淺談爆破控制在隧道施工中的重要性

1、淺談爆破控制在隧道施工中的重要性摘要：文章結(jié)合舊關(guān)隧道的施工經(jīng)歷，闡述了爆破控制在隧道施工中的重要性和爆破控制的施工要點(diǎn)，說(shuō)明了施工中要采用先進(jìn)、科學(xué)的爆破工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)“保護(hù)圍巖、少欠少超的根本目的。關(guān)鍵詞：爆破控制；隧道；施工國(guó)道307線舊關(guān)一新店公路改建工程舊關(guān)隧道位于陽(yáng)泉市平定縣境內(nèi)，按二級(jí)公路修建，隧址區(qū)位于娘子關(guān)井徑早古生寬緩復(fù)向斜的核心部位，主要為露中奧陶統(tǒng)上馬家溝組灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r。地層平緩、產(chǎn)狀2703401035，為波浪起伏的單斜構(gòu)造。地調(diào)未見(jiàn)斷裂構(gòu)造，主要發(fā)育23組節(jié)理構(gòu)造。隧道穿越平定縣舊關(guān)村以東山體，全長(zhǎng)1540，凈寬10.0，凈高6.93，建筑限界高度5.0。隧道按二級(jí)

2、公路60k/h行車速度標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。該工程于2022年7月開(kāi)工建立。2022年8月完工。筆者作為工程的主要負(fù)責(zé)人，組織、參與了整個(gè)工程的建立施行。在舊關(guān)隧道建成過(guò)程中，深切體會(huì)到爆破控制在隧道施工中占具重要地位，爆破控制的成功與否將直接影響到隧道的工程質(zhì)量、施工平安、工程進(jìn)度、經(jīng)濟(jì)效益和管理效果。1爆破控制對(duì)隧道施工的影響1.1工程質(zhì)量方面按照新奧法設(shè)計(jì)施工的隧道工程，以充分發(fā)揮山體圍巖自承才能為根本原理。隧道施工的一個(gè)重點(diǎn)環(huán)節(jié)就是保護(hù)圍巖，最大程度地降低對(duì)圍巖的損傷，保持圍巖固有的自支護(hù)才能。而保護(hù)圍巖的主要方法就是通過(guò)控制爆破對(duì)遺留圍巖的影響，嚴(yán)格控制欠挖，盡量減少超挖。舊關(guān)隧道按礦山法結(jié)合新

3、奧法原理組織施工，鉆眼爆破開(kāi)挖，為了保證開(kāi)挖輪廓線，確保圍巖穩(wěn)定，嚴(yán)格控制超欠挖，開(kāi)挖方式采用光面爆破；隧道大部分段落采用了全斷面一次爆破。部分試驗(yàn)段采用了預(yù)留光面爆破。開(kāi)挖時(shí)根據(jù)各段地質(zhì)情況等因素，采用了全斷面和臺(tái)階法2種開(kāi)挖方法。Iv、v級(jí)圍巖采用臺(tái)階法，臺(tái)階長(zhǎng)度35；、I級(jí)圍巖采用全斷面法，每隔2030用儀器復(fù)核中線、程度，保證位置正確。根據(jù)對(duì)初期84個(gè)開(kāi)挖循環(huán)的統(tǒng)計(jì)，其中以鉆孔精度對(duì)超欠挖影響最大(45.2)，其次是爆破技術(shù)(21.3)，施工管理(16.6)，地質(zhì)變化(7.1)，測(cè)量放線(5.6)。而前兩項(xiàng)因素的影響占66.5。因此控制超欠挖，保證圍巖穩(wěn)定的重點(diǎn)是爆破技術(shù)的控制。在舊關(guān)

4、隧道初期開(kāi)挖施工中，部分爆破控制效果不太好，個(gè)別點(diǎn)超挖值超出了標(biāo)準(zhǔn)允許范圍。在以后的施工過(guò)程中，及時(shí)根據(jù)圍巖走向、層厚、石質(zhì)等地質(zhì)情況不斷調(diào)整鉆爆方案，進(jìn)展爆破試驗(yàn)；同時(shí)加大現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)和培訓(xùn)學(xué)習(xí)，強(qiáng)化了司鉆工的技術(shù)操作程度和責(zé)任心，進(jìn)步鉆孔精度。經(jīng)過(guò)優(yōu)化改良爆破工藝，利用激光全斷面儀過(guò)程檢查和地質(zhì)雷達(dá)階段性跟蹤檢測(cè)的結(jié)果來(lái)看，舊關(guān)隧道的爆破效果滿足設(shè)計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)要求。公路隧道的開(kāi)挖施工不利因素多、難度大，所以應(yīng)加強(qiáng)爆破控制。爆破引起的超欠挖雖然是不可防止的，但是良好的爆破技，術(shù)可以使超欠挖控制在一定的程度之內(nèi)。假如對(duì)超欠挖控制不好將直接影響到隧道整體質(zhì)量：一是超欠挖損傷巖體，降低圍巖的自支才能，增加

