淺談巖石隧洞鉆爆開挖施工方法

吳小靜

摘要：巖石隧洞開挖的一般方法有機械開挖和鉆爆開挖，雖然現階段我國的機械設備已經向著現代化和智能化的方向發展，但是因為全斷面掘進機開挖的方法不僅對開挖的直徑有著嚴格的要求，而鉆爆開挖的方法的施工比較簡便和靈活，并且施工技術已經逐漸發展成熟，在巖石隧洞開挖工程中的使用廣泛。而巖石隧洞施工的基本內容包括以下幾方面：鉆爆法開挖或者機械法開挖、圍巖的初期支護和最終支護。鉆爆法的開挖采用全斷面或者是部分斷面掘進，一般按照開挖循環進行，鉆爆法開挖必須要控制好爆破的循環設計，并且運用控制爆破的技術，在對爆破震動最高值進行控制的同時合理的對除渣和撬石工作進行安排，本文主要介紹了巖石隧洞鉆爆開挖施工方法。

關鍵詞：巖石隧洞；鉆爆法；控制爆破

【引言】：巖石隧道開挖的施工方法一般包括掘進機和鉆爆法兩種，全斷面掘進機開挖的方法不僅對開挖的直徑有著嚴格的要求，對巖石的硬度要求也及其的苛刻，還存在機械運輸和組裝的難度過大、一次性投入的資本較大等問題，針對那些小中型的巖石隧洞的開挖工作來說，成本過大。而鉆爆開挖的方法施工比較簡便和靈活，并且施工技術已經逐漸發展成熟，由于施工的成本比較低的優點在我國巖石隧洞開挖工程中的得到了廣泛的應用。本文主要介紹了巖石隧道鉆爆開挖施工方法。

1、概述

地下工程的一系列設計工作需要具有一定的地下工程設計經驗的工程師來進行，由于相關的施工方法和開挖過程中的順序在一定程度上會對圍巖的荷載和位移產生影響，所以需要經過初期的支護和永久的支護方式來進行支承。雖然還存在很多的隧洞工程在采用TBM，但是大多數的巖石隧洞開挖工程仍然是采用鉆爆法的技術，一般的爆破開挖循環的步驟包括：鉆爆破孔和裝藥、引爆然后通風換氣、除渣、去除頂拱和邊墻上比較松動的巖石、對軌道、通風管以及其他相關的設施進行延伸。

2、巖石隧洞鉆爆法開挖

2.1 全斷面和部分斷面掘進

在實際的巖石隧洞鉆爆法開挖工程中，大多數還是選擇全斷面掘進方法，在一個循環內對巖石隧洞的整個斷面開展鉆孔和爆破工作，其中爆破孔深度的選擇一般不大于洞的尺寸，并且一個循環的爆破進尺基本上要小于爆破孔的深度，一般為2-4米。而部分斷面掘進對于實際的工程來說可能更加的實用，根據開挖地質條件的要求以及機器設備的限制，一般采用部分斷面爆破法的正臺階掘進法。選擇使用部分斷面爆破法的原因有：對于單個鉆車來講橫斷面的面積較大；為了控制爆破震動和圍巖的條件太差。

2.2 控制爆破

通過控制爆破來實現保留巖體的損害最小和超挖最小，控制爆破包括周邊孔的間距比較密，周邊孔裝藥少于其余炮孔。準確的鉆孔才能保證控制爆破的成功進行，由于炮孔和實際

設計的偏差會對孔距和抵抗線產生變化，進而導致爆破損害和巖石表面的不規則。采用現代化的液壓鉆機鉆孔可以有效的達到更加高的精度。

2.3 通風、除塵

需要通過運用裝載和運輸設備進行除渣工作，運輸設備一般用無軌的、有軌的或者傳送帶，在長的巖石隧洞中必備的運輸工具就是通勤列車或車輛。理想的爆破效果應該使巖石爆破后有很少的大塊需要處理，但是爆破后的巖石如果太碎就意味著浪費了爆破的能量，可以通過爆破的時間來對堆渣進行控制。

通風和除塵就是對爆破時產生的炮煙、粉塵和有害的氣體進行排除，用這樣的方式來保證施工的環境進而保護相關施工工作人員的身體健康，可以減少循環的時間并且加快施工的進度。現階段我國主要的巖石隧洞的通風方式是機械通風，就是按照巖石隧洞的斷面的尺寸，配備相應的施工機械，采用不同功率的通風機械和通風方式來進行，通風的方式基本分為三種：壓入式、吸入式和混合式。為了大大減少以及排除粉塵的目的，只通過通風是遠遠不夠的，還需要用濕式鑿巖、沖洗孔壁、噴霧灑水和出渣前用水淋石渣，還要做好相關施工人員的防護措施。

2.4 撬石

撬石是爆破開挖的一項非常重要的工作環節。撬石通常是針對那些爆破留下來的松動的巖石，一般是被破裂的縫隙所切割，已經松動了但是依然留在原位的巖石塊，這樣狀態的巖石快很可能在一定的時間內脫落下來，進而對相關的施工人員的人身安全造成一定的威脅。這些巖石塊和可能會永遠的留在上面而引起不均勻的荷載。撬石的具有實施一般是有開挖的相關工作人員運用很重的撬杠來撬除。撬石可能存在一定的危險性，所以相關的撬石工作人員應該小心的進行實施。液壓錘或者巖石粉碎器的使用大大的降低了此項工作的危險性的同時還增加了撬石的速度。

2.5 不良地質地段的施工

對于某些地質條件不好的地段的施工時主要以防護為主，一般會采用噴錨、支護、噴射混凝土和襯砌等方式來保護隧洞中巖石的穩定性，進而來保障人員以及行車的安全。而對于不良地質局部的不穩定的部位進行開挖時，應該采用及時加固的方式來保證其穩定性，采用的方法包括淺孔、及時支護弱爆破和對循環，地下水可以采用排、引、 截、堵等方式進行處理。可以通過實際的施工環境和地質條件采用合理的施工方法：環向開挖和支護、先墻后拱和邊開挖邊支護等。如果出現穩定性極其差的情況，可以運用超前錨桿或灌漿加固等方法。

結語

鉆爆開挖的方法的施工比較簡便和靈活，并且施工技術已經逐漸發展成熟，在巖石隧洞開挖工程中的使用廣泛。鉆爆法的開挖采用全斷面或者是部分斷面掘進，一般按照開挖循環進行，鉆爆法開挖必須要控制好爆破的循環設計，并且運用控制爆破的技術，在對爆破震動最高值進行控制的同時合理的對除渣和撬石工作進行安排，施工過程中應該減少對巖石的擾動以及影響，并且在保障圍巖穩定性的前提下進行施工，保證相關施工人員的安全。

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