公路隧道多变围岩爆破施工

杜博文

（中铁六局集团有限公司长沙路桥分公司，湖南 长沙 410000）

1 公路隧道施工中光面爆破技术的应用

1.1 工程概述

该项目主要位于泮水镇稻场坝，处于遵义市播州区和毕节市金沙县的交界地带，该位置的西面主要与杭瑞高速、金沙至黔西高速相交，其形状为十字枢纽。既有的泮水西互通为枢纽加落地互通，利用原有互通部分匝道改造为十字枢纽互通，此次改造使得该项目与杭瑞高速相交，与金沙至黔西高速顺接、经五马、坛厂、仁怀东、中元、茅台机场、学孔、花秋、高桥、终于官仓镇板梨槽附近与规划桐梓至新蒲高速公路顺接，并设联络线于桐梓甫家湾与兰海高速公路形成T 型枢纽互通。路线全长106.055km，分别为播州区14.8km、仁怀市56.76km、桐梓县34.495km。

1.2 爆破方案设计

1.2.1 爆破方案基本参数的选取

对于作业人员来讲，不论是在选择炮眼间距时，还是在选择最小抵抗线时，都需要结合施工现场围岩的实际特点，在进行辅助炮眼设置时，一定要讲究其均匀性，这样才能保证周边眼与辅助眼的一致性，采用楔形掏槽方式对炮眼进行10cm 的加深处理[1]；此外，还需要对炮眼的装药量进行严格的控制，通过间隔装药的方式，确保药量与炮眼全长分布的均匀性。

1.2.2 爆破器材的选用

结合以往爆破项目中所使用到的器材情况，作业人员对此次所要选用的爆破材料进行选择，根据工程设计要求和环境状况，决定采用钻爆开挖法，新奥法开挖施工，掏槽方式选用复式楔形掏槽，周边采用控制爆破。孔内毫秒延期爆破。就V 级围岩的爆破施工来讲，通常都会采用机械配合环形预留核心土开挖法及浅孔松动爆破法进行爆破施工；对于Ⅳ围岩来讲通常都会采用台阶开挖法；Ⅲ级围岩地段一般会采用全段面开挖的方法，对于围岩稳定性良好的地段，周边采用光面爆破。

1.2.3 Ⅴ级围岩爆破参数设计

（1）炮孔直径 d，d=40mm，选用 2# 岩石乳化炸药（φ32mm）。

（2）循环进尺L：根据围岩情况和施工要求选定，选取L=0.6m。

（3）炮孔深度：L深=L/η=0.6÷0.85=0.71m，取 L深=0.7m（η 为炮孔利用率，一般取 0.8～0.95）。

2 爆破施工操作要点

2.1 放线布眼

爆破技术人员在进行钻眼施工环节以前，首先要借助全站仪这一设备将隧道的中心线和隧道拱顶的实际高度精准的测量出来；然后使用红色的油漆描画出大致的开挖轮廓，最后，明确炮眼的实际位置[2]。当然，测量放线环节，作业人员还需要对上次爆破的断面情况进行全面的检查，其主要目的就是确保此次爆破参数的精准性和爆破效果的最佳性。

2.2 爆破器材选择

本工程在选择炸药的过程中，首先是结合工程的实际地质情况、施工环境以及水文条件等选择具有良好防水效果的乳化炸药，其基本的炸药性能，炸药孔径和长度分别为40mm、400mm；另外，为了不让此次工程中前后段的震动波出现相互叠加的现象，就需要将每次起爆的时间间距进行适当的延长，并的结合实际的爆破效果来调整雷管时差，这样才能从根本上起到降震或者最大起爆量的效果。

2.3 钻眼要求

施工人员在进行钻孔操作时一定要确保钻孔施工中的“准、平、直、齐”，四个要素应满足以下要求；①掏槽眼及辅助眼：槽眼的深度及角度必须要严格依照设计要求，眼口及眼底之间的误差必须要控制在5cm 以内。②周边眼的设置位置主要位于爆破断面的轮廓线上，其允许误差必须在5cm 以内；而眼底与断面轮廓之间的问题需要保持在10cm 以内；在确保斜率相同的前提下，内圈眼与周边眼的距离需要控制在5cm 以内。在对钻眼装药率进行调整时，其最终的装药量也要根据炮眼的实际深度进行适当的调整。

