沈本高速公路吳家?guī)X隧道爆破設(shè)計(jì)及經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

陳百新

摘 要：文章簡要介紹了本溪吳家?guī)X隧道，大斷面光面爆破施工經(jīng)驗(yàn)，和心得體會(huì)。

關(guān)鍵詞：隧道；大斷面光面爆破；具體做法

1 前言

由遼寧東煤基本建設(shè)有限責(zé)任公司礦建一處承建的沈本高速公路吳家?guī)X隧道，位于千山山脈中段本溪吳家?guī)X段，分A、B兩線，總長2040m，隧道掘進(jìn)荒斷面積109.8m2。施工中我們采用大斷面光面爆破技術(shù)取得了較好的安全、質(zhì)量效果和施工經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)將爆破方法和經(jīng)驗(yàn)介紹如下。

2 隧道地質(zhì)及水文地質(zhì)情況

本區(qū)段地質(zhì)是由震旦紀(jì)的石英巖、頁巖、石英砂巖和泥巖組成

的一個(gè)單斜構(gòu)造，北口風(fēng)化嚴(yán)重，洞口淺埋段較長，多為粘土和風(fēng)化

石英巖。圍巖單體極限抗壓強(qiáng)度為30-60Mpa，類別分別為Il、IIl、IV、V類，尤以IIl、IV類居多。IIl類以下圍巖層里節(jié)理發(fā)育，裂隙較發(fā)育，個(gè)別地段有淋水，給爆破施工帶來一定的難度。

3 施工方法

吳家?guī)X隧道IIl、IV、V類圍巖部分，總體采用上、下導(dǎo)洞施工法施工，上、下導(dǎo)洞分別采用全斷面爆破法掘進(jìn)。其中，上導(dǎo)洞（見圖1）底寬l 5.93米，高5.62米，采用光面爆破法掘進(jìn)。

4 爆破設(shè)計(jì)

4.1 爆破參數(shù)確定

4.1.1 炮眼深度：

掏槽眼4.2米；輔助眼4.0米；周邊眼4.0米；底眼4.1米

4.1.2 周邊眼間距E：

光面爆破E=50cm

4.1.3 光面爆破周邊眼的抵抗線W：

光面爆破取W=60cm

4.1.4 周邊眼裝藥集中度q：

光面爆破IIl類圍巖q=0.187kg/m

Ⅳ類圍巖q=0.225kg/m

4.2 周邊眼裝藥結(jié)構(gòu)（見圖2）

采用不偶合無炮泥反向間隔法，間隔裝藥的間距采用將藥卷扎于竹片上的方法來控制，藥卷傳爆采用紅色導(dǎo)爆索。

4.3 掏槽眼結(jié)構(gòu)

采用雙空菱形掏槽，其布置形式見圖3

4.4 起爆方法

采用非電毫秒雷管，微差起爆方法，非電雷管應(yīng)跳段使用。

4.5 爆破材料

4.5.1 雷管：采用遼寧省清原紅星化工廠生產(chǎn)的非電毫秒雷管。

4.5.2 炸藥：2號(hào)巖石硝銨炸藥和二號(hào)抗水銨銻炸藥，周邊眼使 用Φ32mm標(biāo)準(zhǔn)藥卷，Q=1.5kg/卷，其余各孔藥卷采用40mm、Q=3.8kg/卷。

4.6 鉆孔機(jī)具

采用瑞典產(chǎn)二臂全液壓鉆孔臺(tái)車，中空眼成孔直徑l02mm，其余各孔成孔直徑為52mm。

4.7 炮眼布置及藥量分配（以S3斷面、兩臂臺(tái)車鉆孔為例）

炮眼布置見圖1；

藥量分配見表1。

5 光面爆破效果對(duì)比

通過廣大干部職工共同努力，吳家?guī)X隧道上導(dǎo)洞光面爆破取得了較好的效果，光爆效果見表2。

6 技術(shù)與安全防護(hù)措施

6.1 鉆眼前應(yīng)給出開挖斷面的中線、水平和斷面輪廓，并根據(jù)爆破設(shè)計(jì)標(biāo)出炮眼的位置，經(jīng)檢查符合設(shè)計(jì)要求后，方可鉆眼。

