隧道工程控制爆破技术的探讨与应用分析

隧道工程控制爆破技术的探讨与应用分析

黄李广苏叙华

黄李广苏叙华

中交一公局厦门工程有限公司福建厦门361021

摘要：在隧道工程施工过程中，隧道开挖过程往往受自然条件或人为因素的影响，对施工哟很大的影响。目前，在对隧道进行挖掘的过程中，控制爆破法是最为常用的一种方法，此方法的运用技术相对简单，并且使用效果较好。因此，在明确围岩级别和地质情况的同时，必须熟练掌握好控制爆破技术，才能保障隧道工程施工质量。

关键词：隧道工程；爆破技术；应用

1工程概况

本人2015年10月到2016年11月在福州绕城A3项目从事隧道施工管理工作，本标段隧道共计1.5座，其中道澳隧道长度913.5米，定安隧道（1/2座）长度534米。本标段隧道石方爆破量共计约35万方，且道澳隧道进口处有一座寺庙，为了在施工过程中不对该寺庙产生较大影响，爆破过程中采用控制爆破技术进行作业。

2控制爆破技术

2.1具体含义

控制爆破技术主要是根据施工环境和控制爆破的项目规模。通过各种爆破技术，严格控制爆炸过程和介质的破碎过程。保证爆破的方向、噪音、碎石的滚落及产生冲击波都能在有效的控制范围之内，爆破可以达到预期的效果，从而确保隧道施工的安全有效施工。

2.2主要类型

微差爆破技术，挤压爆破技术，光面爆破技术，预裂爆破技术等。

3爆破技术在隧道施工中的实际运用

该项目主要采用偏心双缓冲垫层切缝聚能预裂爆破技术。

3.1新型预裂爆破原理

隧道软岩偏心双缓冲垫层切缝聚能预裂爆破施工技术主要针对节理裂隙比较发育、低强度地质条件下的公路隧道（如凝灰岩，泥岩，砂岩等）为了提高轮廓控制爆破效果、提高爆破后围岩承载力、减少超挖和欠挖、降低周边孔装药技术难度、加快装药速度、提高工效而研究和开发。采用“开槽管+半圆段+气垫+细分药包+导爆索+电工橡胶固定+导爆索预裂爆破网”该方法形成了一个完整的快速装药预裂爆破装置，除了孔底部的100g增强装药外，它将200g药物包切成4段。它沿着炮眼的轴向均匀排列，使炸药的能量分布在一个密集的点上，能量分布趋于合理均匀；因工艺前置加工，使得复杂的预裂孔施工工艺变得更加简易和方便，现场装药速度加快，装药工效比常规光爆工效提高5%-10%。

导爆索预裂爆破网络技术在周边孔之间形成贯通裂缝，利用岩石高均匀抗压强度和低抗拉强度的特点。形成了围岩的瞬时应力重新分布，沿着轮廓面的曲面形成了一个比周围岩石抗压强度高一个数量级的轴向动压应力拱桥。安全性提高。

3.2操作要点

3.2.1钻孔

隧道爆破钻孔一般分为周边孔，缓冲孔（两个圆），辅助孔，钻孔等。施工过程中，应根据实际情况选择各种爆破孔的爆破参数。根据隧道的岩性和设计要求，合理安排了炮眼。控制超挖的核心之一是使周边钻孔方向和孔网参数的精度。

3.2.2偏心双缓冲垫层切缝聚能预裂爆破装置制作

爆破装置主要由PVC管制成，可在工厂预先生产。为了提高生产效率，PVC管应采用切割机进行切割和加工。制作步骤如下：

切缝管

切缝管为装置主要部件。选择具有一定柔韧性，阻燃性，抗静电性，中等约束强度，合理的性价比和经济性的PVC管。切缝管保持其结构和硬度本身对于爆破能量限制能量的能力和切缝形式的合理设计是至关重要的。根据工程实践，选用厚度为2mm的ø32mmPVC管，整体结构相对均匀，爆破能量约束的方向引导更好，切缝可以实现双向集中切割效果。

