沈本高速公路吳家嶺隧道爆破設計及經驗總結

陳百新

摘 要：文章簡要介紹了本溪吳家嶺隧道，大斷面光面爆破施工經驗，和心得體會。

關鍵詞：隧道；大斷面光面爆破；具體做法

1 前言

由遼寧東煤基本建設有限責任公司礦建一處承建的沈本高速公路吳家嶺隧道，位于千山山脈中段本溪吳家嶺段，分A、B兩線，總長2040m，隧道掘進荒斷面積109.8m2。施工中我們采用大斷面光面爆破技術取得了較好的安全、質量效果和施工經驗，現將爆破方法和經驗介紹如下。

2 隧道地質及水文地質情況

本區段地質是由震旦紀的石英巖、頁巖、石英砂巖和泥巖組成

的一個單斜構造，北口風化嚴重，洞口淺埋段較長，多為粘土和風化

石英巖。圍巖單體極限抗壓強度為30-60Mpa，類別分別為Il、IIl、IV、V類，尤以IIl、IV類居多。IIl類以下圍巖層里節理發育，裂隙較發育，個別地段有淋水，給爆破施工帶來一定的難度。

3 施工方法

吳家嶺隧道IIl、IV、V類圍巖部分，總體采用上、下導洞施工法施工，上、下導洞分別采用全斷面爆破法掘進。其中，上導洞（見圖1）底寬l 5.93米，高5.62米，采用光面爆破法掘進。

4 爆破設計

4.1 爆破參數確定

4.1.1 炮眼深度：

掏槽眼4.2米；輔助眼4.0米；周邊眼4.0米；底眼4.1米

4.1.2 周邊眼間距E：

光面爆破E=50cm

4.1.3 光面爆破周邊眼的抵抗線W：

光面爆破取W=60cm

4.1.4 周邊眼裝藥集中度q：

光面爆破IIl類圍巖q=0.187kg/m

Ⅳ類圍巖q=0.225kg/m

4.2 周邊眼裝藥結構（見圖2）

采用不偶合無炮泥反向間隔法，間隔裝藥的間距采用將藥卷扎于竹片上的方法來控制，藥卷傳爆采用紅色導爆索。

4.3 掏槽眼結構

采用雙空菱形掏槽，其布置形式見圖3

4.4 起爆方法

采用非電毫秒雷管，微差起爆方法，非電雷管應跳段使用。

4.5 爆破材料

4.5.1 雷管：采用遼寧省清原紅星化工廠生產的非電毫秒雷管。

4.5.2 炸藥：2號巖石硝銨炸藥和二號抗水銨銻炸藥，周邊眼使 用Φ32mm標準藥卷，Q=1.5kg/卷，其余各孔藥卷采用40mm、Q=3.8kg/卷。

4.6 鉆孔機具

采用瑞典產二臂全液壓鉆孔臺車，中空眼成孔直徑l02mm，其余各孔成孔直徑為52mm。

4.7 炮眼布置及藥量分配（以S3斷面、兩臂臺車鉆孔為例）

炮眼布置見圖1；

藥量分配見表1。

5 光面爆破效果對比

通過廣大干部職工共同努力，吳家嶺隧道上導洞光面爆破取得了較好的效果，光爆效果見表2。

6 技術與安全防護措施

6.1 鉆眼前應給出開挖斷面的中線、水平和斷面輪廓，并根據爆破設計標出炮眼的位置，經檢查符合設計要求后，方可鉆眼。

6.2 當開挖面凹凸較大時，應根據實際情況調整炮眼深度和藥量，力求所有炮眼眼底在同一垂直面上。

6.3 鉆眼完畢，按炮眼布置圖檢查，并做好記錄，有不符合要求的炮眼，應予重鉆；經檢查符合要求后，方可裝藥爆破。

6.4 裝藥前應將炮眼內泥漿、存水及石粉吹干凈，再按爆破設計要求進行裝藥、連線、起爆。

6.5 爆破作業時應有專人檢查幫、頂圍巖情況，發現險情立即停止作業，采取措施后方可繼續作業。

6.6 裝藥、連線必須由專業放炮員來完成，安全員監督檢查，確保符合爆破設計的要求。

6.7 爆破警戒范圍由爆破負責人根據工作面與洞口的距離來確定，并在可能有人通往洞口的地點設置崗哨和標志，執行警戒。

6.8 放炮前要先發出預警信號，清理現場；在確認人員、設備全部撤離爆破警戒區，所有警戒人員到位，具備安全起爆條件后，再發出起爆信號，由負責起爆的人員起爆；起爆后，經安全檢查，確認安全后，發出解除信號，警戒解除。

6.9 起爆后經15-30分鐘通風，炮眼排凈后，由安檢員、放炮員、班長進入工作面檢查是否存在盲炮和其他隱患，確認安全后，其他人員方可進入工作面。

6.10 如出現盲炮，要嚴格按《爆破安全規程》有關規定處理。

6.11 響跑后剩余爆破器材要立即返還火藥庫，并按規定存放，嚴禁火工品流失。

7 事故應急預案

7.1 編制依據

依據《安全生產法》、《中華人民共和國消防法》、《爆破安全規程》、《遼寧省民用爆破器材管理條例》等法律、法規及有關規定制定本預案。

7.2 組織機構及職責

7.2.1 指揮中心

總指揮：項目部書記、項目部經理

副總指揮：生產副經理、技術負責人、工會主席

成員：A、B線施工隊長、技術員、安監員、放炮員、保衛人員、電工、衛生所人員、供應人員、司機。

7.2.2 主要職責

統一組織指揮爆破安全事故應急處置的全面工作，指揮各部門（人員）按照職責分工實施救援；協調參加應急救援的各部門（人員）工作；組織發動社會力量救援；救援結束后的工作總結等。

