隧道爆破技術的應用和安全管理

朱成明

摘要：隨著社會的發展和工程技術水平的不斷提高，道路施工建設區域和范圍越來越廣，且涵蓋多種復雜的施工地形，而復雜地形中較為常見的即隧道施工。當前隧道項目施工中爆破技術起著至關重要的作用，甚至關系著整個隧道施工項目的質量和水平。但由于隧道施工項目涉及多個元素，施工程序復雜，在爆破過程中需要考慮多個因素對爆破的影響，合理分析其影響元素，才可提高隧道施工中的爆破質量和施工工期，降低不必要的安全事故發生。本文主要針對某隧道施工爆破中的問題和方法進行探究，并針對性的提出安全管理的策略和措施，以供同行業者參考和借鑒。

關鍵詞：隧道爆破；應用；安全管理；策略

前言

隨著工程建設的發展和科學技術水平的提高，隧道爆破技術已經被廣泛運用到現代隧道施工項目中，但由于施工過程中多個因素的影響導致爆破施工中會存在一些問題，影響到施工質量和水平，本文著重從某隧道工程爆破施工的過程中的要點和技術問題進行分析，并分析了其安全管理的措施和策略，下面詳細分析。

一、工程概況

合福鐵路線路自合肥南站引出，沿在建的南環線南側并行，跨合寧高速公路后折向南至長嶺河設站，出站后從烔煬鎮、中垾鎮的西側而過，至合巢蕪高速公路的西側，跨巢湖開發區的半湯路、金湖大道后在開發區的東側設巢湖東站，出站后經林頭、在福渡鎮以東設無為站，后經高溝鎮石板洲跨長江，在鐘鳴鎮的北側設銅陵北站，線路上跨寧安城際、從鐘鳴鎮西側依次跨蕪銅鐵路、南沿江高速公路后直向南行，在峨嶺鎮附近設南陵站，穿水西森林公園后跨青弋江，在西山頭設涇縣站，出站后線路經榔橋以東至旌德縣城西設站，再經績溪設績溪北站、至黃山設黃山北站后至皖贛省界（DK343+180）。安徽省境內線路長度343.093km。

本標段為 HFZQ-6標段：起止里程DK212+145～DK249+236，正線長度總長37.091km。全標段共有特大橋、大橋、中橋14075.2m/22座，占標段正線長度的37.9%；隧道16417 m/11座，占標段正線長度的43.3%；車站1處（旌德）；路基長6.97km/25段，占標段正線長度的18.8%；房屋建筑面積1220㎡。施工過程中部分隧道采用爆破施工技術，施工方法分析如下。

二、施工方法

隧道施工中應用爆破進行鉆眼，爆破過程中應用的到毫秒雷管爆破技術和塑料爆管等，嚴格遵循爆破施工技術和施工原則，避免因爆破因素導致超欠挖和其他安全事故的產生。1.鉆爆設計中需要重視炮眼的斜度和深度設計，保證掏槽眼眼口和眼底的間距誤差小于等于5cm，且保證行距和排距的誤差小于等于10cm，同時要考慮到周邊眼口位置的誤差影響等因素。2.為了保證眼口位置的準確性，當開挖面凹凸不平，且凹凸面相差較大時需要適當的調整炮眼的深度和斜度，讓周邊眼和輔助眼處于同一豎直面。3.鉆眼過程中要重視外插角的大小，合理的控制外插角的范圍，一般而言，3米以上外插角的斜率應保持在0.04左右，且當外插角小于3m時斜率應保持在0.05，根據尺寸適當調整，鉆眼完成后需要做好炮眼數目和位置點的記錄，如不符合規范規定的炮眼需要檢查合格后安放炸藥。爆破炸藥通常應用RJ-2#巖石硝銨炸藥，雷管應用3-15段非電毫秒雷管，爆破過程中如遇到水地段則應用RJ-2#巖石乳化炸藥操作，通常采用直徑32的藥卷，炮眼直徑控制在42毫米，其他炮眼都應用的是連續裝藥法，只有周邊炮眼應用不耦合裝藥法。4.爆破網絡應用非電塑料導爆管系統，爆破方式應用電雷管起爆。

