高辉
山西省交通建设工程质量检测中心（有限公司） 山西 太原 030032
摘要：隧道是一种应用广泛的地下空间形式，在铁路、公路、水利和市政等工程中具有极其重要的作用。在爆破技术实践和发展中，实现爆破作业在完成隧道施工目标的同时，还需要做到尽量不对隧道围岩、隧道周边环境、地表建筑等产生破坏。据此，在隧道爆破作业时，需掌握先进爆破技术及其应用要点。同时要加大研究力度，探索需要认知的技术内容，不断积累经验资料等，从而深入认识隧道工程爆破技术。爆破作业有一定危险性，在工程实际应用中必须满足工程需求，因此，在隧道施工中要合理选择爆破技术，尤其控制好相关参数等，以确保爆破作业的顺利进行。
关键词：隧道施工；爆破技术；应用
1隧道爆破作业特点
当前，在我国隧道工程实践中，常常是采用钻爆法与掘进机法进行施工。爆破开挖的主要作业就是钻孔和爆破，同时要做好装运机械出碴等作业，顺利完成隧道建设。爆破作业质量关系着隧道围岩的稳定，以及后续工序施工效率和施工质量，在隧道施工中有着重要地位。在隧道爆破中，其钻眼、装药和爆破等操作有以下 5 方面的特点：第一，在钻眼爆破作业中，受隧道滴水、照明和通风等因素影响，实际作业环境条件差。同时由于需要与支护作业、出渣运输等交替开展，因此会限制爆破工作面，加大了实际施工难度【1】。因此，需保证爆破作业操作合理，才能顺利完成爆破循环。第二，爆破的临空面比较少，岩石会发挥很大的夹制作用，而加大了实际耗费药量，无法充分发挥爆破效果。第三，钻眼爆破有着较高的质量要求，需要保证隧道方向正确，精度符合要求，且要确保爆破之后隧道断面达到设计标准，不可出现超挖的问题。爆破作业中，需预防飞石将风管、水管和电线等崩坏，尽量保证爆落的岩石块均匀，方便后续装碴运输。第四，一般隧道的断面会比较大，因此施工成本高。且其服务使用年限较长，在运营中需要定期或不定期地维修保养，会影响到隧道的正常使用。因此施工中要控制好施工质量，避免影响到后期运营。第五，在爆破作业中，要尽量减少对围岩的扰动，确保周边岩石的完整性。
2隧道施工中爆破技术的应用
2.1施工方案设计
（1）爆破形式。施工单位应综合考虑施工的工期、环境、人工条件和技术条件，制订科学合理的并适合具体工程的光面爆破施工方案，并选择恰当的爆破形式。如在某工程项目中，项目设计组根据施工各方面的因素选择压顶式爆破作业，并将爆破孔设定在承重支柱的中间区域，钻凿垂直楔形光爆孔，并根据岩层结构和施工设备等情况，选择正确的施工方案，进而保证了爆破孔隙的延伸方向向着有利于施工的方向延伸，同时减少了光爆孔的数量，并在一定程度上减少了工作量，控制了施工危险系数。
（2）爆破设备选择。选择爆破设备之前，应先对当地地质进行勘测，确定岩体主体结构和开挖轮廓线上的地质结构及特性，从而选择正确的凿岩设备，并根据实际情况选择适合的炸药种类。如在开挖某隧道工程时，所选设备为气腿式凿岩设备，无论是钻头特点还是设备需要均符合开挖工程的需求；在炸药的选择上，利用 2号岩石乳化炸药，并配备不耦合装药结构。对于雷管和传爆结构则选择非电毫秒微差雷管，并使用导爆索传爆装置，以保证施工工作的安全性。
（3）设计参数的设定。最后是设定设计作业参数。设计参数是项目正常、顺利施工的重要保证。
