高速公路隧道掘進(jìn)爆破施工技術(shù)應(yīng)用研究

王興洲 張杰 吳翔

摘 要：由于我國(guó)高速公路工業(yè)的快速發(fā)展，隧道交通的建設(shè)持續(xù)增長(zhǎng)。因此，隧道掘進(jìn)爆破技術(shù)的應(yīng)用非常重要，如今在高速公路隧道爆破施工技術(shù)也引起人們關(guān)注。

關(guān)鍵詞：高速公路;隧道掘進(jìn);爆破施工技術(shù);應(yīng)用

1 隧道掘進(jìn)爆破技術(shù)概述

在1950年代的時(shí)候，我國(guó)手動(dòng)挖掘技術(shù)已廣泛應(yīng)用于隧道爆破技術(shù)中，但這種方法不僅效果不佳，而且存在嚴(yán)重的安全隱患。自1980年代以來，隧道爆破技術(shù)發(fā)生了重大變化。它包括兩種常用的技術(shù)：垂直和對(duì)角切割技術(shù)。另外，也引入了爆破方法來促進(jìn)隧道的構(gòu)建。在我國(guó)，使用隧道爆破技術(shù)和技術(shù)積累的實(shí)踐已經(jīng)持續(xù)了很多年。而且，在1985年，有可能解決隧道控制爆破技術(shù)在地質(zhì)條件下的大規(guī)模應(yīng)用，進(jìn)而使我國(guó)成為了一個(gè)擁有強(qiáng)大隧道爆破技術(shù)的國(guó)家。

2 對(duì)超欠挖問題的具體分析

2.1 形成超欠挖情況原因

過度開挖有很多原因，而缺乏開挖可分為兩個(gè)主要因素，一是客觀原因，最主要的是地質(zhì)原因。特別是，周圍的巖石存在明顯的問題，例如裂縫和節(jié)理。在爆破結(jié)束后，如果你不通過將切割線連接到周圍的巖石信號(hào)孔上爆破而使切割線不斷裂，就可以更輕松地執(zhí)行附加挖掘以防止諸如裂縫或結(jié)構(gòu)表面之類的損壞;二是主觀原因，該因素與爆破過程有關(guān)。如果炸藥量過高，則會(huì)發(fā)生過多的開挖。如果計(jì)量太輕，則將開挖過少。如果炸藥的信號(hào)范圍過小且信號(hào)重疊間隔較大，則振動(dòng)頻率會(huì)很高，從而導(dǎo)致更多的挖掘。另外，如果光滑爆破層的厚度小，則爆破在進(jìn)入穿透孔之間的光滑裂縫會(huì)容易破裂，這可能引起諸如超挖或少挖的問題。

2.2 超欠挖對(duì)施工帶來的影響

如果在挖掘高速公路隧道時(shí)發(fā)生過度挖掘的問題，將不可避免地發(fā)生結(jié)構(gòu)損壞。這主要可以從三個(gè)方面來看。第一，嚴(yán)重對(duì)工程進(jìn)度造成一定影響。這會(huì)導(dǎo)致諸如施工時(shí)間過長(zhǎng)等一系列問題。第二，直接決定著工程質(zhì)量。過度挖掘和會(huì)對(duì)地下的基底的厚度起著很大的影響。當(dāng)厚度達(dá)到一定值時(shí)，則導(dǎo)致技術(shù)質(zhì)量不能令人滿意，當(dāng)要鉆出的凹槽變大時(shí)，粘合性和技術(shù)質(zhì)量就會(huì)是固定的。第三，開挖工作量多，開挖問題也多，增加了建設(shè)成本。除了增加項(xiàng)目成本外，它還繼續(xù)增加工程的制造材料的成本，這很可能會(huì)導(dǎo)致總的建筑成本增加。

