橫三路隧道爆破施工方案設(shè)計(jì)

張　安

（中鐵二十二局集團(tuán)第四工程有限公司　河北保定　074000）

橫三路隧道爆破施工方案設(shè)計(jì)

張安

（中鐵二十二局集團(tuán)第四工程有限公司河北保定074000）

以橫三路隧道工程為背景，根據(jù)隧道的工程地質(zhì)條件，確定不同地段采用的施工方法，闡述鉆爆法設(shè)計(jì)的原則和步驟，給出不同施工方法的炮眼布置圖和爆破參數(shù)表，同時(shí)對施工質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行論述，從中得出一些基本規(guī)律，對今后相關(guān)工程提供一些借鑒。

鉆爆法爆破參數(shù)施工方案

1　工程概況

橫三路隧道位于仁懷市茅臺鎮(zhèn)中華村、太平村，與茅臺酒廠老廠區(qū)毗鄰。左隧起訖里程ZK2+368.286-ZK2+698.212；隧道全長329.926 m，線路單向兩車道，雙向四車道，設(shè)計(jì)時(shí)速為30 km/h，全隧道為單面下坡，坡率為2.92 %，路面橫坡1.5 %的單向破，限界凈高5.0 m，限界凈寬10.75 m。左隧起訖里程YK2+365-YK2+681；隧道全長316 m，線路單向兩車道，雙向四車道，設(shè)計(jì)時(shí)速為30 km/h，全隧道為單面下坡，坡率為3.00 %，路面橫坡1.5 %的單向坡，限界凈高5.0 m，限界凈寬10.75 m。

2　工程地質(zhì)條件

隧道進(jìn)口ZK2+368.286～397.210、YK2+365～386屬Ⅴ級圍巖，侏羅系香溪組（J2X）灰黃色薄層鐵質(zhì)砂巖，為較硬巖，節(jié)理裂隙極發(fā)育，巖體以構(gòu)造節(jié)理為主，巖體較破碎，完整系數(shù)Kv為0.15,右洞存在砂巖層；ZK2+397.210～452.030、ZK2+621.900～698.212，YK2+386～449.5、YK2+646.9～681屬Ⅲ級圍巖，侏羅系香溪組（J2X）灰黃色薄層鐵質(zhì)砂巖，為較硬巖，節(jié)理裂隙較發(fā)育，巖體以構(gòu)造節(jié)理為主，巖體較破碎；巖體較破碎, 完整系數(shù) Kv:0.36，右洞存在砂巖層；ZK2+452.030～621.900、YK2+449.5～646.9屬Ⅳ級圍巖，侏羅系香溪組（J2X）淺灰色薄層鐵質(zhì)砂巖，為較硬巖，巖石較完整，巖性多為柱狀，完整系數(shù)Kv為0.76。

3　隧道總體施工方案

本工程隧道長度短，隧道從出口方向進(jìn)洞，獨(dú)頭掘進(jìn)。采用人工風(fēng)動鑿巖機(jī)鉆孔，采用楔形掏槽的爆破作業(yè)方式掘進(jìn)，并控制循環(huán)進(jìn)尺過長，避免產(chǎn)生的爆破有害效應(yīng)超過安全規(guī)程規(guī)定，本工程設(shè)計(jì)Ⅲ、IV級圍巖循環(huán)進(jìn)尺不大于2榀拱架間距，V級圍巖循環(huán)進(jìn)尺不大于1榀拱架間距。如遇地層較差時(shí)，爆破技術(shù)人員應(yīng)及時(shí)根據(jù)現(xiàn)場情況修改爆破進(jìn)尺及爆破參數(shù)。

隧道洞口明挖段開挖完成進(jìn)行超前管棚施工穩(wěn)定圍巖后，可開始進(jìn)行暗洞開挖。開挖采用鉆爆破法，裝載機(jī)裝碴，自卸汽車運(yùn)輸，施工中按“弱爆破、多循環(huán)、早支護(hù)、勤量測”的原則進(jìn)行，隨開挖隨支護(hù)，防止因支護(hù)不及時(shí)導(dǎo)致坍方 。

