临近居民区隧道控制爆破施工技术

牛晓恒

摘 要：杭州市紫之隧道（紫金港路—之江路）工程位于杭州绕城高速与西湖景区之间，市区“二环、三纵、五横”快速路网西侧，呈南北走向，南起之浦路，北至天目山路以北紫金港路，全线绕避西湖核心景区，设南北两个匝道，北匝道临近居民区，在施工时，采用控制爆破技术。

关键词：居民区；隧道控制；爆破施工技术；爆破方案

中图分类号：U455.41 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.02.092

该隧道主线全长约13.9 km，北进口匝道隧道长495 m，北出口匝道隧道长485 m，周围建筑物密集。在施工场地外，杭州市主要干道西溪路车流量、人流量都非常大。为了保证周围建筑物和居民的人身安全，要采用控制爆破的方法。

1 爆破周围环境

紫之隧道V标段位于杭州市西湖区西溪路与紫金港路交叉口南侧山脚下，北进口、出口匝道洞口南侧环山；北侧正面为中石化加油站，距离匝道进洞口50 m，加油站往北是西溪路和闹市区，进洞口口部距离西溪路南外缘80 m；西北侧方向为居民楼，距最近1栋楼房22.8 m；东北侧方向为居民楼，距东北侧最近楼房的距离为42.7 m；洞口方向有军用电缆和广电光缆浅埋穿过。

2 选择爆破方案

结合该工程的地质情况、周边环境，为了确保爆破施工作业不影响周围的环境，特别是北侧西溪路、紫金港路和闹市区的安全，所以，选择的隧道开挖施工方法是，在隧道暗挖掘进进洞50 m处采用机械开挖，之后的50～200 m采用浅孔光面爆破。

3 凿岩机具和爆破器材的选取

3.1 凿岩机具的选取

根据所选取的爆破方案，爆破钻孔机具采取YT28 型风动气腿式凿岩机，钻孔直径为Ф42 mm，钻头为“一”字型硬质合金钢，钻杆规格为中空六棱型，钻杆长度分别为1 m、1.5 m。

3.2 爆破器材的选取

根据隧道作业爆破的特性，炸药选用2#岩石乳化炸药，φ32 成品药卷，非电毫秒雷管起爆，光面爆破周边眼采用导爆索间隔装药技术。所需爆破器材情况如表1所示。

4.3 起爆网络设计

本工程采用塑料导爆管起爆网路，根据爆破设计，不同部位的炮孔内装填不同段别和延期时间的毫秒雷管，共同组成并簇连起爆网路。在爆破网路中，每簇非电雷管数量不超过20发，每簇采用2发瞬发雷管传爆，传爆雷管连接点距离每发雷管导爆管端30 cm，并用防水胶带绑扎牢固，以确保传爆的效果。

5 爆破施工技术措施

5.1 测量

在钻眼前，测量人员要准确绘出开挖面的中线和轮廓线，标出炮眼位置，其误差不得超过5 cm。每次在测量放线的同时，要检查上次爆破断面，处理测量数据，及时调整爆破参数，以达到最佳的爆破效果。对掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求比其他炮眼要高，开眼误差要控制在3 cm和5 cm以内。

5.2 钻眼

钻工要熟悉炮眼布置图，熟练地操纵凿岩机械，严格按钻爆设计实施。

5.3 验孔

每次钻孔结束后，由技术人员检查验收钻凿的炮孔，检查炮孔的位置、深度、角度等参数是否符合爆破设计——掏槽眼眼口间距误差和眼底间距误差不得大于50 mm，辅助眼眼口排距、行距误差不得大于50 mm。

5.4 清孔

在装药前，必须用由钢筋弯制的炮钩和小于炮眼直径的高压风管输入高压风，将炮眼石屑刮出、吹净。

5.5 装药结构和堵塞

装药时，采用分片分组的方式，按照炮眼设计图确定的装药量自上而下进行，雷管“对号入座”。所有炮眼都要以炮泥堵塞，堵塞长度不得小于20 cm。周边眼装药结构是实现光面爆破的重要条件，要严格控制周边眼装的药量，采取分段非连续装药结构，采用不耦合装药结构。

装药作业采取定人、定位、定段别的方式，按顺序装药，严格按照爆破设计的装药结构和药量施作，严格按照设计的联接网络实施，以控制导爆索的连接方向和连接点的牢固性。

5.6 联结起爆网路

起爆网路为非电起爆网路，要确保起爆的可靠性和准确性。联结时要注意，导爆管不能打结和拉细，各炮眼雷管连接次数应该是相同的；引爆雷管应该用黑胶布包扎在离一簇导爆管自由端30 cm以上的地方。起爆网路、联接网路联好后，由爆破员负责检查，起爆前要由专业的爆破安全员看管。

5.7 起爆

起爆前，现场要做好警戒，确定爆破影响区域无人后，再由爆破员操纵起爆器起爆。

5.8 通风排尘

在爆破作业中，隧道内的粉尘和有毒有害气体浓度较大，爆破后，需要通风15 min左右，并排尘，将爆破烟尘和有毒有害气体的浓度降至允许的安全范围内。

5.9 爆后检查和危岩处理

在爆破工作面，当烟尘和有毒有害气体的浓度降至安全范围内后，爆破员和爆破安全员要进入爆破作业现场检查。在进入隧道验炮前，应先确认拱顶和岩帮是否有危岩活石，同时，人员应站在安全地点检查或先行处理拱顶危岩。在处理危岩时，应使用长柄工具或长钎。爆破作业现场经过安全检查，消除了安全隐患之后，作业人员方可进入工作面施工。

5.10 盲炮的处理

爆破后，要经过爆破员和安全员的检查，查看是否有盲炮、瞎炮。当检查到盲炮后，要先查明盲炮产生的原因，然后采取相应的处理措施。具体措施是：①经过检查确认，当起爆网络完好时，可重新起爆。当最小抵抗线发生变化时，应验算安全距离，并拓展警戒范围，再连线起爆。②经检查，确认未爆的盲炮可打平行孔装药爆破，平行孔与盲炮间的距离不应该小于30 cm。为了确定平行炮孔的方向，可从盲炮孔口掏出部分填塞物，然后插入导向棍。③可用木或其他不产生火花的材料制成工具，轻轻地将炮孔内堵塞物掏出，用药包诱爆。④可在安全地点用远距离操纵的风水管吹出盲炮堵塞物和炸药，但是，事后要采取相应的措施回收雷管。

5.11 飞石防护措施

飞石防护措施主要包括以下3点：①第一道防护是在开挖台架上背竹片，距离爆破点25 m；②第二道防护是在洞口，用炮背做全封闭门，距离爆破点50 m；③第三道防护用的是钢管背竹片，用它搭设5 m高的防护栏，距离爆破点80 m。

6 结束语

结合工程周边环境的特点、控制爆破的理论和经验取值，得出以下结论：①爆破安全距离与单段装药量成正比；②通过飞石理论计算，采取合理的防护措施；③利用炮速监测围岩，围岩越硬，爆速传播速度越慢。

参考文献

[1]汪旭光.爆破手册[M].北京：冶金工业出版社，2010.

[2]闫鸿浩，王小红.城市浅埋隧道爆破原理及设计[M].北京：中国建筑工业出版社，2012.

[3]刘国祥.工程爆破导爆管起爆网路图谱集[M].北京：冶金工业出版社，2013.

〔编辑：白洁〕