2.3 對(duì)超欠挖問題有效對(duì)策

在許多具體的應(yīng)用中，經(jīng)常使用兩種方法來解決過度挖掘或者少挖的問題：也就是光面爆破法、預(yù)裂爆破法等。特別地，對(duì)于預(yù)裂爆破法，噴砂輪廓孔或周圍孔的數(shù)量逐漸減少。根據(jù)不同的領(lǐng)域，構(gòu)造方法可分為兩種：爆破光滑表面方法和完全一次性的爆破方法，預(yù)測(cè)性信號(hào)傳遞方法與全面一次性爆破光面爆破法。這種技術(shù)是沿著輪廓的密集炸藥孔。它可以在其他孔的前面分裂爆炸回路，爆炸后其他孔也會(huì)爆炸。用于光滑，均勻的墻壁。除良好的分離效果外，爆破預(yù)處理還主要應(yīng)用于巖心相對(duì)飽滿的硬爆破巖心和中爆破巖心以及深爆破井。

3 高速公路隧道掘進(jìn)爆破施工技術(shù)應(yīng)用

3.1 隧道掘進(jìn)微振爆破施工技術(shù)的應(yīng)用原理

微振爆破高速公路隧道掘進(jìn)爆破施工技術(shù)主要采用振動(dòng)爆破，最終在理想的爆破狀態(tài)下產(chǎn)生一種隧道，掘進(jìn)爆破施工技術(shù)應(yīng)用非常好，爆破施工技術(shù)仍然有其缺點(diǎn)。例如。 爆破效應(yīng)隧道對(duì)周圍的堅(jiān)硬巖石不是很好。因此，需要評(píng)估合適的施工人員去使用爆破方法監(jiān)測(cè)爆破振動(dòng)波形的結(jié)果，并確定炸藥的量以及振動(dòng)速度去建設(shè)高速公路隧道。隧道微振爆破施工技術(shù)設(shè)計(jì)允許建造者使用以下方法來減少振動(dòng)：爆炸物采取分開安裝的方式。通常，爆破物散布的目的是通過在較小的能量和更多的孔的基礎(chǔ)上增加爆炸性孔來實(shí)現(xiàn)的。你可以通過選擇間隔頻率來降低精確脈沖的功率。在特定的滑坡易發(fā)地區(qū)建造爆破時(shí)，建筑商必須使用預(yù)先劃分的爆破施工技術(shù)才能有效施工。它主要使用預(yù)分離體爆破體來分離周圍的巖石，并產(chǎn)生振動(dòng)波捕獲效果。它主要利用外部礦井中的射孔爆轟和減震技術(shù)原理，增加了最新爆破級(jí)雷管的數(shù)量，有效降低了最大單響裝藥量，隧道掘進(jìn)爆破并達(dá)到了爆破目標(biāo)，從而減少了振動(dòng)損失。這增加了爆破孔的寬度，使得當(dāng)炸藥被放置在爆破孔中時(shí)，爆炸不會(huì)破壞主要結(jié)構(gòu)。因此，炸藥在爆炸過程中不會(huì)直接作用在周圍的巖石上，而是在空中作用并被移動(dòng)到巖石。從而達(dá)到減震效果的目的。

3.2 微振爆破施工技術(shù)的使用方法

爆破施工技術(shù)微振動(dòng)的使用可分為以下幾個(gè)方面。第一，計(jì)算最大用量。體積爆破由振動(dòng)速率確定，通常由Sadowski公式。第二，對(duì)裝藥結(jié)構(gòu)的確定。軟巖的主要選擇是導(dǎo)爆索裝藥結(jié)構(gòu)，但工人通常會(huì)從小型結(jié)構(gòu)中選擇永久性結(jié)構(gòu)和的空間承重結(jié)構(gòu)。如果挖掘深度小于2 m，則在施工過程中選擇使用空氣爆破的結(jié)構(gòu)。支撐結(jié)構(gòu)：在危險(xiǎn)區(qū)域（如天然氣和煤炭爆炸危險(xiǎn)區(qū)域）中進(jìn)行建筑時(shí)，必須安裝前部支撐結(jié)構(gòu)。第三，確定掏槽形式。鉆隧道爆破型結(jié)構(gòu)時(shí)，如果切孔的抗振性高于其他零件，則人員應(yīng)使用抗振性低的楔形切割機(jī)。第四，確定循環(huán)進(jìn)尺。施工過程本身要求施工公司遵守施工區(qū)域的地質(zhì)條件，以確定的圖像為原型。你還應(yīng)在每個(gè)步驟中檢查爆破劑量和總劑量，以達(dá)到減震目標(biāo)。第五，底板眼爆破方式。在正常情況下，建筑商通常使用簡(jiǎn)單和單獨(dú)的初步方法。但是，從傳統(tǒng)來看。以這種方式進(jìn)行爆破不僅出渣很容易，而且使震動(dòng)能力更大。高級(jí)分段法是一種在確保結(jié)構(gòu)安全性的同時(shí)準(zhǔn)確控制載荷大小并充分提高抗振性的新方法。因此，如果你合理應(yīng)用爆破，你的員工將去根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際需求選擇爆破方法。

