公路隧道標準化鉆爆技術

呂海云

(山西路橋第一工程有限公司,山西 太原 030006)

1 鉆爆施工法

該類施工方法因圍巖類別的不同有全斷面開挖法和臺階開挖法兩種情況，相應的處理應基于具體的施工環境合理選擇。鉆爆施工法主要是通過鉆孔和裝藥以及爆破開挖等操作進行施工，由早期的人工開鑿發展到鑿巖臺車，爆破技術也有了很大程度地改進。通常情況下，正式施工之前應基于施工區域的地質條件和斷面大小以及支護方式等因素選定適宜的掘進方式[1]。

2 影響鉆爆施工法的主要因素

(1)地質條件在隧道爆破施工的過程中對施工的影響最大且最為突出。在進行爆破施工的過程中，應首先保證巖體的穩定性。巖體強度是施工中應重點關注的一個因素，其是巖體對外抵抗能力的一種反映，且影響著施工的穩定性和安全性。因此，相應的施工應做好巖體強度的精細分析，基于不同的施工環境選擇適宜的爆破方法，從而為高質量的施工提供有利的條件。鑒于此，在工程推進之前就應加強工程項目的地質勘查，以基于此落實各項部署，從而為穩定有序的工程施工提供切實的保障。

(2)水文條件也會影響到隧道工程的施工，其既會影響到圍巖的穩定性，也會增加施工的難度。因此，正式施工之前應精細勘查施工區域內的水文條件，以在勘查的基礎上做好精細的技術處理，從而為工程的高效展開提供有利的條件[2]。

3 鉆爆法的施工效應

隧道工程通過鉆爆法能夠使炸藥周圍的巖石產生非彈性形變，巖石即會被壓碎或受到沖擊出現破碎。炸藥所產生的能量一部分轉化為了地震波，另一部分則轉化為了空氣沖擊波。這是鉆爆法施工中應重點關注的內容，其對地質環境的危害性最大，且會對正常的施工造成不良的影響。常見的爆破三害，爆破地震效應、沖擊波超壓、爆破噪聲等副效應，對隧道工程的影響不可忽視[3]。

4 鉆爆法施工實踐

4.1 施工環境及背景

本文所引述的案例是廣東某高速公路隧道工程，合同段全長9.6 km，其中隧道折合單線長度8 km，占到整個工程的83.3%。該區域沿線地形起伏較大，地形呈現出較為嚴重的切割形態，山體的自然坡度處在30°～50°之間，沖溝縱橫交錯，山坡上有植被發育。因該區域屬于自然保護區，因此相應的施工應做好精細的環保設計。

該工程隧道內部構造復雜，洞身地段存在節理裂隙和構造發育的情況，一些區域受到構造影響的程度較深。與此同時，還存在著豐富的地下水。區域內圍巖的基本情況大致如下：Ⅲ類圍巖3 800 m，IV類圍巖3 200 m，Ⅴ類圍巖900 m，中間有長約30 m的斷層帶，巖層破碎且存在較為明顯的節理裂隙發育。隧道的進出口皆有植被覆蓋，且水土環境良好。

4.2 爆破方案設計

鉆爆方案。進行爆破掘進的過程中，應重點關注掏槽爆破的處理，其直接影響著掘進的尺寸以及具體的操作。因該工程隧道是大斷面，因此可通過斜眼掏槽技術進行相應的處理，以基于地形條件有序地擴大爆破面積。

圍巖爆破的過程中應重點關注以下幾點的設計。

(1)Ⅲ類圍巖地段應通過全斷面光面爆破進行，IV、Ⅴ類圍巖則可采用三臺階光面爆破進行，但應注意周邊眼間距和最小抵抗線的合理選擇，以切實地保障施工的質量；一般情況下，輔助炮眼應交錯均勻進行布置；另外還應注意的是，掏槽眼應比輔助眼假深30 cm。

(2)周邊眼應通過間隔裝藥進行，藥量應沿炮眼的長度均勻分布。通常情況下，輔助眼應集中裝藥，掏槽眼應加強裝藥，以為高效的爆破施工提供有利的條件。為提升施工的效果，還應在掏槽中部加設1～2個中空眼。

(3)炸藥以乳化炸藥為準，隨著塑料導爆管和非電毫秒雷管微差有序地爆破。掏槽眼和輔助眼以及周邊眼呈現出明顯的先后順序，最后是底板眼[4]。

4.3 爆破防護

為降低爆破飛石對中隔墻的不良影響，可通過廢輪胎或竹排進行覆蓋。爆破之前應劃定警戒區域，特別是臨近道路的區域應設置專門的防護設施，且應由專人進行維護。確定一切就緒以后，即可點火爆破。需要注意的是，如果發生瞎炮，切忌掏挖或在原眼中重新裝藥。

4.4 爆破振動分析

通過對多個隧道爆破振動觀測的研究分析，確定產生較高振動速度的部位是掏槽爆破、底角爆破等；每次裝藥爆破造成最高振動速度的因素不是裝藥量，而是最大段的分段裝藥量；因分段裝藥量所形成的質點，振速的高低與炮眼之間的順序有著密切的關系[5]。

5 鉆爆施工經驗總結

要想提升爆破施工的質量和效率，就應重點關注以下幾點。

(1)在應用鉆爆施工法之前，應先組織相關的技術人員進行系統的安全教育，所有執行爆破技術操作的工作人員都應達到既定的專業化標準。與此同時，還應形成嚴格精細的監督制度，以切實地保障整個工程推進的安全與高效。

(2)鉆爆的施工應在統一指揮的條件下進行，所有的施工人員都應聽從指揮者的指令。爆破后經檢查確定安全后，才可進入到爆破點，以降低突發安全事故的發生幾率。

(3)在進行隧道施工的過程中需要著重注意對于施工環境的監測。在很多工程施工的過程中會產生有毒有害氣體，當產生有毒有害氣體時會對施工人員的健康產生威脅，會對工程質量產生負面影響。因此，在進行這一隧道施工過程中應當配備專業的氣體檢測設備，幫助進行氣體的監測，在有毒有害氣體出現時能夠進行及時的反饋。我國當前的經濟發展以綠色發展為發展目標與發展方向，對于在隧道施工工程也是如此。如果沒有進行相關的氣體監測設置，在發生有毒有害氣體泄露時不予以及時的遏制，那么就會對環境造成不可逆的損失。因此，必須安裝相關的氣體檢測設備。此外，在空氣質量檢測的環節中，需要將氣體檢測系統安裝，并且于施工環節通過系統對空氣中的粉塵濃度、氧氣含量以及有害物質進行實施的監控，保證隧道中的空氣質量符合健康要求。同時，還要加個空氣質量預警機制建設，當洞現粉塵濃度過大以及缺氧問題出現之前，可以及時的警示以減少事故的發生。

6 結 語

鉆爆施工法能否穩定地推進主要與中空直眼掏槽技術的應用有著密切的關系，掏槽時應嚴格按照既定的設計標準有序推進，以切實地保障施工的精度和質量。掏槽完畢還應進行精細地檢查，只有在多次確認安全且各項技術參數達標的情況下才算整個工程順利完成。工程推進的過程中應嚴格遵守既定的技術規范，且應精細落實既定的檢查制度，所有的部署都應將安全放在首要位置，且應注意具體操作的質量，以為高質量的工程施工提供切實的保障。