本发明属于岩体水平节理发育隧道工程领域，尤其涉及一种水平节理裂隙隧道光面掘进爆破方法。
背景技术：
由于岩石成因与地壳运动等多种因素，造成岩体多层理和裂隙，而在贵州山区岩层山体水平节理裂隙发展尤为明显。
在水平节理裂隙发育的岩体中进行爆破时，由于裂隙节理面对爆破的能量的传递具有导向作用，使得爆破的能量优先朝裂隙释放，因为裂隙的存在，使得爆炸能量从裂隙缝中泄出，从而导致炸药炮炸能量浪费，岩石破碎效果不好，隧道爆破单次进尺低，为此，目前主要的增加炸药装药量对水平岩体进行爆破，炸药量的增加会增加爆破振动对围岩产生破坏，造成隧道光面爆破效果较差，为围岩支护治理增加难度与工作量，因此岩体中存在水平节理裂隙对爆破参数、爆炸能量利用率、爆破块度以及围岩稳定性有着重要的影响，因此消除或利用岩石的水平节理裂隙，对于合理选择合理的爆破参数，提高爆炸能量的利用率，改善光面爆破效果和掘进进尺具有重要的意义。
切槽控制爆破技术是通过机械对炮孔切槽，然后装药爆破，爆破时，爆炸冲击波和爆生气体压力优先作用在切槽处，在切槽尖端产生应力集中区而在切槽根部附近产生裂纹生长抑制区，使得爆破裂纹从切槽尖端开始向前扩展同时又抑制裂纹在其他位置和方向上的生成，从而使得炸药爆炸的能量充分的用于破碎岩石。
轴向不耦合装药是目前光面爆破常采用的一种有效装药结构。预留的空气垫层降低了爆轰波和爆生气体压力，减少了其对孔壁岩石的冲击压缩破坏，延长了炮孔中爆生气体的存在时间，提高了爆生气体准静压力作用下岩石光面爆破断裂成缝的质量。但目前现场普遍将炸药与导爆索绑置在竹片上做成药串，然后放入钻孔内，在实施过程中需要多名现场操作人员参与绑扎，装药时间长，装药过程中易出现竹片与导爆索扭折，操作过程危险性较大。
技术实现要素：
本发明目的在于克服现有水平节理隧道爆破能量利用率低，爆破掘进进尺低，隧道光面爆破效果差等问题发明了一种水平节理裂隙隧道光面掘进爆破方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种水平节理裂隙隧道光面掘进爆破方法，采用包括切槽控制爆破装置和光面爆破轴向不耦合快速转药装置；
所述切槽控制爆破装置包括冲击式凿岩钻杆和v字型钻头，所述冲击式凿岩钻杆由钢管通过螺纹连接，所述每节钢管上面都装有不同尺寸的v字型钻头，所述v字型钻头的尺寸不断的变大，能够减少一次切槽出现阻力大，成槽质量差等问题，所述v字形钻头与钢管通过螺纹连接；
所述光面爆破轴向不耦合快速装药装置，主要由装药管标准节，底座，带孔顶盖，圆形托盘，微裂缝，内置螺纹，外置螺纹，导爆索孔，炸药，导爆索，倒u形环和空气组成，其特征在于：所述圆形托盘由导爆索孔和微裂缝组成，与装药管标准节整体成型且高于装药管标准节内置螺纹，所述导爆索一端从装药管标准节上部穿入，通过导爆索孔，与倒u形环相连，所述倒u形环与底座联为一体，所述底座上带有外置螺纹与装药管标准节内置螺纹紧密相连，所述炸药从装药管标准节上部装入，堆积在圆形托盘上，所述空气即为装药管标准节未装药部分，所述外置螺纹置于装药管标准节上部，内置螺纹置于装药管标准节下部，且与装药管标准节整体成型，所述装药管标准节通过螺纹一节一节连接，直到达到炮孔装药设计深度，所述带孔顶盖带有内置螺纹与最顶端装药管标准节外置螺纹连接，所述导爆索另一端，穿过所有装药管标准节内导爆索孔和带孔顶盖，封堵炮孔，接入爆破网络。
本发明还存在的附加特征在于：
所述裂缝沿着托盘的径向方向布置，所述装药管标准节上设置有开口，所述开口沿着装药管标准节的长度方向布置。
所述底座上设置有倒u形环，所述导爆索与倒u形环连接，所述装药管标准节的管端之间通过螺纹连接为一体，所述底座与装药管标准节的管端之间通过螺纹连接为一体。
为解决上述问题，本发明所述的一种水平节理裂隙隧道光面掘进爆破方法使用上述切槽控制爆破装置和光面爆破轴向不耦合快速转药装置，主要包括以下步骤：
(1)、在满足断面尺寸和进尺要求，结合水平节理分布设计布置炮眼分布图，确定爆破施工的爆破参数；
