隧道爆破技術(shù)的應(yīng)用和安全管理

朱成明

摘要：隨著社會(huì)的發(fā)展和工程技術(shù)水平的不斷提高，道路施工建設(shè)區(qū)域和范圍越來(lái)越廣，且涵蓋多種復(fù)雜的施工地形，而復(fù)雜地形中較為常見的即隧道施工。當(dāng)前隧道項(xiàng)目施工中爆破技術(shù)起著至關(guān)重要的作用，甚至關(guān)系著整個(gè)隧道施工項(xiàng)目的質(zhì)量和水平。但由于隧道施工項(xiàng)目涉及多個(gè)元素，施工程序復(fù)雜，在爆破過(guò)程中需要考慮多個(gè)因素對(duì)爆破的影響，合理分析其影響元素，才可提高隧道施工中的爆破質(zhì)量和施工工期，降低不必要的安全事故發(fā)生。本文主要針對(duì)某隧道施工爆破中的問(wèn)題和方法進(jìn)行探究，并針對(duì)性的提出安全管理的策略和措施，以供同行業(yè)者參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：隧道爆破；應(yīng)用；安全管理；策略

前言

隨著工程建設(shè)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平的提高，隧道爆破技術(shù)已經(jīng)被廣泛運(yùn)用到現(xiàn)代隧道施工項(xiàng)目中，但由于施工過(guò)程中多個(gè)因素的影響導(dǎo)致爆破施工中會(huì)存在一些問(wèn)題，影響到施工質(zhì)量和水平，本文著重從某隧道工程爆破施工的過(guò)程中的要點(diǎn)和技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行分析，并分析了其安全管理的措施和策略，下面詳細(xì)分析。

一、工程概況

合福鐵路線路自合肥南站引出，沿在建的南環(huán)線南側(cè)并行，跨合寧高速公路后折向南至長(zhǎng)嶺河設(shè)站，出站后從烔煬鎮(zhèn)、中垾鎮(zhèn)的西側(cè)而過(guò)，至合巢蕪高速公路的西側(cè)，跨巢湖開發(fā)區(qū)的半湯路、金湖大道后在開發(fā)區(qū)的東側(cè)設(shè)巢湖東站，出站后經(jīng)林頭、在福渡鎮(zhèn)以東設(shè)無(wú)為站，后經(jīng)高溝鎮(zhèn)石板洲跨長(zhǎng)江，在鐘鳴鎮(zhèn)的北側(cè)設(shè)銅陵北站，線路上跨寧安城際、從鐘鳴鎮(zhèn)西側(cè)依次跨蕪銅鐵路、南沿江高速公路后直向南行，在峨嶺鎮(zhèn)附近設(shè)南陵站，穿水西森林公園后跨青弋江，在西山頭設(shè)涇縣站，出站后線路經(jīng)榔橋以東至旌德縣城西設(shè)站，再經(jīng)績(jī)溪設(shè)績(jī)溪北站、至黃山設(shè)黃山北站后至皖贛省界（DK343+180）。安徽省境內(nèi)線路長(zhǎng)度343.093km。

本標(biāo)段為 HFZQ-6標(biāo)段：起止里程DK212+145～DK249+236，正線長(zhǎng)度總長(zhǎng)37.091km。全標(biāo)段共有特大橋、大橋、中橋14075.2m/22座，占標(biāo)段正線長(zhǎng)度的37.9%；隧道16417 m/11座，占標(biāo)段正線長(zhǎng)度的43.3%；車站1處（旌德）；路基長(zhǎng)6.97km/25段，占標(biāo)段正線長(zhǎng)度的18.8%；房屋建筑面積1220㎡。施工過(guò)程中部分隧道采用爆破施工技術(shù)，施工方法分析如下。

