为减少隧道掘进爆破时出现炸药能量利用率低、粉尘浓度高、超挖或欠挖严重等问题，在109国道新线高速公路小龙门隧道开挖过程中，开展水封光面爆破技术试验研究。以炮孔上部、底部水袋的长度与炮泥堵塞长度为试验因素，以平均半孔率、平均炮孔利用率与粉尘浓度降低率为爆破效果衡量指标进行正交试验。研究结果表明：影响平均半孔率和粉尘浓度降低率的因素依次为炮孔上部水袋长度、炮孔底部水袋长度、炮泥堵塞长度；而影响平均炮孔利用率的因素依次为炮泥堵塞长度、炮孔上部水袋长度、炮孔底部水袋长度。在现场试验条件下，确定了水封光面爆破中较优的装药结构参数，即：炮孔上部水袋长度30　cm、炮孔底部水袋长度20　cm、炮泥堵塞长度30　cm。取优化后的装药结构参数进行试验发现，相比常规光面爆破，平均半孔率、平均炮孔利用率和粉尘浓度降低率分别提高了6.3%、7.1%、7.6%。优化后的水封光面爆破装药结构具有较好的爆破效果。