公路隧道光面爆破施工技术

公路隧道光面爆破施工技术

刘宇铭

中铁十九局集团第三工程有限公司

辽宁沈阳 110136

摘要：公路隧道工程行业作为促进国家经济发展的一大支柱产业，在我国经济社会发展中发挥着重要的作用。近年来我国交通领域的发展极为迅速。公路的建设中，隧道工程的施工是整个项目施工的关键点。隧道施工常用的方法是矿山爆破施工法，爆破施工工艺的设计对隧道施工安全与施工进度影响较大，如爆破顺序、爆破装药量、爆破眼的布置等。在实际工程中，常因隧道爆破参数设计与实际工程地质情况不符，出现欠爆破或超爆破的现象，导致隧道掘进速度慢或大变形等安全问题。

关键词：公路隧道；光面爆破；施工技术

引言

目前，关于隧道光面爆破技术的研究主要集中在爆破机制及爆破参数上。在光面爆破参数设计上，由于受施工条件、进度要求等影响，对爆破机理认识不足、选择的爆破参数不尽合理，缺少成熟的试验及现场实践验证。

1公路隧道光面爆破施工技术

1.1选择合理的爆破控制参数

在布眼钻孔施工开始前，首先依据施工方案提出的相关要求，选择爆破技术，并在设计位置以试验方式进行确定，依据爆破监测获取参数作出合理调整，最终设定出佳的施工技术参数。某隧道施工的爆破参数如下：D(炮眼直径)=42mm；孔距:E(光爆眼)=400mm,F(预裂眼)=400mm，依据地质勘测结果可知，某工程施工所处位置以Ⅲ级、Ⅳ级围岩居多，Ⅳ级围岩采用台阶法爆破，Ⅲ级则选择光面爆破，在爆破参数方面，2种方法均以工程经验和施工规范进行设定，确保槽眼的监督、辅助眼间均达到工程标准，周边眼施工依据开挖轮廓线进行，采用准20mm的小直径药卷，并采用不耦合方式填充炮眼部分，降低震动影降至最低；药量布置依据工程实际需求进行，确保周边岩石的稳定性符合工程要求；布置槽眼时，应以隧道开挖断面下部部的隧道重心作为依据，若此时无需加大药量，则更有利于后面的爆破施工。

1.2布置炮眼

在布置炮眼时，可以将其设置成掏槽眼的形式，通常在开挖面中下部区域，进行掏槽眼的布置，在施工过程中，碰到的是软硬不均岩层，可以改变掏槽眼的布置区域，将其设置在岩层薄弱区域，与此同时还可以加深其布置深度，与正常的布置深度相比，通常可以深25~50mm。在爆破时，对于深眼部分，需要严格控制起爆时间，必要时，可以适当地推迟起爆时间，这样做的主要目的是可以促进辅助眼施工的提升。对于辅助眼，通常设置在周边眼和掏槽眼的中间，且呈均匀分布。

1.3不耦合系数

在公路隧道光面爆破施工过程中，为了使目标为不耦合，应该严格控制炮孔的直径，确保炮孔的直径能真正超过药卷的直径。在我国现在的发展阶段，使用得最多的小药卷直径在22～35 mm，为了达到不耦合的目的，可以选择减小药卷的直径或者直接增大炮孔的直径。不耦合结构能够使炮孔壁承受的实际峰值压力均匀地下降，确保能合理控制孔壁承受的破坏程度。让药卷直径和炮孔的直径能相互配合，能有效降低管道效应的影响，避免不会出现药卷拒爆。在隧道的光面爆破施工环节，要将不耦合系数控制在1.2～2.0，让药卷的直径能够不小于炸药的临界直径。在进行爆破设计时，在掏槽眼和辅助眼的工作上，需要用到较大的值，运用这个方法，能有效提升隧道光面爆破的效果，而在周边眼的工作上，要使用较小的值，这样才能降低爆破时对隧道围岩造成的破坏。

1.4装药量调整

炮孔装药量首先满足光面爆破能否满足“爆下来”，还决定光面爆破施工对围岩损伤程度的影响。装药量的多少决定了光面爆破施工的岩爆效果和对围岩损伤程度的大小。（1）按照开挖掌子面的大小及预计开挖进尺，可以计算出光面爆破的开挖量；（2）依据开挖量及所采用的炸药类别，可以计算出每次爆破所需要的总炸药消耗量；（3）根据炮孔类别不同，所需的线装药量密度不同的计算原则，得出各类炮孔的装药量。

