白楓嶺隧道光面爆破施工技術(shù)與管理策略

唐文博

摘? ? 要：在我國(guó)快速發(fā)展過(guò)程中，經(jīng)濟(jì)在迅猛發(fā)展，社會(huì)在不斷進(jìn)步，鐵路行業(yè)在我國(guó)發(fā)展十分迅速，結(jié)合具體隧道工程，圍繞光面爆破施工工藝展開(kāi)探討，明確具體爆破參數(shù)及鉆爆作業(yè)施工要點(diǎn)，提出施工質(zhì)量控制措施，最后針對(duì)隧道的爆破管理進(jìn)行總結(jié)，旨在提升項(xiàng)目施工安全，使爆破結(jié)果達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：白楓嶺隧道;光面爆破;爆破作業(yè)

1? 引言

隨著國(guó)家對(duì)鐵路的大力推進(jìn)，大斷面、長(zhǎng)縱深隧道越來(lái)越多，隧道穿越的地質(zhì)越來(lái)越復(fù)雜，目前主要開(kāi)挖方法為鉆爆法。鉆爆法擁有適用范圍廣，施工靈活等優(yōu)點(diǎn)，隧道施工為了減少超欠挖，主要采用光面爆破技術(shù)，隧道光面爆破方案主要取決于隧道工程地質(zhì)、工程進(jìn)度等因素，因此針對(duì)不同的隧道施工需要設(shè)計(jì)合理的爆破方案。

2? 爆破原理

光面爆破通常被稱(chēng)為控制性爆破，主要針對(duì)鐵路的隧道開(kāi)挖和平整度控制爆破技術(shù)。利用起爆順序的微差時(shí)間，形成臨空面，并且結(jié)合壓頂式爆破，從而達(dá)到理想的效果。同時(shí)還需要采用不連續(xù)不藕合裝藥，分段布置雷管，采用專(zhuān)用紅線導(dǎo)爆索形式，達(dá)到周邊眼同時(shí)引爆。分散裝藥量，能夠減少對(duì)周邊圍巖的破壞，最后達(dá)到光滑、平整巖面的施工技術(shù)。通常在隧道工程施工中，會(huì)采用多種施工技術(shù)方案，尤其是光面爆破施工技術(shù)具有很大價(jià)值作用，因此，需要全面優(yōu)化創(chuàng)新，使得隧道光面爆破施工技術(shù)取得突破性進(jìn)展。

3? 光面爆破施工工藝

3.1? 測(cè)量及鉆眼中的應(yīng)用

鐵路隧道施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是測(cè)量放樣，該環(huán)節(jié)是爆破技術(shù)的基礎(chǔ)性工作，需滿足光面暴露的施工標(biāo)準(zhǔn)。測(cè)量放樣時(shí)利用全站儀處理相關(guān)問(wèn)題，保證隧道中心線與拱頂高程的準(zhǔn)確性，放樣測(cè)量工作所需標(biāo)準(zhǔn)隧道施工的輪廓線，利用噴漆明確標(biāo)記鉆孔位置，保證鉆孔布設(shè)滿足技術(shù)要求，測(cè)量放樣工作的開(kāi)展能及時(shí)調(diào)整爆破參數(shù)，從而有利于提升光面爆破技術(shù)的應(yīng)用效果。在鉆眼布置時(shí)，針對(duì)鐵路隧道的施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析，保證鉆眼后的爆破工作有效開(kāi)展，鉆眼布置需注重方向與隧道地質(zhì)垂直，槽眼深度大于普通鉆孔20cm。硬巖施工時(shí)，眼口設(shè)置在輪廓線10cm以?xún)?nèi)的距離。

3.2? 炮孔參數(shù)設(shè)計(jì)

