隧道工程控制爆破技术探讨与应用

摘要：近些年来，我国纷纷建设了公路、铁路、地铁和轻轨等道路工程，这促进了我国交通事业的飞速发展，在这些工程中都伴随着地下工程和隧道工程的开发，在这些隧道或地下工程的施工过程中都伴有开挖过程，在开挖时必须运用到爆破技术，为了使隧道工程施工在爆破上具有安全性，需要了解和掌握隧道的爆破控制技术。文章就隧道控制爆破技术和应用进行探讨。

关键词：隧道工程；控制爆破；技术；应用

中图分类号：U45 文献标识码： A

引言

隧道爆破阶段是隧道施工建设中的关键环节之一，对其控制的程度和隧道的建设质量有着密不可分的联系，因此加强控制爆破施工不仅直接影响到施工安全，另外爆破工作将对工程的进度起到一定程度的制约。在工程经济效益和管理效果方面也或大或小的受到隧道爆破工作的影响。

一、控制爆破技术的概述

1、控制爆破的理论

控制爆破就是根据工程和爆破环境、规模等条件，通过各种技术，严格控制爆炸过程和对介质的破碎过程，使爆破达到预期的效果，保证爆破的方向、噪音等在合理的控制范围内，我们对这种爆破效果和爆破危害的双重控制的爆破，称之为控制爆破。

2、控制爆破技术的种类

控制爆破技术主要有：

2.1微差爆破

微差爆破就是利用毫秒延时雷管达到延时爆破的爆破技术。它的主要优点就是可以降低爆破地震效益所导致的冲击作用；实现岩石碎块的均匀度，使得爆破岩石碎片集中化，便于清理；降低爆破次数、提高爆破效果。

2.2挤压爆破

挤压爆破技术就是在爆区自由面前方人为预留岩渣，以此提高炸药能量的利用率和改变破碎质量。它的主要优点就是增加了工时的利用率，降低了爆破频率；通过挤压爆破可以使岩石在挤压过程中发生二次冲击，提高了岩石破碎率，降低了二次爆破的工作量。

2.3光面爆破

就是在开挖的岩石中保证其表面光滑而且不受明显破坏的爆破技术。光面爆破技术可以有效的保护开挖岩体的稳定性，降低施工成本。光面爆破的原理就是采取在开挖岩体表面布置密集的小直径炮眼，在这些炮眼中不耦合装药或者部分孔不装，同时起爆形成平整的光面。

2.4预裂爆破

人为开挖制造一条裂缝，这条裂缝是保留围岩与爆区的分裂线，有效的保护围岩，降低爆破地震危害的控制爆破技术。预裂爆破的炮孔直径一般越小，孔痕率就会越高，对爆破的效果就会产生巨大的影响。

3、隧道控制爆破技术的重要性

在我国经济水平不断提高的大前提下，城市的基础设施得到了不断的建设和完善，各种类型的工程建设纷纷涌现，特别是城市道路和公路工程的建设和发展势头尤为地迅猛，这些道路和公路工程的建设促进了我国交通事业的腾飞，使得我国的交通事业进入了一个新的发展阶段。众所周知，公路、铁路、地铁和轻轨等道路和公路工程的建设都伴随着地下工程和隧道工程的施工，而其地下或隧道工程在施工过程中也会伴有着开挖阶段和过程，在开挖的过程中必须运用到爆破技术，由于城市中的隧道在特点上普遍具有地表建筑物密集、埋深较浅的特点，这给其爆破施工带来了施工安全隐患，为了使隧道工程在施工上具有安全可靠性，了解和掌握隧道的控制爆破技术是必要的，只有掌握了这一技术，才能更好地保证隧道工程施工的安全可靠性，进而保障施工人员的生命财产安全不受威胁，并充分发挥隧道工程的社会效益和经济效益，从更大的方面来说，可以推动我国经济健康向上地发展，并促进我国各方面事业的可持续发展，使得我国的可持续发展战略早日实现。

二、爆破控制施工要点

1、提高钻孔技术水平

钻孔技能对隧道超欠挖作用的重要影响要素为四周炮孔的外插角、开口位置以及钻空深度。依据专业经验，不停地提高其钻孔技术水平。

2、解决好爆破技术参数的恰当匹配

从现在统计的隧道爆破手段、形式、爆炸参数研究来看。爆炸技能参数的恰当匹配是特别关键的。爆炸设计为隧道开挖的重要技术，在做爆炸设计时当参考隧道断面大小、围岩等级以及机械设备等来综合考虑。

3、地质条件是客观条件，它是获得爆破参数的基本依据

爆破设计一般是参考经验、类比和现场实验设计，但地质条件为随掘进而逐渐变化的，其中，围岩节理裂隙的变化最关键。在施工时期，参考开挖面对围岩来观测描叙，还要对围岩的节理裂隙状况作出预测，快速调整爆炸参数和施工手法或选取局部内移炮眼、局部空孔不装药、局部调整起爆顺序等措施。

