復(fù)雜條件下山嶺隧洞爆破施工技術(shù)

孫曉冬

（中鐵十四局集團(tuán)電氣化工程有限公司 山東濟(jì)南 250000）

0 引言

從國內(nèi)山嶺隧洞工程的現(xiàn)狀來看，爆破技術(shù)得到了普遍應(yīng)用。在展開山嶺隧洞施工時(shí)，爆破帶來的影響是較大的，然而我們國家針對山嶺隧洞施工的民用爆破技術(shù)，并未展開深入研究與系統(tǒng)總結(jié)，若想使得此種問題得到切實(shí)解決的話，必須針對隧洞爆破技術(shù)進(jìn)行探析，本文主要針對復(fù)雜條件下山嶺隧洞爆破施工過程中，如何應(yīng)用爆破技術(shù)展開深入分析。

1 工程概況

本標(biāo)段隧洞1座，23#支渠隧洞0.203km。隧洞洞體采用爆破方式開挖，完成后及時(shí)進(jìn)行一次錨噴系統(tǒng)支護(hù)，隧洞貫通后采用鋼筋混凝土進(jìn)行二次支護(hù)，形成永久支護(hù)。23#支渠隧洞設(shè)計(jì)流量Q設(shè)=0.27m3/s，加大流量為Q加=0.36m3/s斷面為馬蹄形斷面。

2 光面爆破工藝

2.1 爆破設(shè)計(jì)

組織實(shí)施爆破工作之前，務(wù)必要做好充分的設(shè)計(jì)工作，這主要的為了規(guī)避前期挖掘工作不到位而實(shí)施的補(bǔ)救工作，并且可以有效的縮減工程施工物料的數(shù)量，節(jié)省工程整體施工成本。爆破設(shè)計(jì)工作主要涉及到：爆破范圍確定，炮眼設(shè)置，裝藥量計(jì)算以及爆破方式和啟動(dòng)方法等。

2.2 放樣布眼

周圍眼的布設(shè)需要沿著隧洞挖掘線路進(jìn)行，確保挖掘橫斷面達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求水平，盡可能的保證爆破產(chǎn)生的石塊的規(guī)格達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)水平。在實(shí)施鉆孔操作之前，需要利用專業(yè)工具來對挖掘斷面邊沿以及中線進(jìn)行標(biāo)注，并對炮眼的位置進(jìn)行確定。

2.3 定位開眼

依據(jù)炮眼的位置，運(yùn)用專業(yè)的技術(shù)進(jìn)行鉆孔，并要對鉆孔設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)效率進(jìn)行合理的控制，避免發(fā)生嚴(yán)重的誤差。

2.4 鉆眼

鉆孔操作人員務(wù)必要具備良好的工作經(jīng)驗(yàn)，并且要熟練上我炮眼的布設(shè)技術(shù)，靈活的運(yùn)用施工設(shè)備，尤其是周邊鉆眼，鉆眼效率和質(zhì)量需要從根本上加以保證。其次，要結(jié)合鉆眼位置，巖體結(jié)構(gòu)質(zhì)地來適當(dāng)?shù)恼{(diào)整炮眼的鉆進(jìn)深度，從而確保所有的炮眼的底部都能夠保持在同一個(gè)平面上。

2.5 清孔

在進(jìn)行上藥之前，務(wù)必需要使用專業(yè)的工具將炮眼內(nèi)存在的所有雜質(zhì)進(jìn)行清理，這樣才能對爆破效果加以保證。

2.6 裝藥

裝藥操作需要嚴(yán)格遵照從上到下的原則，雷管要按照既定的設(shè)計(jì)進(jìn)行安放，所有都需要利用炮泥進(jìn)行封堵。

2.7 連接起爆網(wǎng)絡(luò)

引爆網(wǎng)絡(luò)需要在前期進(jìn)行設(shè)計(jì)，通常復(fù)式網(wǎng)絡(luò)使用最為頻繁，并且因?yàn)榫邆淞己玫膬?yōu)越性所以受到人們的廣泛青睞。在進(jìn)行起爆網(wǎng)絡(luò)連接操作的時(shí)候，需要對下列幾方面工作加以重點(diǎn)關(guān)注：所有的網(wǎng)絡(luò)線路不能出現(xiàn)結(jié)節(jié)的情況，各個(gè)炮眼雷管的設(shè)置數(shù)量要保持統(tǒng)一。所有的雷管連接都需要使用專門的膠布。網(wǎng)絡(luò)連接完成之后，需要安排專業(yè)人員進(jìn)行二次檢核，避免出現(xiàn)失誤的情況。

2.8 起爆出碴

在引爆網(wǎng)絡(luò)搭設(shè)完成之后，在正式實(shí)施引爆之前，要組織所有人員撤離，并安設(shè)必要的防護(hù)裝置，避免發(fā)生危險(xiǎn)事故。在引爆之后，要組織前期負(fù)責(zé)裝藥的人員進(jìn)行引爆效果的檢查。如發(fā)現(xiàn)有瞎炮，要及時(shí)處理。

2.9 瞎炮的處理

發(fā)現(xiàn)瞎炮，要首先查明原因。一旦發(fā)現(xiàn)存在瞎炮的問題，要立即將已經(jīng)出現(xiàn)破損的部分進(jìn)行清理，再次進(jìn)行導(dǎo)管的連接，二次接頭的位置需要與炮眼盡可能的鄰近。如果孔內(nèi)的爆管出現(xiàn)破損的情況，可以依照下列操作開展工作：