周边眼距参数的设定需要参考光爆孔的直径和抵抗线，如在较稳定的岩层结构施工时，需要根据实际情况加大周边的眼间距参数；而隧道的跨度较小时，则需要结合实际情况及光爆孔具体的直径数值来计算周边眼距参数。对于抵抗线而言，在设计时不仅要考虑光爆孔间距参数，还应考虑周边眼的装药量和耗药量以及钻凿深度数值，通过综合考虑和计算，最终确定抵抗线参数。光爆孔密集系数的设定与隧道光面层厚度系数和眼间距参数之间的比值有关。光爆孔的各项参数和掏槽方式，应该视项目的实际情况而定。如某工程根据围岩等级和开挖方式确定围岩断面各凿 12 个光爆孔，掏槽方式选择复试楔形，孔径直径 4.3cm，光爆孔的方向和工作面呈 50 ～ 57°夹角，最终选定光爆孔的设计参数。
2.2炮眼设置
第一，炮眼直径。这一参数会影响到凿岩生产率、炮眼数目、耗药量等，适当加大直径和装药，使炸药更加集中，可以提升爆破效率、减少炮眼数量设置。但炮眼直径过大的情况下，需使用重型凿岩机作业。第二，炮眼数量。该数值与开挖断面和岩石性质等相关，设置的炮眼数量会影响凿岩作业质量。依据设计炸药量和各个炮眼平均分配的原则计算需要的炮眼数量，得出计算结果之后，结合光面爆破、周边眼等，适当进行合理调整。第三，炮眼深度。要综合考虑围岩级别、循环进尺要求和作业循环时间等确定炮眼深度。在岩石坚硬、断面较大，施工企业可以使用深孔钻机的情况下，台阶法开挖中下台阶可以采用超深孔爆破法。第四，装药量计算、分配。炮眼装药量影响着实际爆破作业效果，药量不足难以炸开，且会产生过大的爆落石碴块。过量的药量则会对围岩稳定产生不利影响，导致支撑被崩坏、抛碴过于分散等而不利于后续装碴作业。还会使隧道中有害气体增多，需要长时间排烟、供风。具体要依据炸药性能、断面尺寸、炮眼直径等参数确定合理药量。可以进行爆破试验，进一步检验药量参数合理性，直到达到良好爆破效果。
2.3起爆顺序
设计起爆顺序中，要保证其设计合理，才能确保隧道光面爆破、预裂爆破效果，同时加大临空面，使爆破条件更佳，起爆炮眼在共同作用下可以产生更强爆炸力。为确保爆破顺序设计准确，可以采用毫秒雷管起爆，从里向外层层剥离、破碎，提高炮眼利用率，确保开挖轮廓平整。具体起爆顺序就是掏槽、辅助眼、低板眼、侧壁眼和压顶眼。起爆时需要同时点火，在炮孔中装设不同段雷管，在正确安排下可使起爆有顺序进行。
2.4安全施工措施
施工单位应在施工现场实施动态管理，对工程质量进行实时监督，实时检测岩层结构的变化，关注并掌握掌子面的动态变化情况。若在隧道施工过程中检测到地质明显的变化，且经过分析得知会对施工产生影响或者有安全隐患，则应该根据环境分析进行有效的防护措施，应遵循“先支护，后开挖”的原则，在开挖之前优先做好防护工作，保障施工的安全性，并在施工过程中进行定期质量检测。如在光爆孔开凿之后，进行一次彻底检查，防止多开炮眼或爆破力度过大影响岩体的稳定性；在每一次光面爆破之后进行彻底检查，及时发现施工中的问题，并及时更正和整改；开工之前仔细核实光面爆破方案，积极开展模拟作业，避免人为设计上的失误，以最大限度地保障施工安全。
结束语
隧道施工中，光面爆破和预裂爆破技术的应用有很好的优越性，施工中要落实到位，做好设计和操作，从理论和实践层面提高爆破技术水平，为隧道建设奠定良好技术基础。
参考文献
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[4]范小桃.分析光面爆破技术在隧道施工中的应用[J].黑龙江交通科技,2018,41(06):187-188.