高速公路隧道掘進(jìn)爆破施工技術(shù)

鄒祎

摘 要：如今，隨著我國(guó)高速公路工程建設(shè)不斷進(jìn)行與發(fā)展，隧道數(shù)量越來(lái)越多，規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，在這種情況下，無(wú)疑對(duì)施工技術(shù)提出了更高要求，尤其是爆破施工技術(shù)，其施工質(zhì)量在很大程度上決定了整個(gè)工程的質(zhì)量。因此，必須引起相關(guān)人員的高度重視。下面筆者就高速公路隧道掘進(jìn)爆破施工技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要闡述 。

關(guān)鍵詞：高速公路;隧道掘進(jìn);爆破

一、工程概況

某高速公路隧道工程開(kāi)挖施工拱部設(shè)計(jì)采用光面爆破方法，邊墻設(shè)計(jì)采用預(yù)裂爆破方法，通過(guò)這樣的施工，能有效保護(hù)隧道圍巖穩(wěn)定性與完整性，并減少實(shí)際超挖數(shù)量，使初支具有良好承載能力。當(dāng)圍巖為V級(jí)時(shí)，采用短臺(tái)階的方法進(jìn)行施工，對(duì)臺(tái)階的長(zhǎng)度，按5-10m 嚴(yán)格控制，使初支能夠及時(shí)得到封閉，保證其有良好承載能力。當(dāng)圍巖為IV級(jí)時(shí)，也采用短臺(tái)階的方法進(jìn)行施工，對(duì)臺(tái)階的長(zhǎng)度，按10-15m 嚴(yán)格控制，在施工中還應(yīng)注意鎖腳處錨桿質(zhì)量。因二襯在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要充分考慮承受的荷載，所以它的施做能比開(kāi)挖表面適當(dāng)滯后，待初支完成，并保持在穩(wěn)定狀態(tài)后進(jìn)行施工。當(dāng)圍巖為III級(jí)時(shí)，采用臺(tái)階法進(jìn)行施工，如果施工的機(jī)械化程度相對(duì)較高，具備能使所有工序都順利完成的條件，則可進(jìn)行全斷面施工?，F(xiàn)圍繞本工程實(shí)際情況，對(duì)其光面爆破施工作如下深入分析。

二、施工方法

（一）放樣布眼

在鉆孔之前，進(jìn)行地質(zhì)勘察，由專業(yè)測(cè)量人員對(duì)開(kāi)挖面上的輪廓線及中線進(jìn)行測(cè)量和繪制，確定炮眼具體位置，位置的相對(duì)偏差要控制在5cm 以內(nèi)。

（二）定位開(kāi)眼

借助鉆孔臺(tái)車實(shí)施鉆眼的過(guò)程中，要注意臺(tái)車和隧道軸線始終平行。將臺(tái)車就位以后，根據(jù)炮眼的布置圖進(jìn)行鉆孔施工。周邊眼與掏槽眼實(shí)際精度應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)具體要求，鉆孔誤差不能超過(guò)3cm。

（三）鉆 孔

鉆孔施工人員應(yīng)認(rèn)真了解炮孔的實(shí)際布置圖，要求能熟練對(duì)各類鑿巖設(shè)備進(jìn)行操作，尤其是對(duì)周邊眼進(jìn)行鉆進(jìn)時(shí)，在臺(tái)車的下方應(yīng)安排專人負(fù)責(zé)指揮，保證其外插角符合要求，通常要控制在2°-3°范圍內(nèi)，盡量使兩茬炮孔之間的交界部位臺(tái)階在15cm 以內(nèi)。此外，還應(yīng)以炮眼具體位置及掌子面上巖石平整度為依據(jù)，確定并調(diào)整炮眼的實(shí)際深度，使炮眼處于相同的斷面。需要注意的是掏槽眼深度需要比輔助眼大10cm。

（四）鉆爆設(shè)計(jì)

