公路隧道石方爆破施工技術

莫海華

摘要：隨著我國公路基礎建設的發展，高速公路穿越的地質條件越來越復雜，涉及到的高挖方地段也越來越多，在這些路段應用爆破技術就顯得特別重要。結合中山市東部快線第四合同段隧道石方爆破開挖工程，分析公路隧道石方爆破施工技術。

關鍵詞：公路；隧道；石方爆破；施工技術

中圖分類號：U416.1＋13 文獻標識碼：A 文章編號：2095－6835（2014）08－0090－02

中山市東部快線第四合同段隧道石方爆破開挖工程位于中山市開發區西埡村焦樹山，出口位于神涌村，線路呈南—北走向，洞身橫穿一座連續山丘，山頂最大高程約109.6 m，最大埋深約91.5 m。設計為雙向八車道上下行分離式半隧道，其中隧道的右線起訖樁號為YK43＋086～YK43＋428，全長342 m，地板設計標高115.657～15.514 m，坡度1.3～-1.4%，最大埋深約91.5 m；隧道的左線起訖樁號為ZK43＋089～ZK43＋420，全長331 m，地板設計標高15.681～15.584 m，坡度1.3%～-1.4%，最大埋深約88.9 m；左右線隧道間的線間距最大為22.3 m，最小為18.5 m，屬于短隧道；隧道凈寬為18 m，凈高為5.0 m，設計速度為80 km/h，開挖斷面面積約150 m2。該標段爆區位于山體內部，距山頂最大高程約109 m，隧道最大埋深約91 m，爆破環境較好，爆區范圍周圍200 m內無民房和重點保護建筑物。

1爆破方案選擇

焦樹三隧道所經過的巖土層大部分為強風化、微風化砂巖，局部為全風化巖和硬塑狀殘積土層，屬Ⅱ～Ⅴ類圍巖，需要采用鉆爆法開挖。為了盡量減少施工對地面構筑物的影響和對周邊圍巖的擾動，控制地表沉降，隧道開挖施工中盡量采用單臂小型挖掘機，輔以人工配合風鎬進行施工。在掘進較為困難時，采用光面爆破技術進行開挖施工。開挖時，考慮到大跨度隧道的施工安全，采用導坑法爆破方案。

2爆破方案設計

2.1隧道爆破設計

主體隧洞為弧形拱斷面，采用導坑法施工。先選擇掏槽方式和掏槽孔的位置，再布置周邊孔，最后根據斷面大小布置輔助孔。掏槽孔采用楔形、菱形等布孔方式，輔助孔采用梅花狀均勻布孔，所有周邊孔一律為光爆孔，爆破順序為A-B-C-D。其他參數設計如下：①鉆孔直徑。根據隧道設計及施工經驗，采用Φ42手風鉆進行鉆孔。②單耗q的范圍為0.77～0.98 kg/m3。③孔網參數。根據隧道內巖石性質和周邊環境，通過精心計算，周邊孔間距取400～600 mm，最小抵抗線取600～700 mm，輔助孔間距取600～900 mm，排距取700～1 000 mm，掏槽孔間距取600～800 mm，周邊眼間距取0.5 m，掏槽孔和輔助孔取0.8 m。④炮孔深度L。根據現場情況和甲方設計要求，掏槽孔L=1.7 m，輔助孔和周邊孔深L=1.5 m。⑤單孔裝藥量Q。按公式Q＝a?b?L?q計算，其中a為炮孔間距，b為炮孔排距，L為孔深，q為炸藥單耗。⑥鉆孔形式和布孔方式。采用水平鉆孔，掏槽孔采用楔形掏槽。施工時，采用光面非電毫秒微差控制爆破。上導坑設4個掏槽孔段位為1，下導坑不設掏槽孔。

2.2爆破器材選型

爆破器材及其選型主要有以下幾點：①雷管。考慮到施工環境，為了施工安全，隧道開挖選用國產毫秒導爆管雷管。②導爆索。導爆索選用國產普通導爆索。③炸藥。為了便于裝藥和防水，選用乳化炸藥，結合鉆孔直徑，隧道藥卷直徑選用市面普通的Φ32 mm規格。

