隧道工程控制爆破技术研究与应用

马坤

摘要：隧道工程的控制爆破技术不仅影响着隧道的挖掘速度，更是与隧道工程的质量和安全有着密不可分的关系。本文介绍了隧道工程控制爆破技术的类型以及控制爆破技术在隧道工程内的具体应用，包括：上台阶施工的设计、下台阶施工的设计以及确定爆破参数，并且总结了在隧道工程中控制爆破技术的几大使用要点。

关键词：隧道工程;控制爆破技术;安全措施

前言：隧道是有效利用地下空间的一种重要方式，在公路、铁路、矿山、人防等都被广泛地使用，隧道工程的建设日渐增多，其在国家经济建设中发挥着重要的作用。据相关数据统计，近50年我国修建的隧道以达到5000多座，总长度已经超过3000千米，是世界上隧道最多的国家，而爆破是隧道工程中的首要工作，在隧道工程中起至关重要的作用。

一、隧道工程控制爆破技术的类型

隧道工程控制爆破技术主要有四种类型，分别是微差爆破技术、挤压爆破技术、光面爆破技术和预裂爆破技术。微差爆破技术的主要原理是利用毫秒延时雷管来延时爆破，在使用过程中可以减小爆破带来的冲击力，减少爆破次数并有明显的爆破效果。挤压爆破技术可以降低爆破的频率并有效控制爆破的时间，在爆破过程中其应用原理可以使其提高破碎质量和炸药的利用率，并且使用挤压爆破技术，相关工作人员不需要再进行二次工作，直接就可以破碎岩石，效率很高。光面爆破技术主要的优点就是可以保证表面不受到明显的破坏，保证一定的光滑程度，其主要应用方式是先在岩体上面布置一些小炮眼，使其在岩体表面分布密集，一部分填充炸药，一部分不填充，使其一起爆裂，在此过程中就可以保证表面的光滑度。预裂爆破技术是通过人工挖出一条分裂线，保证在进行爆破的过程中可以降低地面震动引起的伤害，起到保护围岩的作用，但是这种技术也存在一定的不足，就是如果跑空较小，孔痕率就会增大，对爆破效果产生一定的影响。

二、隧道工程控制爆破技术的具体应用

（一）爆破施工方案的设计

爆破技术在隧道工程中的施工方案的设计是爆破技术应用的基础也是关键环节。一般隧道工程所处的地理位置较为复杂，洞身的岩层又比较丰富，在施工的过程中，首先要参考滑坡情况对地表注浆的方式进行加固处理，之后在进行洞内的施工工作。在进行爆破施工方案的设计时主要设计上台阶施工和下台阶施工两方面。

1.上台阶施工设计

对于上台阶施工的设计，首先要确定炮眼的位置，通常情况下炮眼位置在从距离地板50厘米左右开始，再沿着中心线两侧布置垂直楔形掏槽孔，并且要在与掏槽孔距离40厘米左右的位置布置头排掏槽孔和中甲掏槽孔。炮眼的方向要保持在5度向外倾斜，钻孔要保持10度向下倾斜，固定在底部边界位置，并且孔与孔之间的距离要保持在85厘米左右[1]。

在确定好炮眼位置后就要确定装药结构和装药量，具体的装药结构以及单孔的装药量一般根据隧道工程的实际情况而定，根据施工经验，在周围的炮孔应该选择轴向间隔的装药结构，其余在内部的炮孔则选择连续装药的结构，炸药的选择也要根据其在不同的位置进行不同的分类，在底板的炮孔内一般需要装乳化炸药，直径为32毫米、重量为200克的最佳，在周围的炮孔内应该装入卷状乳化炸药，直接为25毫米，重量为100克的最佳，其他的炮孔则采用直径为32毫米、长度为20厘米、重量为150克的卷状2#岩石炸药即可。

准备工作就绪后就要确定起爆的方法及顺序。在爆破过程中为了达到更好的效果应该尽量保证所有炮孔同时爆破，并尽量将地表震动速度控制在每秒2厘米以内，一般通过并联的连接方法进行引爆，引爆顺序为掏槽孔、辅助孔、崩落孔、墙边孔、底板孔、最后到拱部孔。