鉆爆設(shè)計(jì)對(duì)后續(xù)施工有決定性作用，在爆破施工前，必須認(rèn)真做好鉆爆設(shè)計(jì)。

1、 設(shè)計(jì)原則

在鉆爆設(shè)計(jì)過(guò)程中需要嚴(yán)格遵循以下基本原則：以地質(zhì)條件為依據(jù)，結(jié)合開(kāi)挖的進(jìn)尺與斷面，制定合理的爆破設(shè)計(jì)方案。以圍巖的特點(diǎn)為依據(jù)，確定周邊眼之間的距離，選擇適宜的抵抗線，對(duì)于輔助眼，應(yīng)進(jìn)行交錯(cuò)布置，并保證布孔的均勻性，但輔助眼和周邊眼需要處于相同垂直面，對(duì)于掏槽眼，可在設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上適當(dāng)加深。周邊眼實(shí)際裝藥量必須得到嚴(yán)格的控制，用較小的直徑進(jìn)行連續(xù)裝藥，確保藥量可以整個(gè)長(zhǎng)度上均勻分布。另外，通過(guò)對(duì)導(dǎo)爆索起爆的合理應(yīng)用，能有效縮短起爆的時(shí)差。

2、 鉆爆參數(shù)

鉆爆的參數(shù)需要通過(guò)專門的爆破試驗(yàn)來(lái)確定，在試驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格參照相關(guān)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，具體包括：①當(dāng)巖石硬質(zhì)巖時(shí)，周邊眼的間隔距離按55-70cm 嚴(yán)格控制，最小抵抗線按60-80cm 控制，相對(duì)距為0.7-1.0，裝藥參數(shù)為 0.30-0.35kg/m。②當(dāng)巖石為中硬質(zhì)巖時(shí)，周邊眼的間隔距離按45-65cm 嚴(yán)格控制，最小抵抗線按50-70cm 控制，相對(duì)距為0.7-1.0，裝藥參數(shù)為 0.20-0.30kg/m。③當(dāng)巖石為軟質(zhì)巖時(shí)，周邊眼的間隔距離按35-50cm 嚴(yán)格控制，最小抵抗線按 45-60cm 控制，相對(duì)距為 0.5-0.8，裝藥參數(shù)為 0.07-0.12kg/m。

3 、掏槽方式

掏槽按斜眼楔型進(jìn)行，以此有效減少鉆孔的數(shù)量，并縮短用于鉆孔的時(shí)間，以保證開(kāi)挖施工速度。

4 、裝藥結(jié)構(gòu)與炮孔堵塞

周邊眼使用直徑相對(duì)較小的藥卷進(jìn)行連續(xù)裝藥，當(dāng)巖石質(zhì)地相對(duì)較軟時(shí)，還需使用導(dǎo)爆索。每個(gè)炮孔裝好藥以后應(yīng)使用炮泥進(jìn)行堵塞，堵塞的長(zhǎng)度應(yīng)達(dá)到 40cm 以上。

5、 爆破效果的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與優(yōu)化設(shè)計(jì)

在爆破效果的檢查中，需要注意以下內(nèi)容：超挖與欠挖的檢查;輪廓面是否保持圓順，開(kāi)挖避免是否保持平整;進(jìn)尺是否滿足相關(guān)設(shè)計(jì)要求;爆破后產(chǎn)生的石渣能否滿足裝渣的要求;確定各炮眼痕跡實(shí)際保存率，當(dāng)為硬質(zhì)巖時(shí)，應(yīng)達(dá)到 80%以上，當(dāng)為軟質(zhì)巖時(shí)，應(yīng)達(dá)到 60%以上，同時(shí)要在輪廓的表面得到均勻分布。在爆破完成以后對(duì)爆破的效果進(jìn)行檢查，當(dāng)效果不能達(dá)到要求時(shí)，應(yīng)分析其原因，并對(duì)爆破參數(shù)進(jìn)行修正，以保證爆破的效果。以巖層節(jié)理裂隙等的實(shí)際發(fā)育情況為依據(jù)，對(duì)炮眼之間的距離進(jìn)行修正，尤其是周邊眼。如果石渣的塊度較小，則說(shuō)明輔助眼實(shí)際分布過(guò)密，相反，如果石渣的跨度較大，則說(shuō)明輔助眼的實(shí)際分布過(guò)稀。以開(kāi)挖面上的實(shí)際凹凸情況為依據(jù)，對(duì)鉆孔的實(shí)際深度做合理修正，使各炮眼的底部處于同一斷面。