2.3起爆網絡設計

設計爆破網絡為孔內微差起爆，降低單端起爆藥量，防止地震波相疊加而產生較大的振動。起爆網路采用脈沖起爆器激發導爆管傳遞沖擊波激發起爆元件，即非電毫秒雷管。網路采取孔內微差、孔外大把抓的簇聯方式。

2.4裝藥結構和填塞

掏槽孔和輔助孔采用反向耦合連續裝藥，周邊孔采用正向不耦合間隔裝藥，為了確保爆破效果，炮孔的填塞長度一般不得小于炮孔長度的1/3.

2.5起爆方式及順序

起爆方式采用微差爆破，先起爆掏槽孔，接著起爆輔助孔和周邊光爆孔。

3爆破振動安全校核及振動控制

3.1爆破安全控制指標

本工程根據有關規定，將爆破施工的爆破振動控制在規定范圍內，磚混結構為1.5 cm/s，交通隧道為10～20 cm/s，本工程取5.0 cm/s。

3.2單端最大段藥量驗算

根據《爆破安全規程》8.2.2條中爆破地震安全距離公式：

Qmax＝R 3（V/K）3/a. （1）

式中：V——地震安全速度，cm/s；

Q——最大段裝藥量，齊發裝藥量，kg；

K——與地質條件有關的系數；

a——爆破衰減系數。

K和a屬于經驗數值，暫時按中硬巖取值，K=200，a=1.8，在爆破作業中，K，a也需要通過爆破振動監測用回歸方法進一步確定。

為了保證爆破振動不影響周邊環境的安全，裝藥設計主要保護洞口外的建筑物見表1所示，按5 cm/s進行裝藥設計主要保護。施工中，根據保護物離爆區的距離，反算控制最大一段藥量。

表1爆破安全控制標準表

工點 最近建筑物距離 /m 控制震速 /（cm/s） 單端最大段

裝藥量Qmax /kg

主隧道 100 1.5 287.37

由表1可知，控制路基爆破單端最大段藥量不超過287.37 kg為安全的，則隧道內起爆單端最大段裝藥量7.6 kg為允許范圍內。

3.3爆破振動監測

為了避免鉆爆作業產生的震動對周邊環境造成影響，需按要求進行爆破振動監測，及時調整鉆爆參數，控制震動，確保先行施工隧道的結構穩定和地表建（構）筑物的安全。對爆破震動監測需要注意以下幾點：①成立爆破監測小組，負責爆破振動監測。洞內爆破前30 min，由調度通知監測小組人員開啟儀器，作好監測準備；爆破前5 min，調度再通知爆破組準備放炮；爆破后5 min，監測小組報告監測結果，整理記錄資料，關閉儀器。②監測系統。監測順序為CD-1型檢波器→OL-001測震儀→數據處理。③測點布置。沿爆破中心橫向或縱向布置一條或幾條地表或隧道測線，測點距離按對數曲線布置，測點放在同一地層基礎上，每一測點不少于兩個方向的向量。觀測爆破振動對建（構）筑物的影響，測點布置在被測物附近的地表混凝土建筑物上。④量測資料的處理和應用。應用公式Vmax＝k（ /R）a和一元回歸方法對建（構）筑物所測的資料進行回歸分析，得到與介質、地形有關的系數K和a，然后根據公式計算單端最大段裝藥量Qmax.

