高速鐵路隧道施工控制爆破方案設(shè)計

牛聰

摘要：經(jīng)濟的發(fā)展和科學技術(shù)的進步在一定程度上促進了中國交通運輸業(yè)的飛速發(fā)展。對于沉降控制，通常使用3cm標準，這在實踐中是盲目的。在此基礎(chǔ)上，簡要分析了不同國家爆破振動的沖擊控制標準，并在此基礎(chǔ)上討論了爆破方案，以便更好地確定單條隧道的最大裝藥量。

關(guān)鍵詞：高速鐵路;隧道施工;爆破方案

近年來，隨著運輸業(yè)的不斷發(fā)展，許多隧道橫穿現(xiàn)有道路。但是，沉降控制標準和施工技術(shù)尚無統(tǒng)一標準。目前，以3厘米作為沉降控制的標準，這是非常盲目的。本文想討論起爆破的危害和限值，為工程奠定基礎(chǔ)。

1 研究高鐵隧道施工風險

在隧道爆破施工中，首先要確保的是施工人員的安全。人員需要調(diào)整每個噴砂管的連接方式，以確保連接成功。導爆管可以是延時型導爆管，安裝在隧道入口的外側(cè)，并使用消防雷管進行引爆，以確保引爆系統(tǒng)的安全。在連接導爆管時，導爆管必須暢通無阻，以降低交叉率。

1.1 隱藏的工程多

按照工程類別，隧道施工只是地下施工的一種，工程難度較大。 其困難的主要原因是在隧道施工中存在大量的隱蔽工程。此外，隧道施工的許多施工步驟都非常重要，需要像鏈條一樣正確連接，因此無論問題的哪一部分都會對整個項目的質(zhì)量產(chǎn)生重大影響。如果在施工質(zhì)量檢查中不能及時發(fā)現(xiàn)問題，則隱藏的項目將“增加”，從而增加施工風險。

1.2 施工的環(huán)境惡劣有難度

高鐵隧道的建設(shè)通常是在空間狹小的山區(qū)進行的?？刹僮餍圆粡姡⑶胰菀资艿街T如復雜的水和巖石結(jié)構(gòu)的外部條件的限制，從而進一步增加了施工難度。 此外，隧道施工項目往往處于相對封閉的環(huán)境中，通風效果差，隨著施工環(huán)境的不斷進行，環(huán)境污染將越來越嚴重。加上交叉作業(yè)要求的影響，惡劣的施工條件將增加某一段的施工風險。

2 控制爆破方案設(shè)計

當通過鉆孔和爆破開挖隧道時，爆炸造成的振動對既有隧道的結(jié)構(gòu)和洞穴周圍的巖石有很大的影響，與靜態(tài)相比，更容易破壞現(xiàn)成的隧道。另外，現(xiàn)有的高速公路穿過地面，在進行施工爆破時，對已有路面的影響會更加嚴重。因此，如何將爆破對隧道支護結(jié)構(gòu)，圍巖和現(xiàn)有公路的影響最小化，是本章的核心內(nèi)容。

目前的爆破的震動會對控制標準產(chǎn)生影響。在工程中，經(jīng)常使用諸如結(jié)構(gòu)位移，速度和加速度之類的物理量來獲得爆破振動的強度。所以，需要使用現(xiàn)在有的臨界值或者標準進行預測，減少物理量帶來的影響。一旦一個因素超過臨界值，就認為相應的巖體已經(jīng)損壞，該臨界值稱為爆破振動破壞準則。爆破的影響已記錄在案，并提出了限值，如表1所示。

表1的爆破的影響和限值，在這個基礎(chǔ)上，中國學者吳德倫等人提到歐洲國家的做法。推薦的爆破振動標準如表2所示。

綜上所述，可以看出，不同國家，科研部門和學者對爆破振動速度有不同的認識和看法。在實際的工作過程中，爆破的方法與隧道的結(jié)構(gòu)有很大的差異，所以進行起來不是很容易，操作起來的準確性很差。對于不同的隧道建設(shè)項目，應根據(jù)項目實際情況提出合適的爆破方案。

目前，各個建筑物的爆破的安全標準是依照GB 6722-2003爆破安全進行規(guī)定的，保證安全。對于襯砌隧道的結(jié)構(gòu)，僅爆破被認為是安全的。

a）在選擇建筑物的安全地震速度時，應考慮諸如建筑物的重要性，建筑物的質(zhì)量，新舊程度，自然振動的頻率以及地基條件等因素。

b）省級（含省級）以上建筑和古跡保護的安全允許地震速度應當由專家選出，并報有關(guān)文物管理部門批準。

c）新澆注的大體積混凝土（不防水）的安全允許地震速度可以根據(jù)標準的上限進行選擇。

目前，在國內(nèi)外，對于爆炸速度問題，使用前蘇聯(lián)學者薩多斯基提出的經(jīng)驗公式來確定最大分段裝藥量，如下所示：

V-K（Q^1/3/R）^α

其中，Q為最大載荷量，kg; R是爆破中心距離，m; V是爆破安全振動速度值，cm / s;K值代表巖石的性質(zhì)，主要是與爆破和地址有關(guān)系的系數(shù)值;α是指的是地震波衰減的系數(shù)，主要是與到中心的距離有關(guān)。

從上式可知，當確定一個具體工程的K和α時，單級最大爆破藥量Q與爆破振動速度V直接相關(guān)。在隧道爆破過程中，由于工程地質(zhì)條件的不同，爆破條件，以及從爆破點到測量點的距離，介電系數(shù)K和減振系數(shù)α變化很大。為了確保每個參數(shù)的真實性，應通過現(xiàn)場測試確定其值。表3給出了中國《爆破安全規(guī)定》（GB6722-2003）的介電系數(shù)和減振系數(shù)K和α的推薦值。

根據(jù)項目所在地圍巖的地質(zhì)數(shù)據(jù)和《爆破安全規(guī)定》（GB6722-2003）的建議值，暫定介電系數(shù)K為250，減振系數(shù)α暫定為1.8。目前比較了各種工程常用的幾種工業(yè)炸藥，最后選擇了梯形安炸藥和乳化炸藥。如果噴孔中沒有水，則使用銨梯炸藥，并且在有水的情況下使用乳化炸藥。

3 結(jié)語

綜上，為保證隧道工程的順利進行，施工人員需要在隧道施工爆破前確定爆破點與監(jiān)測點之間的距離，然后使用公式計算并嚴格按照設(shè)計進行，避免安全事故。

參考文獻：

[1]岳崇.高速鐵路隧道施工控制爆破方案設(shè)計研究[J].工程技術(shù)研究，2019，4（09）：201+219.

[2]趙君.淺談高速鐵路隧道施工控制爆破方案設(shè)計[J].四川建材，2013，39（03）：139-140.