为了保证切缝管的刚性和完整性，双向对称间隔切缝设计，切缝宽度为2-3mm，切缝长度为1.0-1.3m。头部和中部相距10厘米，便于设备制造和装配定位。

半圆管片

使用厚度为2mm的ø32mmPVC管，并用切割器切割半圆形段。

装置加工要点

A.采用ø32mmPVC管双向对称间隔切开；

B.在切割狭缝管之前插入适当长度的导爆索（大于爆破孔的深度0.5m-1.0m）；

C.根据围岩等级和强度，确定周边孔的单孔电荷（爆破参数应根据试验炮调整），并将ø32mm200g乳化炸药沿切割成4段。在孔的底部安装100g药物卷用胶带固定。从第三节开始，间隔为20-30厘米，然后加载50克炸药，直到孔口位置，通过切开形成两片切口以压实乳化炸药和导爆索。并用电工胶固定狭缝管和半圆管件。

3.3.3爆破装置安装

目前隔断地震波的常用方法有利用自然断层和人造裂缝来减少爆破对建筑物影响两种。

1）将爆破装置运至爆破施工现场后，轻轻操作，防止损坏。

2）根据爆破施工设计方案，在装置火药时注意与炮眼连接的方向。如果需要，可以适当地校正切割方向，以确保双面切割线平行于轮廓表面。还要确保半圆形段位于轮廓表面的保护侧，然后轻轻将设备推到孔的底部。

3.2.4装药堵塞及起爆网路连接

孔口段封堵。使用20-30厘米长的炮泥在孔口位置堵塞并压实。孔堵塞材料应该是略微湿的粘土。为了提高堵塞的效率和质量，可以使用特殊的炮泥机来加工管形的炮泥。

3.2.5起爆网路连接

引爆线网路应严格按照设计连接，双工连接用于提高网路的可靠性。导爆网中不应有死结，孔内不应有接头，孔外相邻的起爆雷管之间应有足够的距离。

3.2.6瞎炮处理

首先，它应该被引爆。另外还可选择用雷管起爆药包，利用竹木器具将原本炮泥掏出，施工企业应对该环节加以重视，它为高速公路的运营奠定了基础，为人们的出行带来了更大的便利。

3.2.7扩大爆破

施工人员在扩大爆破时应按实际要求来进行，对欠挖、超挖合理控制，如若超挖多便会增大工作量，而欠挖过多则会对结构强度造成影响，据此施工人员应对爆破环节加强管理。在爆破工作中应做好安全管理工作，确保人员撤离后方可进行引爆，如若发现瞎炮应对其进行处理，避免险情的发生。

3.2.8技术优势

1）聚能、精细、高效：因为PVC管约束和切缝聚能作用，炸药能量在装置的径向异性分布，大大提高炸药能量有益能；爆炸物的密集点分布降低了炸药的能量集中，药物分布均匀合理；该设备是一个集成的工厂完成的流程处理，以避免光爆炸充电的随机性。对施工工艺进行了预精化，减少了光爆孔组件的加工过程，节省了时间，大大提高了工作面效率。它符合国家改进，精简，工厂化和预制时代的要求。

2）低碳、节能、安全：由于装药结构的变化和分切爆破能量导向效应的增加，轴向非耦合切缝光面爆破装置的“聚能”效应和“应力拱桥效应”。促进合理使用爆炸能量，80厘米的光爆孔距离具有良好的光爆效果，可以减少钻孔量，并可以减少单个循环中的光爆孔数量。减少雷管、炸药使用量；与常规爆破达到同样进尺，基岩面平整，半孔明显，半孔率达到97%，较破碎的围岩也达到80%-87%，过度挖掘现象大大减少，从而降低了挖掘成本和初支二衬砼的回填量。同时，因减少对围岩扰动，很好保护轮廓面围岩完整性，利用围岩自身的压应力“拱桥效应”，增加了围岩的承载力，减小了支护的承压，从而提高了隧道长期运行的安全性。增加全社会对隧道运行安全的信赖感，社会效益不可估量。

结语：

总之，在隧道工程的施工建设过程中，控制爆破技术的应用对于工程质量的控制以及施工成本的控制起到了关键的作用，科学有效的控制爆破技术使得工程的质量得以提高，施工成本得以降低，为隧道工程施工的顺利进行提供了保障。根据实际环境和施工条件设计施工方案，准确计算爆破用量，炮眼数量和位置等。从而保证了爆破施工的顺利进行，提高了隧道工程的质量，提高了安全性能。

参考文献：

[1]袁良远，唐春海，朱加雄，白玉.高速公路隧道下穿既有铁路隧道控制爆破技术[J].工程爆破，2016，22（01）：64-67.