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摘要：為了對(duì)復(fù)雜地質(zhì)山嶺地區(qū)隧道工程爆破施工技術(shù)進(jìn)行探究，通過一套理論依據(jù)并結(jié)合實(shí)際工程案例，對(duì)爆破方案、爆破技術(shù)進(jìn)行深入分析。以大前石嶺隧道工程為例，探究復(fù)雜地質(zhì)山嶺地區(qū)的隧道工程爆破施工要點(diǎn)，制訂施工方案，并結(jié)合工程實(shí)際，采用切實(shí)可行的隧道工程爆破施工技術(shù)，以此降低爆破震動(dòng)帶來的影響，保證隧道施工順利進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜地質(zhì)山嶺地區(qū)；隧道工程；爆破施工技術(shù)

水利、交通等工程在建設(shè)過程中會(huì)面對(duì)很多復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境，如果采用的施工技術(shù)不合理，將會(huì)影響工程建設(shè)效果和質(zhì)量。復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下的隧道工程建設(shè)，如果采用的爆破施工工藝不規(guī)范，將會(huì)給工程整體結(jié)構(gòu)及周圍環(huán)境帶來直接影響，甚至?xí)斐扇藛T傷亡。隨著復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下隧道工程規(guī)模的擴(kuò)大，對(duì)爆破施工技術(shù)進(jìn)行深入分析顯得非常重要。通過對(duì)工程所處環(huán)境分析，制訂合理的爆破施工方案，優(yōu)化施工設(shè)計(jì)內(nèi)容，給隧道施工工作順利進(jìn)行打下基礎(chǔ)。

1工程概況

大前石嶺隧道位于姜家堡子?xùn)|側(cè)5km，沿八里甸子村道西走，交通比較方便。該隧道起止里程DK69+225～DK71+685，隧道全長2460m。圍巖類別為Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ級(jí)，其中Ⅵ級(jí)圍巖140m（含17m明洞）、Ⅴ級(jí)圍巖170m、Ⅳ級(jí)圍巖365m，Ⅲ級(jí)圍巖800m、Ⅱ級(jí)圍巖985m。隧道內(nèi)設(shè)置雙側(cè)保溫水溝、雙側(cè)電纜槽，隧道出口低洞口段距洞口400m設(shè)置中心深埋水溝。隧道內(nèi)設(shè)小避車洞69個(gè)，大避車洞8個(gè)，大避車洞預(yù)留余長電纜腔、絕緣梯車洞8個(gè)。該隧道表覆第四系全新統(tǒng)坡殘積層（Q4dl+pl），下覆震旦系（Z1）石英砂巖。其地層由新至老分述為：（1）巖堆。大部分無土壤和植被覆蓋，為裸露碎石或大塊石，少部分有土壤覆蓋，植被良好，多為低矮灌木及喬木；巖堆巖塊一般粒徑0.3～1.5m，屬于大石巖堆，巖堆厚度不均勻，為5～16m；巖堆結(jié)構(gòu)松散，空隙度大，植被發(fā)育地區(qū)充填細(xì)顆粒，具有弱黏性。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查結(jié)果，該巖堆發(fā)育階段屬于第二階段（趨向停止發(fā)展階段），巖堆巖塊巖性為石英砂巖，屬于硬質(zhì)巖石。巖堆安息角為32°，滲透系數(shù)K=60m/d。（2）石英砂巖。強(qiáng)風(fēng)化～弱風(fēng)化，砂礫、塊狀結(jié)構(gòu)，節(jié)理發(fā)育，巖芯呈碎塊狀及柱狀。

2復(fù)雜地質(zhì)山嶺地區(qū)的隧道工程爆破施工

2.1施工方法

在本工程中，隧道Ⅱ、Ⅲ級(jí)圍巖均采取全斷面挖設(shè)方式，鑿巖多功能臺(tái)架、YT28風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)鉆孔，通過人工方式裝藥，并將其裝入到雷管中，實(shí)現(xiàn)爆破處理。在Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖中，一般地段根據(jù)超前對(duì)策采取臺(tái)階法施工，在鑿巖多功能臺(tái)架、YT28風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)的配合下鉆孔，人工裝藥，分段毫秒雷管及塑料導(dǎo)爆管起爆，實(shí)現(xiàn)光面爆破［1］。

2.2爆破設(shè)計(jì)

2.2.1測量放線

在鉆孔施工之前，需要做好測量放樣工作，精準(zhǔn)描繪挖設(shè)輪廓線和周邊眼位置，利用激光鉛直儀對(duì)邊線位置進(jìn)行測量。在約50m的位置處設(shè)定中線樁，每間隔100m的位置設(shè)定一個(gè)臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)。在每次測量放線過程中，應(yīng)該對(duì)上次爆破斷面情況及時(shí)核查，利用隧道挖設(shè)斷面測量系統(tǒng)對(duì)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并適當(dāng)調(diào)節(jié)爆破參數(shù)，從而獲取理想的爆破效果。