6.2 當(dāng)開挖面凹凸較大時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整炮眼深度和藥量，力求所有炮眼眼底在同一垂直面上。

6.3 鉆眼完畢，按炮眼布置圖檢查，并做好記錄，有不符合要求的炮眼，應(yīng)予重鉆；經(jīng)檢查符合要求后，方可裝藥爆破。

6.4 裝藥前應(yīng)將炮眼內(nèi)泥漿、存水及石粉吹干凈，再按爆破設(shè)計(jì)要求進(jìn)行裝藥、連線、起爆。

6.5 爆破作業(yè)時(shí)應(yīng)有專人檢查幫、頂圍巖情況，發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情立即停止作業(yè)，采取措施后方可繼續(xù)作業(yè)。

6.6 裝藥、連線必須由專業(yè)放炮員來完成，安全員監(jiān)督檢查，確保符合爆破設(shè)計(jì)的要求。

6.7 爆破警戒范圍由爆破負(fù)責(zé)人根據(jù)工作面與洞口的距離來確定，并在可能有人通往洞口的地點(diǎn)設(shè)置崗哨和標(biāo)志，執(zhí)行警戒。

6.8 放炮前要先發(fā)出預(yù)警信號(hào)，清理現(xiàn)場；在確認(rèn)人員、設(shè)備全部撤離爆破警戒區(qū)，所有警戒人員到位，具備安全起爆條件后，再發(fā)出起爆信號(hào)，由負(fù)責(zé)起爆的人員起爆；起爆后，經(jīng)安全檢查，確認(rèn)安全后，發(fā)出解除信號(hào)，警戒解除。

6.9 起爆后經(jīng)15-30分鐘通風(fēng)，炮眼排凈后，由安檢員、放炮員、班長進(jìn)入工作面檢查是否存在盲炮和其他隱患，確認(rèn)安全后，其他人員方可進(jìn)入工作面。

6.10 如出現(xiàn)盲炮，要嚴(yán)格按《爆破安全規(guī)程》有關(guān)規(guī)定處理。

6.11 響跑后剩余爆破器材要立即返還火藥庫，并按規(guī)定存放，嚴(yán)禁火工品流失。

7 事故應(yīng)急預(yù)案

7.1 編制依據(jù)

依據(jù)《安全生產(chǎn)法》、《中華人民共和國消防法》、《爆破安全規(guī)程》、《遼寧省民用爆破器材管理?xiàng)l例》等法律、法規(guī)及有關(guān)規(guī)定制定本預(yù)案。

7.2 組織機(jī)構(gòu)及職責(zé)

7.2.1 指揮中心

總指揮：項(xiàng)目部書記、項(xiàng)目部經(jīng)理

副總指揮：生產(chǎn)副經(jīng)理、技術(shù)負(fù)責(zé)人、工會(huì)主席

成員：A、B線施工隊(duì)長、技術(shù)員、安監(jiān)員、放炮員、保衛(wèi)人員、電工、衛(wèi)生所人員、供應(yīng)人員、司機(jī)。

7.2.2 主要職責(zé)

統(tǒng)一組織指揮爆破安全事故應(yīng)急處置的全面工作，指揮各部門（人員）按照職責(zé)分工實(shí)施救援；協(xié)調(diào)參加應(yīng)急救援的各部門（人員）工作；組織發(fā)動(dòng)社會(huì)力量救援；救援結(jié)束后的工作總結(jié)等。