（1）要由原裝藥人當(dāng)場處理；在針對瞎炮進(jìn)行處理的時(shí)候，需要保持警戒狀態(tài)。一旦遇到突發(fā)狀況，需要立即停止操作，上報(bào)施工管理人員，制定下一步的工作計(jì)劃。瞎炮位置出需要安設(shè)醒目的標(biāo)記，在沒有完全保證安全之前，不得人員通行。

（2）炮眼中的導(dǎo)火索、導(dǎo)爆索等檢查完好時(shí)可將引線重新接通，再行起爆。

（3）不得在殘眼中繼續(xù)打眼。

（4）可在距瞎炮不小于0.6m處打一平行炮眼進(jìn)行誘爆。

（5）硝胺類炸藥可用水沖淡。

2.10 分析效果，調(diào)整炮眼間距和藥量

每次爆破后都要與爆破設(shè)計(jì)進(jìn)行對照比較，及時(shí)修正爆破參數(shù)，提高爆破效果，改善技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。爆破效果要符合下列要求：①超欠挖符合規(guī)定要求；②開挖輪廓圓順，開挖面平整；③爆破進(jìn)尺達(dá)到設(shè)計(jì)要求，爆出的石塊塊度滿足裝碴要求；④炮眼痕跡保存率[（殘留有痕跡的炮眼數(shù)/周邊眼數(shù)）×100%]，硬巖≥80%，中硬巖≥60%，并在開挖輪廓面上均勻分布；⑤兩次爆破的銜接臺(tái)階尺寸不大于15cm。

3 計(jì)劃炮孔數(shù)量及用藥重量計(jì)算

3.1 巖土參數(shù)

巖土類別：Ⅳ～Ⅴ類圍巖；爆破處自由面系數(shù)m：1；開挖斷面形式：馬蹄形；開挖輪廓周長c：10.64m；開挖斷面面積S：7.93m2。

3.2 普通破碎孔參數(shù)

掏槽孔布置形式：雙空孔菱形；掏槽孔個(gè)數(shù)4個(gè)；崩落孔與底板孔個(gè)數(shù)之比值 k：1；炮孔直徑 d：50mm；鉆孔深度 L：1.5～2.5m；炮孔利用率 μ：0.9。

3.3 周邊光面孔參數(shù)

孔距 a：0.8m；最小抵抗線 W：0.4m；不偶合系數(shù) Dr：2。

3.4 炸藥相關(guān)參數(shù)

炸藥類型：巖石硝銨 2號；堵塞系數(shù) u：1；單位耗藥量 q：1.6kg/m3；爆力換算系數(shù)e：1；裝藥密度Δ：0.9g/cm3；炮孔填充系數(shù)α：1；炮孔裝藥影響系數(shù) β：0.74。

3.5 布置示意圖

3.6 炸藥用量計(jì)算

（1）單位耗藥量修正計(jì)算 q0=equm=1×1.6×1×1=1.6kg/m3

（2）每一循環(huán)總裝填炸藥量計(jì)算Q=q0LSμ=1.6×2.5×7.93×0.9=28.55kg

（3）工作面炮孔數(shù)目確定 N=4q0SDr2/πd2Δαβ

=4×1.6×7.93×22/（3.14×0.052×900×1×0.74）=39

（4）掏槽孔炸藥用量計(jì)算 qcut=（1.15～1.25）Q/N，

取中間系數(shù)值計(jì)算得qcut=1.2×28.55/39=0.88kg

（5）周邊孔炸藥用量計(jì)算 qp=（0.5～0.9）aWLq0，

取中間系數(shù)值計(jì)算得 qp=0.7×0.8×0.4×2×1.6=0.72kg

（6）底板孔炸藥用量計(jì)算 qf=（1.1～1.2）Q/N，

取中間系數(shù)值計(jì)算得qf=1.15×28.55/39=0.84kg

（7）崩落孔炸藥用量計(jì)算

周邊孔數(shù)Np=c/a=10.64/0.8=13

崩落孔數(shù)Nn=（N-Ncut-Np）k/（1+k）=（39-4-13）×1/（1+1）=11

底板孔數(shù)Nf=N-Ncut-Np-Nn=39-4-13-11=11

qn=（Q-（qcutNcut+qpNp+qfNf））/Nn

=（28.55-（0.88×4+0.72×13+0.84×11））/11=0.58kg

表1 炸藥用量計(jì)算

4 結(jié)束語

炮孔個(gè)數(shù)39個(gè)，炮孔直徑50mm，炮孔深度2～2.5m，普通毫秒延期導(dǎo)爆管1段數(shù)量4發(fā)，普通毫秒延期導(dǎo)爆管7段數(shù)量5發(fā)，普通毫秒延期導(dǎo)爆管9段數(shù)量6發(fā)，普通毫秒延期導(dǎo)爆管11段數(shù)量7發(fā)，普通毫秒延期導(dǎo)爆管13段數(shù)量6發(fā)，普通毫秒延期導(dǎo)爆管15段數(shù)量11發(fā)。膨化硝銨炸藥計(jì)劃用量28～30kg，后期根據(jù)實(shí)際圍巖巖性對炮孔數(shù)量及用藥數(shù)量進(jìn)行調(diào)整。