高速公路隧道掘進爆破施工技術

鄒祎

摘 要：如今，隨著我國高速公路工程建設不斷進行與發展，隧道數量越來越多，規模也在不斷擴大，在這種情況下，無疑對施工技術提出了更高要求，尤其是爆破施工技術，其施工質量在很大程度上決定了整個工程的質量。因此，必須引起相關人員的高度重視。下面筆者就高速公路隧道掘進爆破施工技術進行簡要闡述 。

關鍵詞：高速公路;隧道掘進;爆破

一、工程概況

某高速公路隧道工程開挖施工拱部設計采用光面爆破方法，邊墻設計采用預裂爆破方法，通過這樣的施工，能有效保護隧道圍巖穩定性與完整性，并減少實際超挖數量，使初支具有良好承載能力。當圍巖為V級時，采用短臺階的方法進行施工，對臺階的長度，按5-10m 嚴格控制，使初支能夠及時得到封閉，保證其有良好承載能力。當圍巖為IV級時，也采用短臺階的方法進行施工，對臺階的長度，按10-15m 嚴格控制，在施工中還應注意鎖腳處錨桿質量。因二襯在設計過程中需要充分考慮承受的荷載，所以它的施做能比開挖表面適當滯后，待初支完成，并保持在穩定狀態后進行施工。當圍巖為III級時，采用臺階法進行施工，如果施工的機械化程度相對較高，具備能使所有工序都順利完成的條件，則可進行全斷面施工。現圍繞本工程實際情況，對其光面爆破施工作如下深入分析。

二、施工方法

（一）放樣布眼

在鉆孔之前，進行地質勘察，由專業測量人員對開挖面上的輪廓線及中線進行測量和繪制，確定炮眼具體位置，位置的相對偏差要控制在5cm 以內。

（二）定位開眼

借助鉆孔臺車實施鉆眼的過程中，要注意臺車和隧道軸線始終平行。將臺車就位以后，根據炮眼的布置圖進行鉆孔施工。周邊眼與掏槽眼實際精度應符合相關標準具體要求，鉆孔誤差不能超過3cm。

（三）鉆 孔

鉆孔施工人員應認真了解炮孔的實際布置圖，要求能熟練對各類鑿巖設備進行操作，尤其是對周邊眼進行鉆進時，在臺車的下方應安排專人負責指揮，保證其外插角符合要求，通常要控制在2°-3°范圍內，盡量使兩茬炮孔之間的交界部位臺階在15cm 以內。此外，還應以炮眼具體位置及掌子面上巖石平整度為依據，確定并調整炮眼的實際深度，使炮眼處于相同的斷面。需要注意的是掏槽眼深度需要比輔助眼大10cm。

（四）鉆爆設計

鉆爆設計對后續施工有決定性作用，在爆破施工前，必須認真做好鉆爆設計。

1、 設計原則

在鉆爆設計過程中需要嚴格遵循以下基本原則：以地質條件為依據，結合開挖的進尺與斷面，制定合理的爆破設計方案。以圍巖的特點為依據，確定周邊眼之間的距離，選擇適宜的抵抗線，對于輔助眼，應進行交錯布置，并保證布孔的均勻性，但輔助眼和周邊眼需要處于相同垂直面，對于掏槽眼，可在設計基礎上適當加深。周邊眼實際裝藥量必須得到嚴格的控制，用較小的直徑進行連續裝藥，確保藥量可以整個長度上均勻分布。另外，通過對導爆索起爆的合理應用，能有效縮短起爆的時差。

2、 鉆爆參數

鉆爆的參數需要通過專門的爆破試驗來確定，在試驗過程中應嚴格參照相關規范及標準，具體包括：①當巖石硬質巖時，周邊眼的間隔距離按55-70cm 嚴格控制，最小抵抗線按60-80cm 控制，相對距為0.7-1.0，裝藥參數為 0.30-0.35kg/m。②當巖石為中硬質巖時，周邊眼的間隔距離按45-65cm 嚴格控制，最小抵抗線按50-70cm 控制，相對距為0.7-1.0，裝藥參數為 0.20-0.30kg/m。③當巖石為軟質巖時，周邊眼的間隔距離按35-50cm 嚴格控制，最小抵抗線按 45-60cm 控制，相對距為 0.5-0.8，裝藥參數為 0.07-0.12kg/m。