（1）掏槽孔參數(shù)設(shè)計(jì)掏槽孔主要作用為輔助孔及周邊孔提供合適爆破臨空面，掏槽孔爆炸效果的好壞影響著隧道成型的效果。考慮巖性、斷面寬度、鑿巖臺(tái)架尺寸等條件，本隧道采用二級(jí)復(fù)式楔形掏槽，一級(jí)掏槽孔角度取76°，二級(jí)掏槽孔角度取66°，孔底距取20cm，上、下掏槽孔間距由巖性決定，取為50cm。（2）輔助孔（底板孔）爆破參數(shù)設(shè)計(jì)輔助孔是破碎巖石的主要炮孔，其均勻布置在掏槽孔周?chē)诳卓拙嗉芭啪嘀饕Q于巖石的單軸抗壓強(qiáng)度、節(jié)理裂隙發(fā)育程度、以及前期的施工參數(shù)。綜合以上因素，輔助孔孔距取80cm～90cm，排距取80cm～90cm;底板孔孔距取85cm，排距取85m。（3）周邊孔光面爆破參數(shù)設(shè)計(jì)周邊孔布置在隧道開(kāi)挖邊界上，孔底位于開(kāi)挖邊界外約10cm，采用光面爆破。間距取45cm，最小抵抗線值取50cm。

3.3? 定位鉆孔

首先孔位的確定，確定孔位需要結(jié)合爆破面的形狀及大小，還應(yīng)該分析炮孔對(duì)巖面的固定性。同時(shí)綜合分析輔助眼與周邊眼的分布狀態(tài)，主要是根據(jù)巖石的特性，確定間隔距離。其次確定孔徑，炮眼直徑直接影響鉆進(jìn)速度和炮眼數(shù)量，需要根據(jù)炸藥使用量和巖石塊等參數(shù)確定炮眼直徑。炮眼根據(jù)需要增加，這樣能夠全面提升爆炸穩(wěn)定性和爆炸速度。炮眼數(shù)量的減少，也會(huì)導(dǎo)致藥量部分出現(xiàn)不均問(wèn)題，最后嚴(yán)重影響巖石破碎的質(zhì)量，難以保證施工要求。最后確定孔深，炮眼深度尺寸會(huì)影響循環(huán)鉆眼時(shí)間和掘進(jìn)速度，在施工中，首先確保圍巖與撐子面部分的穩(wěn)定性，再確定炮眼的深度，這樣才能夠提高鉆機(jī)的鉆進(jìn)施工效率。結(jié)合圍巖實(shí)際條件分析，考慮到斷面的形式和尺寸，提高鉆孔設(shè)備的利用率。鉆眼的過(guò)程中，一定要落實(shí)制定位置，保證相應(yīng)的工程施工細(xì)節(jié)。在整個(gè)施工的過(guò)程中，需要重視掘進(jìn)眼的實(shí)際情況，并且與隧道軸線保證平衡的狀態(tài)。與此同時(shí)，其他的炮眼都需要比眼底的位置低5cm左右，這樣才能夠保證巖粉能夠順利流出炮眼。

3.4? 裝藥

裝藥前先用高壓風(fēng)將孔中巖粉吹凈，裝藥分片分組，嚴(yán)格按爆破參數(shù)表及炮孔布置圖規(guī)定的單孔藥量裝藥，雷管段別“對(duì)號(hào)入座”，裝藥要到底;采用乳化炸藥，按照軸向間距不耦合裝藥，以增加不偶合系數(shù)和爆炸力對(duì)開(kāi)挖輪廓處圍巖的緩沖作用。

3.5? 起爆網(wǎng)路

起爆網(wǎng)路為復(fù)式網(wǎng)路，聯(lián)結(jié)采用電雷管-導(dǎo)爆管雷管-非電毫秒雷管的起爆網(wǎng)路。各炮孔采用非電毫秒雷管微差起爆技術(shù)，以控制單段雷管的起爆藥量和起爆時(shí)間，使爆破震動(dòng)波不疊加，以降低對(duì)圍巖的破壞。為了保證后起爆的網(wǎng)路不被先起爆的炸斷，采用孔內(nèi)微差的起爆網(wǎng)路。具體起爆網(wǎng)路聯(lián)結(jié)為：①孔內(nèi)采用1～19段非電毫秒雷管;②掏槽孔采用1～3段復(fù)式網(wǎng)路聯(lián)接;③其它孔采用5～19段單式網(wǎng)路聯(lián)接;④孔外采用1段非電毫秒雷管復(fù)式網(wǎng)路聯(lián)接。隧道爆破炮孔起爆順序均為：掏槽孔～崩落孔（輔助眼）～周邊孔～底板孔。崩落孔由里向外逐層起爆。采用多段微差毫秒雷管起爆由里向外起爆，其中周邊孔比輔助孔要跳2段，間隔時(shí)間為50ms～110ms，且用同一段雷管和導(dǎo)爆索連接同時(shí)起爆。

