鐵路隧道鉆爆法施工工序及其關鍵節(jié)點研究

侯興雙

摘 ?要：受地理條件和路網(wǎng)規(guī)劃的影響，鐵路隧道里程不斷增加，鐵路隧道的施工問題成為鐵路建設的一個關鍵點。文章在此背景下首先介紹了鐵路隧道鉆爆法施工的技術及其應用，并對其施工工序與關鍵節(jié)點進行了分析，進而提出了有針對性的對策措施和意見建議，以期促進鐵路隧道鉆爆法施工工學優(yōu)化。使研究兼具理論意義與實踐參考價值。

關鍵詞：鐵路隧道;鉆爆法;施工工序;關鍵節(jié)點;安全管理

中圖分類號：U455.41 ? ? 文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1006-8937（2015）06-0159-01

1 ?鐵路隧道鉆爆法介紹及其應用

1.1 ?鐵路隧道鉆爆法應用背景及介紹

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和鐵路建設科學技術的不斷進步，近年來，我國鐵路建設取得了輝煌的成績。

按照2008年修訂《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》，高速鐵路隧道累計總里程將超過10 000 km。受地理條件和路網(wǎng)規(guī)劃的影響，隧道穿越區(qū)地質(zhì)條件極為復雜，而且由于客運專線隧道大多采用雙線單洞，開挖斷面大，再加上客運專線對隧道工程的質(zhì)量、安全工作狀態(tài)及使用壽命等要求也越來越高，這都對鐵路隧道施工的施工工序及其關鍵節(jié)點控制提出了全新的要求與挑戰(zhàn)。

鉆爆法是通過鉆孔、裝藥、爆破開挖巖石的方法，簡稱鉆爆法。這一方法從早期由人工手把釬、錘擊鑿孔，用火雷管逐個引爆單個藥包，發(fā)展到用鑿巖臺車或多臂鉆車鉆孔，應用毫秒爆破、預裂爆破及光面爆破等爆破技術。鉆爆技術的發(fā)展與鐵路工程等建設的發(fā)展是密不可分的，一方面鉆爆法的不斷優(yōu)化創(chuàng)新及其應用極大的促進了鐵路隧道施工的質(zhì)量和效率提高，另一方面大量的鐵路隧道施工建設實踐也不斷反哺和優(yōu)化了鉆爆法的發(fā)展。

1.2 ?鉆爆法應用

鉆爆法在鐵路隧道的施工中具有非常重要的意義與價值，鉆爆法在隧道施工中常用的方法主要包括以下四種：

①全斷面一次開挖法。

②分斷面兩次開挖法。

③臺階工作面法。

④導坑施工法，其中后三種屬于分部開挖法。

這些不同的鉆爆施工方法各有其優(yōu)缺點，根據(jù)不同的地質(zhì)條件和施工要求需要因地、因時、因人制宜，采取科學合理行之有效的鉆爆施工方法，如對于全斷面一次開挖的鉆爆施工方法而言，其主要用于圍巖穩(wěn)定、堅硬、完整、開挖后不需臨時支護的Ⅰ～Ⅱ類圍巖的石質(zhì)巷（隧）道以及高度不超過5 m、斷面不超過30 m2的中小型斷面巷道。因此務必在鉆爆施工前做好相應的調(diào)研規(guī)劃，采取符合要求和施工原理的鉆爆方法。

2 ?鐵路隧道鉆爆法施工工序及其關鍵節(jié)點

鐵路隧道鉆爆施工是一項具有高度技術性、整體性和系統(tǒng)性的工程，考慮到鐵路隧道建設的高度重要性，鐵路隧道施工對于施工工序有非常嚴格嚴謹?shù)囊螅瑢τ阢@爆施工過程中的關鍵節(jié)點把控應該從戰(zhàn)略層面予以重視。隧道施工應本著“安全、有序、優(yōu)質(zhì)、高效”的指導思想，按照“保護圍巖、內(nèi)實外美、重視環(huán)境、動態(tài)施工”的原則組織施工。這對于鉆爆施工提出了更多考驗與挑戰(zhàn)，因此把握鉆爆施工的工序及其關鍵節(jié)點對于整個鉆爆施工及鐵路隧道施工的成敗具有重要的意義與價值。

就鉆爆施工的整體施工工序與關鍵節(jié)點而言，主要包括以下幾個部分，洞口段施工、洞身開挖、超前支護、初期支護、二次襯砌及仰拱、防排水、超前地質(zhì)預測預報、監(jiān)控量測等。

