隧道工程控制爆破技術研究與應用

馬坤

摘要：隧道工程的控制爆破技術不僅影響著隧道的挖掘速度，更是與隧道工程的質量和安全有著密不可分的關系。本文介紹了隧道工程控制爆破技術的類型以及控制爆破技術在隧道工程內的具體應用，包括：上臺階施工的設計、下臺階施工的設計以及確定爆破參數，并且總結了在隧道工程中控制爆破技術的幾大使用要點。

關鍵詞：隧道工程;控制爆破技術;安全措施

前言：隧道是有效利用地下空間的一種重要方式，在公路、鐵路、礦山、人防等都被廣泛地使用，隧道工程的建設日漸增多，其在國家經濟建設中發揮著重要的作用。據相關數據統計，近50年我國修建的隧道以達到5000多座，總長度已經超過3000千米，是世界上隧道最多的國家，而爆破是隧道工程中的首要工作，在隧道工程中起至關重要的作用。

一、隧道工程控制爆破技術的類型

隧道工程控制爆破技術主要有四種類型，分別是微差爆破技術、擠壓爆破技術、光面爆破技術和預裂爆破技術。微差爆破技術的主要原理是利用毫秒延時雷管來延時爆破，在使用過程中可以減小爆破帶來的沖擊力，減少爆破次數并有明顯的爆破效果。擠壓爆破技術可以降低爆破的頻率并有效控制爆破的時間，在爆破過程中其應用原理可以使其提高破碎質量和炸藥的利用率，并且使用擠壓爆破技術，相關工作人員不需要再進行二次工作，直接就可以破碎巖石，效率很高。光面爆破技術主要的優點就是可以保證表面不受到明顯的破壞，保證一定的光滑程度，其主要應用方式是先在巖體上面布置一些小炮眼，使其在巖體表面分布密集，一部分填充炸藥，一部分不填充，使其一起爆裂，在此過程中就可以保證表面的光滑度。預裂爆破技術是通過人工挖出一條分裂線，保證在進行爆破的過程中可以降低地面震動引起的傷害，起到保護圍巖的作用，但是這種技術也存在一定的不足，就是如果跑空較小，孔痕率就會增大，對爆破效果產生一定的影響。

二、隧道工程控制爆破技術的具體應用

（一）爆破施工方案的設計

爆破技術在隧道工程中的施工方案的設計是爆破技術應用的基礎也是關鍵環節。一般隧道工程所處的地理位置較為復雜，洞身的巖層又比較豐富，在施工的過程中，首先要參考滑坡情況對地表注漿的方式進行加固處理，之后在進行洞內的施工工作。在進行爆破施工方案的設計時主要設計上臺階施工和下臺階施工兩方面。

1.上臺階施工設計

對于上臺階施工的設計，首先要確定炮眼的位置，通常情況下炮眼位置在從距離地板50厘米左右開始，再沿著中心線兩側布置垂直楔形掏槽孔，并且要在與掏槽孔距離40厘米左右的位置布置頭排掏槽孔和中甲掏槽孔。炮眼的方向要保持在5度向外傾斜，鉆孔要保持10度向下傾斜，固定在底部邊界位置，并且孔與孔之間的距離要保持在85厘米左右[1]。

在確定好炮眼位置后就要確定裝藥結構和裝藥量，具體的裝藥結構以及單孔的裝藥量一般根據隧道工程的實際情況而定，根據施工經驗，在周圍的炮孔應該選擇軸向間隔的裝藥結構，其余在內部的炮孔則選擇連續裝藥的結構，炸藥的選擇也要根據其在不同的位置進行不同的分類，在底板的炮孔內一般需要裝乳化炸藥，直徑為32毫米、重量為200克的最佳，在周圍的炮孔內應該裝入卷狀乳化炸藥，直接為25毫米，重量為100克的最佳，其他的炮孔則采用直徑為32毫米、長度為20厘米、重量為150克的卷狀2#巖石炸藥即可。

準備工作就緒后就要確定起爆的方法及順序。在爆破過程中為了達到更好的效果應該盡量保證所有炮孔同時爆破，并盡量將地表震動速度控制在每秒2厘米以內，一般通過并聯的連接方法進行引爆，引爆順序為掏槽孔、輔助孔、崩落孔、墻邊孔、底板孔、最后到拱部孔。

