【钻爆法施工在隧道施工中的应用】隧道钻爆法施工
时间：2019-04-12 03:31:56 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
摘要 笔者结合自身多年工作经验，从隧道爆破工作的特点出发，重点对钻爆法在隧道爆破过程中的应用进行了介绍，并通过对炮眼的控制来对钻爆施工过程中的几点注意事项进行了说明，能够为以后的隧道施工提供一定的数据支持。
关键词 钻爆法；设计；控制
中图分类号 U453 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)051-0116-01
本文所研究某隧道数据如下，施工隧道全长22764 m，隧道类型为单洞双线隧道，所研究对象隧道的左右线之间存在10.0 m线间距，实际设计速度目标值为350 km/h，在本隧D1K852+772~807及D1K864+639~+654段中，整体施工过程中，基本上采用明挖法、，而在工程其他部分施工过程中，则普遍应用新奥法施工，以及光面爆破法对工程主体施工部分进行处理，并辅以锚喷网作为工程力学支持。其中，Ⅱ级、Ⅲ级围岩以及后期的Ⅲ级围岩、Ⅳ级围岩施工过程中，全部采用钻爆法进行处理，实际施工过程中，严格从当时、当地的实际围岩情况出发，涉及台阶长度严格控制在基本台阶施工机具要求之内，并根据每次开挖形成的基本环境情况设计下一次的开挖工作强度。开挖主要采用光面爆破掘进作业，通过最大限度的降低对围岩环境的影响来提升整体的施工质量，并结合当时的爆破实际效果，不断的对爆破的方式方法进行修正，从而提升增提的爆破效果，为工程的整体施工质量的提升提供必要的数据支持。
1 爆破特点及要求
在实际爆破工作中，对于装药结构和爆破药品使用过程中的封堵：周边眼采用孔径不偶合装药法，这一过程中，主要是利用空气的特性来实现间接装药的目的，然后通过导火索的应用，来暴政爆破过程中的力的作用能够按照预定的方向进行传播，从而保证光爆层内部围岩形成贯穿类裂缝，最终形成光爆面，达到施工目的。
爆破要求：按照本文所研究隧道施工要求，实际施工效果应达到如下标准：90%以上的炮眼利用率，保持高于八成以上的半眼，要求施工后整体形状保持较好的围岩部分超过80%，并在爆破施工之后，能够保证围岩面应圆顺平整，表面检验过程中无欠挖情况。
2 钻爆设计原则
从实际爆破过程中的隧道施工要求出发，这里以根据工程地质及现场施工条件，以Ⅲ级围岩研究对象，从全断面法的轮廓控制爆破施工要求出发进行爆破设计。实际施工过程中，应保障爆破炮眼深度始终维持在4 m的条件下，利用现场爆破法和理论数据推算法相结合，来计算实际施工过程中的钻爆参数，以这些参数为基本要求，通过合理布孔、高效布局、起爆爆炸力和爆炸时间控制等方式来提升整体的爆破效果，最终能够达到高效开挖的效果，并对围岩提供最小程度的影响，控制单循环进尺在4.0 m及以上，在保证工程整体施工进度的同时，也能够更好的提升工程施工质量，为工程的后期运营后提供必要的支持。
3 施工设计
3.1 周边眼间距E、最小抵抗线W
本文所研究的E，在实际施工中，对于爆破效果有非常明显的影响，作为控制开挖岩面平整度的基本要素，可以通过爆破常用公式E=（8～12）d（d为炮眼直径）；而抵抗线W则可以根据具体应用要求，按照W＝（1.0～1.5）E来进行设计，实际施工过程中，严格按照相关规定进行施工，形成如数据参照表1中所示爆破要求。
3.2 周边眼每米装药长度L、装药集中度q
L=4m5.6[δ]c/（V0×ρ0）2.8—L2.8
满足条件：添药精度保持在0.005 m/L则满足实际施工要求。
m—不耦合系数，m＝D/d＝140/50＝1.4；
ρ0—炸药密度，采用2＃岩石炸药，ρ0＝1.90 g/cm3；
[δ]c—岩石抗压强度，弱风化砂岩，[δ]c＝140 MPa=1?400 Kg/cm3；
V0—标准状态下，每克炸药生成气体的体积，查表取8?000 cm3/g。
q＝（πd2/4）ρ0·L＝π×3.22/4×1.90×0.0261＝0.12 kg/m
填药集中度q值由于采用本文所研究的爆破方式，所以基本上满足要求。
3.3 炮眼数量N的确定
炮眼数量计算根据下列公式计算：
N=（qS）/r=（1.5×120）÷0.6=300（个）
q—单位炸药消耗量（kg/m3）；
S—开挖断面面积（m2）；