4　爆破方案設(shè)計(jì)

（1）設(shè)計(jì)原則

采用光面爆破。根據(jù)地質(zhì)條件，開挖斷面、開挖進(jìn)尺，爆破器材等條件編制爆破設(shè)計(jì)。

根據(jù)圍巖特點(diǎn)合理選擇周邊眼間距及最小抵抗線，輔助眼交錯(cuò)均勻布置，周邊眼與輔助眼眼底應(yīng)在同一垂直面上，掏槽眼加深20 cm。

嚴(yán)格控制周邊眼的裝藥量，采用小直徑連續(xù)裝藥，使藥量沿炮眼全長均勻分布。

采用非電毫秒微差雷管起爆，周邊眼采用導(dǎo)爆索起爆，以減小起爆時(shí)差。

（2）鉆爆參數(shù)的選擇

通過爆破試驗(yàn)確定爆破參數(shù)，試驗(yàn)時(shí)相關(guān)參數(shù)參照表1。

表1　光面爆破參數(shù)表

（3）掏槽方式

采用斜眼鍥型掏槽，減少鉆眼數(shù)量，縮短鉆眼時(shí)間，提高開挖速度。

（4）裝藥結(jié)構(gòu)及堵塞方式

裝藥結(jié)構(gòu)：周邊眼用小直徑藥卷連續(xù)裝藥，巖石很軟時(shí)采用導(dǎo)爆索。

堵塞方式：所有裝藥炮眼用炮泥堵塞，周邊眼堵塞長度不小于40 cm。

（5）爆破效果監(jiān)測及爆破設(shè)計(jì)優(yōu)化

爆破效果檢查：超欠挖檢查；開挖輪廓圓順，開挖面平整檢查；爆破進(jìn)尺是否達(dá)到爆破設(shè)計(jì)要求；爆出石碴塊是否適合裝碴要求；炮眼痕跡保存率，硬巖≥80 %，中硬巖≥60 %并在開挖輪廓面上均勻分布；兩次爆破銜接臺階不大于10 cm。

爆破設(shè)計(jì)優(yōu)化：每次爆破后檢查爆破效果，分析原因及時(shí)修正爆破參數(shù)，提高爆破效果，改善技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)；根據(jù)巖層節(jié)理裂隙發(fā)育、巖性軟硬情況，修正眼距，用藥量，特別是周邊眼；根據(jù)爆破后石碴的塊度修正參數(shù)。石碴塊度小，說明輔助眼布置偏密；塊度大說明炮眼偏疏；根據(jù)開挖面凹凸情況修正鉆眼深度，爆破眼眼底基本上落在同一斷面上。

（6）清孔

裝藥前，必須用鋼筋彎制的炮鉤和小于炮眼直徑的高壓風(fēng)管輸入高壓風(fēng)將炮眼石屑刮出和吹凈。

（7）裝藥

裝藥需分片組按照炮眼設(shè)計(jì)布置圖自上而下進(jìn)行，雷管要對號入座。所有炮眼均以泡泥賭塞，堵塞長度不小于20 cm。眼徑為45 mm，周邊眼采用間隔不耦合裝藥，其它眼采用連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)，炮孔堵塞用硬泥混合砂子，起爆方式為孔內(nèi)微差起爆；采用非電毫秒雷管起爆。

V級圍巖地段采用施工中隔壁法施工（每次掘進(jìn)1榀拱架間距），炮眼布置如圖1所示，爆破參數(shù)見表2。

圖 1　中隔壁法炮眼布置

表2　中隔壁法爆破參數(shù)表

Ⅲ、Ⅳ級圍巖地段采用上下臺階法施工（每次掘進(jìn)2榀拱架間距），炮眼布置如圖2所示，上臺階爆破參數(shù)見表3，下臺階爆破參數(shù)見表4。

圖 2　上下臺階法炮眼布

表3　上臺階爆破參數(shù)表

表4　下臺階爆破參數(shù)表

（8）連接起爆網(wǎng)絡(luò)