2.下臺階施工設計

下臺階施工設計與上臺階相比要簡單一些，只需要設計炮孔和裝藥結構與裝藥量。在設置炮孔的時候需要在下橫截面設置三個主炮孔，其中的頭排炮孔抵抗線長度應為1.1米左右，然后在把0.8米的炮孔布置在兩排，每排確保有四個炮孔的孔距為1米。在裝藥結構的設置上，上下斷面的裝藥結構要相同，但是單孔的裝藥量上有一定變化，底孔板需要用200克的單卷乳化炸藥，其余孔內均用150克的卷狀2#巖石炸藥。

（二）爆破參數的確定

在爆破技術的應用中，爆破參數的確定也是非常重要的一項工作。首先要確定炮孔的數量以及炮孔的直徑，炮孔的數量要結合實際隧道情況、巖石硬度以及周圍環境進行確定，裝藥量的多少會直接影響爆破的情況，所以在進行裝藥的過程中必須嚴格計算好準確的裝藥量，并且針對實際爆破預期情況以及炸藥選擇的質量和性能等多方面進行炸藥數量的確定，爭取確保裝藥量的合理性。炮眼的直徑也會對爆破技術有一定的影響，如果炮眼直徑越大，一般來說，裝藥量就會增多，爆破時候的威力也會隨之變大，進而鑿巖的下降速度也會加快，影響爆破情況[2]。

三、隧道工程控制爆破技術的使用要點

（一）控制爆破施工要素

在隧道工程爆破技術的實施過程中，對周圍會有較大范圍的影響，尤其是一些在城市內的隧道工程，一旦忽略周圍環境，會造成嚴重的后果，并且整個爆破的施工情況和環境都相對復雜，在施工過程中如果采用鉆爆的方法必須加強對施工位置的地形地質的勘察以及對周圍環境的全面了解，對此，可以在爆破工作中將工程進行分段處理，對多個不同的爆破點進行爆破以降低這樣的使用情況，同時可以降低在爆破的過程中碎石飛濺，對周圍環境造成巨大的不良影響。

（二）控制鉆眼數量

一般情況下鉆眼的數量是根據實際需求情況而定，鉆眼的數量越多，越可以降低掘進尺，所以可以盡可能的加大鉆眼量，并且在此同時還有對爆破的整體規模進行控制，必須對每一個孔的裝藥量進行嚴格控制，確定好每段工程的最大爆破藥量，將炸藥在爆炸區域內均勻放置，以確保對爆破現場的控制工作。并且，還要對爆破的震動速度進行控制，使其符合工作規范和相關規定。

（三）加大對鉆爆的監測

加大對鉆爆的監測，是保證爆破工作安全進行的重要一點，工作人員必須加強對鉆爆參數以及爆破震動等具體的監測工作，保證全部數據處于安全、合理的范圍之內，同時還必須要滿足實際情況的需求，確保周圍環境不會受到太大的影響。

（四）做好安全措施

做好安全措施是最重要的工作之一，是對整個隧道工程的負責，也是對所有施工人員的負責。首先在技術方面要做好安全控制，必須確保爆破工作是在規定范圍內、結合實際情況進行的，對于炮孔設置、裝藥量等要嚴格按照現場需求以及控制傷害范圍來確定。并且，為了保證絕對安全，相關工作人員還需要對地震沖擊波進行嚴格控制，以免其在爆破過程中造成危害。在領取炸藥之前一定要觀察爆破環境周圍是否存在異常情況，一旦出現異常，必須要引起高度重視，疏散人群，并做好緊急的安全措施，在實際操作過程中，施工人員務必安裝要求進行施工，不得擅自改動方案，炸藥的用量必須有相關責任人負責，做好記錄，并在搬運過程中做好檢查、防護工作，以確保安全進行。

結論：綜上可見，隧道工程控制爆破技術對于隧道工程建設的效率和質量都起著決定性的作用，甚至對整個建設事業都十分關鍵。隨著我國經濟和技術的發展，隧道工程會越來越多，所以控制爆破技術必須不斷加強和深化，將控制爆破技術落實到每一個隧道工程中，確保施工的質量和安全性，為我國經濟發展貢獻一份力量。

參考文獻

[1]尹加強.隧道工程控制爆破技術探討與應用[J].運輸經理世界，2020（10）：59-60.

[2]李冰.隧道工程控制爆破技術的探討與應用分析[J].中國設備工程，2019（01）：200-201.