2.4 炮眼布置要求

炮眼的布置前提就是要先进行掏槽眼的布置，槽眼位置需与岩层层理保持垂直状态，确保掏槽眼的深度要比其他眼高出20cm 左右。而周边眼的设置必须保证是在开挖轮廓线上完成的，当岩层较硬时，周边眼需要被设计在断面轮廓线上；在较软的岩层中施工时，还需确保周边眼的眼口在轮廓线以内，而眼底是在轮廓线上的，其布置原则必须要按照上稀下密，中部均匀分布的原则设置。

2.5 清孔及成孔检查

当作业人员完成相应的钻眼施工之后，还需要对其成孔现象进行严格的检查。炮眼检查的标准为“准、直、平、齐”，对于最终的检查结果来讲，一定要做到详细且严格的记录，及时发现未能满足标准的炮眼，必须要重新钻孔，直至符合检查要求后才能进行装药，当然，在装药之前的必须确保炮眼的整洁度，不可有泥浆或者石屑的存在。

2.6 装药

装药环节的进行必须是在符合设计图纸的前提下进行的，其装药过程必须要按照分组、分片、自上而下的原则。由于，掏槽眼、底眼以及周边眼的装药形式不同，其中掏槽眼和底眼需要连续装药，周边眼需要间隔不耦合装药，然后在使用炮泥对其炮孔进行封堵；雷管的放入必须要按照对号入座的形式进行。对于炮孔而言，确保炮泥对其的封堵性，周边眼与其他眼的堵塞长度需要控制在20cm 和35cm 以上，炮孔装药需要全部采用反向装药结构。

2.7 爆破

当完成炸药的安装之后，就可以进入搭配爆破环节，在此次爆破施工中运用的是导爆管，并按照网络的方式实施控制；另外，在进行引爆施工时，要确保导爆管不能出现类似于打结、破漏或者拉丝的现象，在爆破施工一小时之内，专业爆破人员还对其施工现场进行及时通风处理。

2.8 处理盲炮

（1）当结束爆破施工1h 之后，专业爆破人员就需要及时检查盲炮，一旦发现有未能及时引爆的盲炮，须由专业人员再次进行引爆，相关人员必须要对警戒范围进行适当的扩大，当盲炮处于不可再次引爆的状态，作业人员就需要利用高压风对其进行全面清理，然后将炸药和雷管等清理到警戒范围之外。

（2）对于盲炮的处理，不可使用木棍振捣起爆筒，在明确警戒范围的同时，在明确警戒范围的同时，还需要将相关的警示标志设置在警戒线位置，并且还需要确保所有的人员远离警戒区，直有在保证足够安全的前提下，才能将警戒信号接触掉。

3 提升公路隧道工程质量的技术措施

3.1 爆破施工质量保证措施

首先，施工全过程严把“三关”。一是严把设计审核关；二是严把爆破作业关；三是严把爆后总结关。成立由爆破技术负责人负责、其他相关人员包括技术人员、爆破员、钻机工、测量工、辅助工等组成的质量保证机构，切实抓好爆破施工全过程质量控制。其次，还需要贯彻落实预防为主，查验结合的施工方针，对于炸药以及雷管等器具的购买、接受以及检验工作要全面的落实到位，坚决不允许有不合格的爆破材料出现在爆破施工中，严格按设计组织施工、检查、验收，结合实际的监测结果来实现爆破参数的调整和优化[3]。最后，需要注重工作质量的提升。要将工作质量与实际分配相挂钩，结合工程项目实际的建设情况，制定完善的骄奖罚制度，以确保创优工作能够在完善的奖励制度下得以顺利的开展下去。

3.2 各项爆破工序中的质量保证措施

测量是确保炮孔精准施工的根本，其最终的精准程度直接影响着爆破成效。所以，对于测量资料的复核必须要由专业的人士进行，以便更好地满足设计需求。注重炮孔参数的优化，对于炮孔的深度、距离以及排距等进行合理的调整，合理利用公司经验，确保爆破质量的提升。对钻孔工作进行全面的检查，在装药之前必须要对钻孔的具体位置、深度以及倾斜角的设计进行全面的检查，确保孔内是清洁干燥的，即使发现有积水的存在，也要确定积水的深度，一旦在检查的过程中发现钻孔的具体位置及深度与实际的设计需求不匹配，就必须要在第一时间内进行透孔和补孔处理[4]。在进行装药及堵塞处理时，首先要对每个孔内时间的装药量进行严格的控制，装药的具体数量以及炮孔实际的堵塞长度都需要有专业的人员进行清点和记录，坚决不允许出现不堵塞就进行爆破的现象。在进行爆破网络敷设与起爆时，首先，要对所使用的爆破材料和设备进行严格的检查，确保网络敷设能够满足实际的设计需求，网络连接、绑扎、保护、起爆站设立、警戒、起爆等严格按设计要求和规程执行；敷设质量不到位或错误，极有可能产生拒爆或发生事故。