1.5细节作业要点

专业钻孔工班负责钻孔施工，钻孔作业需以钻爆设计图作为依据，掏槽眼和周边眼位置、数量、间距需严格控制，改动必须得到主管工程师许可，否则不得随意改动。定人定位负责各钻手分区、分部位施钻，钻手作业质量经济责任制需严格施行，二定三保的风枪手需做到定人定位，以及保量、保质、保安全。“齐、平、准”的炮眼控制也极为关键，“齐”指的是眼底要齐，保证处于同一垂面。“平”指的是保证隧洞中线和炮眼方向平行，基于帮水平打眼两侧边墙，相同位置的各排炮需存在平行炮眼，各排同位炮眼需要在爆破后连成一条线。“准”指的是炮眼位置准确，需保证设计轮廓线内5cm连线上存在全部周边眼口，设计轮廓线外5cm连线上眼底全部终止，同时需存在控制在10cm内的炮眼定位误差，两排炮错台可由此控制在10cm内，爆破效果可得到保障；在具体装药前，炮眼内的石粉、存水、泥浆需基于钢筋弯制的炮钩，用高压风吹洗干净；装药量需按炮眼设计图分片分组确定，需自上而下装药，雷管对号入座。采用炮泥堵塞所有炮眼，需以20cm作为最小堵塞长度；为保证起爆的准确性和可靠性，选用复式起爆网络，导爆管不得出现拉细和打结，并保证存在连接次数相同的各炮眼雷管。使用黑胶布将引爆雷管包扎，保证其处于距离一簇导爆管自由端10cm以上位置，完成网络连分析，工程规模大部分无变化，但对比单项工程的方案有所调整，部分单项费用的浮动较大，应仔细核对细部工程量进行对比分析，找出原因。发现数量上的错误导致费用的增减，应及时与设计人员沟通比对，以便更好地控制工程造价。

1.6爆破施工

在隧道工程施工过程中，运用光面爆破施工，为了能够达到隧道轮廓线，必须保证各个钻眼炸药同时起爆，因此可以采用分段并联法，将各个钻孔的炸药连接起来，起爆时，不仅要采用高段延期雷管方法，还应结合导爆索，这样可以实现同时起爆的目的。

2公路隧道光面爆破施工质量保证

在施工过程中施工单位需要成立专门的小组来落实相关的施工工作，并对每个环节的施工进行合理的安排，有效保证光面爆破的效果。在使用爆破技术时，施工单位需要成立一个专门的爆破小组，对每个小组成员的行为进行规范，使爆破施工工作能顺利地进行。此外应根据实际的施工情况，统一施工目标，有效落实每一步施工流程。施工过程中还需要进行技术交底工作的交接，加强完善相关的技术交底工作。在项目施工前，要发放光面爆破施工作业的指导书，给施工人员提供专业的技术指导，确保施工时能严格按照施工要点和步骤来进行。遵循持证上岗的原则，在施工之前，相关单位要对人员进行专业有效的培训。对人员进行岗前教育是施工前的重要环节，要充分落实到每一个施工细节。这样既能够提升施工人员整体的专业能力和职业素质，又可以加强施工人员对相关技术的使用，并以此提高自身的认知。在不同的施工环节，都需要进行严格细致的监控管理，并做好相关的施工记录，同时还要对制度进行定期的抽查和检验，将施工的标准落实到实际工作中去。

结语

总之，各项爆破施工必须严格按照工程施工的要求进行方案设计与技术参数设定，以最大程度降低对周边结构的影响，同时确保隧道施工的质量。

参考文献

[1]文志荣.高速公路隧道光面爆破施工技术及质量控制探讨[J].西部交通科技,2020,(3):89-91.

[2]陈少川.分析高速公路隧道光面爆破施工技术的应用[J].中小企业管理与科技,2020,(9):126-127.

[3]霍明远.高速公路隧道光面爆破施工技术应用[J].工程技术研究,2020,5(22):64-65.

[4]王展望.高速公路隧道光面爆破施工技术应用研究[J].城市建筑,2019,16(31):191-193.

[5]项海燕.高速公路极小净距隧道开挖及爆破施工控制技术的应用[J].交通世界(下旬刊),2019,(2):148-149.

作者简介：刘宇铭

（1994-12），男，辽宁辽阳人，本科学历，助理工程师，主要从事与隧道项目管理及安全管理等工作