復雜條件下山嶺隧洞爆破施工技術

孫曉冬

（中鐵十四局集團電氣化工程有限公司 山東濟南 250000）

0 引言

從國內山嶺隧洞工程的現狀來看，爆破技術得到了普遍應用。在展開山嶺隧洞施工時，爆破帶來的影響是較大的，然而我們國家針對山嶺隧洞施工的民用爆破技術，并未展開深入研究與系統總結，若想使得此種問題得到切實解決的話，必須針對隧洞爆破技術進行探析，本文主要針對復雜條件下山嶺隧洞爆破施工過程中，如何應用爆破技術展開深入分析。

1 工程概況

本標段隧洞1座，23#支渠隧洞0.203km。隧洞洞體采用爆破方式開挖，完成后及時進行一次錨噴系統支護，隧洞貫通后采用鋼筋混凝土進行二次支護，形成永久支護。23#支渠隧洞設計流量Q設=0.27m3/s，加大流量為Q加=0.36m3/s斷面為馬蹄形斷面。

2 光面爆破工藝

2.1 爆破設計

組織實施爆破工作之前，務必要做好充分的設計工作，這主要的為了規避前期挖掘工作不到位而實施的補救工作，并且可以有效的縮減工程施工物料的數量，節省工程整體施工成本。爆破設計工作主要涉及到：爆破范圍確定，炮眼設置，裝藥量計算以及爆破方式和啟動方法等。

2.2 放樣布眼

周圍眼的布設需要沿著隧洞挖掘線路進行，確保挖掘橫斷面達到標準要求水平，盡可能的保證爆破產生的石塊的規格達到標準水平。在實施鉆孔操作之前，需要利用專業工具來對挖掘斷面邊沿以及中線進行標注，并對炮眼的位置進行確定。

2.3 定位開眼

依據炮眼的位置，運用專業的技術進行鉆孔，并要對鉆孔設備的運轉效率進行合理的控制，避免發生嚴重的誤差。

2.4 鉆眼

鉆孔操作人員務必要具備良好的工作經驗，并且要熟練上我炮眼的布設技術，靈活的運用施工設備，尤其是周邊鉆眼，鉆眼效率和質量需要從根本上加以保證。其次，要結合鉆眼位置，巖體結構質地來適當的調整炮眼的鉆進深度，從而確保所有的炮眼的底部都能夠保持在同一個平面上。

2.5 清孔

在進行上藥之前，務必需要使用專業的工具將炮眼內存在的所有雜質進行清理，這樣才能對爆破效果加以保證。

2.6 裝藥

裝藥操作需要嚴格遵照從上到下的原則，雷管要按照既定的設計進行安放，所有都需要利用炮泥進行封堵。

2.7 連接起爆網絡

引爆網絡需要在前期進行設計，通常復式網絡使用最為頻繁，并且因為具備良好的優越性所以受到人們的廣泛青睞。在進行起爆網絡連接操作的時候，需要對下列幾方面工作加以重點關注：所有的網絡線路不能出現結節的情況，各個炮眼雷管的設置數量要保持統一。所有的雷管連接都需要使用專門的膠布。網絡連接完成之后，需要安排專業人員進行二次檢核，避免出現失誤的情況。

2.8 起爆出碴

在引爆網絡搭設完成之后，在正式實施引爆之前，要組織所有人員撤離，并安設必要的防護裝置，避免發生危險事故。在引爆之后，要組織前期負責裝藥的人員進行引爆效果的檢查。如發現有瞎炮，要及時處理。

2.9 瞎炮的處理

發現瞎炮，要首先查明原因。一旦發現存在瞎炮的問題，要立即將已經出現破損的部分進行清理，再次進行導管的連接，二次接頭的位置需要與炮眼盡可能的鄰近。如果孔內的爆管出現破損的情況，可以依照下列操作開展工作：

（1）要由原裝藥人當場處理；在針對瞎炮進行處理的時候，需要保持警戒狀態。一旦遇到突發狀況，需要立即停止操作，上報施工管理人員，制定下一步的工作計劃。瞎炮位置出需要安設醒目的標記，在沒有完全保證安全之前，不得人員通行。

