在隧道、礦山開采或大型基建工地，面對硬度較高的巖石層，如何實現(xiàn)高效、安全的爆破或開挖？這一過程中，鑿巖臺車發(fā)揮著重要作用，而其作業(yè)效果，很大程度上取決于精密的布孔圖設(shè)計與科學的鉆孔方法。作為現(xiàn)代工程施工中的重要設(shè)備，鑿巖臺車的布孔方案與鉆孔策略，對施工效率、爆破效果及作業(yè)安全有著直接影響。

一、布孔圖的設(shè)計邏輯：兼顧科學與實用

布孔圖的設(shè)計需遵循三項核心原則，確保整體方案的可行性與安全性。

1. 均勻分布，受力平衡：鉆孔需沿隧道開挖輪廓線均勻排列，主要分為 “周邊孔”“掏槽孔”“輔助孔” 三類。其中，周邊孔負責勾勒開挖邊界，助力隧道成型規(guī)整；掏槽孔位于斷面中心，作為爆破的初始突破口，需優(yōu)先破碎核心巖石以形成自由面；輔助孔則填充在掏槽孔與周邊孔之間的區(qū)域，進一步擴大巖石破碎范圍。若鉆孔分布不均，可能導致巖石破碎不徹底，甚至引發(fā)隧道輪廓變形，帶來安全隱患。

2. 參數(shù)適配，因巖調(diào)整：不同巖石的抗壓強度差異明顯，例如花崗巖抗壓強度可達 150MPa 以上，而頁巖僅為 30-50MPa，布孔參數(shù)需根據(jù)巖石特性相應(yīng)調(diào)整。以孔距為例，堅硬巖石的周邊孔間距通常控制在 40-60cm，軟巖則可放寬至 60-80cm；鉆孔深度也需與爆破進尺要求匹配，若計劃單次爆破推進 1.5 米，掏槽孔深度需比周邊孔深 10-20cm，以此減少 “欠挖”（巖石未挖到位）或 “超挖”（多挖超出設(shè)計范圍）情況的出現(xiàn)。

3. 安全優(yōu)先，規(guī)避風險：布孔圖需避開隧道內(nèi)的薄弱區(qū)域，如裂隙發(fā)育的巖石段，防止鉆孔過程中引發(fā)巖面坍塌；同時，鉆孔位置需與隧道內(nèi)的鋼支撐、管線等設(shè)施保持安全距離，避免對設(shè)備造成損傷。一張合格的布孔圖，需經(jīng)過地質(zhì)勘察、力學計算、模擬爆破三道流程驗證，誤差需控制在 5cm 以內(nèi)，否則可能對爆破效果產(chǎn)生不利影響。

二、鑿巖臺車的核心鉆孔方法：適配不同工程場景

有了精準的布孔圖，還需搭配鑿巖臺車的科學鉆孔方法，才能將設(shè)計方案轉(zhuǎn)化為實際施工成果。根據(jù)工程場景的差異，主流鉆孔方法可分為 “全斷面開挖法”“臺階開挖法”“中隔壁法” 三類，每種方法對應(yīng)不同的布孔策略與操作要點。

1. 全斷面開挖法：適用于硬巖隧道，追求高效施工

在巖石堅硬、地質(zhì)穩(wěn)定的長隧道施工中，全斷面開挖法應(yīng)用較為廣泛。鑿巖臺車按照布孔圖，一次性完成整個隧道斷面的鉆孔與爆破作業(yè)，相比傳統(tǒng)人工鉆孔，效率有顯著提升。操作時，臺車需先通過激光定位系統(tǒng)，將布孔圖上的鉆孔坐標精準投射到巖面上，確保每個鉆孔的位置與角度誤差小于 3°；鉆孔順序需嚴格遵循 “先掏槽、再輔助、最后周邊” 的原則，掏槽孔常采用 “楔形掏槽” 或 “直眼掏槽” 方式，例如楔形掏槽需將 2-4 個鉆孔呈 45° 角向中心傾斜，形成楔形空間，為后續(xù)爆破創(chuàng)造自由面。

2. 臺階開挖法：適用于軟巖或大斷面隧道，注重施工安全

當隧道斷面較大（如公路隧道）或巖石較軟、易發(fā)生坍塌時，臺階開挖法更能體現(xiàn)其優(yōu)勢。該方法將隧道斷面分為上臺階、下臺階兩層，鑿巖臺車先完成上臺階的布孔與鉆孔作業(yè)，爆破后優(yōu)先開挖上層巖石，再進行下臺階施工，形成 “分層推進” 的作業(yè)模式。

這種方法的布孔圖需特別關(guān)注 “臺階高度與孔深的匹配”，上臺階高度通常為 3-5 米，鉆孔深度需比臺階高度深 0.5 米，確保爆破后臺階面平整；同時，上臺階的周邊孔需向外傾斜 3-5°，形成 “預(yù)裂面”，減少爆破對下臺階巖石的擾動。某公路隧道施工過程中，采用臺階開挖法后，隧道坍塌風險得到有效控制，且能較好地適應(yīng)不同地質(zhì)段的切換，例如從硬巖段進入軟巖段時，僅需調(diào)整下臺階的布孔間距，無需改變整體施工流程。

3. 中隔壁法：適用于復(fù)雜地質(zhì)，強化變形控制

在地質(zhì)復(fù)雜、巖面穩(wěn)定性較差的隧道（如穿越斷層帶的隧道）施工中，中隔壁法（又稱 CD 法）是保障安全的重要選擇。該方法將隧道斷面分為左、右兩部分，中間設(shè)置臨時中隔壁支撐，鑿巖臺車先對左側(cè)斷面按布孔圖進行鉆孔爆破，完成支護后，再對右側(cè)斷面開展施工，相當于將隧道 “分塊處理”，逐一攻克。

這種方法的布孔圖需重點設(shè)計 “臨時中隔壁附近的鉆孔參數(shù)”，周邊孔間距需縮小至 30-40cm，鉆孔角度向外側(cè)傾斜，避免爆破過程中損傷中隔壁；同時，每個小塊的開挖長度控制在 2-3 米，通過 “短進尺、快支護” 的方式，防止巖面因長時間暴露引發(fā)坍塌。某水利隧道穿越斷層帶時，采用中隔壁法，結(jié)合精準布孔與控制爆破，成功應(yīng)對了 5 次小規(guī)模巖面滑落，保障了施工安全。

從精密的布孔圖設(shè)計，到科學的鉆孔方法，再到持續(xù)的智能化升級，鑿巖臺車憑借 “精準、高效、安全” 的特點，成為現(xiàn)代工程施工中的重要力量。在越來越多的隧道、礦山、基建項目中，它正通過專業(yè)的鉆孔作業(yè)，攻克堅硬巖面帶來的施工難題，為工程建設(shè)的順利推進提供支持。