增建二线隧道光面控制爆破施工技术

李冬梅

摘要：随着近年来国内铁路扩能改造项目的不断增加，增建二线隧道数量急剧增多。为了减少增建二线隧道爆破施工對既有隧道产生的震动损害，影响行车安全，必须采取合理的控爆技术。采用光面控制爆破施工技术，既能有效控制爆破震动速率，确保既有隧道结构及行车安全，又能提高施工进度，降低施工成本。文章就铁路单线隧道临近既有隧道光面控制爆破施工技术进行了深入分析，以期能够为铁路单线隧道爆破施工提供理论参考。

关键词：增建二线；隧道；光面；控制爆破

为满足社会经济高速发展的需求，许多单线铁路运输能力亟待提高。许多单线隧道临近既有线开始增建二线，或者把既有单线隧道改扩建为双线隧道，但是一般隧道施工在地理位置复杂的山区，受到这些山区环境的影响，必须采取增建二线隧道，为此在一定程度上增加了施工难度。铁路单线隧道临近既有隧道爆破施工过程中主要受到两方面因素的影响，首先是爆破震动产生的影响，其次是隧道开挖过程中会造成围岩的应力重新分布开来，所以，为了减少爆破震动对周围岩层的影响，提高施工质量，必须采用合适的光面控制爆破施工技术。下面就隧道光面控制爆破施工技术的应用进行了具体研究与分析，以期能够对铁路增建二线隧道施工起到指导作用。

1.爆破施工技术分析

1.1爆破施工技术的注意事项

在铁路单线隧道临近既有隧道施工过程中，必须了解这些爆破施工的注意事项，才能把爆破施工的损害控制在最低程度。第一，控制爆破震动，确保爆破震动不会破坏既有隧道的衬砌。第二，必须将爆破炸飞的石头控制在安全范围中，不会对人员和机械设备产生危害。第三，保障爆破施工中各种电力通信设施的安全性。第四，根据铁路单线隧道的地理环境和围岩情况选择设计合适的爆破方案，第五，根据周边眼的方向来钻眼，降低超欠挖，减少一次起爆药量，采用微差爆破，这样才能控制爆破震动效应。

1.2选择爆破施工技术

由于二线隧道与既有隧道之间的距离较小，为控制二线隧道爆破施工对既有隧道产生的破坏和周围地理环境的影响，并且通过综合考察分析既有隧道衬砌的实际情况，成立专家组对隧道爆破施工的风险性进行了合理评估，最后决定使用光面控制爆破施工技术，隧道开挖采用两台阶法，把隧道断面划分为四个区域同时掘进，然后采用光面控制爆破施工技术来进行爆破施工。

1.3光面控制爆破施工技术的原理

当前，在我国增建二线隧道施工中正在大力研究和应用光面控制爆破施工技术。隧道爆破施工会产生巨大的冲击波和爆裂气体，冲击波和爆裂气体会对岩层产生破坏性作用力；而光面控制爆破技术主要在周边眼中放入炸药，使它们能够在同一时间起爆，当周边炮眼共同起爆之后，就会使冲击波联系起来形成应力波，从而产生了切向拉力，而每两个相邻之间的炮眼之间的连线中点作为最大的受力部位，会使这个部位的岩体拉裂，从而产生了贯彻裂缝，但是孔壁其它方向岩层裂缝并不会扩大，所以能够确保围岩的完整性，不会过分干扰破坏周围岩层。

2.铁路单线隧道临近既有隧道光面控制爆破施工工艺分析

2.1测量放线、布眼

在光面控制爆破施工时，首先需要合理控制开挖轮廓线的进度，通过测量轮廓线，标出最合适的开挖轮廓以及炮孔的位置，同时，还需要绘制出开挖断面的水平线和中点线，以及开挖断面的轮廓线的控制拱顶和起拱线，根据爆破设计图纸来利用红油漆标出钻孔的位置，确保把炮眼钻孔之间的误差降低到最小。

2.2开眼钻孔

在布眼定位完成之后，运用钻孔台车对隧道轴线上的布眼来进行平行钻眼，同时，要保证周边眼和掏槽眼之间的精度，确保开眼的误差控制在3厘米范围内。在开眼施工完成之后，施工人员首先要进一步熟悉炮眼分布位置，然后在指挥人员的要求下，利用钻孔设备被进行钻眼，炮眼外插角需控制在标准范围之内，同时，保障孔口位置、炮眼底部和岩石处于相同的断面上，内圈炮眼和周边眼之间的距离误差不能超过5cm，掏槽眼需要高于辅助眼眼底10厘米。

2.3装药设计

在装药过程中，人工利用可移动式自制工作平台来进行装药操作。在装药之前需清孔，然后对眼孔进行综合检查，只有检查合格才能进行装药。炸药用量需要控制在光面爆破施工的参数范围内，不能多也不能少，所有的雷管按照标注记号分布，在装药时，需要先装上面的，再装下面的，先两侧然后装中间，当眼孔中装药完成之后，需要运用炮泥把眼孔堵塞好。每束分别安装两个同段雷管，并且把六束导爆管固定捆绑在雷管上，同时确保导爆雷管的线索长度安全。

2.4通风找顶和喷射混凝土

在爆破工作操作完成之后，首先需要通风，把隧道中的烟雾排除干净，然后对裂缝中进行洒水，一般洒水时间为半小时左右，当掌面上的炮烟清理干净之后，才能让作业人员继续进行施工，首先运用高压水把挖开面冲洗干净，然后把一些体积庞大、危险性高的石头挖掘清楚，最后把一些体积小的危石清理干净。当通风找顶工作完成之后，就可以对拱部喷射混凝土填充，使岩面裂缝封闭起来。

2.5运输石渣和检查质量

在隧道爆破施工操作完成之后，需要运用挖掘机和侧翻装载机配合自卸车出渣，防止残余石渣挡道，影响后续工作，同时需要做好施工现场的排水和防护工作。检查质量必不可少，质量检测主要包括了超欠挖问题、炮眼保存率以及围岩破坏率，检查这些质量是否达到标准，然后进行工程维护。

3.结语

铁路单线隧道临近既有隧道爆破施工中运用光面控制爆破施工技术，为了提高光面爆破的效果，必须按照设计方案中规定的爆破参数进行施工，同时，要不断控制爆破施工破坏问题，这样才能提高工程质量。