需要指出的是，受不同地理條件和環(huán)境的影響，并非每一種鉆爆施工的方法都需要經(jīng)過這些所有的工序和關鍵節(jié)點，一些簡單的地理條件或者施工要求的情況下，可能會工序少，干擾小。如采用先導洞后全斷面擴挖法，可以從正面臺階開始作業(yè)，上部鉆孔可與裝巖同時作業(yè)，不需支撐和棚架，節(jié)省大量木材，必要時可以噴射混凝土或砂漿作為臨時支護。采用錨噴作永久支護時更為適宜。值得一提的是，不同的鉆爆方法并非是單一的、線性的和孤立的，在整個施工體系中，很多時候需要進行整合應用。

就鉆爆法施工的關鍵節(jié)點管控而言，務必要堅持“目標制定”——“計劃管控”——“事項執(zhí)行”的邏輯體系結構。隨著我國鐵路建設的不斷發(fā)展，尤其是一些具有較大經(jīng)濟發(fā)展?jié)摿?，但是囿于?jīng)濟及地理環(huán)境水平的限制，鐵路建設還有很長的路要走，這些地方鐵路建設的難度大，隧道建設的訴求也更多。這對于鉆爆施工的關鍵節(jié)點把控而言就更為有價值。時間緊、任務重，科學合理制定目標、強力推進執(zhí)行以及嚴格過程管控都顯得尤為重要。

3 ?科學運用鉆爆法的策略建議

3.1 ?要計劃前置

對鐵路隧道建設的鉆爆施工的籌備（尤其是對施工地段的地理地質(zhì)環(huán)境的調(diào)研及相關施工工具和人才隊伍的準備）、流程報批和事項報批;并制定嚴格的倒排計劃表，細分工作項，明確完成時間，完成內(nèi)容和責任人。對于鐵路隧道鉆爆法施工應該在充分重視施工基本原則的基礎上，對于鉆爆法施工所面對的地層等水文地質(zhì)情況進行充分考量，同時考慮圍巖及其變化對于施工方法和秩序節(jié)點所帶來的影響，如此才能擁有充足的調(diào)研和預計方案，實現(xiàn)鉆爆施工的有序推進。

3.2 ?要結合關鍵節(jié)點把控注重執(zhí)行

提前確定鐵路隧道建設鉆爆施工的相關方法和關鍵節(jié)點，嚴格把控，確保鉆爆施工方案符合預期效果，關注細節(jié)與體驗。對工作首先要從整體上進行邏輯思考，明確采用鉆爆施工方法（或某一具體技術）需要實現(xiàn)的目標是什么，思考目前已經(jīng)具備的條件是什么，如何實現(xiàn)，需要哪些支持，應急預案等，需要從這些方面對工作事項有一個體系性的認識。比如在洞口工程施工前，應先檢查邊、仰坡以上的山坡穩(wěn)定情況，清除懸石、處理危石，施工期間實施不間斷監(jiān)測和防護。只有關鍵節(jié)點清楚明確，各個環(huán)節(jié)銜接有序，才是執(zhí)行的前提。

3.3 ?要不斷創(chuàng)新和優(yōu)化施工管理制度

規(guī)范現(xiàn)場施工動作，加強標準化意識，創(chuàng)新施工策略。鉆爆施工的技術性和難度都很大，而且施工的安全管理也至關重要，因此對于施工現(xiàn)場的管控及其標準動作的推進有利于確保鉆爆施工的有序進行。在此基礎上，還要結合具體的隧道施工中所面臨地理環(huán)境地質(zhì)條件和施工要求，不斷創(chuàng)新施工方法，實現(xiàn)“降本增效”，在施工過程中對于創(chuàng)新和優(yōu)化管理制度而言，可以從以下幾個基本方面進行著手：

①確定鉆爆法的階段施工目標，即施工在未來的工程進展過程中，要應對各種變化所要達到的目標。

②要制定這個規(guī)劃，當目標確定了以后，考慮使用什么手段、什么措施、什么方法來達到這個目標。

③將應用鉆爆法施工規(guī)劃形成文本，以備評估、審批，如果審批未能通過的話，那可能還需要多個迭代的過程，需要考慮怎么修正，促進鐵路隧道施工技術的不斷進步與完善。

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