渝懷鐵路涪秀二線新郁山隧道光面爆破控制技術(shù)與應(yīng)用

任迎戰(zhàn)

（中鐵二十局集團(tuán)第三工程有限公司，重慶 400000）

1 工程概況

新郁山隧道位于重慶市彭水縣郁山鎮(zhèn)境內(nèi)，起止里程為ZDK258+325 ～ZDK265+573 段，全長7248m。本隧為時(shí)速120km 客貨共線電化鐵路新增建二線隧道，洞身大部分為單線，位于既有線路左側(cè)，進(jìn)口ZDK258+325～ZDK263+650 段距既有線路40～50m，出口ZDK263+650～ZDK265+573 距既有線路50～235m。新郁山隧道：Ⅱ級(jí)圍巖2770m，占38%；Ⅲ級(jí)圍巖3680m，占51%；Ⅳ級(jí)圍巖475m，占7%；Ⅴ級(jí)圍巖323m，占4%。

據(jù)地質(zhì)調(diào)繪及鉆孔揭露，隧址區(qū)覆蓋層為第四系全新統(tǒng)人工填土（Q4ml） 碎石土、坡殘積（Q4dl+el） 碎石土，下伏基巖奧陶系下統(tǒng)大灣組（O1d） 頁巖夾灰?guī)r，下統(tǒng)分鄉(xiāng)與紅花園組（O1f+h） 灰?guī)r夾頁巖，南津關(guān)組（O1n） 灰?guī)r、白云巖夾頁巖，寒武系上統(tǒng)毛田組（∈3m） 白云質(zhì)灰?guī)r，隧道洞身采用全斷面法施工。

2 施工原理

光面爆破是一種爆出的新壁面保持平整而不受明顯破壞的控制爆破技術(shù)。其特點(diǎn)是在設(shè)計(jì)開挖輪廓線上鉆鑿一排孔距與最小抵抗線相匹配的光爆孔，并采用不耦合裝藥或其他特殊的裝藥結(jié)構(gòu)，在開挖主體爆破后，光爆孔內(nèi)的裝藥同時(shí)起爆，從而形成一個(gè)貫穿光爆炮孔且光滑平整的開挖面。

3 光面爆破控制目標(biāo)

隧道光面爆破開挖控制的目標(biāo)：平均線性超挖小于10cm,炮眼殘存率達(dá)到95%以上，隧道開挖輪廓線完整，減少隧道超欠挖及后續(xù)防水板施工質(zhì)量和二襯混凝土超耗。

4 工藝流程及施工方案

4.1 施工工藝流程

施工工藝流程圖（見圖1）

4.2 爆破參數(shù)

Ⅲ級(jí)圍巖以每循環(huán)進(jìn)尺3.0m 為例：

1） 周邊眼的布設(shè)：孔深3.2m，環(huán)向間距40cm，共計(jì)52 孔，周邊眼距輔助眼排間距30cm，周邊輔助眼孔深3.2m，環(huán)向間距60cm，共計(jì)32 孔。

2） 沿開挖臺(tái)車一架二架三架采用三排掏心眼布置，從隧道軸線至拱墻鉆孔深度為4.5m，4.2m，4.0m，共計(jì)28 孔，炮眼左右間距0.4m；底部打設(shè)一排底板眼，共計(jì)6 孔，孔深3.2m，左右間距0.6m。

3） 光面爆破采用毫秒延時(shí)雷管順序起爆：周邊輔助眼使用15 段，周邊輔助眼使用13 段，內(nèi)圈輔助眼使用9 段，底板眼使用7 段，掏槽眼使用1、3、5 段，周邊眼采用竹片間隔分段裝藥。

炮眼布置圖（見圖2）

4.3 放線、鉆孔

用全站儀將周邊眼放出，并用紅色噴漆標(biāo)記，其他孔位根據(jù)爆破參數(shù)依次畫出；鉆工根據(jù)紅色噴漆點(diǎn)，采用YT-28風(fēng)槍施工周邊眼，周邊眼水平、垂直，盡量減小外插角，兩排炮接茬處錯(cuò)臺(tái)不大于5cm。

4.4 清孔、爆破材料現(xiàn)場就位

裝藥前，必須用由鋼筋彎制的炮鉤和小于炮孔直徑的高壓風(fēng)管輸入高壓風(fēng)將炮孔石屑刮出和吹凈；根據(jù)孔數(shù)、爆破設(shè)計(jì)的毫秒雷管段別和計(jì)算的藥量，派爆破人員到炸藥庫領(lǐng)取，采用炸藥運(yùn)輸車運(yùn)送至現(xiàn)場，炸藥在運(yùn)輸過程中，雷管和炸藥不得混裝。

4.5 裝藥和網(wǎng)絡(luò)連接

周邊眼采用不耦合間隔裝藥，其他眼按設(shè)計(jì)藥量裝藥；周邊眼采用導(dǎo)爆索連接，周邊孔裝藥時(shí)孔底第一節(jié)炸藥(1節(jié)) 穿紅線后送入孔底，后每隔60cm 左右放1/2 截炸藥，共2 節(jié)炸藥，孔內(nèi)導(dǎo)爆索每兩孔共用一13 段位的毫秒雷管，周邊孔內(nèi)引出的導(dǎo)爆索與沿輪廓線布置的導(dǎo)爆索連接，除周邊眼外其他孔位連接相應(yīng)毫秒雷管后，將所有線路連接，通過瞬發(fā)雷管與起爆器連接；各孔堵塞長度周邊孔不小于20cm，其余各孔不小于40cm，堵塞過程要妥善保護(hù)網(wǎng)路。

4.6 警戒及起爆

連接前，應(yīng)對(duì)每個(gè)起爆體線路做逐個(gè)檢查，符合質(zhì)量要求，方可連入網(wǎng)路。警戒人員從掌子面由里向外進(jìn)行清場，所有人員撤離到200m 以外的避車洞內(nèi)。人員全部撤離后，爆破員鳴哨后，才能進(jìn)行起爆。

4.7 通風(fēng)、排險(xiǎn)、效果檢查

爆破15 分鐘后，在確認(rèn)隧道內(nèi)通風(fēng)設(shè)備正常后，檢查人員進(jìn)入爆區(qū)進(jìn)行檢查，確認(rèn)安全后，方準(zhǔn)發(fā)出解除警戒信號(hào),并派專人對(duì)爆破后松動(dòng)巖石進(jìn)行排除；確認(rèn)斷面安全后，由測(cè)量和技術(shù)人員對(duì)殘眼率、爆破進(jìn)尺、輪廓圓順度，超欠挖等參數(shù)進(jìn)行檢查，保證斷面符合設(shè)計(jì)要求。

5 工程效果及社會(huì)效益

1） 涪秀二線新郁山隧道實(shí)施光面爆破后，炮眼殘存率達(dá)到95%，基本杜絕了隧道超欠挖現(xiàn)象，減少了噴射混凝土超耗，提高了噴射混凝土的施工質(zhì)量；2） 初期支護(hù)表面平整度較好，后續(xù)防水工程質(zhì)量也有了很大的提高；3） 二襯超方減少，節(jié)約了工程成本。