公路隧道爆破施工技術研究

王 艷 紅

(山西高速公路工程檢測有限公司，山西 太原 030008)

0 引言

我國的西南地區分布著大量山川，如果在如此地形復雜的區域中進行高鐵建設就要通過隧道的方式來進行，因此，隧道工程就成為高鐵建設項目的重要組成部分。本文以某隧道工程為案例進行分析，其總長度為7 369 m。工程開始之前進行地質勘察，發現該地區地形條件異常復雜，主要存在巖溶體、斷層、碎裂帶等形式，洞身位置上主要為灰巖與白云巖，該種巖石的主要特性就是溶蝕發育度比較強，節理與裂隙發育度較高，此外巖溶內部含水量非常豐富，存在較高的施工風險。隧道建設施工時，需要使用爆破技術來進行施工，該環節對于整個工程的質量存在直接的影響。本文主要以該隧道為案例展開分析爆破施工環節，具體從技術參數、施工監測等過程來進行隧道工程的深入研究。

1 爆破施工

1.1 爆破工藝流程

隧道爆破施工前準備工作→測量放線，鉆孔→清孔處理→連線及裝藥→爆破施工→通風→危石處理→出渣。

1)測量放線、鉆孔。

在開始爆破之前，要根據工程的設計方案進行測量放線，包含中線、拱頂、起拱線等，要將爆破的輪廓線與爆破的位置明確標定。對于光面爆破的方式來說，需要預先留置出600 mm光爆層，根據施工方案的需要在槽眼設置到規定的掌子面位置上[1]。

2)清孔處理。

a.掏槽眼：此孔深度要比周邊位置上的槽眼深100 mm，保證孔位與掌子面是垂直的，確保其處于中心線上，眼底誤差與眼口間隔距離的偏差要控制在50 mm以下；b.輔助眼：孔深為1.1 m，與掌子面垂直，與中心平行布置；c.二圈眼與光面爆破眼平行；d.光面爆破眼：該槽眼在整個爆破施工中有著非常重要的作用，要將其開設到輪廓線位置上，間隔距離為a=400 mm～500 mm。眼底、眼口誤差在30 mm內，不超過2%～3%外斜率；e.清洗鉆孔，確保內部不會存在泥漿。

3)裝藥及起爆網絡連線。

a.裝藥分為兩類：其一，光爆孔裝入φ20的小藥卷;其二，裝入φ32的大藥卷，裝藥完成后要保證孔內全部填充好炮泥，分度深度為150 mm～200 mm；b.起爆網絡的連接：槽眼內應用7 m毫秒非電導爆管雷管，每15根～18根導爆管制作成為一簇，每簇再連接到爆管連接位置上，最后需要將傳爆管和導爆管組合成為一簇，任何1發雷管發生爆炸都會直接將整個部分引爆；c.裝藥及起爆網絡連線過程中，需要根據設計孔眼來進行裝藥，雷管數量要符合實際施工的需要，并且應該保證連線的準確，以達到最佳的爆破效果。

4)爆破、通風和危石處理。

爆破、通風完成之后，需要有具備一定技術與經驗的人員進入到爆破面內處理危石，頂部圍巖達到穩定性的需要之后才能開始后續施工。

1.2 爆破方式的選擇

按照工程設計方案的要求，隧道鉆爆法施工中，在堅硬的巖石位置上需要應用光面爆破的施工方式，而質地比較軟的巖石位置，則需要使用預裂爆破的施工方式。爆破施工參數要根據現場的試驗之后確定。隧道爆破施工要采用微差控制方式，爆破時間應該在國家標準規定的范圍內，同時還應該在爆破施工的位置安裝防護網，此時需要嚴格控制震動，防止給周邊環境造成劇烈的擾動影響。在施工的過程中，要根據不同圍巖性質來選擇合適的施工方法，以保證工程質量和安全性為基準[2]。

2 爆破參數設計

2.1 爆破控制參數的選擇

布眼鉆孔開始施工前，首先需要按照方案的要求來進行爆破技術，并且需要在設計位置上進行試驗確定，根據爆破監測的參數進行調整，以確定最佳的施工技術參數。

本次隧道工程的爆破參數為：1)炮眼直徑：D=42 mm；2)孔距：光爆眼E=400 mm，預裂眼F=400 mm。

根據本次工程的地質勘測可以發現，該施工位置為Ⅲ級和Ⅳ級圍巖，對于Ⅲ級以上圍巖地段，可以使用“預裂爆破”的方式，而對于地質較差的Ⅳ級以下圍巖地段，宜選擇光面爆破的方式。

上述兩種方法在進行爆破參數確定時，都要根據工程的經驗與施工規范來確定，保證槽眼監督、輔助眼間距達標。周邊眼要按照開挖輪廓線進行施工，應用φ20 mm小直徑藥卷，同時需要應用不耦合方式進行炮眼部分的填充施工，以實現降低震動影響的效果；其次，藥量要根據實際需要來進行布置，確保周邊的巖石穩定性達標；槽眼的布置要按照隧道開挖斷面下部的隧道重心確定，此時并不需要來增加藥量，對于后面的爆破施工也是非常有利的。

2.2 炮眼布置方式

1)光面爆破與周邊眼都要沿著輪廓線進行斜打眼，其斜度為1.7°～2.5°；2)二圈眼應與光爆眼保證平行布置，并且斜率為3%～6%；3)掘進槽眼要按照與導洞的中線平行的方式進行布置；4)掏槽眼需要采用豎直的方式，同時要比其他槽眼深度要深200 mm～300 mm[3]。

2.3 炸藥，雷管的選擇

炸藥采用2號乳化炸藥來進行爆破施工，為φ32 mm和φ20 mm，φ20 mm小藥卷實施爆破施工。1)槽眼使用φ20的小藥卷，是不耦合的結構形式。2)其他炮眼采用φ32藥卷，設計為底部的連續結構，應用炮泥來進行填充處理。

本次工程中采用的是非電毫秒雷管和導爆管組合的方式來進行爆破，共同進行爆破施工。

2.4 起爆順序

起爆要按照規定的要求來進行，要達到爆破的效果。其中光面爆破需要采用先槽眼裝藥起爆然后周邊眼起爆施工的順序進行施工。預裂爆破則采用相反的方式來進行。根據爆破原理，相鄰兩次爆破要設置一定的間隔距離，并且要按照爆破順序來進行，以保證爆破的質量達標，滿足后續施工的需要。

3 爆破監測及設計

本次隧道工程中的爆破施工中，進行了全面的監控和控制，為了能夠保證工程的安全性，要及時將爆破過程中的信息反饋給施工單位，從而可以提升爆破工作的質量。根據需要，使用TC-3850振動記錄儀進行監測。根據監測結果，要分析波峰加速度比較高的測點位置，如果存在垂直振動效應就會對工程的影響比較大，所以在隧道施工階段應該充分考慮到建筑物的抗震防護。

4 結語

爆破是整個隧道工程非常關鍵的一個環節，也是我國山川地區建設公路的重要施工技術，在施工中，需要按照施工的要求來確定技術參數，保證不會給周邊結構造成影響的基礎上完成整個施工過程，從而可以保證隧道工程的質量，滿足公路運行的需要。