5、了襯砌背后空洞的可能性。降低其承載力；二是超挖部位的回填、欠挖部位支護(hù)構(gòu)造的應(yīng)力集中，影響支護(hù)質(zhì)量；三是隧道圍巖輪廓線的圓順程度和符合情況不僅嚴(yán)重影響支護(hù)質(zhì)量，同時(shí)也影響到后期施工的鋼拱架、鋼筋網(wǎng)片的安裝、襯砌砼質(zhì)量。1.2工程平安方面有統(tǒng)計(jì)顯示。隧道開(kāi)挖過(guò)程中的平安事故占到隧道總事故率的50左右，這種事故產(chǎn)生的原因之一就是開(kāi)挖過(guò)程中的爆破控制不到位。爆破過(guò)程中對(duì)巖體的震動(dòng)加大了軟弱圍巖的破壞作用，增加了圍巖失穩(wěn)和坍塌機(jī)率；爆破過(guò)程的超欠挖不到位，加大了對(duì)巖體的擾動(dòng)，增加了襯砌厚度缺乏和背后空洞的機(jī)率。改變了隧道設(shè)計(jì)的承載特性，極易造成圍巖松馳變形，這也是隧道發(fā)生平安事故的主因之一。光面爆破是

6、舊關(guān)隧道施工中為防止隧道塌方而施行的至關(guān)重要的一環(huán)，通過(guò)光面爆破的弱震動(dòng)、少擾動(dòng)，根本消除了開(kāi)挖輪廓線上的應(yīng)力集中現(xiàn)象，降低了部分圍巖受力集中后失穩(wěn)坍塌、部分掉塊的可能性，減少了隧道施工的不平安隱患。舊關(guān)隧道施工中根據(jù)圍巖的詳細(xì)情況和特點(diǎn)，合理地選擇爆破參數(shù)，科學(xué)地確定周邊眼間距、鉆眼深度及最小抵抗線，嚴(yán)格控制炮眼的裝藥量，采用毫秒雷管微差爆破，使周邊爆破擁有最好的臨空面。為了使光面爆破到達(dá)最好的效果，施工中認(rèn)真觀察圍巖的變化情況，對(duì)爆破設(shè)計(jì)不斷地進(jìn)展改良和優(yōu)化，及時(shí)調(diào)整炮眼間距、數(shù)量、長(zhǎng)度、裝藥量和每循環(huán)進(jìn)尺，減弱了爆破對(duì)圍巖的擾動(dòng)，盡量防止因欠挖而帶來(lái)的二次擾動(dòng)，為下一步的支護(hù)創(chuàng)造良好的條

7、件。舊關(guān)隧道在日常洞內(nèi)地質(zhì)觀察的根底上，為使施工平安有保障，光面爆破到達(dá)最正確效果，施工中80的段落使用了TSP2超前地質(zhì)預(yù)報(bào)。利用科學(xué)的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)，對(duì)施工線路的前方地質(zhì)情況進(jìn)展提早預(yù)報(bào)，對(duì)可能的不良地質(zhì)情況施行掌控，及時(shí)修訂施工方法和爆破技術(shù)措施，在隧道建立過(guò)程中未發(fā)生一起平安事故，保證了隧道的正常施工。1.3其他方面爆破施工的質(zhì)量好壞不僅直接影響著隧道的質(zhì)量和平安，還制約著工程進(jìn)度、工程造價(jià)、施工管理等等。隧道施工講求平衡消費(fèi)，假如隧道爆破控制不好，軟弱圍巖段容易發(fā)生塌方，塌方處理非常費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且存在較大的質(zhì)量隱患；硬質(zhì)圍巖中極易出現(xiàn)超欠挖，假如存在較多的超挖，那么會(huì)增加出渣、回填、

8、欠挖部位處理這幾道額外工序，對(duì)超欠挖的處理給后續(xù)作業(yè)如噴砼、張掛防水板等作業(yè)造成一定困難，直接影響到后續(xù)工序的速度。如此看來(lái)，爆破控制不好勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致隧道整體施工進(jìn)度滯后。影響隧道總工期。隧道是資金非常密集的工程，工程管理中，本錢目的控制非常重要，要節(jié)約本錢就要求高效率低投入，盡一切可能加快施工進(jìn)度。按設(shè)計(jì)施工。這就要求優(yōu)化進(jìn)步爆破技術(shù)，盡量減少爆破造成的超欠挖。目前，隧道施工普遍存在著超、欠挖現(xiàn)象，超挖引起出渣量多，多裝、多運(yùn)渣，超挖空間還要用混凝土回填；欠挖那么要去除，從而造成人工、工期和材料的超額消耗，致使工程本錢增加。經(jīng)計(jì)算，公路隧道每延米超挖1，將增加本錢投入近200元300元。所以就