2.2.2鉆孔作業(yè)

在鉆孔之前，鉆孔工作人員應(yīng)該對(duì)炮眼分布情況有所了解，嚴(yán)格根據(jù)鉆爆設(shè)計(jì)方案施工。尤其是周邊眼及掏槽眼位置，在沒有經(jīng)過上級(jí)部門許可的情況下不可隨意修改。定人定位，周邊眼及掏槽眼需要安排工作經(jīng)驗(yàn)豐富的人員負(fù)責(zé)，鉆研機(jī)鉆桿位置確定以后，鉆孔位置偏差不得超過50mm，保證鉆孔方向平行，不可出現(xiàn)交錯(cuò)狀況［2］。周邊眼鉆孔外差角度的控制，一般眼深3m位置外插角不得大于30°，眼深5m位置外插角不得大于20°，讓兩茬炮接口位置臺(tái)階不得超過150mm。

2.2.3周邊眼的裝藥結(jié)構(gòu)

周邊眼裝藥結(jié)構(gòu)作為實(shí)現(xiàn)光面爆破的重要因素，要合理把控周邊眼裝藥量，保證裝藥結(jié)構(gòu)的合理性，讓炸藥分布均勻。在施工過程中，采取不耦合裝藥結(jié)構(gòu)，不耦合裝藥系數(shù)通常把控在1.7左右。

2.2.4裝藥及聯(lián)結(jié)起爆網(wǎng)路起爆

在選擇炸藥過程中，需要結(jié)合巖石強(qiáng)度選擇對(duì)應(yīng)的炸藥類型。對(duì)于周圍富有水源的地段，則需要選擇乳化炸藥，其余位置則選用2號(hào)巖石硝銨炸藥［3］。在周邊眼位置，采用直徑為25×200mm小藥卷，不耦合裝藥；其余炮眼則采用直徑為40×200mm藥卷，連續(xù)裝藥。利用塑料導(dǎo)爆管、毫秒雷管起爆系統(tǒng)起爆。在裝藥過程中，應(yīng)該參考鉆爆設(shè)計(jì)圖紙參與確定裝藥數(shù)量，由上至下進(jìn)行，導(dǎo)爆管應(yīng)該事先對(duì)號(hào)入座。所有炮眼都要利用炮泥封堵，堵塞長度不得低于20cm。在起爆網(wǎng)路中，采取簇并聯(lián)方式，形成復(fù)式網(wǎng)路，從而確保起爆的具體性和真實(shí)性。在聯(lián)結(jié)過程中需要注意，導(dǎo)爆管不可出現(xiàn)打結(jié)現(xiàn)象，各個(gè)炮眼雷管連接次數(shù)應(yīng)該統(tǒng)一，引爆雷管需要利用黑膠帶進(jìn)行捆扎處理。在網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合以后，需要安排專業(yè)人員進(jìn)行全面檢查。

2.2.5爆破作業(yè)管理控制

根據(jù)“一標(biāo)準(zhǔn)、二要求、三控制、四保證”施工要求，開展光面爆破施工工作。“一標(biāo)準(zhǔn)”指一個(gè)控制標(biāo)準(zhǔn)。“二要求”指鉆研施工要求及裝藥連線施工要求。“三控制”包含了鉆眼角度、深度及密度的控制，裝藥量的控制以及測量放線精度的控制。“四保證”是指思想態(tài)度保證，不可有“寧超勿欠”思想；技術(shù)管理保證，及時(shí)結(jié)合隧道工程爆破情況，修改爆破參數(shù)；施工質(zhì)量保證，全面落實(shí)職責(zé)管理體系，由專業(yè)人員負(fù)責(zé)管理，實(shí)施自檢及互檢；經(jīng)濟(jì)效益保證，建立經(jīng)濟(jì)職責(zé)體系［4］。在裝藥之前，各個(gè)炮眼都要用高壓風(fēng)清理，嚴(yán)格按照爆破設(shè)計(jì)裝藥結(jié)構(gòu)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，做好連接網(wǎng)絡(luò)工作，控制好導(dǎo)爆索連接方向。

2.2.6微震爆破

隧道周圍采取光面爆破施工技術(shù)，對(duì)于不良地質(zhì)，則采取微震控制光面爆破。結(jié)合以往工作經(jīng)驗(yàn)，爆破過程中產(chǎn)生的大振速位置一般為掏槽爆破、底板或底角爆破、周邊光面爆破。基于此，在爆破施工過程中，需要采取楔形復(fù)式掏槽技術(shù)施工，也就是結(jié)合爆破震動(dòng)幅度控制炸藥用量；對(duì)藥量大的炮眼，采取分段爆破施工方式。

