本发明属于隧道爆破领域，具体涉及一种输水隧洞全断面一次爆破成型的施工方法。
背景技术：
目前，关于隧洞爆破成型的施工方法中采用的炸药主要有乳化炸药、硝酸铵炸药和水凝胶等，尤其是乳化炸药，是隧洞爆破中最常用的炸药，在专利201310671152.X、201410431705.9和201510850448.7中均采用的此种炸药。但是，对于岩体(弱风化)较完整、岩石坚硬、节理不发育的Ⅰ级围岩而言，采用单一的乳化炸药，存在爆破效果较差，进尺短，工效低，成本高的缺陷，例如在斯里兰卡(其主要为Ⅰ级围岩)的隧洞爆破工程采用了当地的乳化炸药，每一循环平均进尺仅为0.4m，炮孔利用率只有25％；而且每一循环进尺爆破器材费用需要3500，每米的爆破费用达到了8750元。
技术实现要素：
本发明目的是提供一种爆破效果好，成本低的输水隧洞全断面一次爆破成型的施工方法。
本发明这种输水隧洞全断面一次爆破成型的施工方法，包括以下步骤：
1)布孔和钻孔：在隧道的掌子面确定爆破的中心孔、掏槽眼、辅助眼、周边眼和底板眼的位置，并在对应位置上进行钻孔；
2)装药：在掏槽眼、辅助眼的炮孔内装入铵油炸药，采用连续耦合装药结构；在周边眼和底板眼的炮孔内装入水凝胶炸药，采用连续不耦合装药结构；
3)起爆开挖：将炸药的非电毫秒雷管连成爆破网络，并连接至洞外，起爆开挖。
所述步骤1)中，其中心孔为气孔；掏槽眼组中若干个掏槽眼沿最内层圆周线上均匀分布；辅助眼一共三排，第一排辅助眼组、第二排辅助眼组和第三排辅助眼中若干个辅助眼分别沿第二层圆周线、第三层圆周线和第四层圆周线上均匀分布；周边眼组中的周边眼沿着最外层圆弧线上均匀分布，圆弧所对应的圆心角285度；底板眼沿着最外层圆弧的底线上均匀分布。
所述步骤2)中，铵油炸药由工业硝酸铵和燃油按照质量比5:1的比例混合配制而成，水凝胶炸药连续不耦合装药的不耦合系数为1.68～2.0。
所述掏槽眼单孔装药量为1.5kg～1.75kg，第一排辅助眼单孔装药量为1～1.25kg，第二排辅助眼单孔装药量为0.75～1kg，第三排辅助眼单孔装药量为0.75～1kg，周边眼单孔装药量为0.5～0.75kg，底板眼单孔装药量为1.5～1.75kg。
所述隧爆破次序为：掏槽眼、第一排辅助眼、第二排辅助眼、第三排辅助眼、周边眼和底板眼。
本发明的有益效果：
本发明针对Ⅰ级围岩的特性，采用铵油炸药为主要爆破炸药，水凝胶炸药为辅助炸药，根据炮孔作用的不同，装入了不同的炸药，并结合非电毫秒雷管，严格控制爆破顺序，使每一循环平均进尺达到了1.3m，炮孔利用率达到81％，是现有技术的3倍多，显著的提高爆破效果，加快施工进度；其次，采用铵油炸药和水凝胶炸药的结合，每米进尺爆破器材费用明显降低，可有效降低爆破成本。
附图说明
图1隧洞开挖轮廓示意图；
图2隧洞爆破孔布置示意图；
图3掏槽眼及辅助眼装药结构示意图；
图4周边眼及底板眼装药结构示意图；
其中：1中心孔；2掏槽眼；3第一排辅助眼；4第二排辅助眼；5第三排辅助眼；6周边眼；7底板眼；8雷管；9水凝胶炸药；10炮泥；11导爆管；12铵油炸药。
具体实施方式
实施例1
1、布孔
在测量放样前，先清除掌子面表面积土和破碎层，采用全站仪测放出掌子面，绘出掌子面轮廓，接着在掌子面轮廓上确定顶点、中心点、上半圆弧左右边界点、底板左右边界点(如图1所示)，接着在控制点放样，并在现场采用5m卷尺复核边界点间的尺寸，确保放样点准确。
以掌子面上的中心点为中心孔的位置，围绕中心孔，由内到外在掌子面上依次确定掏槽眼、第一排辅助眼、第二排辅助眼、第三排辅助眼、周边眼和底板眼的位置(其分布情况如图2所示)。掏槽眼2共为4个，沿着最内层圆周上均匀分布，掏槽眼与圆心的距离为33cm，掏槽眼之间的圆弧间距为51.8cm。第一排辅助眼3共8个，沿着第二层圆周上均匀分布，辅助眼之间的圆弧间距为59.2cm。第二排辅助眼4共12个，沿着第三层圆周上均匀分布，辅助眼之间的圆弧间距为56.5cm。第三排辅助眼5共18个，沿着第四层圆周上均匀分布，辅助眼之间的圆弧间距为48.7cm。周边眼6共20个，沿着最外层圆周上均匀分布，圆弧对应的圆心角为285度，周边眼之间的圆弧间距为41.2cm。底板眼7共6个，沿着最外层圆弧的底线均匀分布，底板眼之间的直线间距为51cm。
2、钻孔