3 、掏槽方式

掏槽按斜眼楔型進行，以此有效減少鉆孔的數量，并縮短用于鉆孔的時間，以保證開挖施工速度。

4 、裝藥結構與炮孔堵塞

周邊眼使用直徑相對較小的藥卷進行連續裝藥，當巖石質地相對較軟時，還需使用導爆索。每個炮孔裝好藥以后應使用炮泥進行堵塞，堵塞的長度應達到 40cm 以上。

5、 爆破效果的實時監測與優化設計

在爆破效果的檢查中，需要注意以下內容：超挖與欠挖的檢查;輪廓面是否保持圓順，開挖避免是否保持平整;進尺是否滿足相關設計要求;爆破后產生的石渣能否滿足裝渣的要求;確定各炮眼痕跡實際保存率，當為硬質巖時，應達到 80%以上，當為軟質巖時，應達到 60%以上，同時要在輪廓的表面得到均勻分布。在爆破完成以后對爆破的效果進行檢查，當效果不能達到要求時，應分析其原因，并對爆破參數進行修正，以保證爆破的效果。以巖層節理裂隙等的實際發育情況為依據，對炮眼之間的距離進行修正，尤其是周邊眼。如果石渣的塊度較小，則說明輔助眼實際分布過密，相反，如果石渣的跨度較大，則說明輔助眼的實際分布過稀。以開挖面上的實際凹凸情況為依據，對鉆孔的實際深度做合理修正，使各炮眼的底部處于同一斷面。

（五）清孔與裝藥

在裝藥開始前，用炮溝與高壓風管進行清孔，清除鉆孔中的所有石屑。完成清孔，并檢查確認合格后，開始裝藥。裝藥應在分片組以后嚴格按照布置圖進行，各雷管應做到對號入座。裝藥完成后，使用炮泥對炮孔進行堵塞，此時堵塞的長度應達到 20cm 以上。

（六）連接起爆網絡

本工程的光面爆破起爆網絡采用復合式的網絡，用于提高起爆準確性與可靠性。在連接的過程中應注意，導爆管不可拉結，每個炮眼中的雷管連接數量必須完全一致。將起爆的網絡連接好之后，安排專人進行檢查。完成檢查，并確認合格以后，開始引爆。

（七）瞎炮處理

當發現瞎炮時，首先需要查明其產生原因。若瞎炮是由于孔外管破損產生的，需將破損的部位切除，然后對導爆管進行二次連接，此時要注意接頭需要盡可能與炮眼相接近。若瞎炮是由于孔中管破損產生的，首先要對現場進行有效保護，然后由專業到現場進行處理方案的制定，不允許私自處理。

（八）安全保證

隧道施工是一項安全風險很高的工作，在施工中應注意下列幾點：1）施工中應堅持將地質條件作為先導，動態掌握掌子面發生的變化，當存在異常地質情況時，應做好初支與超前支護。2）施工中應嚴格遵循先支護頂部，再進行開挖施工的基本原則。3）開挖中對每循環進尺予以嚴格控制，待開挖成型以后，立即初支，保證各工序之間順利銜接，盡可能早的對仰拱進行施做，以此實現對受力條件的有效改善，在特殊地段要對鋼格柵之間的距離進行適當縮短，并對超前錨桿進行適當加密處理。4）加強施工過程中的檢測與量測，完成對初支的施工后，對拱頂實際下沉量與墻腰實際收斂進行準確量測，并對通過量測獲得的數據進行處理和分析，當發現存在異常時，不可進行開挖，而是要采取措施對圍巖進行加固處理。

三、結語

總之，隨著我國社會經濟的飛速發展，我國在高速公路建設上取得了巨大的進步。隧道工程是高速公路工程中非常重要的一部分，其施工管理工作對施工質量以及施工安全有著直接的影響。而爆破施工是整個隧道工程非常關鍵的一個環節，也是我國山川地區建設公路的重要施工技術，在施工中，需要按照施工的要求來確定技術參數，保證不會給周邊結構造成影響的基礎上完成整個施工過程，從而可以保證隧道工程的質量，滿足公路運行的需要。

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