數(shù)碼電子雷管與導(dǎo)爆管毫秒雷管組合法爆破技術(shù)在城區(qū)隧道中的應(yīng)用

汪獻(xiàn)強(qiáng)

摘 要：本文結(jié)合成渝客專(zhuān)新紅巖隧道施工工程實(shí)例，圍繞城市區(qū)淺埋且地表或周邊建筑物密集區(qū)段隧道的爆破作業(yè)過(guò)程，對(duì)其施工的工藝以及施工方案等內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，希望能通過(guò)對(duì)其施工技術(shù)的探究從而為今后的城市區(qū)淺埋且地表或周邊建筑物密集區(qū)隧道爆破施工提供借鑒。

關(guān)鍵詞：組合法 城市淺埋 爆破技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：U45 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）05（a）-0053-02

隨著我國(guó)建設(shè)事業(yè)的迅猛發(fā)展，爆破作為巖土開(kāi)挖的一種必要手段所面臨的環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜，周?chē)邩橇至ⅰ⑷丝诿芗?，重要建（?gòu)）筑物和精密設(shè)備保護(hù)點(diǎn)較多。重慶市作為我國(guó)著名山城，巖質(zhì)較硬，無(wú)法采用常規(guī)盾構(gòu)法開(kāi)挖，受特殊地形地貌限制，在市區(qū)修建隧道，上方面臨高壓線(xiàn)、立交橋及各種建（構(gòu)）筑物；下部有市政管網(wǎng)、樁基礎(chǔ)和立交隧道；左右面臨地質(zhì)滑坡體、市政道路等，其技術(shù)難度在國(guó)內(nèi)尚屬少見(jiàn)，對(duì)工程建設(shè)帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。通過(guò)一系列的減振開(kāi)挖新技術(shù)實(shí)踐中得出：采用普通數(shù)碼電子雷管與毫秒雷管組合法爆破開(kāi)挖，既可發(fā)揮數(shù)碼電子雷管降低爆破振速的優(yōu)點(diǎn)，又可在一定程度上節(jié)約開(kāi)挖成本，是一種新型地下工程降振爆破開(kāi)挖技術(shù)。

1 工程概況

新紅巖隧道進(jìn)口里程為DK297+295，出口里程為DK303+994，全長(zhǎng)6699 m，位于重慶市沙坪壩區(qū)。DK297+861～+849、DK298+267～+289最大覆蓋層厚度39.8 m，最小29.5 m，地質(zhì)巖性為砂巖或泥巖夾砂巖，巖石強(qiáng)度為29.6～43 MPa，屬中硬巖，地表建筑物多為修建于20世紀(jì)60、70年代的矮舊居民區(qū)，年久失修，部分房屋在施工前就已出現(xiàn)不同程度的裂縫，根據(jù)《爆破安全規(guī)程》此段爆破振速控制在1.2 cm/s以?xún)?nèi)。在此類(lèi)工況下，傳統(tǒng)爆破已無(wú)法滿(mǎn)足要求，爆破振速已超過(guò)3 cm/s，已高于規(guī)定值。

2 數(shù)碼電子雷管與導(dǎo)爆管毫秒雷管組合法的優(yōu)點(diǎn)

地表振速監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明，傳統(tǒng)爆破方式，振速峰值出現(xiàn)在炸藥相對(duì)集中區(qū)域，如掏槽、擴(kuò)槽等區(qū)域。因此，在炸藥集中區(qū)域采用數(shù)碼電子雷管進(jìn)行延時(shí)錯(cuò)峰起爆，可有效降低爆破對(duì)地表振動(dòng)；數(shù)碼電子雷管爆破最主要的特點(diǎn)為逐孔、微差、精確起爆，大大降低了爆破產(chǎn)生的振動(dòng)效應(yīng)，減少了對(duì)周邊建（構(gòu)）筑物的影響；利用延時(shí)0 ms的數(shù)碼電子雷管將周邊孔的毫秒雷管串聯(lián)引爆，可達(dá)到數(shù)碼電子雷管與導(dǎo)爆管毫秒雷管同時(shí)起爆的目的；數(shù)碼電子雷管結(jié)合導(dǎo)爆管毫秒雷管同樣可做到孔內(nèi)延時(shí)起爆，光爆效果良好；使用組合法開(kāi)挖，可減少數(shù)碼電子雷管用量，在隧道特定埋深下可降低淺埋隧道開(kāi)挖成本。

3 工藝原理

導(dǎo)爆管毫秒雷管是利用化學(xué)藥劑來(lái)進(jìn)行延期起爆，延期精度受使用環(huán)境、存放時(shí)間等各方面因素影響，造成延時(shí)誤差較大，而數(shù)碼電子雷管是利用電子芯片作為發(fā)火原件，它可以任意設(shè)定孔間微差并準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)延期起爆。本方法是將掌子面炸藥相對(duì)集中的掏槽孔、擴(kuò)槽孔、輔助孔、內(nèi)圈孔、使用數(shù)碼電子雷管起爆，將炸藥量相對(duì)較少的周邊孔、底板孔利用導(dǎo)爆管毫秒雷管引爆。所以數(shù)碼電子雷管與導(dǎo)爆管毫秒雷管組合法爆破是在傳統(tǒng)光爆法施工的布孔條件下，既能降低爆破振動(dòng)又能節(jié)約施工成本。利用數(shù)碼電子雷管將周邊孔逐孔串聯(lián)，接入數(shù)碼雷管起爆網(wǎng)絡(luò)，可解決兩種雷管無(wú)法同時(shí)起爆的問(wèn)題，這樣就可在減振的基礎(chǔ)上節(jié)約開(kāi)挖用時(shí)，同時(shí)可減少對(duì)地表建筑物的擾動(dòng)次數(shù)。