在现场配置一台250kW发电机(中国制造)供电，配置一台12m3电动空压机(中国制造)供气，使用YT-28气腿式凿岩机(中国制造)钻孔，周边眼6、辅助眼3-5、底板眼7钻孔深度1.6m，掏槽眼2和中心孔1钻孔深度1.8m，孔径均为Φ42mm，掏槽眼采用5梅花形直眼掏槽。孔眼钻进时留意地质的变化情况，并做好记录，遇到夹层或与表面石质有明显差异时，进行记录，及时调整孔位参数。钻孔完成后，及时清理孔口的浮碴，清孔采用高压风管吹孔，吹净后，检查炮孔有无堵孔、卡孔现象，以及炮孔的间距、眼深是否与设计相符。先行钻好的炮孔，用编织袋将孔口塞紧，防止杂物堵塞炮孔。
3、装药
待炮孔用高压风枪吹洗干净，首先用木质炮杆探孔，确定炮孔内无岩石残渣后，把已经安放非电毫秒雷管8的水凝胶炸药9用木质炮杆轻轻推送至炮孔底端，再依次推送其余炸药，在推送每节炸药后，为确保炸药密贴，用炮杆轻轻捣实，在推送每节炸药过程中，稍微带力绷直导爆管，防止导爆管在炸药推送过程中弯折扭曲失效。
①掏槽眼的装药结构如图3所示，其具体结构为：在炮孔底部安放一节水凝胶炸药9(0.25kg)，在该节炸药内安放1段非电毫秒雷8管(延时<13ms，反向布置)，该水凝胶炸药9作为炮孔炸药起爆点，其余安放铵油炸药，单孔装药量为1.5kg～1.75kg；
②辅助眼的装药结构如图3所示，其具体结构为：第一排辅助眼3单孔装药量为1～1.25kg，在泡孔底部安放一节水凝胶炸药9(0.25㎏)，在该节炸药内安放3段非电毫秒雷管8(延时50±10ms，反向布置)，该水凝胶炸药9作为炮孔炸药起爆点，其余安放铵油炸药12；第二排辅助眼4单孔装药量为0.75～1kg，在炮孔底部安放一节水凝胶炸药9(0.25㎏)，在该节炸药内安放5段非电毫秒雷管8(延时110±15ms，反向布置)，该水凝胶炸药9作为炮孔炸药起爆点，其余安放铵油炸药12；第三排辅助眼5单孔装药量为0.75～1kg，在炮孔底部安放一节水凝胶炸药9(0.25㎏)，在该节炸药内安放7段非电毫秒雷管8(延时200+20或200-25ms，反向布置)，该水凝胶炸药9作为炮孔炸药起爆点，其余安放铵油炸药；
③周边眼的装药结构如图4所示，其具体结构为：周边眼6单孔装药量为0.5～0.75kg，全装水凝胶炸药9，在炮孔底节炸药内安放9段非电毫秒雷管8(延时310±30ms，反向布置)，该节炸药作为炮孔炸药起爆点；
④底板眼的装药结构如图4所示，其具体结构为：底板眼7单孔装药量为1.5～1.75kg，全装水凝胶炸药9，在炮孔底节炸药内安放9段非电毫秒雷管8(延时310±30ms，反向布置)，该节炸药作为炮孔炸药起爆点。
4、堵孔
堵塞物用粘土和细砂拌和，含水量15％～20％(以手握紧能使之成型，松手后不散开，且手上不沾水迹为准)。炸药安放后即进行堵塞，首先塞入纸团，以控制堵塞段长度，然后用木炮棍分层压紧捣实，每层10cm左右，堵孔长度不低于20㎝。
5、爆破网络联结
在所有炮孔装药完成后，把非电毫秒雷管9的导爆管11整理成束，用电工胶布绑扎成一簇，在绑扎成簇的导爆管中间安放电雷管，为了防止电雷管失效，同时设置2颗电雷管引爆非电毫秒雷管。用导线连接电雷管铅丝引线，其接头位置用防水胶布包裹严密，确保不漏电，将导线延长距离掌子面爆炸点100m以外直至安全区域内，在爆破网络联结完成后，用起爆器(K75-CZ200D)检查起爆网络电路畅通即可起爆，每一次引爆的最大非电毫秒雷管数量为100个。
6、起爆环节
在人员撤离到安全区域内并确保起爆网络与外界环境绝缘的情况下，检查起爆网络电路畅通后，起爆起爆器，由起爆器引爆电雷管，电雷管引爆非电毫秒雷管；对于隧洞掌子面炮孔内的爆破次序，由内而外，依次起爆掏槽眼→第一排辅助眼→第二排辅助眼→第三排辅助眼→周边眼和底板眼。
本实施例的爆破方法的每一循环平均进尺为1.3m，炮孔利用率为81％；每一循环进尺爆破器材费用约为900，每米的爆破费用为692元。
对比例
在实施例1的基础上，将炸药换成乳化炸药，炸药的装药结构采用连续不耦合装药，不耦合系数为1.68，其他条件同实施例1。
本对比例中爆破方法的每一循环平均进尺为0.4m，炮孔利用率为25％；每一循环进尺爆破器材费用约为3500，每米的爆破费用为8750元。
由此可知，采用本发明铵油炸药为主要爆破炸药，水凝胶炸药为辅助炸药可以显著的提高爆破效果，加快施工进度；而且每米进尺爆破器材费用明显降低，可有效降低爆破成本。