4、组织管理工作的强化

完善的施工体系以及系统的质量确保质量是隧道施工的根本保障，经过全面性的管理和监督对钻爆工作以及爆炸设计予以控制，经过对有关技能人员的培训，提高质量。树立相应的职责准则，依据施工质量予以奖惩。另外，经过制定严厉的工作规章以及评价规范，对各项工作的完整状况予以查看。树立起及时的信息反馈体系，确保地道的超挖以及欠挖信息现场人员可以及时了解，用以调整施工过程或者是施工的工艺办法，最大程度的控制超挖以及欠挖值。另外，对施工地址预报予以重视，准确将未施工区域的状况及时探明，并跟着围岩条件对钻爆参数进行调整。经过合理的施工工艺以及施工办法的使用，到达预期的爆破效果。

二、隧道控制爆破技术应用

1、工程概况

某隧道位于重庆市某县某镇，隧道穿越山脉为中低山地貌，基于高石河隧道地形比较复杂，隧道开挖面积要达到100m2，因此根据施工现场的环境以及施工设备可以采取上、下台阶法开挖，选择2#的岩石乳化炸药，钻孔的直径为42mm，采取并联分段毫秒导爆管。上断面开挖44m2，下断面开挖56m2，它们都采取水平炮孔开挖方式。

2、爆破参数的确定

根据以往的工作经验以及爆破原理，本工程沟槽采取楔形沟槽法，炮孔则采取掏槽眼、辅助眼、周边眼等多种布孔的方式，并且利用不同段别的毫秒雷管实现对光面控制爆破。

3、炮孔的数量以及炮孔直径

根据工程的实际环境以及岩石的坚硬程度，并且结合爆破技术的原理，来确定在工程的掌子面确定炮孔的数量，一般我们在确定炮孔数量时选择的公式是：

根据公式我们可以准确的计算出该工程的炮孔数量应该为150个，其中

N――炮孔的数量（个）；

s――掘进断面积（m2）；

f――岩石坚固性系数

4、装药量的计算及分配。装药量的多少对爆破效果会产生重要的影响，药量不足与过多都会影响工程的质量，因此要合理的确定具体的装药容量，合理的药量要根据炸药的性能和质量等多方面进行确定，但是由于施工环境具有很多的不可计算的因素，因此我们在确定炸药容量时多根据以下公式进行计算：

Q=qV。

在公式中：

Q――爆破循环需要的炸药量；

q――爆破每立方米所需要的炸药的消耗量（kg/m3）；

V――一个循环近尺所爆落岩石的总体积，即V=IS，m3。

三、爆破施工设计

1、上台阶施工设计

炮眼布置。炮眼的布置要严格按照控制爆破震动原理进行布置，首先从距底板的50cm处开始，沿隧道的中心线两侧对称布置4对垂直楔形掏槽孔，它们的排列顺序是：头排的辅助孔与掏槽孔的距离要保持40cm，中间辅助孔的距离也为40cm，最外排的辅助孔与边墙的距离为85cm左右；在隧道的拱部布置4排崩落孔，他们之间的排距为60cm，最外层的崩落孔与隧道边界要保持65-80cm的相距距离；周边的炮孔要与开挖边界保持20cm，并且炮孔钻眼要向外倾斜5°左右，底板孔直接布置在底部边界上，并且向下倾斜10°左右进行钻孔，并且要保持孔距之间达到85cm。图1上半台阶炮示意图：

2、下台阶施工设计

炮孔布置。下断面横截面上应该布置3排主爆孔，其中3个头排爆孔的抵抗线为1.1m，随后再布置2排主爆孔，其间距为0.8m左右，并且要保证每排要布置4个炮孔，孔距的间距为1.0m，同样两侧的边墙也要布置4个周边孔，孔距为0.7m。装药结构与单孔装药量。下端面的装药结构与上断面的装药结构是相同的，除了底板孔使用单卷的重量为200g的乳化炸药外，其余都是用单卷为150g的2#的岩石炸药。各炮孔的单孔装药量。图2下半台阶炮孔示意图所示：

结束语

总之，我们在进行隧道施工前要准确的制定准确的爆破施工方案，并且准确的按照施工环境以及施工设备等计算炸药的使用量以及炮孔的布置数量以及位置等，以此实现爆破效果达到预期的目的。

参考文献

[1]吴海清.对隧道控制爆破技术问题的探讨[J].建材与装饰，2008，（1）.

[2]齐景岳.隧道控制爆破技术[J].铁道标准设计，2006，（11）.

[3]周春锋.城市浅埋隧道开挖减震控制爆破技术[J].工程破，2010，7（1）.