摘要：鳳凰山隧道應用光面爆破技術，有效控制隧道的超欠挖，減少了爆破對圍巖的擾動，加快了掘進速度，控制施工成本，取得較理想的爆破效果。文章著重介紹鳳凰山隧道光爆參數的選定及爆破效果。
關鍵詞：隧道；光面爆破；技術參數；效果
一、工程概況
（一）工程簡介
新建黃織鐵路鳳凰山隧道全長6662m，是本標段控制工程，也是本線的控制工程；隧道Ⅱ級圍巖3559m，Ⅲ級圍巖906m，Ⅳ級圍巖2178m，Ⅴ級圍巖10m.
（二）工程地質
隧道通過地帶為巖溶中山地貌，山脊與溝谷、巖溶窪地、漏鬥相間，第四系土層零星分布，基巖大面積出露。隧道穿越地段按圍巖分級劃分為Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級圍巖。Ⅱ級圍巖巖質新鮮、堅硬、裂隙欠發育，巖體為塊狀結構，圍巖穩定。Ⅲ級圍巖巖質弱風化，裂隙較發育，多薄層結構，圍巖基本穩定。Ⅳ級圍巖裂隙發育，巖體為破碎結構，圍巖穩定性差，易掉塊。
隧道開挖採用鑽爆法開挖，為保證開挖輪廓成型質量，巖面平整，減少圍巖擾動，增強圍巖的自身承載能力，保護圍巖不被破壞，減小安全隱患，因此，鳳凰山隧道施工中採用光面爆破技術。
（三）施工方案基本情況
1.開挖斷面大小。Ⅳ級圍巖斷面積為52m2，每循環需10小時，進尺2.70m，採用臺階法開挖。Ⅱ、Ⅲ級圍巖斷面積為42m2，每循環需8小時，進尺2.70m，採用全斷面開挖。
2.施工設備配備。鳳凰山隧道施工中，採用工字鋼、鋼管、鋼筋等焊接自製成鑽孔臺架，臺架上安裝有高壓風、鋼管、通用閘閥、連接風鑽、照明配電盒及照明燈具，可以供15颱風鑽同時鑽眼施工。機械排險後，用裝載機將臺架抬至工作面，只需5分鐘即可就位。就位後，人工在臺架的各個區域排險，互不影響，緊接著測量放樣，採用15臺YT-28式氣腿式鑿巖機鑽孔同時鑽眼，鑽眼孔徑為40mm.
二、光面爆破的優點
1.減少超欠挖，減少炸藥用量，減少支護混凝土用量；
2.爆破後巖面平整，巖碴塊度均勻較小，利於裝碴，為後期鋪掛防水板及二次襯砌施工縮短時間；
3.減少支護投入，節約施工成本，增加效益。
三、光面爆破設計
1.光面爆破的起爆順序。起爆順序：掏槽炮→擴槽炮→內圈炮→周邊炮→底板炮→底角炮。
2.光面爆破參數的確定
（1）周邊孔間距E.周邊眼通常布置在距開挖斷面邊緣0.1m至0.2m處，光爆孔的孔底的孔底朝隧道開挖輪廓線方向傾斜3～5°。當爆孔孔徑D為40mm時，周邊孔間距E=（10～16）D，Ⅱ、Ⅲ級圍巖周邊眼的間距為0.55m，Ⅳ級圍巖約為0.50m比較合適。
（2）光爆層厚度W.光爆層厚度就是周邊眼最小抵抗線，它與開挖的隧道斷面大小有關。斷面大，光爆眼所受到的夾製作用小，巖石比較容易崩落，可以大些；斷面小，光爆眼受到的夾制力大，光爆層厚度相對要小些。同時，光爆層厚度與巖石的性質和地質構造有關，堅硬巖石光爆層可小些，鬆軟破碎的巖石光爆層可大些。鳳凰山隧道光爆層厚度W=0.5m～0.8m，Ⅱ、Ⅲ級圍巖W取55cm，Ⅳ級圍巖W取60cm.
（3）密集係數K.周邊眼密度係數是周邊眼間距E與光爆層厚度W的比值，是影響爆破效果的重要因素。
K=E/W（K取值0.8）
（4）孔深L.圍巖循環進尺：L=0.5×B×90%=0.5×6.0×90%=2.70m（隧道寬度B=6.0m）。除掏槽眼和底角眼取值3.2m外，其餘各眼炮孔深度取3.0m.在實際操作中應視掌子面的凹凸情況，調整各炮眼鑽孔長度，使所有炮眼眼底處於同一垂直面上。
（5）裝藥量Q.一是確定炸藥單耗量q，炸藥單耗量對裝藥效率、炮孔利用率、開挖壁面的平整程度和圍巖的穩定性都有較大的影響。它取決於巖性、斷面積、炮孔直徑和炮孔深度等多種因素。q取值1.2kg/m3。二是裝藥集中度Q光面爆破裝藥量的計算，主要是確定周邊眼光爆層炮眼裝藥集中度，即：
Q=qEW
Q確定為0.11～0.30kg/m.
（6）炮孔數量N.炮孔數量取決於掘進斷面積、巖石性能和炸藥性能。孔數過少將造成大塊增多，周壁不平整，甚至會出現炸不開的情況；相反，孔數過多將使鑿巖工作量增大。
N=0.0012qS/ad2
式中N—炮孔數量，個；q—單位炸藥消耗量，取1.2kg/m3；S—開挖斷面面積，（Ⅳ級圍巖S=52m2，Ⅱ、Ⅲ級圍巖S=42m2）a—炮眼裝填係數，取0.62；d—炸藥直徑，硝銨炸藥為32mm.Ⅱ、Ⅲ級圍巖炮孔數量N=95個，Ⅳ級圍巖炮孔數量N=118個。
3.裝藥結構。周邊眼裝藥採用徑向不偶合間隔裝藥結構，不偶合係數為1.5～2.0.所有爆眼統一裝φ32標準藥卷，周邊眼間隔裝藥，巖石炸藥與乳化炸藥混裝，周邊眼藥卷不需綁在竹片上，直接裝入，孔口用炮泥堵塞。光面爆破裝藥過程中，如果只注意控制周邊眼用藥量而忽視內圈輔助眼的藥量控制，很難達到理想的爆破效果。因此，為保證光爆效果，司鑽手定崗定位，掏槽眼、底板眼、輔助眼、周邊眼（又分拱部、拱牆、邊牆）都實行專人負責。
4.起爆方法。隧道爆破從掏槽眼到輔助眼至周邊眼，採用多段微差毫杪雷管起爆由裡向外起爆，其中周邊眼比輔助眼要跳2段，間隔時間為25～100毫秒，且用同一段雷管同時起爆。