起爆網(wǎng)絡(luò)為復(fù)式網(wǎng)絡(luò)，以保證起爆的可靠性和準(zhǔn)確性。連接時(shí)要注意：導(dǎo)爆管不能打結(jié)和拉細(xì)；各炮眼雷管連接次數(shù)應(yīng)相同；引爆雷管應(yīng)用黑膠布包扎在離一簇導(dǎo)爆管自由端10cm以上處。網(wǎng)絡(luò)連接好后，要有專人負(fù)責(zé)檢查。待檢查完畢，確認(rèn)無誤，安全警戒布置到位后，起爆引爆雷管。

（9）瞎炮的處理

發(fā)現(xiàn)瞎炮，應(yīng)首先查明原因。如果是孔外的導(dǎo)爆管損壞引起的瞎炮，則切去損壞部分重新連接導(dǎo)爆管即可，接頭應(yīng)盡量靠近炮眼。如因孔內(nèi)導(dǎo)爆管損壞或其本身存在問題造成瞎炮，應(yīng)保護(hù)好現(xiàn)場，邀請爆破專家現(xiàn)場確定處理方案，不得私自處理。

5　質(zhì)量檢驗(yàn)

（1）超欠挖

爆破后的圍巖面應(yīng)圓順平整無欠挖，拱部超挖量（平均線性超挖）應(yīng)控制在5cm內(nèi)，邊墻（單側(cè)）超挖量控制在10 cm內(nèi)，仰拱超挖量控制在10 cm內(nèi)。當(dāng)出現(xiàn)超挖時(shí)，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)、規(guī)范規(guī)定的材料回填密實(shí)，并做好回填注漿。

（2）半眼保存率

圍巖為整體性較好的堅(jiān)硬巖石時(shí)，半眼痕保存率大于80 %，中硬巖石大于70 %，軟巖大于50 %。

（3）對圍巖的破壞程度

爆破后圍巖上無粉碎巖石和明顯裂縫，炮眼利用率大于90 %。

6　結(jié)語

本文以橫三路隧道工程為背景，根據(jù)隧道的工程地質(zhì)條件，確定了隧道的總體施工方案，闡述了鉆爆法設(shè)計(jì)的原則和步驟，給出了不同施工方法的炮眼布置圖和爆破參數(shù)表，最后給出了鉆爆法施工的質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，從中得出一些基本規(guī)律，對今后相關(guān)工程提供一些借鑒。

[1]李平.隧道光面爆破技術(shù)與應(yīng)用[J].中國礦業(yè),2007(7):108～110

[2]王海亮.工程爆破[M].北京:中國鐵道出版社,2008

[3]汪旭光,于亞倫,等.爆破安全規(guī)程實(shí)施手冊[M].北京:人民交通出版社,2004

[4]夏紅兵,汪海波,等.爆破震動效應(yīng)控制技術(shù)綜合分析[J].工程爆破,2007(6):83～86

Design of Blasting Construction Scheme for Hengsan Road Tunnel

ZHANG An
(The 4th Engineering Co. Ltd. of the 22th Bureau Group of China RailwayBaoding 074000China)

Based on the tunnel project of Hengsan road and its engineering geological conditions, this paper introduces the construction methods in different sections of the tunnel. The design principles and steps of drilling and blasting method are elaborated. Blast hole layout and blasting parameters table of different construction methods is given. At the same time, construction quality inspection standards are discussed. We can obtain some basic rules from this paper. These experiences will provide some

to the similar project in the future.

drilling and blasting methodblasting parametersconstruction scheme

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1673-1816(2015)04-0046-05

2015-10-14

張安（1982-），男，河北興隆人，學(xué)士，工程師，研究方向土木工程施工技術(shù)。