二、施工方法

隧道施工中應(yīng)用爆破進(jìn)行鉆眼，爆破過(guò)程中應(yīng)用的到毫秒雷管爆破技術(shù)和塑料爆管等，嚴(yán)格遵循爆破施工技術(shù)和施工原則，避免因爆破因素導(dǎo)致超欠挖和其他安全事故的產(chǎn)生。1.鉆爆設(shè)計(jì)中需要重視炮眼的斜度和深度設(shè)計(jì)，保證掏槽眼眼口和眼底的間距誤差小于等于5cm，且保證行距和排距的誤差小于等于10cm，同時(shí)要考慮到周邊眼口位置的誤差影響等因素。2.為了保證眼口位置的準(zhǔn)確性，當(dāng)開挖面凹凸不平，且凹凸面相差較大時(shí)需要適當(dāng)?shù)恼{(diào)整炮眼的深度和斜度，讓周邊眼和輔助眼處于同一豎直面。3.鉆眼過(guò)程中要重視外插角的大小，合理的控制外插角的范圍，一般而言，3米以上外插角的斜率應(yīng)保持在0.04左右，且當(dāng)外插角小于3m時(shí)斜率應(yīng)保持在0.05，根據(jù)尺寸適當(dāng)調(diào)整，鉆眼完成后需要做好炮眼數(shù)目和位置點(diǎn)的記錄，如不符合規(guī)范規(guī)定的炮眼需要檢查合格后安放炸藥。爆破炸藥通常應(yīng)用RJ-2#巖石硝銨炸藥，雷管應(yīng)用3-15段非電毫秒雷管，爆破過(guò)程中如遇到水地段則應(yīng)用RJ-2#巖石乳化炸藥操作，通常采用直徑32的藥卷，炮眼直徑控制在42毫米，其他炮眼都應(yīng)用的是連續(xù)裝藥法，只有周邊炮眼應(yīng)用不耦合裝藥法。4.爆破網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用非電塑料導(dǎo)爆管系統(tǒng)，爆破方式應(yīng)用電雷管起爆。

三、施工流程

此次隧道爆破施工主要的流程如下如所示：

四、鉆爆設(shè)計(jì)

1.掏槽方式選擇：鉆爆設(shè)計(jì)中要做好掏槽方式的選擇，針對(duì)圍巖性質(zhì)的不同來(lái)進(jìn)行決定，掏槽是為了實(shí)現(xiàn)合理有效的爆破，去除臨空面，而該過(guò)程的質(zhì)量關(guān)系到整個(gè)爆破的效果，故需要重視掏槽深度等。掏槽過(guò)程中考慮掏槽的形式和深度，并要分析其所處的地質(zhì)條件和炸藥種類、數(shù)量，綜合分析之下，該方法選擇應(yīng)用斜眼掏槽法進(jìn)行操作。

2.計(jì)算爆破參數(shù)：爆破參數(shù)的計(jì)算主要是通過(guò)分析炮眼數(shù)量、炮眼位置等數(shù)據(jù)來(lái)分析，一方面實(shí)現(xiàn)爆破的效果，另一方面要節(jié)約成本，提高爆破的的經(jīng)濟(jì)效益，爆破中主要考慮炸藥的成本費(fèi)用。首先要通過(guò)公式N=ksL/Lnr計(jì)算來(lái)獲取所需要的炮眼數(shù)目，其中公式中用N代表炮眼數(shù)目斷面面積㎡，用r表示裝藥密度Kg/m。并可以應(yīng)用公式Q=qBLl來(lái)計(jì)算出爆破所需的藥量。

3.炮眼布置主要受節(jié)理發(fā)育程度、巖體硬度、巖層厚度、巖層厚度走向和角度等因素的影響，可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，以確保發(fā)揮更好的爆破效果。例如二級(jí)圍巖爆破設(shè)計(jì)如下所示：

并要根據(jù)圖幅設(shè)計(jì)來(lái)確定好孔眼名稱、炮眼個(gè)數(shù)、孔位、孔深和單孔裝藥量，并計(jì)算出每個(gè)孔眼的總裝量和所有孔眼的總裝量。其他圍巖爆破設(shè)計(jì)形式類似于二級(jí)圍巖設(shè)計(jì)，只需要根據(jù)具體形狀、尺寸和圍巖性質(zhì)來(lái)確定孔眼名稱、炮眼個(gè)數(shù)、孔位、孔深和單孔裝藥量等數(shù)據(jù)即可。

