公路隧道爆破施工技术研究

王 艳 红

(山西高速公路工程检测有限公司，山西 太原 030008)

0 引言

我国的西南地区分布着大量山川，如果在如此地形复杂的区域中进行高铁建设就要通过隧道的方式来进行，因此，隧道工程就成为高铁建设项目的重要组成部分。本文以某隧道工程为案例进行分析，其总长度为7 369 m。工程开始之前进行地质勘察，发现该地区地形条件异常复杂，主要存在岩溶体、断层、碎裂带等形式，洞身位置上主要为灰岩与白云岩，该种岩石的主要特性就是溶蚀发育度比较强，节理与裂隙发育度较高，此外岩溶内部含水量非常丰富，存在较高的施工风险。隧道建设施工时，需要使用爆破技术来进行施工，该环节对于整个工程的质量存在直接的影响。本文主要以该隧道为案例展开分析爆破施工环节，具体从技术参数、施工监测等过程来进行隧道工程的深入研究。

1 爆破施工

1.1 爆破工艺流程

隧道爆破施工前准备工作→测量放线，钻孔→清孔处理→连线及装药→爆破施工→通风→危石处理→出渣。

1)测量放线、钻孔。

在开始爆破之前，要根据工程的设计方案进行测量放线，包含中线、拱顶、起拱线等，要将爆破的轮廓线与爆破的位置明确标定。对于光面爆破的方式来说，需要预先留置出600 mm光爆层，根据施工方案的需要在槽眼设置到规定的掌子面位置上[1]。

2)清孔处理。

a.掏槽眼：此孔深度要比周边位置上的槽眼深100 mm，保证孔位与掌子面是垂直的，确保其处于中心线上，眼底误差与眼口间隔距离的偏差要控制在50 mm以下；b.辅助眼：孔深为1.1 m，与掌子面垂直，与中心平行布置；c.二圈眼与光面爆破眼平行；d.光面爆破眼：该槽眼在整个爆破施工中有着非常重要的作用，要将其开设到轮廓线位置上，间隔距离为a=400 mm～500 mm。眼底、眼口误差在30 mm内，不超过2%～3%外斜率；e.清洗钻孔，确保内部不会存在泥浆。

3)装药及起爆网络连线。

a.装药分为两类：其一，光爆孔装入φ20的小药卷;其二，装入φ32的大药卷，装药完成后要保证孔内全部填充好炮泥，分度深度为150 mm～200 mm；b.起爆网络的连接：槽眼内应用7 m毫秒非电导爆管雷管，每15根～18根导爆管制作成为一簇，每簇再连接到爆管连接位置上，最后需要将传爆管和导爆管组合成为一簇，任何1发雷管发生爆炸都会直接将整个部分引爆；c.装药及起爆网络连线过程中，需要根据设计孔眼来进行装药，雷管数量要符合实际施工的需要，并且应该保证连线的准确，以达到最佳的爆破效果。

4)爆破、通风和危石处理。

爆破、通风完成之后，需要有具备一定技术与经验的人员进入到爆破面内处理危石，顶部围岩达到稳定性的需要之后才能开始后续施工。

1.2 爆破方式的选择

按照工程设计方案的要求，隧道钻爆法施工中，在坚硬的岩石位置上需要应用光面爆破的施工方式，而质地比较软的岩石位置，则需要使用预裂爆破的施工方式。爆破施工参数要根据现场的试验之后确定。隧道爆破施工要采用微差控制方式，爆破时间应该在国家标准规定的范围内，同时还应该在爆破施工的位置安装防护网，此时需要严格控制震动，防止给周边环境造成剧烈的扰动影响。在施工的过程中，要根据不同围岩性质来选择合适的施工方法，以保证工程质量和安全性为基准[2]。

2 爆破参数设计

2.1 爆破控制参数的选择

布眼钻孔开始施工前，首先需要按照方案的要求来进行爆破技术，并且需要在设计位置上进行试验确定，根据爆破监测的参数进行调整，以确定最佳的施工技术参数。

本次隧道工程的爆破参数为：1)炮眼直径：D=42 mm；2)孔距：光爆眼E=400 mm，预裂眼F=400 mm。

根据本次工程的地质勘测可以发现，该施工位置为Ⅲ级和Ⅳ级围岩，对于Ⅲ级以上围岩地段，可以使用“预裂爆破”的方式，而对于地质较差的Ⅳ级以下围岩地段，宜选择光面爆破的方式。

上述两种方法在进行爆破参数确定时，都要根据工程的经验与施工规范来确定，保证槽眼监督、辅助眼间距达标。周边眼要按照开挖轮廓线进行施工，应用φ20 mm小直径药卷，同时需要应用不耦合方式进行炮眼部分的填充施工，以实现降低震动影响的效果；其次，药量要根据实际需要来进行布置，确保周边的岩石稳定性达标；槽眼的布置要按照隧道开挖断面下部的隧道重心确定，此时并不需要来增加药量，对于后面的爆破施工也是非常有利的。

2.2 炮眼布置方式

1)光面爆破与周边眼都要沿着轮廓线进行斜打眼，其斜度为1.7°～2.5°；2)二圈眼应与光爆眼保证平行布置，并且斜率为3%～6%；3)掘进槽眼要按照与导洞的中线平行的方式进行布置；4)掏槽眼需要采用竖直的方式，同时要比其他槽眼深度要深200 mm～300 mm[3]。

2.3 炸药，雷管的选择

炸药采用2号乳化炸药来进行爆破施工，为φ32 mm和φ20 mm，φ20 mm小药卷实施爆破施工。1)槽眼使用φ20的小药卷，是不耦合的结构形式。2)其他炮眼采用φ32药卷，设计为底部的连续结构，应用炮泥来进行填充处理。

本次工程中采用的是非电毫秒雷管和导爆管组合的方式来进行爆破，共同进行爆破施工。

2.4 起爆顺序

起爆要按照规定的要求来进行，要达到爆破的效果。其中光面爆破需要采用先槽眼装药起爆然后周边眼起爆施工的顺序进行施工。预裂爆破则采用相反的方式来进行。根据爆破原理，相邻两次爆破要设置一定的间隔距离，并且要按照爆破顺序来进行，以保证爆破的质量达标，满足后续施工的需要。

3 爆破监测及设计

本次隧道工程中的爆破施工中，进行了全面的监控和控制，为了能够保证工程的安全性，要及时将爆破过程中的信息反馈给施工单位，从而可以提升爆破工作的质量。根据需要，使用TC-3850振动记录仪进行监测。根据监测结果，要分析波峰加速度比较高的测点位置，如果存在垂直振动效应就会对工程的影响比较大，所以在隧道施工阶段应该充分考虑到建筑物的抗震防护。

4 结语

爆破是整个隧道工程非常关键的一个环节，也是我国山川地区建设公路的重要施工技术，在施工中，需要按照施工的要求来确定技术参数，保证不会给周边结构造成影响的基础上完成整个施工过程，从而可以保证隧道工程的质量，满足公路运行的需要。