及施工组织水平。#由于影响爆破效果的因素较
多，爆破设计时各个参数的确