9、目前施工狀況來(lái)看，降低隧道工程造價(jià)是有潛力可挖的，那就是要真正進(jìn)步技術(shù)程度，途徑之一就是把好隧道開(kāi)挖首道關(guān)，實(shí)在做好爆破控制。同時(shí)，隧道爆破控制不佳，易造成質(zhì)量、平安隱患、工程進(jìn)度推后和工程造價(jià)進(jìn)步，增加了施工管理難度。因此隧道施工初期。就必須注重爆破技術(shù)的控制，加強(qiáng)開(kāi)挖過(guò)程中的管理，防止增加不必要的管理投入，減少管理破綻。2爆破控制施工要點(diǎn)2.1樹(shù)立“保護(hù)圍巖、少欠少超的觀點(diǎn)通過(guò)控制爆破技術(shù)，不損傷或少損傷遺留圍巖的固有支護(hù)才能；嚴(yán)格控制爆破精度減少超、欠挖，防止襯砌背后充填不密實(shí)，甚至空洞，襯砌厚度缺乏。2.2進(jìn)步鉆孔技術(shù)程度鉆孔技術(shù)對(duì)隧道超欠挖影響的主要影響因素是周邊炮孔的外插角、開(kāi)口位

10、置和鉆空深度。根據(jù)專業(yè)經(jīng)歷，筆者對(duì)鉆孔深度、鉆孔位置、間距和鉆孔平行度、精度要求總結(jié)如下：掏槽鉆孔深度誤差設(shè)計(jì)炮孔深度，其他鉆孔深度誤差10設(shè)計(jì)炮孔深度。掏槽中空孔和掏槽裝藥孔位置誤差為5；周邊孔位置誤差為7；其他掘進(jìn)孔位置誤差為10。周邊孔外插角為30，誤差1，其他鉆孔需平行打眼，掏槽打眼誤差0.5，其他掘進(jìn)眼誤差為1。實(shí)際打眼總數(shù)為設(shè)計(jì)總數(shù)的95及以上。2.3進(jìn)一步解決好爆破技術(shù)參數(shù)的合理匹配從目前統(tǒng)計(jì)的隧道爆破方法、方式、爆破參數(shù)分析來(lái)看。爆破技術(shù)參數(shù)的合理匹配是非常重要的。爆破設(shè)計(jì)是隧道開(kāi)挖的關(guān)鍵技術(shù)，在進(jìn)展爆破設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)隧道斷面大孝圍巖級(jí)別、機(jī)械設(shè)備等進(jìn)展綜合考慮。其一，對(duì)同級(jí)圍巖

11、，根據(jù)其巖石構(gòu)造、破碎程度等不同情況，選取不同的光爆參數(shù)，可獲得比擬理想的效果。其二，合理選用炸藥品種和優(yōu)化裝藥構(gòu)造是保證光爆質(zhì)量的重要因素。其三，加強(qiáng)對(duì)起爆順序和光爆孔起爆時(shí)差的控制，為光爆孔提拱良好的爆破條件。2.4地質(zhì)條件是客觀條件。它是確定爆破參數(shù)的根本根據(jù)爆破設(shè)計(jì)主要是根據(jù)經(jīng)歷、類比或現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，而地質(zhì)條件是隨掘進(jìn)而不斷變化的，其中，主要是圍巖節(jié)理裂隙的變化。在施工中，根據(jù)開(kāi)挖面對(duì)圍巖進(jìn)展觀測(cè)描敘，并對(duì)圍巖的節(jié)理裂隙狀態(tài)進(jìn)展預(yù)測(cè)，及時(shí)調(diào)整爆破參數(shù)和施工方法或采取部分內(nèi)移炮眼、部分空孔不裝藥、加密炮眼、部分調(diào)整起爆順序等輔助措施。2.5強(qiáng)化施工組織管理在隧道施工過(guò)程中應(yīng)建立一個(gè)比擬完善、系統(tǒng)的質(zhì)量保證體系。對(duì)爆破設(shè)計(jì)、鉆爆作業(yè)施行全面的監(jiān)視管理，對(duì)有關(guān)人員進(jìn)展技術(shù)培訓(xùn)。建立質(zhì)量責(zé)任制，實(shí)行質(zhì)量獎(jiǎng)懲制度。并以預(yù)先制訂的各項(xiàng)作業(yè)方法和作業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)那么。經(jīng)常檢查各項(xiàng)作業(yè)質(zhì)量。建立及時(shí)準(zhǔn)確的信息反應(yīng)系統(tǒng)，保證超欠挖的信息及時(shí)反應(yīng)給現(xiàn)場(chǎng)施工人員，以便及時(shí)調(diào)整施工方法和施工步驟，將超欠挖值控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。同時(shí)，施工中應(yīng)