3復(fù)雜地質(zhì)山嶺地區(qū)的隧道工程爆破施工技術(shù)

3.1減震掏槽施工技術(shù)

在隧道爆破施工過程中，挖槽爆破作為當(dāng)前工程行業(yè)重點(diǎn)關(guān)注的施工技術(shù)，掏槽爆破質(zhì)量如何，將會(huì)給爆破挖設(shè)效果帶來直接影響，挖槽孔深將影響隧道掘進(jìn)深度。在工程施工過程中，如果洞門頂部設(shè)有截水天溝，并且截水天溝中線距邊、仰坡開挖邊緣大于5m，需要結(jié)合其坡度情況，采取減震掏槽施工技術(shù)，防止發(fā)生淤積現(xiàn)象。在洞門端墻及擋翼墻背后位置設(shè)有一個(gè)排水盲溝網(wǎng)，利用外包土工布設(shè)定塑料排水盲溝，橫豎間距均為2m，橫向、豎向位置采用塑料排水盲溝，排水盲溝在路基面高度處采用ϕ100PVC管排入側(cè)溝。為了給后續(xù)爆破施工工作順利開展提供條件，在進(jìn)行掏槽爆破過程中，需要結(jié)合掏槽爆破特點(diǎn)，選擇最佳的施工工藝，并控制掏槽爆破過程中的影響，減少爆破震動(dòng)，保證周圍建筑安全［6］。

3.2毫秒延時(shí)爆破技術(shù)

在隧道施工過程中，如果隧道工作面溫度高，將會(huì)給施工人員生命安全帶來直接影響。為了保證施工正常運(yùn)行，減少對(duì)施工人員的危害，需要采取毫秒延時(shí)爆破技術(shù)，也就是通過采用毫秒雷管微差爆破技術(shù)，實(shí)現(xiàn)光面爆破，根據(jù)不同的地質(zhì)構(gòu)造及圍巖級(jí)別采用不同的爆破參數(shù)，使爆破震動(dòng)減到最低。在隧道工程施工過程中，采用微差起爆技術(shù)，科學(xué)控制炸藥用量，能夠減少震動(dòng)效應(yīng)對(duì)隧道工程的影響，確保工程建設(shè)安全。

3.3延時(shí)干擾減震技術(shù)

爆破地震波作為具有震前性的衰減正弦波，假設(shè)把各個(gè)炮孔延時(shí)設(shè)計(jì)規(guī)劃在一定時(shí)差范疇內(nèi)。在爆破過程中，震波在相位上為倒相的，讓主震波峰疊加，實(shí)現(xiàn)干擾抵消，讓前爆孔和后爆孔實(shí)現(xiàn)孔間干擾減震。通過這種方式，能夠精準(zhǔn)地計(jì)算出爆破地震波主波頻率，達(dá)到減震的效果。在隧道施工過程中，應(yīng)該結(jié)合爆破震動(dòng)產(chǎn)生原理、傳播路徑等，探究各個(gè)爆源和傳播介質(zhì)爆破地震波傳播規(guī)律，建立物理模型。根據(jù)工程實(shí)際情況，建立巖石、混凝土等介質(zhì)的爆破沖擊損傷安全判據(jù)，降低震波給周圍建筑帶來的影響，通過干擾減震，保證施工安全。

4結(jié)語

對(duì)于復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下的隧道工程建設(shè)施工，要想保證工程整體質(zhì)量，在爆破施工過程中，需要結(jié)合工程實(shí)際情況，合理設(shè)計(jì)施工方案，加強(qiáng)爆破過程控制，科學(xué)把控炸藥量，明確各個(gè)爆破設(shè)計(jì)參數(shù)，讓爆破工作順利進(jìn)行，減少爆破過程帶來的影響，確保工程質(zhì)量安全。

參考文獻(xiàn)：

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［3］張子坤.談長大隧道軟弱圍巖聚能水壓光面爆破施工技術(shù)［J］.工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2019（9）：215-217.

［4］鄒興林.連拱隧道控制爆破施工技術(shù)及其數(shù)值模擬［J］.工程爆破，2019，25（2）：19-25.

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［7］陳慶章，匡亞州，劉蕊.土巖復(fù)合地層區(qū)間隧道爆破施工數(shù)值模擬研究［J］.施工技術(shù)，2019，48（1）：70-73.

作者:王玉琪 單位:中鐵十八局集團(tuán)