数码电子雷管与导爆管毫秒雷管组合法爆破技术在城区隧道中的应用

摘 要：本文结合成渝客专新红岩隧道施工工程实例，围绕城市区浅埋且地表或周边建筑物密集区段隧道的爆破作业过程，对其施工的工艺以及施工方案等内容进行了详细的介绍，希望能通过对其施工技术的探究从而为今后的城市区浅埋且地表或周边建筑物密集区隧道爆破施工提供借鉴。

关键词：组合法 城市浅埋 爆破技术

中图分类号：U45 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）05（a）-0053-02

随着我国建设事业的迅猛发展，爆破作为岩土开挖的一种必要手段所面临的环境越来越复杂，周围高楼林立、人口密集，重要建（构）筑物和精密设备保护点较多。重庆市作为我国著名山城，岩质较硬，无法采用常规盾构法开挖，受特殊地形地貌限制，在市区修建隧道，上方面临高压线、立交桥及各种建（构）筑物；下部有市政管网、桩基础和立交隧道；左右面临地质滑坡体、市政道路等，其技术难度在国内尚属少见，对工程建设带来巨大挑战。通过一系列的减振开挖新技术实践中得出：采用普通数码电子雷管与毫秒雷管组合法爆破开挖，既可发挥数码电子雷管降低爆破振速的优点，又可在一定程度上节约开挖成本，是一种新型地下工程降振爆破开挖技术。

1 工程概况

新红岩隧道进口里程为DK297+295，出口里程为DK303+994，全长6699 m，位于重庆市沙坪坝区。DK297+861～+849、DK298+267～+289最大覆盖层厚度39.8 m，最小29.5 m，地质岩性为砂岩或泥岩夹砂岩，岩石强度为29.6～43 MPa，属中硬岩，地表建筑物多为修建于20世纪60、70年代的矮旧居民区，年久失修，部分房屋在施工前就已出现不同程度的裂缝，根据《爆破安全规程》此段爆破振速控制在1.2 cm/s以内。在此类工况下，传统爆破已无法满足要求，爆破振速已超过3 cm/s，已高于规定值。

2 数码电子雷管与导爆管毫秒雷管组合法的优点

地表振速监测数据表明，传统爆破方式，振速峰值出现在炸药相对集中区域，如掏槽、扩槽等区域。因此，在炸药集中区域采用数码电子雷管进行延时错峰起爆，可有效降低爆破对地表振动；数码电子雷管爆破最主要的特点为逐孔、微差、精确起爆，大大降低了爆破产生的振动效应，减少了对周边建（构）筑物的影响；利用延时0 ms的数码电子雷管将周边孔的毫秒雷管串联引爆，可达到数码电子雷管与导爆管毫秒雷管同时起爆的目的；数码电子雷管结合导爆管毫秒雷管同样可做到孔内延时起爆，光爆效果良好；使用组合法开挖，可减少数码电子雷管用量，在隧道特定埋深下可降低浅埋隧道开挖成本。

3 工艺原理

导爆管毫秒雷管是利用化学药剂来进行延期起爆，延期精度受使用环境、存放时间等各方面因素影响，造成延时误差较大，而数码电子雷管是利用电子芯片作为发火原件，它可以任意设定孔间微差并准确实现延期起爆。本方法是将掌子面炸药相对集中的掏槽孔、扩槽孔、辅助孔、内圈孔、使用数码电子雷管起爆，将炸药量相对较少的周边孔、底板孔利用导爆管毫秒雷管引爆。所以数码电子雷管与导爆管毫秒雷管组合法爆破是在传统光爆法施工的布孔条件下，既能降低爆破振动又能节约施工成本。利用数码电子雷管将周边孔逐孔串联，接入数码雷管起爆网络，可解决两种雷管无法同时起爆的问题，这样就可在减振的基础上节约开挖用时，同时可减少对地表建筑物的扰动次数。

4 施工要点

（1）放样布孔。

为了提高钻孔精度，以保证爆破效果和减少超欠挖，需采用全站仪放样布孔。

（2）钻孔及清孔。

风枪钻杆与隧道轴线保持平行，按钻孔布置图正确钻孔，对于掏槽孔和周边孔的钻孔精度要求比其它孔要准确，需严格控制钻孔角度及深度。辅助孔及周边孔根据孔口处岩石的凹凸程度调整炮孔深度，以保证炮孔底在同一平面上。

待全部钻孔成孔后，利用高压风将孔内余渣吹出孔外，以保证正常装药，清理钻孔需由专业人员完成，作业时严禁无关人员靠近掌子面。

（3）数码电子雷管注册及网络连接。

①注册及编号。

开启铱钵表，进入“雷管注册”功能，将雷管的两根脚线分别于铱钵表的注册接线端接触可靠，按“检测”键对当前雷管进行检测，检测合格显示当前雷管信息，按“注册”键将当前雷管注册到相应孔中。注册成功后取下当前雷管并编号，进行下一发雷管的注册。

②组网。

所有雷管均注册完成后，将雷管放到对应爆破孔中，对爆破进行装药，堵孔。将雷管脚线并联接入网络总线上。

③测试。

所有雷管在网络总线上连接可靠后，将网络总线连接到铱钵表的组网接线端，开启铱钵表，进入“网络测试”功能，由铱钵表对下辖雷管网络进行测试，测试完成后，测试结果如提示有错误，则应关闭铱钵表对错误雷管的接线进行检查直至网络测试成功。

④起爆。

起爆前撤离爆破现场，将网络总线延伸至安全距离外，雷管网络总线接铱钵表的组网接线端，铱钵表再与起爆器相连。开启铱钵表，起爆器，在起爆器上打开充电开关，进入“爆破流程”功能，按界面提示逐步完成点名、测试、充电，直至准备起爆。按起爆器起爆双键，进入起爆倒计时，执行起爆。

（4）使用数码电子雷管代替普通电雷管起爆普通毫秒雷管，连接管一定要先用胶带缠绕并反向连接，避免雷管爆破时飞出的金属碎屑割破毫秒雷管导爆管（见图1）。

（5）装药完成后利用自制炮泥堵塞炮孔，填塞长度不小于钻孔深度的40%（见图2）。

5 结语

通过对爆破振速的控制，采用数码电子雷管与导爆管毫秒雷管组合法爆破开挖后，爆破振速控制在0.43～0.98 cm/s，符合规定要求，有效保护隧道地表建（构）筑物的安全，减少了隧道地表房屋的拆迁量。该工艺可有效降低爆破松动圈，使开挖轮廓线圆滑、美观，超欠挖量较常规爆破减少40%左右，在控制隧道质量的同时减少初支喷射砼数量，加快循环用时，直接或间接降低了隧道施工成本。通过利用导爆管毫秒雷管与数码电子雷管串联工艺，实现掌子面同时精确起爆，颠覆了传统浅埋隧道分部爆破的开挖方法，大大节约了开挖循环用时，从而节约了人工、机械台班、风水电等间接费用。本技术在隧道埋深浅且地表环境复杂的情况下，安全快速通过，优质高效的完成施工任务，得到了各界好评，希望能为以后类似隧道施工提供宝贵经验。

参考文献

[1] 何广沂.工程爆破新技术[M].北京：中国铁道出版社，2000.

[2] 金骥良，顾毅成，史雅语.拆除爆破设计与施工[M].北京：中国铁道出版社，2004.

[3] 刘星，徐栋.几种典型电子雷管简介[J].火工品，2004（8）.