隧道工程控制爆破技術(shù)研究與應(yīng)用

馬坤

摘要：隧道工程的控制爆破技術(shù)不僅影響著隧道的挖掘速度，更是與隧道工程的質(zhì)量和安全有著密不可分的關(guān)系。本文介紹了隧道工程控制爆破技術(shù)的類型以及控制爆破技術(shù)在隧道工程內(nèi)的具體應(yīng)用，包括：上臺階施工的設(shè)計(jì)、下臺階施工的設(shè)計(jì)以及確定爆破參數(shù)，并且總結(jié)了在隧道工程中控制爆破技術(shù)的幾大使用要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：隧道工程;控制爆破技術(shù);安全措施

前言：隧道是有效利用地下空間的一種重要方式，在公路、鐵路、礦山、人防等都被廣泛地使用，隧道工程的建設(shè)日漸增多，其在國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮著重要的作用。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，近50年我國修建的隧道以達(dá)到5000多座，總長度已經(jīng)超過3000千米，是世界上隧道最多的國家，而爆破是隧道工程中的首要工作，在隧道工程中起至關(guān)重要的作用。

一、隧道工程控制爆破技術(shù)的類型

隧道工程控制爆破技術(shù)主要有四種類型，分別是微差爆破技術(shù)、擠壓爆破技術(shù)、光面爆破技術(shù)和預(yù)裂爆破技術(shù)。微差爆破技術(shù)的主要原理是利用毫秒延時(shí)雷管來延時(shí)爆破，在使用過程中可以減小爆破帶來的沖擊力，減少爆破次數(shù)并有明顯的爆破效果。擠壓爆破技術(shù)可以降低爆破的頻率并有效控制爆破的時(shí)間，在爆破過程中其應(yīng)用原理可以使其提高破碎質(zhì)量和炸藥的利用率，并且使用擠壓爆破技術(shù)，相關(guān)工作人員不需要再進(jìn)行二次工作，直接就可以破碎巖石，效率很高。光面爆破技術(shù)主要的優(yōu)點(diǎn)就是可以保證表面不受到明顯的破壞，保證一定的光滑程度，其主要應(yīng)用方式是先在巖體上面布置一些小炮眼，使其在巖體表面分布密集，一部分填充炸藥，一部分不填充，使其一起爆裂，在此過程中就可以保證表面的光滑度。預(yù)裂爆破技術(shù)是通過人工挖出一條分裂線，保證在進(jìn)行爆破的過程中可以降低地面震動引起的傷害，起到保護(hù)圍巖的作用，但是這種技術(shù)也存在一定的不足，就是如果跑空較小，孔痕率就會增大，對爆破效果產(chǎn)生一定的影響。

二、隧道工程控制爆破技術(shù)的具體應(yīng)用

（一）爆破施工方案的設(shè)計(jì)

爆破技術(shù)在隧道工程中的施工方案的設(shè)計(jì)是爆破技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)也是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。一般隧道工程所處的地理位置較為復(fù)雜，洞身的巖層又比較豐富，在施工的過程中，首先要參考滑坡情況對地表注漿的方式進(jìn)行加固處理，之后在進(jìn)行洞內(nèi)的施工工作。在進(jìn)行爆破施工方案的設(shè)計(jì)時(shí)主要設(shè)計(jì)上臺階施工和下臺階施工兩方面。

1.上臺階施工設(shè)計(jì)

對于上臺階施工的設(shè)計(jì)，首先要確定炮眼的位置，通常情況下炮眼位置在從距離地板50厘米左右開始，再沿著中心線兩側(cè)布置垂直楔形掏槽孔，并且要在與掏槽孔距離40厘米左右的位置布置頭排掏槽孔和中甲掏槽孔。炮眼的方向要保持在5度向外傾斜，鉆孔要保持10度向下傾斜，固定在底部邊界位置，并且孔與孔之間的距離要保持在85厘米左右[1]。

在確定好炮眼位置后就要確定裝藥結(jié)構(gòu)和裝藥量，具體的裝藥結(jié)構(gòu)以及單孔的裝藥量一般根據(jù)隧道工程的實(shí)際情況而定，根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，在周圍的炮孔應(yīng)該選擇軸向間隔的裝藥結(jié)構(gòu)，其余在內(nèi)部的炮孔則選擇連續(xù)裝藥的結(jié)構(gòu)，炸藥的選擇也要根據(jù)其在不同的位置進(jìn)行不同的分類，在底板的炮孔內(nèi)一般需要裝乳化炸藥，直徑為32毫米、重量為200克的最佳，在周圍的炮孔內(nèi)應(yīng)該裝入卷狀乳化炸藥，直接為25毫米，重量為100克的最佳，其他的炮孔則采用直徑為32毫米、長度為20厘米、重量為150克的卷狀2#巖石炸藥即可。

準(zhǔn)備工作就緒后就要確定起爆的方法及順序。在爆破過程中為了達(dá)到更好的效果應(yīng)該盡量保證所有炮孔同時(shí)爆破，并盡量將地表震動速度控制在每秒2厘米以內(nèi)，一般通過并聯(lián)的連接方法進(jìn)行引爆，引爆順序?yàn)樘筒劭?、輔助孔、崩落孔、墻邊孔、底板孔、最后到拱部孔。

2.下臺階施工設(shè)計(jì)

