公路隧道标准化钻爆技术

吕海云

(山西路桥第一工程有限公司,山西 太原 030006)

1 钻爆施工法

该类施工方法因围岩类别的不同有全断面开挖法和台阶开挖法两种情况，相应的处理应基于具体的施工环境合理选择。钻爆施工法主要是通过钻孔和装药以及爆破开挖等操作进行施工，由早期的人工开凿发展到凿岩台车，爆破技术也有了很大程度地改进。通常情况下，正式施工之前应基于施工区域的地质条件和断面大小以及支护方式等因素选定适宜的掘进方式[1]。

2 影响钻爆施工法的主要因素

(1)地质条件在隧道爆破施工的过程中对施工的影响最大且最为突出。在进行爆破施工的过程中，应首先保证岩体的稳定性。岩体强度是施工中应重点关注的一个因素，其是岩体对外抵抗能力的一种反映，且影响着施工的稳定性和安全性。因此，相应的施工应做好岩体强度的精细分析，基于不同的施工环境选择适宜的爆破方法，从而为高质量的施工提供有利的条件。鉴于此，在工程推进之前就应加强工程项目的地质勘查，以基于此落实各项部署，从而为稳定有序的工程施工提供切实的保障。

(2)水文条件也会影响到隧道工程的施工，其既会影响到围岩的稳定性，也会增加施工的难度。因此，正式施工之前应精细勘查施工区域内的水文条件，以在勘查的基础上做好精细的技术处理，从而为工程的高效展开提供有利的条件[2]。

3 钻爆法的施工效应

隧道工程通过钻爆法能够使炸药周围的岩石产生非弹性形变，岩石即会被压碎或受到冲击出现破碎。炸药所产生的能量一部分转化为了地震波，另一部分则转化为了空气冲击波。这是钻爆法施工中应重点关注的内容，其对地质环境的危害性最大，且会对正常的施工造成不良的影响。常见的爆破三害，爆破地震效应、冲击波超压、爆破噪声等副效应，对隧道工程的影响不可忽视[3]。

4 钻爆法施工实践

4.1 施工环境及背景

本文所引述的案例是广东某高速公路隧道工程，合同段全长9.6 km，其中隧道折合单线长度8 km，占到整个工程的83.3%。该区域沿线地形起伏较大，地形呈现出较为严重的切割形态，山体的自然坡度处在30°～50°之间，冲沟纵横交错，山坡上有植被发育。因该区域属于自然保护区，因此相应的施工应做好精细的环保设计。

该工程隧道内部构造复杂，洞身地段存在节理裂隙和构造发育的情况，一些区域受到构造影响的程度较深。与此同时，还存在着丰富的地下水。区域内围岩的基本情况大致如下：Ⅲ类围岩3 800 m，IV类围岩3 200 m，Ⅴ类围岩900 m，中间有长约30 m的断层带，岩层破碎且存在较为明显的节理裂隙发育。隧道的进出口皆有植被覆盖，且水土环境良好。

4.2 爆破方案设计

钻爆方案。进行爆破掘进的过程中，应重点关注掏槽爆破的处理，其直接影响着掘进的尺寸以及具体的操作。因该工程隧道是大断面，因此可通过斜眼掏槽技术进行相应的处理，以基于地形条件有序地扩大爆破面积。

围岩爆破的过程中应重点关注以下几点的设计。

(1)Ⅲ类围岩地段应通过全断面光面爆破进行，IV、Ⅴ类围岩则可采用三台阶光面爆破进行，但应注意周边眼间距和最小抵抗线的合理选择，以切实地保障施工的质量；一般情况下，辅助炮眼应交错均匀进行布置；另外还应注意的是，掏槽眼应比辅助眼假深30 cm。

(2)周边眼应通过间隔装药进行，药量应沿炮眼的长度均匀分布。通常情况下，辅助眼应集中装药，掏槽眼应加强装药，以为高效的爆破施工提供有利的条件。为提升施工的效果，还应在掏槽中部加设1～2个中空眼。

(3)炸药以乳化炸药为准，随着塑料导爆管和非电毫秒雷管微差有序地爆破。掏槽眼和辅助眼以及周边眼呈现出明显的先后顺序，最后是底板眼[4]。

4.3 爆破防护

为降低爆破飞石对中隔墙的不良影响，可通过废轮胎或竹排进行覆盖。爆破之前应划定警戒区域，特别是临近道路的区域应设置专门的防护设施，且应由专人进行维护。确定一切就绪以后，即可点火爆破。需要注意的是，如果发生瞎炮，切忌掏挖或在原眼中重新装药。

4.4 爆破振动分析

通过对多个隧道爆破振动观测的研究分析，确定产生较高振动速度的部位是掏槽爆破、底角爆破等；每次装药爆破造成最高振动速度的因素不是装药量，而是最大段的分段装药量；因分段装药量所形成的质点，振速的高低与炮眼之间的顺序有着密切的关系[5]。

5 钻爆施工经验总结

要想提升爆破施工的质量和效率，就应重点关注以下几点。

(1)在应用钻爆施工法之前，应先组织相关的技术人员进行系统的安全教育，所有执行爆破技术操作的工作人员都应达到既定的专业化标准。与此同时，还应形成严格精细的监督制度，以切实地保障整个工程推进的安全与高效。

(2)钻爆的施工应在统一指挥的条件下进行，所有的施工人员都应听从指挥者的指令。爆破后经检查确定安全后，才可进入到爆破点，以降低突发安全事故的发生几率。

(3)在进行隧道施工的过程中需要着重注意对于施工环境的监测。在很多工程施工的过程中会产生有毒有害气体，当产生有毒有害气体时会对施工人员的健康产生威胁，会对工程质量产生负面影响。因此，在进行这一隧道施工过程中应当配备专业的气体检测设备，帮助进行气体的监测，在有毒有害气体出现时能够进行及时的反馈。我国当前的经济发展以绿色发展为发展目标与发展方向，对于在隧道施工工程也是如此。如果没有进行相关的气体监测设置，在发生有毒有害气体泄露时不予以及时的遏制，那么就会对环境造成不可逆的损失。因此，必须安装相关的气体检测设备。此外，在空气质量检测的环节中，需要将气体检测系统安装，并且于施工环节通过系统对空气中的粉尘浓度、氧气含量以及有害物质进行实施的监控，保证隧道中的空气质量符合健康要求。同时，还要加个空气质量预警机制建设，当洞现粉尘浓度过大以及缺氧问题出现之前，可以及时的警示以减少事故的发生。

6 结 语

钻爆施工法能否稳定地推进主要与中空直眼掏槽技术的应用有着密切的关系，掏槽时应严格按照既定的设计标准有序推进，以切实地保障施工的精度和质量。掏槽完毕还应进行精细地检查，只有在多次确认安全且各项技术参数达标的情况下才算整个工程顺利完成。工程推进的过程中应严格遵守既定的技术规范，且应精细落实既定的检查制度，所有的部署都应将安全放在首要位置，且应注意具体操作的质量，以为高质量的工程施工提供切实的保障。