高速公路隧道掘进爆破施工技术

邹祎

摘 要：如今，随着我国高速公路工程建设不断进行与发展，隧道数量越来越多，规模也在不断扩大，在这种情况下，无疑对施工技术提出了更高要求，尤其是爆破施工技术，其施工质量在很大程度上决定了整个工程的质量。因此，必须引起相关人员的高度重视。下面笔者就高速公路隧道掘进爆破施工技术进行简要阐述 。

关键词：高速公路;隧道掘进;爆破

一、工程概况

某高速公路隧道工程开挖施工拱部设计采用光面爆破方法，边墙设计采用预裂爆破方法，通过这样的施工，能有效保护隧道围岩稳定性与完整性，并减少实际超挖数量，使初支具有良好承载能力。当围岩为V级时，采用短台阶的方法进行施工，对台阶的长度，按5-10m 严格控制，使初支能够及时得到封闭，保证其有良好承载能力。当围岩为IV级时，也采用短台阶的方法进行施工，对台阶的长度，按10-15m 严格控制，在施工中还应注意锁脚处锚杆质量。因二衬在设计过程中需要充分考虑承受的荷载，所以它的施做能比开挖表面适当滞后，待初支完成，并保持在稳定状态后进行施工。当围岩为III级时，采用台阶法进行施工，如果施工的机械化程度相对较高，具备能使所有工序都顺利完成的条件，则可进行全断面施工。现围绕本工程实际情况，对其光面爆破施工作如下深入分析。

二、施工方法

（一）放样布眼

在钻孔之前，进行地质勘察，由专业测量人员对开挖面上的轮廓线及中线进行测量和绘制，确定炮眼具体位置，位置的相对偏差要控制在5cm 以内。

（二）定位开眼

借助钻孔台车实施钻眼的过程中，要注意台车和隧道轴线始终平行。将台车就位以后，根据炮眼的布置图进行钻孔施工。周边眼与掏槽眼实际精度应符合相关标准具体要求，钻孔误差不能超过3cm。

（三）钻 孔

钻孔施工人员应认真了解炮孔的实际布置图，要求能熟练对各类凿岩设备进行操作，尤其是对周边眼进行钻进时，在台车的下方应安排专人负责指挥，保证其外插角符合要求，通常要控制在2°-3°范围内，尽量使两茬炮孔之间的交界部位台阶在15cm 以内。此外，还应以炮眼具体位置及掌子面上岩石平整度为依据，确定并调整炮眼的实际深度，使炮眼处于相同的断面。需要注意的是掏槽眼深度需要比辅助眼大10cm。

（四）钻爆设计

钻爆设计对后续施工有决定性作用，在爆破施工前，必须认真做好钻爆设计。

1、 设计原则

在钻爆设计过程中需要严格遵循以下基本原则：以地质条件为依据，结合开挖的进尺与断面，制定合理的爆破设计方案。以围岩的特点为依据，确定周边眼之间的距离，选择适宜的抵抗线，对于辅助眼，应进行交错布置，并保证布孔的均匀性，但辅助眼和周边眼需要处于相同垂直面，对于掏槽眼，可在设计基础上适当加深。周边眼实际装药量必须得到严格的控制，用较小的直径进行连续装药，确保药量可以整个长度上均匀分布。另外，通过对导爆索起爆的合理应用，能有效缩短起爆的时差。

2、 钻爆参数

钻爆的参数需要通过专门的爆破试验来确定，在试验过程中应严格参照相关规范及标准，具体包括：①当岩石硬质岩时，周边眼的间隔距离按55-70cm 严格控制，最小抵抗线按60-80cm 控制，相对距为0.7-1.0，装药参数为 0.30-0.35kg/m。②当岩石为中硬质岩时，周边眼的间隔距离按45-65cm 严格控制，最小抵抗线按50-70cm 控制，相对距为0.7-1.0，装药参数为 0.20-0.30kg/m。③当岩石为软质岩时，周边眼的间隔距离按35-50cm 严格控制，最小抵抗线按 45-60cm 控制，相对距为 0.5-0.8，装药参数为 0.07-0.12kg/m。

