邢臺賀坪峽隧道與邢汾高速并行段爆破開挖設計與施工要點淺析

李文明

摘 要：賀坪峽隧道呈西南-東北走向，位于河北省邢臺縣境內，太行山山脊東側，隧道進口位于白岸鄉洺水村西北側的山坡處，出口位于白岸鄉馱道村西側的山坡上。本文通過對邢臺賀坪峽隧道與邢汾高速并行段隧道爆破開挖設計分析，并提出了相應的施工要點，以期更好的確保工程建設的順利有序推進。

關鍵詞：爆破開挖；設計；施工；要點分析

本隧道所穿越地層為第四系上更新統坡洪積粗角礫土、碎石土，震旦系下統常州溝組砂巖、頁巖和礫巖，太古界贊皇群石家欄組黑云斜長片麻巖。采用4個工區4個工作面同時施工，隧道進出口要求用大管棚鉆孔壓漿加固后開挖，進洞后隧道開挖采用鉆爆法施工，出碴及運料采用無軌運輸方式，二次襯砌采用4臺專用隧道模注臺車推進。

一、爆破施工技術與工藝

（一）爆破參數設計

1、炮眼直徑d：取為φ42mm。

2、首挖部分掏槽眼方式及布置：本隧道三種斷面型式的爆破設計中，首挖部分均采用斜眼掏槽，掏槽眼比其它眼深10～20cm，孔底距20cm。

3、最小抵抗線與其它開挖部分炮孔間排距。根據隧道巖質情況和爆破經驗，首挖部分最小抵抗線80cm左右。除了首挖部分外，三種隧道其它部分開挖時均有兩個自由面。其中最小抵抗線取值在65～75cm左右，根據裝藥量及臨空面的變化，孔排距取65～90cm。

4、炮孔深度：根據設計要求，孔深在不同地段按0.8m，1.0m，1.2m，2.0m鉆孔。

5、爆破不耦合系數、藥卷直徑。本設計采用YT-28型氣腿式鑿巖機鉆眼，所有炮孔直徑dk均為42mm，開挖周邊眼藥卷選擇2號巖石乳化炸藥標準藥卷。

6、確定周邊眼間距（E）和炮孔密集系數（K）。炮孔密集系數是周邊眼間距（E）與最小抵抗線（W）的比值，是影響隧道成形效果的重要因素。

K= E/ W

式中，E—周邊炮眼間距，單位cm；

W—最小抵抗線，單位cm；

K值總是小于1，在本設計中取E=40～50cm，周邊眼最小抵抗線W =65～70cm時，正常情況下K=0.7左右。

7、周邊眼裝藥系數和其它參數。對于光面爆破，線裝藥密度為0.1～0.2kg/m，本工程取為0.2kg/m左右；

周邊眼原則上應布置在設計輪廓線上，但由于受鑿巖機機型的限制，必定向外偏斜一定角度，偏斜角取值為6°，實際施工時可略作調整，使眼底落到開挖輪廓線上。

8、循環進尺：嚴格控制每一循環爆破進尺，根據開挖斷面鋼拱架支護間距確定每循環開挖進尺，避免隧道支護不到位現象。

（二）爆破施工技術

1、爆破開挖工序及技術。（1）洞口段Ⅴ級圍巖D2K53+930～974區爆破施工。本段隧道均為Ⅴ級圍巖，甲方提供的設計要求Ⅴ級圍巖采用三臺階臨時仰拱法，循環進尺不得超過0.8m。根據圖9先對1區鉆孔，爆破后采用錨噴+型鋼拱架對1進行臨時支護。下臺階2區和3區分別劃分為左右兩部分，可滯后一段距離進行下臺階爆破工作。（2）Ⅳ級圍巖D2K53+870～930區爆破施工。本段隧道均為Ⅳ級圍巖，甲方提供的設計要求Ⅳ級圍巖采用短法，循環進尺不得超過2.4m。根據圖12、13進行鉆孔布置。上臺階在中部爆破開挖完成后，再進行錨噴、型鋼拱架等初期支護，下臺階可滯后一段距離進行下臺階爆破工作。本段距離塌方區域約155m，距離較遠。考慮到施工方便和安全，本次設計上臺階進尺為1.2m，分段藥量0.8kg；下臺階進尺1.6m，分段藥量1.6kg。（3）Ⅲ級圍巖D2K53+564～870區爆破施工。本段隧道均為Ⅲ級圍巖，甲方提供的設計要求Ⅲ級圍巖采用臺階法，循環進尺不得超過3.5m。其中，賀坪峽隧道D2K53+720～780處邢汾高速公路路基邊坡出現塌方，爆破設計做重點保護。

（三）爆破網絡的聯接

本工程爆破施工所有微差時間的實現全部采用孔內微差爆破方式，以保證導爆管起爆系統的安全。需注意的是本工程所用雷管段別多，應嚴格按設計段別施工。

對于Ⅴ級圍巖隧道，上臺階的雷管個數為70個；下臺階2區分左右兩部分，孔數均為40個；下臺階3區分左右兩部分，孔數均為45個。Ⅳ級圍巖隧道上臺階2個區中，1～2區雷管個數分別為：71、63個；下臺階2個區中，1～2區雷管個數均為60個；Ⅲ級圍巖隧道D2K53+870～630區域上臺階2個區中，1～2區雷管個數分別為：68、56個；下臺階2個區中，1～2區雷管個數均為59個。

（四）起爆網絡及施工

根據前述爆破網絡設計，本爆破工程在Ⅴ級圍巖段隧道下臺階及Ⅳ、Ⅲ級圍巖段隧道上、下臺階，因雷管段別不夠只能分區起爆，其中同臺階的1區起爆后立即爆破2區并進行支護，不得用導爆管進行孔外延期接力起爆，避免損壞網絡。起爆方式：使用MFB-200型發爆器分臺階起爆。采用導爆管起爆網路。堵塞方式：堵塞作用使炸藥在受約束條件下作充分爆炸進而提高能量利用率，因此堵塞長度不小于20cm，堵塞材料采用炮泥。堵塞質量要求密實，不能有空隙和間斷。

（五）爆破施工通風

1、通風方式：根據工程的地理位置、地質條件及類似工程經驗，經技術、經濟等各方面綜合比較，采用管道壓入通風方式比較合理。

2、通風方法：根據該工程地質和水文地質的特點、結構設計特點及開挖的方法，通過分析、計算和綜合比較，通風方法擬采用壓入式通風。

二、結語

工程完成后，根據巖層節理裂隙發育、巖性軟硬情況，修正眼距、用藥量，特別是掏槽眼跟周邊眼的布置。根據爆破后石碴的塊度修正參數。石碴塊度小，說明輔助眼布置偏密；塊度大說明炮眼偏疏，用藥量過大。根據爆破振速監測，調整單段起爆炸藥量及雷管段數。根據開挖面凹凸情況修正鉆眼深度，爆破眼眼底基本上落在同一斷面上。通過本次的爆破工程效果分析，需要進一步修正爆破參數，提高爆破效果，改善技術經濟指標。

參考文獻：

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