3.4爆破設計優化

根據試爆結果和實際巖層條件，每次爆破后，對爆破效果進行仔細檢查，分析爆破參數的合理性，及時調整或修正爆破參數，優化爆破設計，以提高爆破效率。

3.5爆破飛石防護

本區的主體隧洞爆破屬于暗挖形式，不會有爆破飛石危害，只需在爆前保護好隧道內的施工設備；在施工時，合理安排爆破規模，充分利用臨空面，加強炮孔堵塞，并在各炮孔上覆蓋鐵皮，加壓一定數量的砂包，保證施工安全。

4施工安全管理

施工安全管理主要有以下幾點：①施工前，對有關人員進行技術培訓和安全教育，認真學習《爆破安全規程》和《爆破設計方案》的有關規定；②嚴格按炮孔布置圖鉆孔、驗收、裝藥，嚴禁在殘眼上鉆孔；③分臺階裝填的炮孔數，以一次爆破為限；④用導爆管雷管起爆導爆管時，雷管集中穴要朝向導爆管傳爆的相反方向，并繞3～5層膠布；⑤用脈沖起爆器起爆，起爆器必須由爆破員隨身攜帶，不得轉交別人，只允許爆破員一人操作；⑥施工中及時清除臺階和圍巖幫壁浮石，防止掉渣石片打傷人，工作臺階不得留有傘檐；⑦保險柜儲存當天所需火工品，火工品運輸、儲存、領用、登記和退要回按《爆破安全規程》和公安局的規定執行。

5結束語

工程實踐表面，使用公路隧道石方爆破施工技術效果十分明顯，整個路塹爆破中基本無飛石現象，爆堆高度適中，塊度能滿足路基填筑需要，不需二次爆破，成型后的邊坡平整度均能符合要求，路塹邊坡穩定，達到了預定的目標和效果。

〔編輯：李玨〕

Regarding the Highway Tunnel Blasting Construction Technology

Mo Haihua

Abstract: With the development of China's highway infrastructure, highway through the increasingly complex geological conditions, excavation involves lots of high more and more applications blasting technology is particularly important in these sections. Zhongshan City Express combines eastern section of tunnel rock blasting fourth contract excavation, rock blasting analysis highway tunnel construction technology.

Key words: highway; tunnels; rock blasting; construction technology

（上接第88頁）

參考文獻

［1］王華睿.對加強建筑工程預算管理的建議［J］.黑龍江科技信息，2012（12）：158.

［2］倪娜.關于如何加強建筑工程安裝造價的控制思考［J］.山西建筑，2014，40（07）：247-248.

［3］畢可佳.加強建筑工程預算管理，確保工程造價準確合理［J］.黑龍江科技信息，2011（19）：103.

〔編輯：李玨〕

Construction on the Problems of Strengthening Budget Management

Cai Yi

Abstract: Budget management directly related to the construction of the building construction can be normal, so strengthening the construction budget management is extremely important. Briefly describes the basic content management construction budget for the construction of the existing problems specific analysis and propose appropriate solutions for the problem, for reference.

Key words: construction; budget; management; issues

（上接第89頁）

3結束語

總而言之，現代建筑工程和人們的日常生活、社會活動有著非常密切的聯系。工程管理作為建筑工程中一項重要的內容，應該受到相關政府部門和企業領導的高度重視。另外，建筑施工企業也要不斷地加強工程管理工作，提升建筑施工工程企業的市場競爭力，并在日益激烈的市場競爭中獲得一席之地。

參考文獻

［1］梁學斌.對建筑企業信息化管理工作的思考［J］.科技傳播，2011（08）.

〔編輯：王霞〕

Talking about the Construction Management Problems and Control Measures

Jiang Renwei

Abstract: The management of construction projects to analyze the existing problems, and puts forward some corresponding measures to ensure the management of construction projects.

Key words: project management; project accounting; construction process; pre-service training

5結束語

工程實踐表面，使用公路隧道石方爆破施工技術效果十分明顯，整個路塹爆破中基本無飛石現象，爆堆高度適中，塊度能滿足路基填筑需要，不需二次爆破，成型后的邊坡平整度均能符合要求，路塹邊坡穩定，達到了預定的目標和效果。

〔編輯：李玨〕

Regarding the Highway Tunnel Blasting Construction Technology

Mo Haihua

Abstract: With the development of China's highway infrastructure, highway through the increasingly complex geological conditions, excavation involves lots of high more and more applications blasting technology is particularly important in these sections. Zhongshan City Express combines eastern section of tunnel rock blasting fourth contract excavation, rock blasting analysis highway tunnel construction technology.