（五）清孔與裝藥

在裝藥開(kāi)始前，用炮溝與高壓風(fēng)管進(jìn)行清孔，清除鉆孔中的所有石屑。完成清孔，并檢查確認(rèn)合格后，開(kāi)始裝藥。裝藥應(yīng)在分片組以后嚴(yán)格按照布置圖進(jìn)行，各雷管應(yīng)做到對(duì)號(hào)入座。裝藥完成后，使用炮泥對(duì)炮孔進(jìn)行堵塞，此時(shí)堵塞的長(zhǎng)度應(yīng)達(dá)到 20cm 以上。

（六）連接起爆網(wǎng)絡(luò)

本工程的光面爆破起爆網(wǎng)絡(luò)采用復(fù)合式的網(wǎng)絡(luò)，用于提高起爆準(zhǔn)確性與可靠性。在連接的過(guò)程中應(yīng)注意，導(dǎo)爆管不可拉結(jié)，每個(gè)炮眼中的雷管連接數(shù)量必須完全一致。將起爆的網(wǎng)絡(luò)連接好之后，安排專人進(jìn)行檢查。完成檢查，并確認(rèn)合格以后，開(kāi)始引爆。

（七）瞎炮處理

當(dāng)發(fā)現(xiàn)瞎炮時(shí)，首先需要查明其產(chǎn)生原因。若瞎炮是由于孔外管破損產(chǎn)生的，需將破損的部位切除，然后對(duì)導(dǎo)爆管進(jìn)行二次連接，此時(shí)要注意接頭需要盡可能與炮眼相接近。若瞎炮是由于孔中管破損產(chǎn)生的，首先要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行有效保護(hù)，然后由專業(yè)到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處理方案的制定，不允許私自處理。

（八）安全保證

隧道施工是一項(xiàng)安全風(fēng)險(xiǎn)很高的工作，在施工中應(yīng)注意下列幾點(diǎn)：1）施工中應(yīng)堅(jiān)持將地質(zhì)條件作為先導(dǎo)，動(dòng)態(tài)掌握掌子面發(fā)生的變化，當(dāng)存在異常地質(zhì)情況時(shí)，應(yīng)做好初支與超前支護(hù)。2）施工中應(yīng)嚴(yán)格遵循先支護(hù)頂部，再進(jìn)行開(kāi)挖施工的基本原則。3）開(kāi)挖中對(duì)每循環(huán)進(jìn)尺予以嚴(yán)格控制，待開(kāi)挖成型以后，立即初支，保證各工序之間順利銜接，盡可能早的對(duì)仰拱進(jìn)行施做，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)受力條件的有效改善，在特殊地段要對(duì)鋼格柵之間的距離進(jìn)行適當(dāng)縮短，并對(duì)超前錨桿進(jìn)行適當(dāng)加密處理。4）加強(qiáng)施工過(guò)程中的檢測(cè)與量測(cè)，完成對(duì)初支的施工后，對(duì)拱頂實(shí)際下沉量與墻腰實(shí)際收斂進(jìn)行準(zhǔn)確量測(cè)，并對(duì)通過(guò)量測(cè)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，當(dāng)發(fā)現(xiàn)存在異常時(shí)，不可進(jìn)行開(kāi)挖，而是要采取措施對(duì)圍巖進(jìn)行加固處理。

三、結(jié)語(yǔ)

總之，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國(guó)在高速公路建設(shè)上取得了巨大的進(jìn)步。隧道工程是高速公路工程中非常重要的一部分，其施工管理工作對(duì)施工質(zhì)量以及施工安全有著直接的影響。而爆破施工是整個(gè)隧道工程非常關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，也是我國(guó)山川地區(qū)建設(shè)公路的重要施工技術(shù)，在施工中，需要按照施工的要求來(lái)確定技術(shù)參數(shù)，保證不會(huì)給周邊結(jié)構(gòu)造成影響的基礎(chǔ)上完成整個(gè)施工過(guò)程，從而可以保證隧道工程的質(zhì)量，滿足公路運(yùn)行的需要。

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