下臺階施工設(shè)計(jì)與上臺階相比要簡單一些，只需要設(shè)計(jì)炮孔和裝藥結(jié)構(gòu)與裝藥量。在設(shè)置炮孔的時(shí)候需要在下橫截面設(shè)置三個主炮孔，其中的頭排炮孔抵抗線長度應(yīng)為1.1米左右，然后在把0.8米的炮孔布置在兩排，每排確保有四個炮孔的孔距為1米。在裝藥結(jié)構(gòu)的設(shè)置上，上下斷面的裝藥結(jié)構(gòu)要相同，但是單孔的裝藥量上有一定變化，底孔板需要用200克的單卷乳化炸藥，其余孔內(nèi)均用150克的卷狀2#巖石炸藥。

（二）爆破參數(shù)的確定

在爆破技術(shù)的應(yīng)用中，爆破參數(shù)的確定也是非常重要的一項(xiàng)工作。首先要確定炮孔的數(shù)量以及炮孔的直徑，炮孔的數(shù)量要結(jié)合實(shí)際隧道情況、巖石硬度以及周圍環(huán)境進(jìn)行確定，裝藥量的多少會直接影響爆破的情況，所以在進(jìn)行裝藥的過程中必須嚴(yán)格計(jì)算好準(zhǔn)確的裝藥量，并且針對實(shí)際爆破預(yù)期情況以及炸藥選擇的質(zhì)量和性能等多方面進(jìn)行炸藥數(shù)量的確定，爭取確保裝藥量的合理性。炮眼的直徑也會對爆破技術(shù)有一定的影響，如果炮眼直徑越大，一般來說，裝藥量就會增多，爆破時(shí)候的威力也會隨之變大，進(jìn)而鑿巖的下降速度也會加快，影響爆破情況[2]。

三、隧道工程控制爆破技術(shù)的使用要點(diǎn)

（一）控制爆破施工要素

在隧道工程爆破技術(shù)的實(shí)施過程中，對周圍會有較大范圍的影響，尤其是一些在城市內(nèi)的隧道工程，一旦忽略周圍環(huán)境，會造成嚴(yán)重的后果，并且整個爆破的施工情況和環(huán)境都相對復(fù)雜，在施工過程中如果采用鉆爆的方法必須加強(qiáng)對施工位置的地形地質(zhì)的勘察以及對周圍環(huán)境的全面了解，對此，可以在爆破工作中將工程進(jìn)行分段處理，對多個不同的爆破點(diǎn)進(jìn)行爆破以降低這樣的使用情況，同時(shí)可以降低在爆破的過程中碎石飛濺，對周圍環(huán)境造成巨大的不良影響。

（二）控制鉆眼數(shù)量

一般情況下鉆眼的數(shù)量是根據(jù)實(shí)際需求情況而定，鉆眼的數(shù)量越多，越可以降低掘進(jìn)尺，所以可以盡可能的加大鉆眼量，并且在此同時(shí)還有對爆破的整體規(guī)模進(jìn)行控制，必須對每一個孔的裝藥量進(jìn)行嚴(yán)格控制，確定好每段工程的最大爆破藥量，將炸藥在爆炸區(qū)域內(nèi)均勻放置，以確保對爆破現(xiàn)場的控制工作。并且，還要對爆破的震動速度進(jìn)行控制，使其符合工作規(guī)范和相關(guān)規(guī)定。

（三）加大對鉆爆的監(jiān)測

加大對鉆爆的監(jiān)測，是保證爆破工作安全進(jìn)行的重要一點(diǎn)，工作人員必須加強(qiáng)對鉆爆參數(shù)以及爆破震動等具體的監(jiān)測工作，保證全部數(shù)據(jù)處于安全、合理的范圍之內(nèi)，同時(shí)還必須要滿足實(shí)際情況的需求，確保周圍環(huán)境不會受到太大的影響。

（四）做好安全措施

做好安全措施是最重要的工作之一，是對整個隧道工程的負(fù)責(zé)，也是對所有施工人員的負(fù)責(zé)。首先在技術(shù)方面要做好安全控制，必須確保爆破工作是在規(guī)定范圍內(nèi)、結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行的，對于炮孔設(shè)置、裝藥量等要嚴(yán)格按照現(xiàn)場需求以及控制傷害范圍來確定。并且，為了保證絕對安全，相關(guān)工作人員還需要對地震沖擊波進(jìn)行嚴(yán)格控制，以免其在爆破過程中造成危害。在領(lǐng)取炸藥之前一定要觀察爆破環(huán)境周圍是否存在異常情況，一旦出現(xiàn)異常，必須要引起高度重視，疏散人群，并做好緊急的安全措施，在實(shí)際操作過程中，施工人員務(wù)必安裝要求進(jìn)行施工，不得擅自改動方案，炸藥的用量必須有相關(guān)責(zé)任人負(fù)責(zé)，做好記錄，并在搬運(yùn)過程中做好檢查、防護(hù)工作，以確保安全進(jìn)行。

結(jié)論：綜上可見，隧道工程控制爆破技術(shù)對于隧道工程建設(shè)的效率和質(zhì)量都起著決定性的作用，甚至對整個建設(shè)事業(yè)都十分關(guān)鍵。隨著我國經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的發(fā)展，隧道工程會越來越多，所以控制爆破技術(shù)必須不斷加強(qiáng)和深化，將控制爆破技術(shù)落實(shí)到每一個隧道工程中，確保施工的質(zhì)量和安全性，為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量。

參考文獻(xiàn)

[1]尹加強(qiáng).隧道工程控制爆破技術(shù)探討與應(yīng)用[J].運(yùn)輸經(jīng)理世界，2020（10）：59-60.

[2]李冰.隧道工程控制爆破技術(shù)的探討與應(yīng)用分析[J].中國設(shè)備工程，2019（01）：200-201.