中远距离爆破技术在高风险隧道施工中的应用

摘  要：工程中管理的要点往往是施工过程中的安全、质量、进度和成本四者之间的权衡，而安全是重中之重，在确保安全的前提下，才能追求质量、进度与成本。传统的洞内短距离爆破技术在岩溶隧道施工时风险高，为保证洞内爆破施工安全，尤其是针对突泥涌水等较大地质灾害采取有效防范措施，在传统爆破技术基础上，积极研究，反复实验，在朝阳隧道采用中远距离爆破施工技术。

本文结合新建贵阳至南宁高速铁路朝阳隧道爆破施工技术，介绍了中远距离爆破技术在岩溶隧道施工中的应用，确保了施工安全，降低了施工风险。

关键词：高风险隧道;中远距离;爆破技术;施工安全

1工程概况

贵南高铁朝阳隧道地处贵州省黔南布依族苗族自治州荔波县，全长12734m，最大埋深约432m，进口接地莪大河双线大桥，出口接路基工程。线路纵坡为单面下坡，进口端为长12598m的25‰下坡，出口端为136m的22.7‰下坡，进出口标高差318 m，为Ⅰ级高风险隧道。

隧道洞身穿越8059m的可溶岩段落，占全长的63%，以灰岩为主，溶洞众多;穿越4368m的非可溶岩段落，以页岩、泥质灰岩、炭质页岩、砂岩为主。地表呈峰丛地貌，洼地、落水洞发育，全隧共穿越3条断层，一条背斜，5处可溶岩与非可溶岩接触带。

2中远距离爆破选用目的

在高风险隧道施工中，传统的爆破方式在揭示岩溶及其他特殊地质中，存在较大的安全风险，而中远距离爆破最主要是为保证洞内爆破施工安全，尤其是针对突泥涌水等较大地质灾害采取有效防范措施。

3中远距离爆破施工流程

隧道中远距离爆破是采用现有的动力电源代替传统的起爆器起爆，以实现中远距离的安全起爆方式，主要施工流程如下：

3.1 打孔与装药

测量放线→钻孔→清孔→装药→填塞

人工放样布孔，采用湿式风钻打眼，严格按照设计要求打设，保证炮孔质量;采用高压风吹孔，保持孔内干净，方便装药;装药完毕后，采用炮泥填塞，填塞长度不小于20cm，确保爆破效果。

3.2 起爆网络及连接

采用非电起爆网络，掏槽孔、辅助孔、周边孔、底板孔均采用普通導爆管雷管，为降低开挖大块率、提高开挖轮廓的质量，拱顶采用间隔装药，并使用导爆索连接导爆管雷管，在减少一次起爆药量和降低振动情况下，采用毫秒延时起爆网络，孔外采用簇连的方式接入至爆破主电缆线。

3.3 起爆流程

爆破器材（火工品、起爆器、线路）检查→连接起爆线路→连接二级配电箱→连接一级配电箱→起爆。

（1）爆破前对所有的火工品材料、起爆器、起爆线路、配电箱进行检查，确保起爆顺利进行。

（2）由爆破工班长和安全员负责检查爆破位置至二级爆破配电箱范围内所有施工作业人员和设备撤离。

（3）检查距离起爆点安全距离300m处的二级爆破配电箱是否连接完好，并设置安全钥匙，由专人保管。

（4）二级爆破配电箱连接完成后，将洞内所有的施工作业人员撤离（撤离完成后按照洞口人员定位系统进行确认），爆破工班长和安全员撤离人员、设备过程中，全程进行爆破预警;人员全部撤离后，将总线路接至洞口一级爆破配电箱处准备起爆。

（5）确认完毕后由爆破班组长进行起爆。

3.4 爆破安全注意事项

（1）爆破总线路接至一级爆破配电箱处，在爆破工班长和安全员共同确认下进行连接，连接完成后等待爆破指令。

（2）爆破工班长和现场安全员进行安全警戒，爆破实施前，确保隧道内人员已安全安全撤离，并禁止任何人和机械设备进洞作业，经现场施工负责人及爆破工班长确认人员、设备安全，并确认连接效果后，进行爆破。

（3）爆破完毕后，首先通风，并继续警戒，通风30min后，瓦检员和爆破工班长同时进入洞内，检查瓦斯浓度及盲炮，确认安全后，再进入洞内作业。

（4）爆破时若出现哑炮情况，确认一级配电箱内断电并上锁;由爆破工班长和安全员共同进洞查明原因。进洞后应先检查二级配电箱，二级配电箱断电并上锁后方可进入爆破位置进行查看。哑炮检查过程中，禁止任何人和机械设备进洞作业。

4爆破分析总结

在朝阳隧道施工过程中，采用中远距离爆破技术顺利通过或揭示岩溶多处，为隧道岩溶揭示、瓦斯揭煤安全施工积累了宝贵经验，可为类似工程施工提供借鉴，现将主要经验总结如下：

（1）经过现场反复实验，中远距离爆破技术可实现距离掌子面500至2000米、雷管200发以上的爆破。

（2）朝阳隧道爆破实现洞外中远距离爆破的两个关键因素为电压和主线缆电流。采用动力电源，交流电220V电压进行爆破，爆破时电压被放大至310V左右，若爆破距离加大可采用二极管改变为直流电爆破，电压可增至600V～700V左右。爆破主线缆为2.5平方双铜芯电缆（实际测量电阻值为20?/km），可有效保证电流值满足要求。

（3）采用中远距离的爆破方式大大降低了安全风险，减少了安全警戒的时间。

（4）推广应用，该项技术可以推广至各种需要远距离爆破的高风险隧道，做到掌子面揭示无需现场爆破人员，可安装专业摄像设备远距离观察。

参考文献

[1] 爆破安全技术规程 [M].GB6722-2014.

[2] 民用爆炸物品安全管理条例（国务院令第 466 号）.

[3] 汪旭光. 爆破手册. 北京：冶金工业出版社，2010.

[4] 汪旭光. 爆破设计及与施工. 北京：冶金工业出版社，2011.

作者简介：

杨保振（1990-），男，大学本科，初级爆破工程技术人员，现在中铁十二局集团第四工程有限公司贵南客专贵州段工程项目经理部任安质部长。