3.3 爆破施工安全管理制度

3.3.1 爆破施工安全管理

就爆破项目而言，必须要使用较大量的爆破物品，并且这些物品还具有较为繁杂的领用及退库流程，必须要严格控制，一旦某个环节出现问题，那么就很会容易出现盗窃和丢失现象的出现，这一现象将会对社会治安造成极大的威胁，所以，相关人员必须要加大对爆破物品的管理：其具体管理措施可以按照如下进行：①在往每个工区运进爆破物品时，必须要有专业的运输人员和运输车辆，对爆破物品的验收和堆放要进行严格要求。②严禁在堆放爆破物品的周围堆放或者燃放烟火，不允许进行焊接作业。③爆破人员还需要负责爆破器材的监管工作，在进行爆破施工之前，还需要进行爆破实验，结合试验结果，合理调整和确定爆破参数及实际的装药数量。④还需要对施工现场的地质条件进行全面的了解，对夹层情况、溶洞情况以及裂缝和皱层发育情况进行详细的了解，明确抵抗线的实际走向，尤其是最小抵抗线。⑤在进行爆破施工时，一定要有专业的技术人员进行操作，结合爆破设计方案，对爆破人员进行相关技术方面的培训，对培训内容进行有效考核，并发放上岗证书，这样才能正式上岗。对于爆破材料及设备的采购工作来讲，必须要严格按照相应的采购程序和管理程序，对其所要购买的器材性能进行有效测试，一旦发现有不合格器材的存在，必须要进行淘汰处理。⑥有爆破施工项目需要涉及较多的施工单位，所以，对于爆破时间要进行统一协调和规定，并上报公安机关，得到该单位允许，爆破时间一旦确定，是不可以随便更改的。再加上，爆破项目的施工环境比较复杂，对此，爆破人员必须要对所要使用的爆破设备及相关产品进行全面的保护，当然，防护措施可以通过覆盖的形式进行。⑦对爆破警戒线的范围进行合理的设置，其设计因素可以结合以下3 个方面，如爆破项目的实际规模、最小抵抗线的大小以及临空面的方向等。在爆破过程中势必会产生飞石，因此，技术人员要合理预测出飞石的飞出距离，合理控制相邻项目的停工时间。对于参与爆破项目的施工人员来讲，必须要在爆破现场佩戴相应的安全帽，合理掌握装药数量、堵塞长度以及起爆网络联接，确保以上操作与前期设计相匹配。⑧在完成相应的爆破施工之后，专业技术人员需要在规定的时间内进入到爆破现场，并对其进行爆破情况进行全面的检查，对是否存在哑炮进行全面的检查，合理处理危石、危坡等现象的存在，只有确认一切环节都处于安全状态之后，才可以将事先设置的警械信号解除掉，然后在恢复到正常的作业状态中来。在进行哑炮处理时，首先，要确保人员的专业性，处理过程要确保有专业人员的指导。

3.3.2 爆破作业人员教育

在进行人员教育活动时，必须要严格按照爆破工程项目的实际情况，对以下人员进行三级安全教育，如新进场的作业人员，为其讲解最具针对性的爆破及安全知识。对于具有爆破经验的爆破人员来讲，也要进行安全教育，并且还要讲究其定期性及教育形式的多样性，采用多种教育形式，来提升爆破人员的专业技能和素养。

3.3.3 爆破现场安全警示

对于爆破项目来讲，在施工现场必须要对其进行全封闭式的施工管理，在一些关键位置，如进场路口和与爆破现场相临近的且位置比较明显的位置设置相应的警示牌，并将具体的爆破时间和爆破危害附带在警示牌上；此外，在爆破现场还要安置一台报警器，在必要的时候发挥警示作用。对于爆破现场的施工人员来讲，必须要随身携带专业的警识标志，如，视觉警示、听觉警示等。当然，保持人员之间有效沟通的对讲机也是必不可少的，确保现场的施工人员能够随时随地进行相关情况的交流。

4 结语

要想确保爆破技术在隧道工程中得到有效的应用，就需要结合爆破设计对工程实际的爆破参数及方案及进行精准的确定，同时结合科学的施工程序来完成相应工序的施工，只有这样才能确保光面爆破的质量水平和安全水平。该工法不仅在时间上确保了工期节点的完成，还能在经济上节约成本费用的支出，为后续隧道爆破施工奠定了坚实的基础。