7.3 事故救援

事故發(fā)生后，應(yīng)急預(yù)案開始啟動(dòng)，通知應(yīng)急指揮中心所有人員召開緊急會(huì)議，成立現(xiàn)場指揮部，組建技術(shù)組（負(fù)責(zé)查明事故原因、提出處理方案并參加處理）、工程組（負(fù)責(zé)搶險(xiǎn)救災(zāi)、恢復(fù)生產(chǎn)）、醫(yī)療組（負(fù)責(zé)急救、將傷員盡快送往醫(yī)院）、警戒組（負(fù)責(zé)現(xiàn)場警戒）、通訊保障組（負(fù)責(zé)溝通信息、提供后勤保障），按事故級(jí)別應(yīng)遵循的原則，立即啟動(dòng)本級(jí)預(yù)案，開展搶險(xiǎn)工作。

7.3.1 救援原則

發(fā)生爆破事故后，當(dāng)班值班人員應(yīng)立即向指揮中心報(bào)告，啟動(dòng)應(yīng)急組織機(jī)構(gòu)，各小組（人員）同步開展工作，應(yīng)急的總體原則為：

A、封閉現(xiàn)場（洞口）；

B、先搶救人員，再救災(zāi)，減少人員傷亡和物質(zhì)損失；

C、搶險(xiǎn)人員要有自我保護(hù)意識(shí)和護(hù)身裝備；

D、根據(jù)事故情況，由指揮中心統(tǒng)一指揮，避免發(fā)生次生事故。

7.3.2 救援方法

根據(jù)隧道掘進(jìn)爆破的工程特點(diǎn)，常見的事故為出現(xiàn)盲炮和落石意外傷人，救援方法如下：

①盲炮處理

A、經(jīng)檢查確認(rèn)起爆網(wǎng)絡(luò)完好時(shí)，可重新起爆。

B、可打平行孔裝藥爆破，平行孔距盲炮不應(yīng)小于0.3M。

C、用木、竹或其它不產(chǎn)生火花的材料制成的工具，輕輕地將炮

孔內(nèi)的雜物清除，重新裝入起爆藥包誘爆。

②落石意外傷人

A、拔打120急救電話：一旦發(fā)生爆破落石意外傷人事故，指揮

中心應(yīng)立即拔打120急救電話，請(qǐng)求急救車趕赴現(xiàn)場，實(shí)施搶救。

B、準(zhǔn)備救援：在請(qǐng)求急救的同時(shí)，要加強(qiáng)對(duì)爆破工作面的通風(fēng)，

為搶救人員進(jìn)入工作面做好準(zhǔn)備。同時(shí)，要清點(diǎn)人數(shù)，摸清事故的詳

細(xì)情況，現(xiàn)場救援人員準(zhǔn)備好防護(hù)服裝、用具和救援裝備，準(zhǔn)備進(jìn)入事故地點(diǎn)實(shí)施救援。

C、實(shí)施救援：救援準(zhǔn)備結(jié)束后，立即進(jìn)入事故地點(diǎn)尋找受傷人

員，發(fā)現(xiàn)受傷人員后，醫(yī)療小組立即對(duì)受傷人員進(jìn)行緊急救護(hù)，對(duì)傷

口進(jìn)行臨時(shí)包扎止血，120急救車到現(xiàn)場后，立即將傷員交由120急

救人員，送往就近醫(yī)院進(jìn)行系統(tǒng)搶救。

7.4 善后處置

發(fā)生爆破安全事故后，善后處理工作應(yīng)由書記、生產(chǎn)副經(jīng)理、技術(shù)負(fù)責(zé)人、工會(huì)主席及醫(yī)院負(fù)責(zé)處理。

7.4.1 要采取各種有效措施，做好傷亡者家屬的安撫工作，做好受傷者的醫(yī)療救護(hù)工作，協(xié)調(diào)工傷保險(xiǎn)的理賠工作。

7.4.2 生產(chǎn)、技術(shù)、安檢部門認(rèn)真分析事故原因，強(qiáng)化安全管理，深化安全專項(xiàng)整治，制定防范措施。

7.4.3 深刻吸取事故教訓(xùn)，加大安全投入，認(rèn)真落實(shí)安全生產(chǎn)責(zé)任，強(qiáng)化安全技術(shù)培訓(xùn)，盡快恢復(fù)生產(chǎn)，防止類似事故再次發(fā)生。