r—每米炮眼长度装药量（kg）。
实践证明，该公式求得炮眼数量偏小，N取值应在300～320个。
3.4 每循环装药量Q
Q=q·V
q—单位岩石炸药用量，由修正的普氏公式q=1.1K0（f/S）0.5计算求得q=1.1 kg/m3，由于采用爆破，从而减少了炸药用量，通过现场实际爆破效果做对比分析结果节省炸药，q在此取0.9-1.2 kg/m3为宜。V—单循环爆破岩石体积（m3）按此公式计算，Q=500 kg。
4 各炮眼药量分配
根据具体的施工爆破用药需求，按照多次循环爆破施工用药量分析，对炮泥回填堵塞长度进行不断的调整，从而保证本次施工过程中能够达到最佳比例。之后，需要对各个受力部分进行填药比例调整，按照递减原则进行用药量的增减，从而保证整体施工效果，为工程施工质量的提升做出必要的支持。
5 炮眼堵塞
炮眼堵塞作用在于为炸药提供一个密封的环境来保证爆炸效果能够充分的对爆破施工对象提供集中的力的影响，从而提高整体的爆破效果，在实际施工过程中，应注意的是，最小堵塞长度应大于等于20 cm。要求炮眼堵塞必须严格按照相关操作标准执行。
6 爆破器材
炸药：采用2＃岩石销铵炸药，在施工过程中，对于周边爆破钻眼应采用小药卷进行，从而暴政爆破效果，而在其他施工部位，则应采用φ32 mm以上的标准药卷。
雷管：雷管用于引火爆炸，基本上目前施工普遍采用非电毫秒雷管，施工效果较为良好，形成的爆破面较为平整。 导火索：火雷管采用导火索引爆。
7 装药结构
根据实际施工条件对掏槽眼和底眼进行反向起爆操作，在这一过程中，应该采用“封口机”来对封口进行自动封填具体封口和用药情况如图1所示。
8 装药连线网路
进行炸药装填工作的时候，应该保证两人一组，按照预先设定填药要求和施工操作质量控制规范进行。分片自上而下进行装填，通过构建复试引爆网络来进行集体装药，导爆管在自由端
18 cm以上处，安装两个引爆雷管，各簇导爆管在自由端20 cm以上处安装2各引爆火雷管，在装填炸药之后，应该根据相关要求，由专门技术人员进行效果检测，符合施工要求和一般爆破规则之后才能进行下一步的操作。
9 炮眼布置原则
1）进行掏槽炮眼工作，这一过程中，应在开挖面上利用直掏技术进行施工，如果施工条件较为恶劣，或者岩层发育表现为明显的节理发育条件时，应该注意钻孔方向不得与岩层发育方向平行，并应该根据实际情况最带限度的保证两者之间的角度最大化。2）在进行周边炮眼部署的时候，应该保证爆破断面严格符合工程施工要求。3）辅助眼交错均匀布置在周边眼和掏槽眼之间，保证最终的石碴块度能够满足后续施工的要求。最后，在进行周边眼与辅助眼的设置过程中，应该保证基本的眼底控制在基本的水平面上，从而保证爆破之后的平面能够符合具体的施工要求。
10 控制要点
1）必须严格的按照相关要求并结合本工程开挖的实际施工情况进行填药量的控制，通过微爆破控制技术来最大限度的降低爆破对围岩的影响，并严格控制超欠挖情况。2）根据实际施工需求，对隧道开挖的各个循环进行严格的施工检测测量，并通过对断面的控制来保证炮眼实际位置和预计位置之间的误差小于
5 cm，必要工程施工段可以之间采用激光校准来对工程的施工精度进行控制。3）钻眼涉及必须严格的按照相关要求进行控制和位置处理，除底眼之外，实际设计中，所有炮口都必须低于眼底
5 cm，从而保证钻孔过程中所产生的岩粉能够顺利的排出。具体施工工程中，掏槽眼彼此之间如果出现打穿问题，那么对于整体的爆破计算来说是非常严重的，必须严格控制。4）填药之前应该先对孔洞进行高压风吹净处理，之后按照设计要求进行药品装填。实际装药工作中，应该严格的按照分组分片原则进行涉及，保证装药工作能够严格的按照预先设计进行，在装填药品之后，由专业技术人员对装填效果进行检测。5）起爆采用复式网络，起爆每组应控制在12根以内，通过低段别的雷管进行出来。连接之后按照相关施工要求由专门技术人员进行检测，保证连接质量，然后进行起爆。6）根据具体的爆破情况和围岩受力情况调整钻爆设计。7）根据具体的施工需求，严格的控制隧道底超欠挖，按照工程实际施工需求进行爆破面控制。
参考文献
[1]王林成.光面爆破在隧道开挖中的应用[J].山西建筑,2007,07.
[2]铁建设[2010]120号文"关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知"[M].
