鐵路隧道鉆爆法施工工序及其關鍵節點研究

侯興雙

摘 ?要：受地理條件和路網規劃的影響，鐵路隧道里程不斷增加，鐵路隧道的施工問題成為鐵路建設的一個關鍵點。文章在此背景下首先介紹了鐵路隧道鉆爆法施工的技術及其應用，并對其施工工序與關鍵節點進行了分析，進而提出了有針對性的對策措施和意見建議，以期促進鐵路隧道鉆爆法施工工學優化。使研究兼具理論意義與實踐參考價值。

關鍵詞：鐵路隧道;鉆爆法;施工工序;關鍵節點;安全管理

中圖分類號：U455.41 ? ? 文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1006-8937（2015）06-0159-01

1 ?鐵路隧道鉆爆法介紹及其應用

1.1 ?鐵路隧道鉆爆法應用背景及介紹

隨著社會經濟的快速發展和鐵路建設科學技術的不斷進步，近年來，我國鐵路建設取得了輝煌的成績。

按照2008年修訂《中長期鐵路網規劃》，高速鐵路隧道累計總里程將超過10 000 km。受地理條件和路網規劃的影響，隧道穿越區地質條件極為復雜，而且由于客運專線隧道大多采用雙線單洞，開挖斷面大，再加上客運專線對隧道工程的質量、安全工作狀態及使用壽命等要求也越來越高，這都對鐵路隧道施工的施工工序及其關鍵節點控制提出了全新的要求與挑戰。

鉆爆法是通過鉆孔、裝藥、爆破開挖巖石的方法，簡稱鉆爆法。這一方法從早期由人工手把釬、錘擊鑿孔，用火雷管逐個引爆單個藥包，發展到用鑿巖臺車或多臂鉆車鉆孔，應用毫秒爆破、預裂爆破及光面爆破等爆破技術。鉆爆技術的發展與鐵路工程等建設的發展是密不可分的，一方面鉆爆法的不斷優化創新及其應用極大的促進了鐵路隧道施工的質量和效率提高，另一方面大量的鐵路隧道施工建設實踐也不斷反哺和優化了鉆爆法的發展。

1.2 ?鉆爆法應用

鉆爆法在鐵路隧道的施工中具有非常重要的意義與價值，鉆爆法在隧道施工中常用的方法主要包括以下四種：

①全斷面一次開挖法。

②分斷面兩次開挖法。

③臺階工作面法。

④導坑施工法，其中后三種屬于分部開挖法。

這些不同的鉆爆施工方法各有其優缺點，根據不同的地質條件和施工要求需要因地、因時、因人制宜，采取科學合理行之有效的鉆爆施工方法，如對于全斷面一次開挖的鉆爆施工方法而言，其主要用于圍巖穩定、堅硬、完整、開挖后不需臨時支護的Ⅰ～Ⅱ類圍巖的石質巷（隧）道以及高度不超過5 m、斷面不超過30 m2的中小型斷面巷道。因此務必在鉆爆施工前做好相應的調研規劃，采取符合要求和施工原理的鉆爆方法。

2 ?鐵路隧道鉆爆法施工工序及其關鍵節點

鐵路隧道鉆爆施工是一項具有高度技術性、整體性和系統性的工程，考慮到鐵路隧道建設的高度重要性，鐵路隧道施工對于施工工序有非常嚴格嚴謹的要求，對于鉆爆施工過程中的關鍵節點把控應該從戰略層面予以重視。隧道施工應本著“安全、有序、優質、高效”的指導思想，按照“保護圍巖、內實外美、重視環境、動態施工”的原則組織施工。這對于鉆爆施工提出了更多考驗與挑戰，因此把握鉆爆施工的工序及其關鍵節點對于整個鉆爆施工及鐵路隧道施工的成敗具有重要的意義與價值。

就鉆爆施工的整體施工工序與關鍵節點而言，主要包括以下幾個部分，洞口段施工、洞身開挖、超前支護、初期支護、二次襯砌及仰拱、防排水、超前地質預測預報、監控量測等。

需要指出的是，受不同地理條件和環境的影響，并非每一種鉆爆施工的方法都需要經過這些所有的工序和關鍵節點，一些簡單的地理條件或者施工要求的情況下，可能會工序少，干擾小。如采用先導洞后全斷面擴挖法，可以從正面臺階開始作業，上部鉆孔可與裝巖同時作業，不需支撐和棚架，節省大量木材，必要時可以噴射混凝土或砂漿作為臨時支護。采用錨噴作永久支護時更為適宜。值得一提的是，不同的鉆爆方法并非是單一的、線性的和孤立的，在整個施工體系中，很多時候需要進行整合應用。

就鉆爆法施工的關鍵節點管控而言，務必要堅持“目標制定”——“計劃管控”——“事項執行”的邏輯體系結構。隨著我國鐵路建設的不斷發展，尤其是一些具有較大經濟發展潛力，但是囿于經濟及地理環境水平的限制，鐵路建設還有很長的路要走，這些地方鐵路建設的難度大，隧道建設的訴求也更多。這對于鉆爆施工的關鍵節點把控而言就更為有價值。時間緊、任務重，科學合理制定目標、強力推進執行以及嚴格過程管控都顯得尤為重要。

3 ?科學運用鉆爆法的策略建議

3.1 ?要計劃前置

對鐵路隧道建設的鉆爆施工的籌備（尤其是對施工地段的地理地質環境的調研及相關施工工具和人才隊伍的準備）、流程報批和事項報批;并制定嚴格的倒排計劃表，細分工作項，明確完成時間，完成內容和責任人。對于鐵路隧道鉆爆法施工應該在充分重視施工基本原則的基礎上，對于鉆爆法施工所面對的地層等水文地質情況進行充分考量，同時考慮圍巖及其變化對于施工方法和秩序節點所帶來的影響，如此才能擁有充足的調研和預計方案，實現鉆爆施工的有序推進。

3.2 ?要結合關鍵節點把控注重執行

提前確定鐵路隧道建設鉆爆施工的相關方法和關鍵節點，嚴格把控，確保鉆爆施工方案符合預期效果，關注細節與體驗。對工作首先要從整體上進行邏輯思考，明確采用鉆爆施工方法（或某一具體技術）需要實現的目標是什么，思考目前已經具備的條件是什么，如何實現，需要哪些支持，應急預案等，需要從這些方面對工作事項有一個體系性的認識。比如在洞口工程施工前，應先檢查邊、仰坡以上的山坡穩定情況，清除懸石、處理危石，施工期間實施不間斷監測和防護。只有關鍵節點清楚明確，各個環節銜接有序，才是執行的前提。

3.3 ?要不斷創新和優化施工管理制度

規范現場施工動作，加強標準化意識，創新施工策略。鉆爆施工的技術性和難度都很大，而且施工的安全管理也至關重要，因此對于施工現場的管控及其標準動作的推進有利于確保鉆爆施工的有序進行。在此基礎上，還要結合具體的隧道施工中所面臨地理環境地質條件和施工要求，不斷創新施工方法，實現“降本增效”，在施工過程中對于創新和優化管理制度而言，可以從以下幾個基本方面進行著手：

①確定鉆爆法的階段施工目標，即施工在未來的工程進展過程中，要應對各種變化所要達到的目標。

②要制定這個規劃，當目標確定了以后，考慮使用什么手段、什么措施、什么方法來達到這個目標。

③將應用鉆爆法施工規劃形成文本，以備評估、審批，如果審批未能通過的話，那可能還需要多個迭代的過程，需要考慮怎么修正，促進鐵路隧道施工技術的不斷進步與完善。

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