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遂渝线龙凤隧道光面爆破施工技术

摘要：通过在遂渝线龙凤隧道的施工经验，总结和阐述了龙凤隧道施工的

光爆设计、施工控制及体会。

关键词：隧道光面爆破施工

一、工程概况

龙凤隧道位于重庆市北碚区辖区内，起止里程为

DIK126+203~DIK131+420，隧道中心里程为DIK128+811.5，隧道全长5217

米。隧道进口段设长911.15m半径1800米曲线，出口段设长900.23m半

径3500米的曲线，其余为直线，隧道设计行车速度为200km/h。该隧道

为遂渝线无碴轨道综合试验段项目之一。

隧道处于岩溶低山峡谷，基岩裸露，山势险峻，出露地层为三叠系上

统须家河组泥质粉砂岩、页岩、碳屑石英砂岩夹煤层，三叠系中统蕾口坡

组白云岩、灰岩夹页岩，岩溶角砾岩。全隧道以Ⅱ、Ⅲ级围岩为主，设计

采用复合衬砌，全封复合衬砌及抗水压衬砌等。

二、施工方案选择

根据龙凤隧道围岩情况及工期要求，隧道Ⅱ、Ⅲ级围岩采用全断面开

挖，钻孔采用门架式凿岩台车结合YT28风动凿岩机钻孔爆破，仰拱超前，

拱墙衬砌利用液压钢模台车一次浇注成型。

三、隧道光面爆破的意义及光爆效果的影响因素

隧道实施光面爆破使隧道轮廓符合设计断面要求，围岩保持稳定，为

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后续支护衬砌施工创造舒适安全的条件，大大减少了岩石超挖量、出碴工

作量、及砼回填量，提高了施工速度，降低工程成本。

光面爆破作用机理是炸药爆破时产生的冲击波和高温高压气体作用

在眼壁上，炮眼周围的岩石受到强烈压缩而破碎与此同时形成的压缩应力

波向四面八方传播，最后形成相互作用的爆破漏斗，当爆破参数选取合理

隧道外轮廓面将形成连续的光滑壁面。影响光面爆破效果有以下因素。

1、隧道围岩地质构造影响

根据有关研究表明工程地质状况对光面爆破效果影响极大，在相同爆

破条件下f值越高，整体性越好，光爆效果越好，反之则光爆效果较差。

2、炸药种类及装药方法影响

要实现光面爆破，应选用爆速低，密度小，爆力大的炸药。炸药采用

小直径药卷增大不偶合系数。装药集中度应控制在0.04~0.41kg/m，过大

易破坏光爆壁面，过小则爆不下来。

3、爆破起爆顺序、起爆方法及装药结构及堵塞质量影响

4、钻机类型及布孔、钻孔精度影响

钻机尺寸大小直接影响到周边眼的外插角在两排炮眼衔接处是否能

够连通，不形成台阶。钻孔时尽量减小开眼误差及钻眼角度误差。

四、龙凤隧道Ⅱ、Ⅲ级围岩光面爆破方案设计

光面爆破参数的选择与隧道所在的地质条件有关，且与爆破物品的

品种和性能有关；同时还与采用的装药结构和起爆方法、隧道开挖断面的

形状和尺寸有关。龙凤隧道主要为II、III级围岩，开挖断面为80.5m2，

采用2号岩石乳化炸药，火雷管和非电毫秒导爆雷管起爆，周边眼采用空

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气间隔装药。

为确保爆破对周边围岩的扰动小，且爆破有效，必须严格控制周边

眼的装药量，采用合理的装药结构，间隔空气装药。这是围岩光面爆破形

成的重要条件。

1、龙凤隧道Ⅱ、Ⅲ级围岩光爆设计

龙凤隧道Ⅱ、Ⅲ级围岩实施全断面光爆施工，根据光面爆破岩石爆

炸力学计算方法计算龙凤隧道爆破设计参数。

（1）光面爆破不偶合系数D

D=d/d=(1-a)(ρ–[σc]1/r+a

ki0

据围岩特点：

掏槽眼、扩槽眼、掘进眼、底眼选不偶合系数D为1.31

（d=32mm,d=42mm）;

ki

周边眼选不偶合系数D为1.68（d=25mm,d=42mm）;

ki

（2）光面爆破周边眼间距E

E=54.2976K·d

pi

围岩级别