增建二線隧道光面控制爆破施工技術

李冬梅

摘要：隨著近年來國內鐵路擴能改造項目的不斷增加，增建二線隧道數量急劇增多。為了減少增建二線隧道爆破施工對既有隧道產生的震動損害，影響行車安全，必須采取合理的控爆技術。采用光面控制爆破施工技術，既能有效控制爆破震動速率，確保既有隧道結構及行車安全，又能提高施工進度，降低施工成本。文章就鐵路單線隧道臨近既有隧道光面控制爆破施工技術進行了深入分析，以期能夠為鐵路單線隧道爆破施工提供理論參考。

關鍵詞：增建二線；隧道；光面；控制爆破

為滿足社會經濟高速發展的需求，許多單線鐵路運輸能力亟待提高。許多單線隧道臨近既有線開始增建二線，或者把既有單線隧道改擴建為雙線隧道，但是一般隧道施工在地理位置復雜的山區，受到這些山區環境的影響，必須采取增建二線隧道，為此在一定程度上增加了施工難度。鐵路單線隧道臨近既有隧道爆破施工過程中主要受到兩方面因素的影響，首先是爆破震動產生的影響，其次是隧道開挖過程中會造成圍巖的應力重新分布開來，所以，為了減少爆破震動對周圍巖層的影響，提高施工質量，必須采用合適的光面控制爆破施工技術。下面就隧道光面控制爆破施工技術的應用進行了具體研究與分析，以期能夠對鐵路增建二線隧道施工起到指導作用。

1.爆破施工技術分析

1.1爆破施工技術的注意事項

在鐵路單線隧道臨近既有隧道施工過程中，必須了解這些爆破施工的注意事項，才能把爆破施工的損害控制在最低程度。第一，控制爆破震動，確保爆破震動不會破壞既有隧道的襯砌。第二，必須將爆破炸飛的石頭控制在安全范圍中，不會對人員和機械設備產生危害。第三，保障爆破施工中各種電力通信設施的安全性。第四，根據鐵路單線隧道的地理環境和圍巖情況選擇設計合適的爆破方案，第五，根據周邊眼的方向來鉆眼，降低超欠挖，減少一次起爆藥量，采用微差爆破，這樣才能控制爆破震動效應。

1.2選擇爆破施工技術

由于二線隧道與既有隧道之間的距離較小，為控制二線隧道爆破施工對既有隧道產生的破壞和周圍地理環境的影響，并且通過綜合考察分析既有隧道襯砌的實際情況，成立專家組對隧道爆破施工的風險性進行了合理評估，最后決定使用光面控制爆破施工技術，隧道開挖采用兩臺階法，把隧道斷面劃分為四個區域同時掘進，然后采用光面控制爆破施工技術來進行爆破施工。

1.3光面控制爆破施工技術的原理

當前，在我國增建二線隧道施工中正在大力研究和應用光面控制爆破施工技術。隧道爆破施工會產生巨大的沖擊波和爆裂氣體，沖擊波和爆裂氣體會對巖層產生破壞性作用力；而光面控制爆破技術主要在周邊眼中放入炸藥，使它們能夠在同一時間起爆，當周邊炮眼共同起爆之后，就會使沖擊波聯系起來形成應力波，從而產生了切向拉力，而每兩個相鄰之間的炮眼之間的連線中點作為最大的受力部位，會使這個部位的巖體拉裂，從而產生了貫徹裂縫，但是孔壁其它方向巖層裂縫并不會擴大，所以能夠確保圍巖的完整性，不會過分干擾破壞周圍巖層。

2.鐵路單線隧道臨近既有隧道光面控制爆破施工工藝分析

2.1測量放線、布眼

在光面控制爆破施工時，首先需要合理控制開挖輪廓線的進度，通過測量輪廓線，標出最合適的開挖輪廓以及炮孔的位置，同時，還需要繪制出開挖斷面的水平線和中點線，以及開挖斷面的輪廓線的控制拱頂和起拱線，根據爆破設計圖紙來利用紅油漆標出鉆孔的位置，確保把炮眼鉆孔之間的誤差降低到最小。

2.2開眼鉆孔

在布眼定位完成之后，運用鉆孔臺車對隧道軸線上的布眼來進行平行鉆眼，同時，要保證周邊眼和掏槽眼之間的精度，確保開眼的誤差控制在3厘米范圍內。在開眼施工完成之后，施工人員首先要進一步熟悉炮眼分布位置，然后在指揮人員的要求下，利用鉆孔設備被進行鉆眼，炮眼外插角需控制在標準范圍之內，同時，保障孔口位置、炮眼底部和巖石處于相同的斷面上，內圈炮眼和周邊眼之間的距離誤差不能超過5cm，掏槽眼需要高于輔助眼眼底10厘米。

2.3裝藥設計

在裝藥過程中，人工利用可移動式自制工作平臺來進行裝藥操作。在裝藥之前需清孔，然后對眼孔進行綜合檢查，只有檢查合格才能進行裝藥。炸藥用量需要控制在光面爆破施工的參數范圍內，不能多也不能少，所有的雷管按照標注記號分布，在裝藥時，需要先裝上面的，再裝下面的，先兩側然后裝中間，當眼孔中裝藥完成之后，需要運用炮泥把眼孔堵塞好。每束分別安裝兩個同段雷管，并且把六束導爆管固定捆綁在雷管上，同時確保導爆雷管的線索長度安全。

2.4通風找頂和噴射混凝土

在爆破工作操作完成之后，首先需要通風，把隧道中的煙霧排除干凈，然后對裂縫中進行灑水，一般灑水時間為半小時左右，當掌面上的炮煙清理干凈之后，才能讓作業人員繼續進行施工，首先運用高壓水把挖開面沖洗干凈，然后把一些體積龐大、危險性高的石頭挖掘清楚，最后把一些體積小的危石清理干凈。當通風找頂工作完成之后，就可以對拱部噴射混凝土填充，使巖面裂縫封閉起來。

2.5運輸石渣和檢查質量

在隧道爆破施工操作完成之后，需要運用挖掘機和側翻裝載機配合自卸車出渣，防止殘余石渣擋道，影響后續工作，同時需要做好施工現場的排水和防護工作。檢查質量必不可少，質量檢測主要包括了超欠挖問題、炮眼保存率以及圍巖破壞率，檢查這些質量是否達到標準，然后進行工程維護。

3.結語

鐵路單線隧道臨近既有隧道爆破施工中運用光面控制爆破施工技術，為了提高光面爆破的效果，必須按照設計方案中規定的爆破參數進行施工，同時，要不斷控制爆破施工破壞問題，這樣才能提高工程質量。