Key words: highway; tunnels; rock blasting; construction technology

（上接第88頁）

參考文獻

［1］王華睿.對加強建筑工程預算管理的建議［J］.黑龍江科技信息，2012（12）：158.

［2］倪娜.關于如何加強建筑工程安裝造價的控制思考［J］.山西建筑，2014，40（07）：247-248.

［3］畢可佳.加強建筑工程預算管理，確保工程造價準確合理［J］.黑龍江科技信息，2011（19）：103.

〔編輯：李玨〕

Construction on the Problems of Strengthening Budget Management

Cai Yi

Abstract: Budget management directly related to the construction of the building construction can be normal, so strengthening the construction budget management is extremely important. Briefly describes the basic content management construction budget for the construction of the existing problems specific analysis and propose appropriate solutions for the problem, for reference.

Key words: construction; budget; management; issues

（上接第89頁）

3結束語

總而言之，現代建筑工程和人們的日常生活、社會活動有著非常密切的聯系。工程管理作為建筑工程中一項重要的內容，應該受到相關政府部門和企業領導的高度重視。另外，建筑施工企業也要不斷地加強工程管理工作，提升建筑施工工程企業的市場競爭力，并在日益激烈的市場競爭中獲得一席之地。

參考文獻

［1］梁學斌.對建筑企業信息化管理工作的思考［J］.科技傳播，2011（08）.

〔編輯：王霞〕

Talking about the Construction Management Problems and Control Measures

Jiang Renwei

Abstract: The management of construction projects to analyze the existing problems, and puts forward some corresponding measures to ensure the management of construction projects.

Key words: project management; project accounting; construction process; pre-service training

5結束語

工程實踐表面，使用公路隧道石方爆破施工技術效果十分明顯，整個路塹爆破中基本無飛石現象，爆堆高度適中，塊度能滿足路基填筑需要，不需二次爆破，成型后的邊坡平整度均能符合要求，路塹邊坡穩定，達到了預定的目標和效果。

〔編輯：李玨〕

Regarding the Highway Tunnel Blasting Construction Technology

Mo Haihua

Abstract: With the development of China's highway infrastructure, highway through the increasingly complex geological conditions, excavation involves lots of high more and more applications blasting technology is particularly important in these sections. Zhongshan City Express combines eastern section of tunnel rock blasting fourth contract excavation, rock blasting analysis highway tunnel construction technology.

Key words: highway; tunnels; rock blasting; construction technology

（上接第88頁）

參考文獻

［1］王華睿.對加強建筑工程預算管理的建議［J］.黑龍江科技信息，2012（12）：158.

［2］倪娜.關于如何加強建筑工程安裝造價的控制思考［J］.山西建筑，2014，40（07）：247-248.

［3］畢可佳.加強建筑工程預算管理，確保工程造價準確合理［J］.黑龍江科技信息，2011（19）：103.

〔編輯：李玨〕

Construction on the Problems of Strengthening Budget Management

Cai Yi

Abstract: Budget management directly related to the construction of the building construction can be normal, so strengthening the construction budget management is extremely important. Briefly describes the basic content management construction budget for the construction of the existing problems specific analysis and propose appropriate solutions for the problem, for reference.

Key words: construction; budget; management; issues

（上接第89頁）

3結束語

總而言之，現代建筑工程和人們的日常生活、社會活動有著非常密切的聯系。工程管理作為建筑工程中一項重要的內容，應該受到相關政府部門和企業領導的高度重視。另外，建筑施工企業也要不斷地加強工程管理工作，提升建筑施工工程企業的市場競爭力，并在日益激烈的市場競爭中獲得一席之地。

參考文獻

［1］梁學斌.對建筑企業信息化管理工作的思考［J］.科技傳播，2011（08）.

〔編輯：王霞〕

Talking about the Construction Management Problems and Control Measures

Jiang Renwei

Abstract: The management of construction projects to analyze the existing problems, and puts forward some corresponding measures to ensure the management of construction projects.

Key words: project management; project accounting; construction process; pre-service training