（2）炮眼中的導火索、導爆索等檢查完好時可將引線重新接通，再行起爆。

（3）不得在殘眼中繼續打眼。

（4）可在距瞎炮不小于0.6m處打一平行炮眼進行誘爆。

（5）硝胺類炸藥可用水沖淡。

2.10 分析效果，調整炮眼間距和藥量

每次爆破后都要與爆破設計進行對照比較，及時修正爆破參數，提高爆破效果，改善技術經濟指標。爆破效果要符合下列要求：①超欠挖符合規定要求；②開挖輪廓圓順，開挖面平整；③爆破進尺達到設計要求，爆出的石塊塊度滿足裝碴要求；④炮眼痕跡保存率[（殘留有痕跡的炮眼數/周邊眼數）×100%]，硬巖≥80%，中硬巖≥60%，并在開挖輪廓面上均勻分布；⑤兩次爆破的銜接臺階尺寸不大于15cm。

3 計劃炮孔數量及用藥重量計算

3.1 巖土參數

巖土類別：Ⅳ～Ⅴ類圍巖；爆破處自由面系數m：1；開挖斷面形式：馬蹄形；開挖輪廓周長c：10.64m；開挖斷面面積S：7.93m2。

3.2 普通破碎孔參數

掏槽孔布置形式：雙空孔菱形；掏槽孔個數4個；崩落孔與底板孔個數之比值 k：1；炮孔直徑 d：50mm；鉆孔深度 L：1.5～2.5m；炮孔利用率 μ：0.9。

3.3 周邊光面孔參數

孔距 a：0.8m；最小抵抗線 W：0.4m；不偶合系數 Dr：2。

3.4 炸藥相關參數

炸藥類型：巖石硝銨 2號；堵塞系數 u：1；單位耗藥量 q：1.6kg/m3；爆力換算系數e：1；裝藥密度Δ：0.9g/cm3；炮孔填充系數α：1；炮孔裝藥影響系數 β：0.74。

3.5 布置示意圖

3.6 炸藥用量計算

（1）單位耗藥量修正計算 q0=equm=1×1.6×1×1=1.6kg/m3

（2）每一循環總裝填炸藥量計算Q=q0LSμ=1.6×2.5×7.93×0.9=28.55kg

（3）工作面炮孔數目確定 N=4q0SDr2/πd2Δαβ

=4×1.6×7.93×22/（3.14×0.052×900×1×0.74）=39

（4）掏槽孔炸藥用量計算 qcut=（1.15～1.25）Q/N，

取中間系數值計算得qcut=1.2×28.55/39=0.88kg

（5）周邊孔炸藥用量計算 qp=（0.5～0.9）aWLq0，

取中間系數值計算得 qp=0.7×0.8×0.4×2×1.6=0.72kg

（6）底板孔炸藥用量計算 qf=（1.1～1.2）Q/N，

取中間系數值計算得qf=1.15×28.55/39=0.84kg

（7）崩落孔炸藥用量計算

周邊孔數Np=c/a=10.64/0.8=13

崩落孔數Nn=（N-Ncut-Np）k/（1+k）=（39-4-13）×1/（1+1）=11

底板孔數Nf=N-Ncut-Np-Nn=39-4-13-11=11

qn=（Q-（qcutNcut+qpNp+qfNf））/Nn

=（28.55-（0.88×4+0.72×13+0.84×11））/11=0.58kg

表1 炸藥用量計算

4 結束語

炮孔個數39個，炮孔直徑50mm，炮孔深度2～2.5m，普通毫秒延期導爆管1段數量4發，普通毫秒延期導爆管7段數量5發，普通毫秒延期導爆管9段數量6發，普通毫秒延期導爆管11段數量7發，普通毫秒延期導爆管13段數量6發，普通毫秒延期導爆管15段數量11發。膨化硝銨炸藥計劃用量28～30kg，后期根據實際圍巖巖性對炮孔數量及用藥數量進行調整。