3.3 振動(dòng)監(jiān)測(cè)

還需要振動(dòng)監(jiān)測(cè)器來監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)，以平穩(wěn)過渡到高速公路隧道掘進(jìn)爆破結(jié)構(gòu)。總的看，該設(shè)備由發(fā)射換能器和接收換能器組成。施工過程本身需要將建造者的設(shè)備放置在隧道型鑿巖機(jī)的中心，遵循振動(dòng)控制原理。傳輸型換能器反射的聲波可以滿足與聲波的第一臨界角相對(duì)應(yīng)的入射角，壁上的超聲響應(yīng)角為90°，并且聲波沿平滑部分挖掘。最終與墻壁分離。它被傳感器接收，并返回到孔中。官員可以檢查振動(dòng)傳感器顯示的數(shù)據(jù)。同時(shí)，在相同深度范圍內(nèi)的爆破之后，爆破波速度變慢，以查看爆破之后是否工作良好。另外，相關(guān)的操作者可以根據(jù)振動(dòng)控制裝置適當(dāng)?shù)卣{(diào)整計(jì)算的爆破平面，使得高速公路隧道掘進(jìn)爆破結(jié)構(gòu)處于受控距離，并確保了救援人員的安全。

3.4 安全保證

隧道施工是一個(gè)高安全風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目。施工時(shí)請(qǐng)注意以下幾點(diǎn)。第一，考慮到地質(zhì)條件，對(duì)工作面變化的動(dòng)態(tài)及時(shí)掌握。如果地質(zhì)條件異常，應(yīng)提供支護(hù)和提前進(jìn)行支護(hù)。第二，在施工過程中，必須嚴(yán)格遵守基本原則：首先支撐頂部，然后進(jìn)行挖掘。第三，對(duì)于發(fā)掘要求，請(qǐng)嚴(yán)格檢查每一步的進(jìn)度。開挖完成后，應(yīng)立即進(jìn)行首次支撐，以確保各個(gè)過程之間的完全互操作性。為了有效地改善壓力狀態(tài)，在特殊的地段需要縮短鋼筋網(wǎng)的間距。正確縮短特殊地方的鋼網(wǎng)距離，并正確加密所有錨點(diǎn)。第四，制造過程必須加強(qiáng)控制和測(cè)量。支架的初始施工完成后，有必要準(zhǔn)確地測(cè)量拱的實(shí)際位置和墻的使用壽命以及實(shí)際重合度，并處理并分析測(cè)量數(shù)據(jù)。在非標(biāo)準(zhǔn)情況下，禁止開挖，也要必須采取措施加固周圍的巖石。

4 結(jié)語(yǔ)

總的來說，對(duì)于高速公路隧道，傳統(tǒng)的爆破施工技術(shù)不僅難以滿足隧道型公路項(xiàng)目的設(shè)計(jì)要求，而且嚴(yán)重威脅了相關(guān)人員的安全。但是，隨著我國(guó)技術(shù)水平的逐步提高，在高速公路隧道的實(shí)際生產(chǎn)中使用新的爆破隧道技術(shù)會(huì)產(chǎn)生意想不到的效果。這項(xiàng)技術(shù)可以持續(xù)減少施工造成的環(huán)境破壞。也能在建筑施工的安全方面最大程度的進(jìn)行提高。同時(shí)通過提高工作的整體質(zhì)量，最終將推進(jìn)我國(guó)運(yùn)輸業(yè)的和諧發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]李金龍.高速公路隧道掘進(jìn)爆破施工技術(shù)應(yīng)用研究[J].居舍，2021（11）：63-64.