光面爆破是隧道井巷岩石开挖里面常用的控制爆破技术,核心原理是沿着设计开挖轮廓线布置一排周边炮孔,采用不耦合装药,控制单孔装药量,同时起爆周边孔,让岩石沿着预定轮廓面平顺断裂,最终开挖壁面平整,减少对保留围岩的扰动破坏,普通爆破容易超挖欠挖,围岩产生大量裂缝,后期支护压力变大,光面爆破就是为了解决这个问题,它和预裂爆破原理相近,但是起爆顺序不一样,光面爆破是先掏槽孔辅助孔起爆,最后再起爆周边轮廓孔,这项技术广泛用在公路隧道铁路隧道水工隧洞矿山巷道,是岩土爆破施工非常关键的工艺,掌握炮孔参数 装药结构 起爆顺序,才能获得平顺规整的开挖轮廓。
核心技术原理
岩石在爆炸应力波和爆生气体共同作用下,相邻周边炮孔之间会形成贯通裂缝,裂缝沿着设计轮廓发展,把设计轮廓内岩石崩落,外侧保留岩体尽量不受损伤,关键要点就是不耦合装药,药卷直径小于炮孔直径,炸药和孔壁之间留有空气间隙,降低爆炸冲击波峰值压力,避免孔壁周边岩石粉碎破碎,保护保留围岩完整性。
炮孔分类
掏槽孔 布置在开挖断面中部,率先起爆,创造新的自由面,为后续炮孔提供爆破空间
辅助孔 分布在掏槽孔和周边孔中间,负责扩大爆破范围,崩落大部分岩石
周边孔 沿着设计开挖轮廓线布置,也就是光面孔,最后起爆,形成平整光面
主要施工参数
周边孔间距 一般根据岩石等级确定,硬岩间距偏大,软岩间距缩小,常规范围 400 到 600 毫米
最小抵抗线 周边孔到辅助孔排距,一般略大于孔距,保证岩石能够顺利崩落
不耦合系数 炮孔直径和药卷直径比值,一般取值 1.5 到 2.0
线装药密度 每米炮孔装药量,硬岩取值高,软岩降低药量,药量过大会造成围岩开裂,药量过小轮廓不能贯通,出现欠挖
标准施工步骤
第一步 测量放线,按照设计图纸标出开挖轮廓线,精准定位周边炮孔位置
第二步 钻孔,钻机按照设计角度深度钻孔,周边孔保持平行,孔口孔底偏差控制在规范允许范围
第三步 装药,周边孔采用不耦合装药,孔底加强装药,孔口部位做填塞,填塞材料一般是炮泥
第四步 起爆顺序,先起爆掏槽孔,再起爆辅助孔,最后同段起爆周边光面孔
第五步 通风排险,爆破完成之后通风,检查壁面平整度,处理危石,评估超挖欠挖情况
光面爆破和预裂爆破区分
| 项目 | 光面爆破 | 预裂爆破 |
|---|---|---|
| 起爆顺序 | 先主体爆破,最后起爆周边孔 | 先起爆周边预裂孔,再爆破内部岩体 |
| 自由面 | 依靠内部爆破已经形成自由面 | 起爆的时候还没有内部自由面 |
| 适用场景 | 隧道巷道常规开挖 | 边坡开挖,需要提前形成预裂面保护岩体 |
技术优点
开挖轮廓平顺,超挖量明显减少,节省衬砌混凝土用量
保留围岩裂隙少,围岩自承能力得到保留,降低支护荷载
壁面危石少,施工安全性提升,后期通风水流阻力更小
常见施工缺陷
超挖 药量偏大,孔距过小,钻孔偏斜
欠挖 线装药密度不足,炮孔没有贯通
围岩爆破裂缝 不耦合系数太小,爆炸冲击太强
【常见问题】
问题 1 什么叫光面爆破它的起爆顺序是什么
回答 1 什么叫光面爆破,它的起爆顺序是先掏槽孔,再辅助孔,最后同段起爆周边轮廓孔,依靠内部爆破形成自由面,最后形成平整开挖光面。
问题 2 什么叫光面爆破里面不耦合装药有什么作用
回答 2 什么叫光面爆破里面不耦合装药,作用是降低爆炸冲击波对孔壁岩石的冲击破坏,让爆生气体平稳发展贯通裂缝,保护外侧保留围岩,是光面爆破核心装药方式。
问题 3 什么叫光面爆破和预裂爆破最主要差别
回答 3 什么叫光面爆破和预裂爆破最主要差别就是起爆顺序,光面爆破最后起爆周边孔,预裂爆破最先起爆周边孔,两者保护围岩的逻辑和适用工况不一样。
【免责申明】
本文为爆破工程技术科普参考,爆破属于高危特种作业,实际施工必须严格遵守爆破安全规程,由具备资质单位和持证人员实施,内容仅用于学习参考。


