公路隧道掘進爆破工藝探究

賀傳宇

(山西交通建設監理咨詢集團有限公司，山西 太原 030000)

0 引 言

在公路項目建設的過程中，由于受到環境地勢因素的影響，很多區域均需要通過隧道工程的建設才能滿足公路線性的要求。公路隧道工程作為系統性的工程，加之施工區域的地條件復雜，若單一以常規的技術策略是達不到隧道建設需求的。在這種背景下，就需要考慮實際采取爆破技術進行處理，通過定點爆破的方式給掘進工序奠定基礎。

1 項目實例

某公路隧道工程全長為815 m，項目在開展之前進行了地質勘查。經過分析勘查后發現該施工區域的結構地形異常復雜，存在多種類型的破碎帶，例如主體施工區域分布著不均勻的斷層、巖溶體，并且在洞身位置上還分布有白云巖以及灰巖。此類巖石特性為溶蝕發育強，且體內含有大量的地下水，存在很大的施工風險。通過相關勘察資料分析后，工程項目決定采取爆破的方式進行施工，基本操作如下敘述。

2 爆破施工

2.1 爆破工藝流程

(1)測量放線、鉆孔。在爆破工作開始之前，應該嚴格執行設計方案的要求，進行測量放線，達到數據精確性的要求，包含要進行中線、拱頂等方面的控制，根據現場的施工需要進行輪廓線的標記、爆破部位的標記，以達到正常的應用的標準。在光面爆破作業環節，應該預先留出600 mm的光爆層的結構，根據施工方案的要求進行槽眼的布置，要直接設定到掌子面的位置上，以達到施工精度的要求。

(2)清孔處理。①掏槽眼：該眼的深度需要嚴格控制，應該比周邊的槽眼結構深100 mm左右，確保孔位和掌子面完全達到垂直性的要求，將其設定到中心線的位置上，眼底誤差和眼口的間距偏差不能超過50 mm；②輔助眼：深度為1.1 m，和掌子面以垂直的形式布置，并且中心線符合設計方案要求；③二圈眼：該眼和光面爆破是平行的設置；④光面爆破眼：該眼在設置時，應該加強中心位置的控制，保證符合輪廓線的設定要求，并且間距控制在400～500 mm之間，且斜率符合要求；⑤進行孔內清洗處理，保證不會有任何泥漿存在影響施工的質量。需要注意的是為了能夠提升炮眼的質量，達到爆破的需求，在炮眼處理完成后要對其規格進行核對，減少誤差因素出現的質量問題。

(3)裝藥及起爆網絡連線。①裝藥主要分為如下兩種類型：其一，光爆孔裝藥，一般為20的小藥卷；其二，裝入32大藥卷。裝藥工作結束后，需要應用炮泥全部填充處理；②將起爆網絡有效連接成為整體結構，槽眼使用的是7毫秒非電導爆雷管的形式，15～18根綁扎成為一簇，每一簇都要和爆管進行穩定的連接，然后將其形成整體結構，一次性引爆全部；③裝藥與起爆網的連接，按照實際情況的要求進行裝藥處理，雷管數量達到施工標準要求，確保網絡線連接達到精度的要求，從而可以提升爆破的效果，提高施工質量水平。

(4)爆破、通風和危石處理。經過爆破、通風等環節之后，符合現場要求，組織相關技術人員技術進入到現場，進行危石的處理，此時應該保證頂部圍巖達到穩定的標準，以免出現安全事故。

2.2 爆破方式的選擇

根據施工方案的要求，在現場的隧道爆破工作進行中，如果巖石結構的硬度相對較高，則應該進行光面爆破施工，而硬度相對較小的位置，通過預裂爆破的方式即可。爆破參數的確定極為重要，在綜合分析現場情況后確定。隧道爆破作業施工，進行微差控制，爆破時間達到國家標準的要求，且要在爆破作業范圍內安裝防護網裝置，可以加強震動的控制，可以避免給環境造成嚴重的影響。在具體的實施環節，結合現場的巖性特點，選擇最佳的處理方法，保證工程質量與安全性達標。