(2)、采用凿岩台车或者凿岩机按照设计炮眼布置图尺寸和角度凿孔，待凿孔完成以后，采用切槽控制爆破装置对隧道中心孔，辅助孔，崩落孔进行v字形切槽处理，切槽方向与水平节理裂隙一致；
(3)、对炮孔进行清孔处理，排除炮孔内岩渣，减少炮孔残留物对装药的影响；
(4)、按照微差爆破设计要求对所述隧道爆破孔周边眼以外的微差炮孔进行爆破装药，从低段别开始布设微差爆破雷管，中心眼布置最低段雷管，辅助眼布置雷管段别比中心眼高二段，崩落眼布置雷管段别比辅助眼高四段，
(5)、对周边眼采用光面爆破轴向不耦合快速装药装置，按照光面爆破设计的炮孔线装药密度确定的使用炸药量对隧道周边眼进行装药，一般按不耦合系数1.5-2.5，线装药密度为1.7-3.3kg/m进行爆破装药，将导爆索金属防护头减掉，从装药管标准节的上部穿入，通过托盘的通孔与底座的倒u形环绑接在一起，将底座与装药管标准节下部通过螺纹拧紧，从导爆索穿出的装药管标准节上部将炸药装入装药管标准节内，达到线装设计的药量，将装药管标准节放入周边眼，将所述导爆索继续从另一装药管标准节下部穿入，通过托盘的通孔，穿出装药管标准节，所述装药管标准节通过螺纹紧密连接，按照炮孔线装药密度继续进行装药，节节拼接，放入炮孔中，直到装填到装药设计高度，将导爆索穿过顶盖的通孔，预留一段长度，顶盖与装药管标准节通过螺纹紧密连接，形成一个完整装置，将周边眼导爆索连接在一起并比所述微差爆破区最高段高二段布设雷管；
(6)、对所述炮孔进行封堵，连接起爆网络，实施一次起爆，进行微差爆破，先爆破周边眼以内布设低段别雷管的岩体微差爆破起爆，最后所述周边眼爆孔起爆，通风，验炮，出渣；
(7)、重复上述步骤(2)-(6)直至隧道开挖完毕。
所述步骤(2)中的v形切槽的切槽角度为50-60度，切槽深度为5-10mm。
所述步骤(6)中的炮泥封堵段不少于1m。
本发明的有益效果是：
本发明结构简单，实用方便，充分结合了切槽爆破和轴向不耦合爆破的优点，减少了水平节理裂隙对爆破施工的影响，提高了水平节理隧道爆破能量利用率和爆破掘进进尺，改善隧道光面爆破效果，减少了周边眼炸药的使用，减少了爆破振动，提高了围岩稳定性，降低了施工的风险，改善了隧道施工的环境，同时减少了操作工人人数，提高了装药效率。
附图说明
图1是本发明隧道断面炮眼布置图；
图2是本发明切槽控制爆破装置的结构示意图；
图3是本发明光面爆破轴向不耦合快速转药装置的结构示意图；
图4是图3的剖视图；
图5是本发明光面爆破轴向不耦合快速转药装置标准节的剖面图；
图6是本发明光面爆破轴向不耦合快速转药装置的圆形托盘俯视图；
图7是本发明光面爆破轴向不耦合快速转药装置的底座结构示意图；
图中：1-装药管标准节，2-圆形托盘，3-导爆索孔，4-外置螺纹，5-内置螺纹，6-底座，7-倒u形环，8-带孔顶盖，9-炸药，10-导爆索，11-空气，12-隧道设计轮廓线，13-水平节理，14-周边眼，15-底眼，16-崩落眼，17-冲击式凿岩钻杆，18-v字形钻头，19-中心眼，20-辅助眼,21-微裂缝
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细具体说明，本发明的内容不局限于以下实施例。
一种水平节理裂隙隧道光面掘进爆破方法，采用包括切槽控制爆破装置和光面爆破轴向不耦合快速转药装置；
所述切槽控制爆破装置包括冲击式凿岩钻杆17和v字型钻头18，所述冲击式凿岩钻杆17由钢管通过螺纹连接，所述每节钢管上面都装有不同尺寸的v字型钻头18，所述v字型钻头18的尺寸不断的变大，能够减少一次切槽出现阻力大，成槽质量差等问题，所述v字形钻头18与钢管通过螺纹连接；
