高速鐵路隧道施工控制爆破方案設計

牛聰

摘要：經濟的發展和科學技術的進步在一定程度上促進了中國交通運輸業的飛速發展。對于沉降控制，通常使用3cm標準，這在實踐中是盲目的。在此基礎上，簡要分析了不同國家爆破振動的沖擊控制標準，并在此基礎上討論了爆破方案，以便更好地確定單條隧道的最大裝藥量。

關鍵詞：高速鐵路;隧道施工;爆破方案

近年來，隨著運輸業的不斷發展，許多隧道橫穿現有道路。但是，沉降控制標準和施工技術尚無統一標準。目前，以3厘米作為沉降控制的標準，這是非常盲目的。本文想討論起爆破的危害和限值，為工程奠定基礎。

1 研究高鐵隧道施工風險

在隧道爆破施工中，首先要確保的是施工人員的安全。人員需要調整每個噴砂管的連接方式，以確保連接成功。導爆管可以是延時型導爆管，安裝在隧道入口的外側，并使用消防雷管進行引爆，以確保引爆系統的安全。在連接導爆管時，導爆管必須暢通無阻，以降低交叉率。

1.1 隱藏的工程多

按照工程類別，隧道施工只是地下施工的一種，工程難度較大。 其困難的主要原因是在隧道施工中存在大量的隱蔽工程。此外，隧道施工的許多施工步驟都非常重要，需要像鏈條一樣正確連接，因此無論問題的哪一部分都會對整個項目的質量產生重大影響。如果在施工質量檢查中不能及時發現問題，則隱藏的項目將“增加”，從而增加施工風險。

1.2 施工的環境惡劣有難度

高鐵隧道的建設通常是在空間狹小的山區進行的。可操作性不強，并且容易受到諸如復雜的水和巖石結構的外部條件的限制，從而進一步增加了施工難度。 此外，隧道施工項目往往處于相對封閉的環境中，通風效果差，隨著施工環境的不斷進行，環境污染將越來越嚴重。加上交叉作業要求的影響，惡劣的施工條件將增加某一段的施工風險。

2 控制爆破方案設計

當通過鉆孔和爆破開挖隧道時，爆炸造成的振動對既有隧道的結構和洞穴周圍的巖石有很大的影響，與靜態相比，更容易破壞現成的隧道。另外，現有的高速公路穿過地面，在進行施工爆破時，對已有路面的影響會更加嚴重。因此，如何將爆破對隧道支護結構，圍巖和現有公路的影響最小化，是本章的核心內容。

目前的爆破的震動會對控制標準產生影響。在工程中，經常使用諸如結構位移，速度和加速度之類的物理量來獲得爆破振動的強度。所以，需要使用現在有的臨界值或者標準進行預測，減少物理量帶來的影響。一旦一個因素超過臨界值，就認為相應的巖體已經損壞，該臨界值稱為爆破振動破壞準則。爆破的影響已記錄在案，并提出了限值，如表1所示。

表1的爆破的影響和限值，在這個基礎上，中國學者吳德倫等人提到歐洲國家的做法。推薦的爆破振動標準如表2所示。

綜上所述，可以看出，不同國家，科研部門和學者對爆破振動速度有不同的認識和看法。在實際的工作過程中，爆破的方法與隧道的結構有很大的差異，所以進行起來不是很容易，操作起來的準確性很差。對于不同的隧道建設項目，應根據項目實際情況提出合適的爆破方案。

目前，各個建筑物的爆破的安全標準是依照GB 6722-2003爆破安全進行規定的，保證安全。對于襯砌隧道的結構，僅爆破被認為是安全的。

a）在選擇建筑物的安全地震速度時，應考慮諸如建筑物的重要性，建筑物的質量，新舊程度，自然振動的頻率以及地基條件等因素。

b）省級（含省級）以上建筑和古跡保護的安全允許地震速度應當由專家選出，并報有關文物管理部門批準。

c）新澆注的大體積混凝土（不防水）的安全允許地震速度可以根據標準的上限進行選擇。

目前，在國內外，對于爆炸速度問題，使用前蘇聯學者薩多斯基提出的經驗公式來確定最大分段裝藥量，如下所示：

V-K（Q^1/3/R）^α

其中，Q為最大載荷量，kg; R是爆破中心距離，m; V是爆破安全振動速度值，cm / s;K值代表巖石的性質，主要是與爆破和地址有關系的系數值;α是指的是地震波衰減的系數，主要是與到中心的距離有關。

從上式可知，當確定一個具體工程的K和α時，單級最大爆破藥量Q與爆破振動速度V直接相關。在隧道爆破過程中，由于工程地質條件的不同，爆破條件，以及從爆破點到測量點的距離，介電系數K和減振系數α變化很大。為了確保每個參數的真實性，應通過現場測試確定其值。表3給出了中國《爆破安全規定》（GB6722-2003）的介電系數和減振系數K和α的推薦值。

根據項目所在地圍巖的地質數據和《爆破安全規定》（GB6722-2003）的建議值，暫定介電系數K為250，減振系數α暫定為1.8。目前比較了各種工程常用的幾種工業炸藥，最后選擇了梯形安炸藥和乳化炸藥。如果噴孔中沒有水，則使用銨梯炸藥，并且在有水的情況下使用乳化炸藥。

3 結語

綜上，為保證隧道工程的順利進行，施工人員需要在隧道施工爆破前確定爆破點與監測點之間的距離，然后使用公式計算并嚴格按照設計進行，避免安全事故。

參考文獻：

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[2]趙君.淺談高速鐵路隧道施工控制爆破方案設計[J].四川建材，2013，39（03）：139-140.