待鉆爆設(shè)計(jì)完畢后可以進(jìn)行裝藥，裝藥長(zhǎng)度要小于孔深的67%，如果巖體處于干燥狀態(tài)可以選擇應(yīng)用木棒進(jìn)行壓緊，并加強(qiáng)炮眼裝藥密度，一旦起爆藥包裝入后需要連續(xù)將兩個(gè)普通藥包置入，避免早爆事故等現(xiàn)象的產(chǎn)生。

下圖為連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)圖：

五、安全管理

1.安全保證措施

施工現(xiàn)場(chǎng)需要嚴(yán)格按照施工規(guī)范進(jìn)行施工，遵循國(guó)家工程項(xiàng)目施工的相關(guān)規(guī)定；照明和電力設(shè)備應(yīng)用需要遵循《電力施工技術(shù)安全準(zhǔn)則》，定期對(duì)施工區(qū)域的電力設(shè)備和材料等進(jìn)行檢查和監(jiān)督，保證電力安全；施工區(qū)域的人員需要佩戴安全帽，在特殊區(qū)段增加安全防護(hù)設(shè)施，安全防護(hù)網(wǎng)和防護(hù)隔離帶等。建立和完善安全生產(chǎn)培訓(xùn)和教育制度，配備培訓(xùn)和管理人員，并要定期進(jìn)行檢查和抽檢，高度重視施工現(xiàn)場(chǎng)不規(guī)范使用器械和工具的現(xiàn)象，并檢查設(shè)備的安全等級(jí)，檢查是否存在漏電、存在安全隱患等現(xiàn)象，并勒令整改。開工前需要與相關(guān)負(fù)責(zé)人進(jìn)行技術(shù)、施工環(huán)境和作業(yè)要求技術(shù)交底，嚴(yán)格按照施工方法進(jìn)行實(shí)施，并要配備足夠的滅火器材和設(shè)備。

2.爆破施工安全保證

首先要檢查爆破施工的用品和工具，尤其是要注意炸藥的質(zhì)量和引線材料的質(zhì)量，確定每炮應(yīng)用的引線的長(zhǎng)度，并要根據(jù)燃料的速度來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)，確保雷管和引線連接完整，避免出現(xiàn)斷接現(xiàn)象，且雷管跟引線連接需要用雷管鉗子擰緊；普通雷管需要檢查試驗(yàn)，試驗(yàn)成功后方可進(jìn)行使用，如果爆破過(guò)程中應(yīng)用的是電雷管還需要對(duì)雷管的電阻和材料進(jìn)行檢查，生銹的雷管禁止使用；裝藥過(guò)程需要由專門的技術(shù)人員進(jìn)行監(jiān)督，并由指定爆破員來(lái)檢查整個(gè)過(guò)程，爆破區(qū)域嚴(yán)禁煙火，爆破開始前需要清場(chǎng)撤離無(wú)關(guān)人員，并記錄好裝炮數(shù)目和區(qū)域，并密切關(guān)注爆破情況，記錄啞炮區(qū)域和數(shù)量，并及時(shí)進(jìn)行處理，避免啞炮事故的發(fā)生。爆破材料需要由專門人員領(lǐng)取安裝。

3.隧道洞口安全警戒

爆破工程屬于安全性交差的項(xiàng)目，必須要高度重視其安全性，在隧道洞口區(qū)域設(shè)置安全警戒線，并要做好安全防護(hù)工作，每次爆破都要檢查炮眼數(shù)目、電雷管、連接線和起爆器連接等，并要嚴(yán)格管理使用的炸藥和未使用的炸藥，切勿亂放或丟失。若發(fā)現(xiàn)隧道內(nèi)有險(xiǎn)情需要及時(shí)上報(bào)制定處理方案，統(tǒng)一爆破、統(tǒng)一指揮。

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