所述光面爆破轴向不耦合快速装药装置，主要由装药管标准节1，底座6，带孔顶盖8，圆形托盘2，微裂缝21，内置螺纹5，外置螺纹4，导爆索孔3，炸药9，导爆索10，倒u形环7和空气11组成，其特征在于：所述圆形托盘2由导爆索孔3和微裂缝21组成，与装药管标准节1整体成型且高于装药管标准节内置螺纹4，所述导爆索10一端从装药管标准节1上部穿入，通过导爆索孔3，与倒u形环7相连，所述倒u形环7与底座6联为一体，所述底座上带有外置螺纹4与装药管标准节1内置螺纹5紧密相连，所述炸药从9装药管标准节上1部装入，堆积在圆形托盘2上，所述空气11即为装药管标准节1未装药部分，所述外置螺纹4置于装药管标准节上部，内置螺纹5置于装药管标准节下部，且与装药管标准节整体成型，所述装药管标准节1通过螺纹一节一节连接，直到达到炮孔装药设计深度，所述带孔顶盖8带有内置螺纹与最顶端装药管标准节外置螺纹连接，所述导爆索10另一端，穿过所有装药管标准节内导爆索孔和带孔顶盖，封堵炮孔，接入爆破网络；
本发明还存在的附加特征在于：
所述微裂缝21沿着托盘的径向方向布置，该种结构的爆破装置降低了冲击波和爆生气体压力，减少了其对孔壁岩石的冲击压缩破坏，延长了炮孔中爆生气体的存在时间，从而能够有效提高爆破的效果。
所述底座上设置有倒u形环7，所述导爆索10与倒u形环7连接，所述装药管标准节2的管端之间通过螺纹连接为一体，所述底座与装药管标准节的管端之间通过螺纹连接为一体。
为解决上述问题，本发明所述的一种水平节理裂隙隧道光面掘进爆破方法使用上述切槽控制爆破装置和光面爆破轴向不耦合快速转药装置，主要包括以下步骤：
(1)、通过声波测试技术和现场观察确定水平节理13的断面分布，按照隧道设计轮廓线12的开挖面尺寸和进尺要就，结合水平节理13分布设计布置炮眼分布图，确定爆破施工的爆破参数；
(2)、采用凿岩台车或者凿岩机按照设计炮眼布置图尺寸和角度凿孔，待凿孔完成以后，采用切槽控制爆破装置对隧道中心眼19，辅助眼20，崩落眼16进行v字形切槽处理，切槽方向与水平节理13裂隙一致；
(3)、对炮孔进行清孔处理，排除炮孔内岩渣，减少炮孔残留物对装药的影响；
(4)、按照微差爆破设计要求对所述隧道爆破孔周边眼14以外的微差爆孔进行爆破装药，从低段别开始布设微差爆破雷管，中心眼19布置最低段雷管，辅助眼20布置雷管段别比中心眼19高二段，崩落眼16布置雷管段别比辅助眼20高四段；
(5)、对周边眼14采用光面爆破轴向不耦合快速转药装置，按照光面爆破设计的炮孔线装药密度确定的使用炸药量对隧道周边眼进行装药，一般按不耦合系数1.5-2.5，线装药密度为1.7-3.3kg/m进行爆破装药，将导爆索10金属防护头减掉，从装药管标准节1的上部穿入，通过圆形托盘2的导爆索孔3与底座的倒u形环7绑接在一起，将底座8与装药管标准节1下部通过螺纹拧紧，从导爆索10穿出的装药管标准节上部将炸药9装入装药管标准节内，达到线装设计的药量，将装药管标准节放入周边眼14，将所述导爆索继续从另一装药管标准节下部穿入，通过托盘的通孔，穿出装药管标准节，所述装药管标准节通过螺纹紧密连接，按照炮孔线装药密度继续进行装药，节节拼接，放入炮孔中，直到装填到装药设计高度，将导爆索穿过顶盖的通孔，预留一段长度，顶盖与装药管标准节通过螺纹紧密连接，形成一个完整装置，将周边眼导爆索10连接在一起并比所述微差爆破区最高段高二段布设雷管；
(6)、对所述炮孔进行封堵，连接起爆网络，实施一次起爆，进行微差爆破，对周边眼以内布设低段别雷管的岩体微差爆破起爆，一次爆破中心眼19，辅助眼20，崩落眼16，最后所述周边眼14爆孔起爆，通风，验炮，出渣；
(7)、重复上述步骤(2)-(6)直至隧道开挖完毕。；
所述步骤(2)中的v形切槽的切槽角度为50-60度，切槽深度为5-10mm。
所述步骤(6)中的炮泥封堵段不少于1m；
本发明的有益效果是：
本发明结构简单，实用方便，充分结合了切槽爆破和轴向不耦合爆破的优点，减少了水平节理裂隙对爆破施工的影响，提高了水平节理隧道爆破能量利用率和爆破掘进进尺，改善隧道光面爆破效果，减少了周边眼炸药的使用，减少了爆破振动，提高了围岩稳定性，降低了施工的风险，改善了隧道施工的环境，同时减少了操作工人人数，提高了装药效率。