3 、掏槽方式

掏槽按斜眼楔型进行，以此有效减少钻孔的数量，并缩短用于钻孔的时间，以保证开挖施工速度。

4 、装药结构与炮孔堵塞

周边眼使用直径相对较小的药卷进行连续装药，当岩石质地相对较软时，还需使用导爆索。每个炮孔装好药以后应使用炮泥进行堵塞，堵塞的长度应达到 40cm 以上。

5、 爆破效果的实时监测与优化设计

在爆破效果的检查中，需要注意以下内容：超挖与欠挖的检查;轮廓面是否保持圆顺，开挖避免是否保持平整;进尺是否满足相关设计要求;爆破后产生的石渣能否满足装渣的要求;确定各炮眼痕迹实际保存率，当为硬质岩时，应达到 80%以上，当为软质岩时，应达到 60%以上，同时要在轮廓的表面得到均匀分布。在爆破完成以后对爆破的效果进行检查，当效果不能达到要求时，应分析其原因，并对爆破参数进行修正，以保证爆破的效果。以岩层节理裂隙等的实际发育情况为依据，对炮眼之间的距离进行修正，尤其是周边眼。如果石渣的块度较小，则说明辅助眼实际分布过密，相反，如果石渣的跨度较大，则说明辅助眼的实际分布过稀。以开挖面上的实际凹凸情况为依据，对钻孔的实际深度做合理修正，使各炮眼的底部处于同一断面。

（五）清孔与装药

在装药开始前，用炮沟与高压风管进行清孔，清除钻孔中的所有石屑。完成清孔，并检查确认合格后，开始装药。装药应在分片组以后严格按照布置图进行，各雷管应做到对号入座。装药完成后，使用炮泥对炮孔进行堵塞，此时堵塞的长度应达到 20cm 以上。

（六）连接起爆网络

本工程的光面爆破起爆网络采用复合式的网络，用于提高起爆准确性与可靠性。在连接的过程中应注意，导爆管不可拉结，每个炮眼中的雷管连接数量必须完全一致。将起爆的网络连接好之后，安排专人进行检查。完成检查，并确认合格以后，开始引爆。

（七）瞎炮处理

当发现瞎炮时，首先需要查明其产生原因。若瞎炮是由于孔外管破损产生的，需将破损的部位切除，然后对导爆管进行二次连接，此时要注意接头需要尽可能与炮眼相接近。若瞎炮是由于孔中管破损产生的，首先要对现场进行有效保护，然后由专业到现场进行处理方案的制定，不允许私自处理。

（八）安全保证

隧道施工是一项安全风险很高的工作，在施工中应注意下列几点：1）施工中应坚持将地质条件作为先导，动态掌握掌子面发生的变化，当存在异常地质情况时，应做好初支与超前支护。2）施工中应严格遵循先支护顶部，再进行开挖施工的基本原则。3）开挖中对每循环进尺予以严格控制，待开挖成型以后，立即初支，保证各工序之间顺利衔接，尽可能早的对仰拱进行施做，以此实现对受力条件的有效改善，在特殊地段要对钢格栅之间的距离进行适当缩短，并对超前锚杆进行适当加密处理。4）加强施工过程中的检测与量测，完成对初支的施工后，对拱顶实际下沉量与墙腰实际收敛进行准确量测，并对通过量测获得的数据进行处理和分析，当发现存在异常时，不可进行开挖，而是要采取措施对围岩进行加固处理。

三、结语

总之，随着我国社会经济的飞速发展，我国在高速公路建设上取得了巨大的进步。隧道工程是高速公路工程中非常重要的一部分，其施工管理工作对施工质量以及施工安全有着直接的影响。而爆破施工是整个隧道工程非常关键的一个环节，也是我国山川地区建设公路的重要施工技术，在施工中，需要按照施工的要求来确定技术参数，保证不会给周边结构造成影响的基础上完成整个施工过程，从而可以保证隧道工程的质量，满足公路运行的需要。

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