8 認(rèn)識(shí)與體會(huì)

通過吳家?guī)X隧道光面爆破技術(shù)的探索與實(shí)踐，使我們對(duì)光面爆破在新奧法施工中的重要性有了更加深刻的認(rèn)識(shí)?？偨Y(jié)出要搞好光面爆破需做好以下幾點(diǎn)：

8.1 領(lǐng)導(dǎo)重視

各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)要重視光面爆破，要充分認(rèn)識(shí)光面爆破對(duì)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的巨大影響，以測算每超挖5cm，則隧道每米直接增加成本400元，而對(duì)后續(xù)噴錨支護(hù)和防水板施工影響及對(duì)其所造成的間接損失更是驚人，因此，各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)必須高度重視爆破問題，下大力抓好光面爆破。

8.2 提高職工的技術(shù)素質(zhì)

提高職工技術(shù)素質(zhì)是搞好光面爆破的基本保證。為此，對(duì)職工要搞好崗前培訓(xùn)，進(jìn)行光面爆破基礎(chǔ)教育，使之掌握光面爆破技術(shù)要點(diǎn)，充分認(rèn)識(shí)光面爆破在隧道施工中的重要性及其它各項(xiàng)工作的巨大影響，增強(qiáng)職工在工作中的積極性和責(zé)任感。

8.3 提高鉆爆設(shè)計(jì)質(zhì)量

爆破設(shè)計(jì)只有在符合實(shí)際地質(zhì)條件前提下，才能取得好的爆破效果，爆破是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的科學(xué)，地質(zhì)是千變?nèi)f化的，這就要求爆破設(shè)計(jì)也必須是動(dòng)態(tài)的，必須根據(jù)地質(zhì)變化情況進(jìn)行不斷地調(diào)整，好的爆破效果有賴于符合地質(zhì)實(shí)際的光爆設(shè)計(jì)，好的光爆設(shè)計(jì)來自于豐富的爆破經(jīng)驗(yàn)及理論，以及對(duì)地質(zhì)情況的正確判斷。因此，技術(shù)人員及施工管理人員要堅(jiān)持跟班作業(yè)，對(duì)地質(zhì)情況進(jìn)行逐炮記錄和分析，要詳細(xì)觀察鉆孔推進(jìn)速度和石漿顏色變化情況，及時(shí)對(duì)工作面圍巖情況做出綜合評(píng)估，為修改爆破參數(shù)提供依據(jù)，要根據(jù)不同種類的炮眼在爆破中所起的不同作用，結(jié)合每炮爆破中存在問題，有針對(duì)性地對(duì)爆破參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，若炮眼利用率低，主要是掏槽眼的問題，應(yīng)對(duì)掏槽眼進(jìn)行調(diào)整；若半痕率低，主要原因在周邊眼和內(nèi)圈眼，這時(shí)應(yīng)對(duì)炮眼質(zhì)量（角度、間距等）、裝藥質(zhì)量（藥量及結(jié)構(gòu)等）進(jìn)行檢查調(diào)整。

8.4 堅(jiān)持標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)

爆破是一個(gè)系統(tǒng)工程，爆破作業(yè)諸要素中--設(shè)計(jì)、劃線、鉆孔、裝藥、聯(lián)結(jié)、起爆等都會(huì)對(duì)爆破效果產(chǎn)生直接的影響，只有保證了過程的質(zhì)量，才能保證結(jié)果的質(zhì)量，這就需要實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，每道工序都必須按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作。標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)是提高和維持爆破效果的必要保證，也是鍛煉隊(duì)伍，提高隊(duì)伍素質(zhì)的有效手段。