3.6? 效果檢查及反饋

根據(jù)《爆破安全規(guī)程》要求，起爆后應(yīng)及時(shí)通風(fēng)，隨后進(jìn)洞排險(xiǎn)并履行如下職責(zé)：①對(duì)隧道爆破后的輪廓平整度、殘眼率、超欠挖、渣塊質(zhì)量等情況進(jìn)行觀察并記錄，并及時(shí)分析、總結(jié)、整理，將最終結(jié)果反饋至現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員;②根據(jù)如上反饋信息及現(xiàn)場(chǎng)圍巖情況，及時(shí)調(diào)整周邊眼的間距、光爆層厚度，裝藥量等設(shè)計(jì)參數(shù)，反復(fù)分析、總結(jié)、歸納，從而更加有效地做好光面爆破技術(shù)的應(yīng)用。

4? 光面爆破質(zhì)量控制措施

提前了解施工環(huán)境的地質(zhì)狀況，評(píng)估圍巖巖性，選擇最佳爆破參數(shù)，只有做足充分準(zhǔn)備才能使最終爆破效果達(dá)到最佳。整個(gè)鉆爆作業(yè)必須完全按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展工作，若因施工環(huán)境變化導(dǎo)致設(shè)計(jì)方案調(diào)整也需通過(guò)技術(shù)負(fù)責(zé)人決定。開(kāi)始鉆研前應(yīng)提前派遣專(zhuān)業(yè)人士注明炮眼位置和開(kāi)挖范圍，并進(jìn)行嚴(yán)格檢查，確保標(biāo)注準(zhǔn)確才可開(kāi)始鉆眼。在鉆眼時(shí)應(yīng)注意以下內(nèi)容：（1）必須完全依據(jù)炮眼布置圖的要求進(jìn)行鉆孔。（2）掏槽眼眼口到眼底間距誤差應(yīng)保持在0.05m以下，同時(shí)行距與眼口排距的誤差必須控制在0.1m以?xún)?nèi)。（3）周邊眼應(yīng)位于斷面輪廓線周?chē)粜枵{(diào)整也必須保證不離開(kāi)輪廓線0.05m以上。（4）內(nèi)圈炮眼與周邊眼之間的距離誤差不得超出0.05m，若是炮眼深度在2.5m以上，此時(shí)應(yīng)確保內(nèi)圈眼、周邊眼鉆眼斜率相等。（5）鉆眼結(jié)束后應(yīng)將結(jié)果與設(shè)計(jì)圖對(duì)比，一旦發(fā)現(xiàn)不合格則需重新鉆眼，只有完全合格才可投入使用。裝藥步驟不僅需要遵循爆破技術(shù)參數(shù)，更是需要按照炮孔布置標(biāo)準(zhǔn)依次裝藥，且需注意的是周邊眼應(yīng)選擇不耦合裝藥的方法，使用標(biāo)尺控制孔內(nèi)炸藥間隔。必須保證藥孔內(nèi)無(wú)雜物，在裝藥完畢后，還需用炮泥堵塞住周邊眼，確保爆破效果。

5? 結(jié)語(yǔ)

光面爆破技術(shù)在鐵路隧道施工過(guò)程中，需根據(jù)各項(xiàng)條件調(diào)整工藝參數(shù)法，指導(dǎo)爆破技術(shù)在工程的具體應(yīng)用，從而保證爆破施工開(kāi)展的有效性。光面爆破技術(shù)在保證隧道工程施工安全、質(zhì)量的同時(shí)，極大提升了工效，節(jié)約了成本，具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

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