3 爆破參數設計

在隧道爆破參數設計過程中，需要按照實際情況，針對炮眼以及相關的用藥量繼續科學的設計，保證各方面的參數均能夠達到爆破需求。

3.1 爆破控制參數的選擇

布眼鉆孔工作開始前，首先結合實際情況選擇最佳的爆破技術類型，然后在指定的部位上進行試驗和分析，結合試驗結論合理的改進和調整爆破技術參數，以滿足現場爆破作業的需要。本次隧道項目經過試驗后確定如下爆破參數:(1)炮眼直徑:D=42 mm;(2)孔距:光爆眼E=400 mm，預裂眼F=400 mm。綜合分析本次工程的具體情況，了解到其圍巖等級為Ⅲ級和Ⅳ級，這些圍巖特點與其他圍巖類型有著一定的差異，可以選擇應用預裂爆破的方法，而對于地質比較差的圍巖結構，應用光面爆破的方式效果最好。上述方式確定爆破技術參數后，總結以往工作經驗，了解現場施工工藝技術標準，加強槽眼監督與管理，保證眼距達到技術要求。周邊眼根據開挖輪廓線來確定，使用20 mm的小藥卷即可，并且通過不耦合的方法實現炮眼的填充處理，可以防止震動產生嚴重的影響；其次，藥量合理的調整和設置，保證圍巖穩定性合格；槽眼布置環節，根據隧道開挖斷面下部隧道重心確定，并不會增多藥量，保證整個作業施工可以順利進行。

3.2 炮眼布置方式

光面爆破時，在爆破眼的設定過程中，要和周邊槽眼的設置是沿著輪廓線傾斜的方向設計，其傾斜度通常在1.7°～2.5°為最佳。二圈眼和光爆眼采用平行設定的方法，并且傾斜率設定為3%～6%之間即可；槽眼開挖環節，保證和導洞的中線是平行設定的情況；掏槽眼以豎直的方法進行設置，并且要比其他的槽眼深度深200～300 mm。在爆破工作開展時，爆破效果的關鍵點在于爆破槽的局部，想要切實的將炮眼的利用率提升，就需要按照需求將針對性的掏槽形式和掏槽參數進行確定。針對掏槽眼來說，在具體布置時主要有直線、傾斜、混合掏槽方式，在直線眼掏槽時一般選擇的是角柱掏槽法以及菱形掏槽法等多種方式進行。在該項目工程施工中，主要選擇菱形掏槽法進行施工。

3.3 炸藥、雷管的選擇

炸藥使用的是2號乳化炸藥實施爆破作業，主要是32 mm、20 mm，按照要求選擇合適的藥卷進行爆破作業。根據實際需要設計合適的底部結構，使用炮泥進行填充和處理。

3.4 起爆順序

起爆根據技術標準和操作規范來實施，確保爆破的效果和質量符合要求。其中光面爆破應該先開始進行槽眼裝藥起爆作業，并且逐步的進行周邊槽眼的處理。預裂爆破的施工，則需要按照相反的順序來實施。按照爆破的工作原理，相鄰兩次爆破應該有相應的間隔距離，然后根據爆破順序進行處理，可以提升爆破的質量，讓后續施工有效進行。

4 爆破監測及設計

本次隧道項目的爆破作業環節，實現全面化的管理和控制，為了能夠提升工程的安全性，能夠真實準確的了解各項信息，將相關信息反饋給作業單位，可以保證爆破的質量合格。按照現場要求，使用振動記錄儀實現現場的全面監測。按照監測掌握的數據信息要求，分析了解波峰加速度，如果發現垂直振動效應會給工程造成過大的影響，所以隧道施工要加強建筑物的抗震防護，以滿足運行要求。

5 結 語

爆破為隧道工程的關鍵施工工序，是我國山區地帶公路隧道建設的重要施工技術之一，在現場的施工環節，應該結合實際情況明確相關技術參數，了解現場施工條件，不會給周邊建筑物造成任何的影響，切實提升隧道工程的質量水平，達到公路隧道運行要求。