7.3 事故救援

事故發生后，應急預案開始啟動，通知應急指揮中心所有人員召開緊急會議，成立現場指揮部，組建技術組（負責查明事故原因、提出處理方案并參加處理）、工程組（負責搶險救災、恢復生產）、醫療組（負責急救、將傷員盡快送往醫院）、警戒組（負責現場警戒）、通訊保障組（負責溝通信息、提供后勤保障），按事故級別應遵循的原則，立即啟動本級預案，開展搶險工作。

7.3.1 救援原則

發生爆破事故后，當班值班人員應立即向指揮中心報告，啟動應急組織機構，各小組（人員）同步開展工作，應急的總體原則為：

A、封閉現場（洞口）；

B、先搶救人員，再救災，減少人員傷亡和物質損失；

C、搶險人員要有自我保護意識和護身裝備；

D、根據事故情況，由指揮中心統一指揮，避免發生次生事故。

7.3.2 救援方法

根據隧道掘進爆破的工程特點，常見的事故為出現盲炮和落石意外傷人，救援方法如下：

①盲炮處理

A、經檢查確認起爆網絡完好時，可重新起爆。

B、可打平行孔裝藥爆破，平行孔距盲炮不應小于0.3M。

C、用木、竹或其它不產生火花的材料制成的工具，輕輕地將炮

孔內的雜物清除，重新裝入起爆藥包誘爆。

②落石意外傷人

A、拔打120急救電話：一旦發生爆破落石意外傷人事故，指揮

中心應立即拔打120急救電話，請求急救車趕赴現場，實施搶救。

B、準備救援：在請求急救的同時，要加強對爆破工作面的通風，

為搶救人員進入工作面做好準備。同時，要清點人數，摸清事故的詳

細情況，現場救援人員準備好防護服裝、用具和救援裝備，準備進入事故地點實施救援。

C、實施救援：救援準備結束后，立即進入事故地點尋找受傷人

員，發現受傷人員后，醫療小組立即對受傷人員進行緊急救護，對傷

口進行臨時包扎止血，120急救車到現場后，立即將傷員交由120急

救人員，送往就近醫院進行系統搶救。

7.4 善后處置

發生爆破安全事故后，善后處理工作應由書記、生產副經理、技術負責人、工會主席及醫院負責處理。

7.4.1 要采取各種有效措施，做好傷亡者家屬的安撫工作，做好受傷者的醫療救護工作，協調工傷保險的理賠工作。

7.4.2 生產、技術、安檢部門認真分析事故原因，強化安全管理，深化安全專項整治，制定防范措施。

7.4.3 深刻吸取事故教訓，加大安全投入，認真落實安全生產責任，強化安全技術培訓，盡快恢復生產，防止類似事故再次發生。

8 認識與體會

通過吳家嶺隧道光面爆破技術的探索與實踐，使我們對光面爆破在新奧法施工中的重要性有了更加深刻的認識。總結出要搞好光面爆破需做好以下幾點：

8.1 領導重視

各級領導要重視光面爆破，要充分認識光面爆破對企業經濟效益的巨大影響，以測算每超挖5cm，則隧道每米直接增加成本400元，而對后續噴錨支護和防水板施工影響及對其所造成的間接損失更是驚人，因此，各級領導必須高度重視爆破問題，下大力抓好光面爆破。

8.2 提高職工的技術素質

提高職工技術素質是搞好光面爆破的基本保證。為此，對職工要搞好崗前培訓，進行光面爆破基礎教育，使之掌握光面爆破技術要點，充分認識光面爆破在隧道施工中的重要性及其它各項工作的巨大影響，增強職工在工作中的積極性和責任感。

8.3 提高鉆爆設計質量

爆破設計只有在符合實際地質條件前提下，才能取得好的爆破效果，爆破是一門實踐性很強的科學，地質是千變萬化的，這就要求爆破設計也必須是動態的，必須根據地質變化情況進行不斷地調整，好的爆破效果有賴于符合地質實際的光爆設計，好的光爆設計來自于豐富的爆破經驗及理論，以及對地質情況的正確判斷。因此，技術人員及施工管理人員要堅持跟班作業，對地質情況進行逐炮記錄和分析，要詳細觀察鉆孔推進速度和石漿顏色變化情況，及時對工作面圍巖情況做出綜合評估，為修改爆破參數提供依據，要根據不同種類的炮眼在爆破中所起的不同作用，結合每炮爆破中存在問題，有針對性地對爆破參數進行調整，若炮眼利用率低，主要是掏槽眼的問題，應對掏槽眼進行調整；若半痕率低，主要原因在周邊眼和內圈眼，這時應對炮眼質量（角度、間距等）、裝藥質量（藥量及結構等）進行檢查調整。

8.4 堅持標準化作業

爆破是一個系統工程，爆破作業諸要素中--設計、劃線、鉆孔、裝藥、聯結、起爆等都會對爆破效果產生直接的影響，只有保證了過程的質量，才能保證結果的質量，這就需要實際標準化作業，每道工序都必須按標準進行操作。標準化作業是提高和維持爆破效果的必要保證，也是鍛煉隊伍，提高隊伍素質的有效手段。