2.下台阶施工设计

下台阶施工设计与上台阶相比要简单一些，只需要设计炮孔和装药结构与装药量。在设置炮孔的时候需要在下横截面设置三个主炮孔，其中的头排炮孔抵抗线长度应为1.1米左右，然后在把0.8米的炮孔布置在两排，每排确保有四个炮孔的孔距为1米。在装药结构的设置上，上下断面的装药结构要相同，但是单孔的装药量上有一定变化，底孔板需要用200克的单卷乳化炸药，其余孔内均用150克的卷状2#岩石炸药。

（二）爆破参数的确定

在爆破技术的应用中，爆破参数的确定也是非常重要的一项工作。首先要确定炮孔的数量以及炮孔的直径，炮孔的数量要结合实际隧道情况、岩石硬度以及周围环境进行确定，装药量的多少会直接影响爆破的情况，所以在进行装药的过程中必须严格计算好准确的装药量，并且针对实际爆破预期情况以及炸药选择的质量和性能等多方面进行炸药数量的确定，争取确保装药量的合理性。炮眼的直径也会对爆破技术有一定的影响，如果炮眼直径越大，一般来说，装药量就会增多，爆破时候的威力也会随之变大，进而凿岩的下降速度也会加快，影响爆破情况[2]。

三、隧道工程控制爆破技术的使用要点

（一）控制爆破施工要素

在隧道工程爆破技術的实施过程中，对周围会有较大范围的影响，尤其是一些在城市内的隧道工程，一旦忽略周围环境，会造成严重的后果，并且整个爆破的施工情况和环境都相对复杂，在施工过程中如果采用钻爆的方法必须加强对施工位置的地形地质的勘察以及对周围环境的全面了解，对此，可以在爆破工作中将工程进行分段处理，对多个不同的爆破点进行爆破以降低这样的使用情况，同时可以降低在爆破的过程中碎石飞溅，对周围环境造成巨大的不良影响。

（二）控制钻眼数量

一般情况下钻眼的数量是根据实际需求情况而定，钻眼的数量越多，越可以降低掘进尺，所以可以尽可能的加大钻眼量，并且在此同时还有对爆破的整体规模进行控制，必须对每一个孔的装药量进行严格控制，确定好每段工程的最大爆破药量，将炸药在爆炸区域内均匀放置，以确保对爆破现场的控制工作。并且，还要对爆破的震动速度进行控制，使其符合工作规范和相关规定。

（三）加大对钻爆的监测

加大对钻爆的监测，是保证爆破工作安全进行的重要一点，工作人员必须加强对钻爆参数以及爆破震动等具体的监测工作，保证全部数据处于安全、合理的范围之内，同时还必须要满足实际情况的需求，确保周围环境不会受到太大的影响。

（四）做好安全措施

做好安全措施是最重要的工作之一，是对整个隧道工程的负责，也是对所有施工人员的负责。首先在技术方面要做好安全控制，必须确保爆破工作是在规定范围内、结合实际情况进行的，对于炮孔设置、装药量等要严格按照现场需求以及控制伤害范围来确定。并且，为了保证绝对安全，相关工作人员还需要对地震冲击波进行严格控制，以免其在爆破过程中造成危害。在领取炸药之前一定要观察爆破环境周围是否存在异常情况，一旦出现异常，必须要引起高度重视，疏散人群，并做好紧急的安全措施，在实际操作过程中，施工人员务必安装要求进行施工，不得擅自改动方案，炸药的用量必须有相关责任人负责，做好记录，并在搬运过程中做好检查、防护工作，以确保安全进行。

结论：综上可见，隧道工程控制爆破技术对于隧道工程建设的效率和质量都起着决定性的作用，甚至对整个建设事业都十分关键。随着我国经济和技术的发展，隧道工程会越来越多，所以控制爆破技术必须不断加强和深化，将控制爆破技术落实到每一个隧道工程中，确保施工的质量和安全性，为我国经济发展贡献一份力量。

参考文献

[1]尹加强.隧道工程控制爆破技术探讨与应用[J].运输经理世界，2020（10）：59-60.

[2]李冰.隧道工程控制爆破技术的探讨与应用分析[J].中国设备工程，2019（01）：200-201.