4 施工要點(diǎn)

（1）放樣布孔。

為了提高鉆孔精度，以保證爆破效果和減少超欠挖，需采用全站儀放樣布孔。

（2）鉆孔及清孔。

風(fēng)槍鉆桿與隧道軸線(xiàn)保持平行，按鉆孔布置圖正確鉆孔，對(duì)于掏槽孔和周邊孔的鉆孔精度要求比其它孔要準(zhǔn)確，需嚴(yán)格控制鉆孔角度及深度。輔助孔及周邊孔根據(jù)孔口處巖石的凹凸程度調(diào)整炮孔深度，以保證炮孔底在同一平面上。

待全部鉆孔成孔后，利用高壓風(fēng)將孔內(nèi)余渣吹出孔外，以保證正常裝藥，清理鉆孔需由專(zhuān)業(yè)人員完成，作業(yè)時(shí)嚴(yán)禁無(wú)關(guān)人員靠近掌子面。

（3）數(shù)碼電子雷管注冊(cè)及網(wǎng)絡(luò)連接。

①注冊(cè)及編號(hào)。

開(kāi)啟銥缽表，進(jìn)入“雷管注冊(cè)”功能，將雷管的兩根腳線(xiàn)分別于銥缽表的注冊(cè)接線(xiàn)端接觸可靠，按“檢測(cè)”鍵對(duì)當(dāng)前雷管進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)合格顯示當(dāng)前雷管信息，按“注冊(cè)”鍵將當(dāng)前雷管注冊(cè)到相應(yīng)孔中。注冊(cè)成功后取下當(dāng)前雷管并編號(hào)，進(jìn)行下一發(fā)雷管的注冊(cè)。

②組網(wǎng)。

所有雷管均注冊(cè)完成后，將雷管放到對(duì)應(yīng)爆破孔中，對(duì)爆破進(jìn)行裝藥，堵孔。將雷管腳線(xiàn)并聯(lián)接入網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)上。

③測(cè)試。

所有雷管在網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)上連接可靠后，將網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)連接到銥缽表的組網(wǎng)接線(xiàn)端，開(kāi)啟銥缽表，進(jìn)入“網(wǎng)絡(luò)測(cè)試”功能，由銥缽表對(duì)下轄雷管網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試完成后，測(cè)試結(jié)果如提示有錯(cuò)誤，則應(yīng)關(guān)閉銥缽表對(duì)錯(cuò)誤雷管的接線(xiàn)進(jìn)行檢查直至網(wǎng)絡(luò)測(cè)試成功。

④起爆。

起爆前撤離爆破現(xiàn)場(chǎng)，將網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)延伸至安全距離外，雷管網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)接銥缽表的組網(wǎng)接線(xiàn)端，銥缽表再與起爆器相連。開(kāi)啟銥缽表，起爆器，在起爆器上打開(kāi)充電開(kāi)關(guān)，進(jìn)入“爆破流程”功能，按界面提示逐步完成點(diǎn)名、測(cè)試、充電，直至準(zhǔn)備起爆。按起爆器起爆雙鍵，進(jìn)入起爆倒計(jì)時(shí)，執(zhí)行起爆。

（4）使用數(shù)碼電子雷管代替普通電雷管起爆普通毫秒雷管，連接管一定要先用膠帶纏繞并反向連接，避免雷管爆破時(shí)飛出的金屬碎屑割破毫秒雷管導(dǎo)爆管（見(jiàn)圖1）。

（5）裝藥完成后利用自制炮泥堵塞炮孔，填塞長(zhǎng)度不小于鉆孔深度的40%（見(jiàn)圖2）。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)爆破振速的控制，采用數(shù)碼電子雷管與導(dǎo)爆管毫秒雷管組合法爆破開(kāi)挖后，爆破振速控制在0.43～0.98 cm/s，符合規(guī)定要求，有效保護(hù)隧道地表建（構(gòu)）筑物的安全，減少了隧道地表房屋的拆遷量。該工藝可有效降低爆破松動(dòng)圈，使開(kāi)挖輪廓線(xiàn)圓滑、美觀，超欠挖量較常規(guī)爆破減少40%左右，在控制隧道質(zhì)量的同時(shí)減少初支噴射砼數(shù)量，加快循環(huán)用時(shí)，直接或間接降低了隧道施工成本。通過(guò)利用導(dǎo)爆管毫秒雷管與數(shù)碼電子雷管串聯(lián)工藝，實(shí)現(xiàn)掌子面同時(shí)精確起爆，顛覆了傳統(tǒng)淺埋隧道分部爆破的開(kāi)挖方法，大大節(jié)約了開(kāi)挖循環(huán)用時(shí)，從而節(jié)約了人工、機(jī)械臺(tái)班、風(fēng)水電等間接費(fèi)用。本技術(shù)在隧道埋深淺且地表環(huán)境復(fù)雜的情況下，安全快速通過(guò)，優(yōu)質(zhì)高效的完成施工任務(wù)，得到了各界好評(píng)，希望能為以后類(lèi)似隧道施工提供寶貴經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 何廣沂.工程爆破新技術(shù)[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2000.

[2] 金驥良，顧毅成，史雅語(yǔ).拆除爆破設(shè)計(jì)與施工[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2004.

[3] 劉星，徐棟.幾種典型電子雷管簡(jiǎn)介[J].火工品，2004（8）.endprint