三、施工流程

此次隧道爆破施工主要的流程如下如所示：

四、鉆爆設計

1.掏槽方式選擇：鉆爆設計中要做好掏槽方式的選擇，針對圍巖性質的不同來進行決定，掏槽是為了實現合理有效的爆破，去除臨空面，而該過程的質量關系到整個爆破的效果，故需要重視掏槽深度等。掏槽過程中考慮掏槽的形式和深度，并要分析其所處的地質條件和炸藥種類、數量，綜合分析之下，該方法選擇應用斜眼掏槽法進行操作。

2.計算爆破參數：爆破參數的計算主要是通過分析炮眼數量、炮眼位置等數據來分析，一方面實現爆破的效果，另一方面要節約成本，提高爆破的的經濟效益，爆破中主要考慮炸藥的成本費用。首先要通過公式N=ksL/Lnr計算來獲取所需要的炮眼數目，其中公式中用N代表炮眼數目斷面面積㎡，用r表示裝藥密度Kg/m。并可以應用公式Q=qBLl來計算出爆破所需的藥量。

3.炮眼布置主要受節理發育程度、巖體硬度、巖層厚度、巖層厚度走向和角度等因素的影響，可以根據實際情況進行調整，以確保發揮更好的爆破效果。例如二級圍巖爆破設計如下所示：

并要根據圖幅設計來確定好孔眼名稱、炮眼個數、孔位、孔深和單孔裝藥量，并計算出每個孔眼的總裝量和所有孔眼的總裝量。其他圍巖爆破設計形式類似于二級圍巖設計，只需要根據具體形狀、尺寸和圍巖性質來確定孔眼名稱、炮眼個數、孔位、孔深和單孔裝藥量等數據即可。

待鉆爆設計完畢后可以進行裝藥，裝藥長度要小于孔深的67%，如果巖體處于干燥狀態可以選擇應用木棒進行壓緊，并加強炮眼裝藥密度，一旦起爆藥包裝入后需要連續將兩個普通藥包置入，避免早爆事故等現象的產生。

下圖為連續裝藥結構圖：

五、安全管理

1.安全保證措施

施工現場需要嚴格按照施工規范進行施工，遵循國家工程項目施工的相關規定；照明和電力設備應用需要遵循《電力施工技術安全準則》，定期對施工區域的電力設備和材料等進行檢查和監督，保證電力安全；施工區域的人員需要佩戴安全帽，在特殊區段增加安全防護設施，安全防護網和防護隔離帶等。建立和完善安全生產培訓和教育制度，配備培訓和管理人員，并要定期進行檢查和抽檢，高度重視施工現場不規范使用器械和工具的現象，并檢查設備的安全等級，檢查是否存在漏電、存在安全隱患等現象，并勒令整改。開工前需要與相關負責人進行技術、施工環境和作業要求技術交底，嚴格按照施工方法進行實施，并要配備足夠的滅火器材和設備。

2.爆破施工安全保證

首先要檢查爆破施工的用品和工具，尤其是要注意炸藥的質量和引線材料的質量，確定每炮應用的引線的長度，并要根據燃料的速度來進行試驗，確保雷管和引線連接完整，避免出現斷接現象，且雷管跟引線連接需要用雷管鉗子擰緊；普通雷管需要檢查試驗，試驗成功后方可進行使用，如果爆破過程中應用的是電雷管還需要對雷管的電阻和材料進行檢查，生銹的雷管禁止使用；裝藥過程需要由專門的技術人員進行監督，并由指定爆破員來檢查整個過程，爆破區域嚴禁煙火，爆破開始前需要清場撤離無關人員，并記錄好裝炮數目和區域，并密切關注爆破情況，記錄啞炮區域和數量，并及時進行處理，避免啞炮事故的發生。爆破材料需要由專門人員領取安裝。

3.隧道洞口安全警戒

爆破工程屬于安全性交差的項目，必須要高度重視其安全性，在隧道洞口區域設置安全警戒線，并要做好安全防護工作，每次爆破都要檢查炮眼數目、電雷管、連接線和起爆器連接等，并要嚴格管理使用的炸藥和未使用的炸藥，切勿亂放或丟失。若發現隧道內有險情需要及時上報制定處理方案，統一爆破、統一指揮。

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