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摘要：為了對復雜地質山嶺地區隧道工程爆破施工技術進行探究，通過一套理論依據并結合實際工程案例，對爆破方案、爆破技術進行深入分析。以大前石嶺隧道工程為例，探究復雜地質山嶺地區的隧道工程爆破施工要點，制訂施工方案，并結合工程實際，采用切實可行的隧道工程爆破施工技術，以此降低爆破震動帶來的影響，保證隧道施工順利進行。
關鍵詞：復雜地質山嶺地區；隧道工程；爆破施工技術
水利、交通等工程在建設過程中會面對很多復雜的地質環境，如果采用的施工技術不合理，將會影響工程建設效果和質量。復雜地質環境下的隧道工程建設，如果采用的爆破施工工藝不規范，將會給工程整體結構及周圍環境帶來直接影響，甚至會造成人員傷亡。隨著復雜地質環境下隧道工程規模的擴大，對爆破施工技術進行深入分析顯得非常重要。通過對工程所處環境分析，制訂合理的爆破施工方案，優化施工設計內容，給隧道施工工作順利進行打下基礎。
1工程概況
大前石嶺隧道位于姜家堡子東側5km，沿八里甸子村道西走，交通比較方便。該隧道起止里程DK69+225～DK71+685，隧道全長2460m。圍巖類別為Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ級，其中Ⅵ級圍巖140m（含17m明洞）、Ⅴ級圍巖170m、Ⅳ級圍巖365m，Ⅲ級圍巖800m、Ⅱ級圍巖985m。隧道內設置雙側保溫水溝、雙側電纜槽，隧道出口低洞口段距洞口400m設置中心深埋水溝。隧道內設小避車洞69個，大避車洞8個，大避車洞預留余長電纜腔、絕緣梯車洞8個。該隧道表覆第四系全新統坡殘積層（Q4dl+pl），下覆震旦系（Z1）石英砂巖。其地層由新至老分述為：（1）巖堆。大部分無土壤和植被覆蓋，為裸露碎石或大塊石，少部分有土壤覆蓋，植被良好，多為低矮灌木及喬木；巖堆巖塊一般粒徑0.3～1.5m，屬于大石巖堆，巖堆厚度不均勻，為5～16m；巖堆結構松散，空隙度大，植被發育地區充填細顆粒，具有弱黏性。根據現場調查結果，該巖堆發育階段屬于第二階段（趨向停止發展階段），巖堆巖塊巖性為石英砂巖，屬于硬質巖石。巖堆安息角為32°，滲透系數K=60m/d。（2）石英砂巖。強風化～弱風化，砂礫、塊狀結構，節理發育，巖芯呈碎塊狀及柱狀。
2復雜地質山嶺地區的隧道工程爆破施工
2.1施工方法
在本工程中，隧道Ⅱ、Ⅲ級圍巖均采取全斷面挖設方式，鑿巖多功能臺架、YT28風動鑿巖機鉆孔，通過人工方式裝藥，并將其裝入到雷管中，實現爆破處理。在Ⅳ、Ⅴ級圍巖中，一般地段根據超前對策采取臺階法施工，在鑿巖多功能臺架、YT28風動鑿巖機的配合下鉆孔，人工裝藥，分段毫秒雷管及塑料導爆管起爆，實現光面爆破［1］。
2.2爆破設計
2.2.1測量放線
在鉆孔施工之前，需要做好測量放樣工作，精準描繪挖設輪廓線和周邊眼位置，利用激光鉛直儀對邊線位置進行測量。在約50m的位置處設定中線樁，每間隔100m的位置設定一個臨時水準點。在每次測量放線過程中，應該對上次爆破斷面情況及時核查，利用隧道挖設斷面測量系統對測量數據進行處理，并適當調節爆破參數，從而獲取理想的爆破效果。
2.2.2鉆孔作業
在鉆孔之前，鉆孔工作人員應該對炮眼分布情況有所了解，嚴格根據鉆爆設計方案施工。尤其是周邊眼及掏槽眼位置，在沒有經過上級部門許可的情況下不可隨意修改。定人定位，周邊眼及掏槽眼需要安排工作經驗豐富的人員負責，鉆研機鉆桿位置確定以后，鉆孔位置偏差不得超過50mm，保證鉆孔方向平行，不可出現交錯狀況［2］。周邊眼鉆孔外差角度的控制，一般眼深3m位置外插角不得大于30°，眼深5m位置外插角不得大于20°，讓兩茬炮接口位置臺階不得超過150mm。
2.2.3周邊眼的裝藥結構
周邊眼裝藥結構作為實現光面爆破的重要因素，要合理把控周邊眼裝藥量，保證裝藥結構的合理性，讓炸藥分布均勻。在施工過程中，采取不耦合裝藥結構，不耦合裝藥系數通常把控在1.7左右。
2.2.4裝藥及聯結起爆網路起爆
在選擇炸藥過程中，需要結合巖石強度選擇對應的炸藥類型。對于周圍富有水源的地段，則需要選擇乳化炸藥，其余位置則選用2號巖石硝銨炸藥［3］。在周邊眼位置，采用直徑為25×200mm小藥卷，不耦合裝藥；其余炮眼則采用直徑為40×200mm藥卷，連續裝藥。利用塑料導爆管、毫秒雷管起爆系統起爆。在裝藥過程中，應該參考鉆爆設計圖紙參與確定裝藥數量，由上至下進行，導爆管應該事先對號入座。所有炮眼都要利用炮泥封堵，堵塞長度不得低于20cm。在起爆網路中，采取簇并聯方式，形成復式網路，從而確保起爆的具體性和真實性。在聯結過程中需要注意，導爆管不可出現打結現象，各個炮眼雷管連接次數應該統一，引爆雷管需要利用黑膠帶進行捆扎處理。在網絡聯合以后，需要安排專業人員進行全面檢查。
2.2.5爆破作業管理控制
根據“一標準、二要求、三控制、四保證”施工要求，開展光面爆破施工工作。“一標準”指一個控制標準。“二要求”指鉆研施工要求及裝藥連線施工要求。“三控制”包含了鉆眼角度、深度及密度的控制，裝藥量的控制以及測量放線精度的控制。“四保證”是指思想態度保證，不可有“寧超勿欠”思想；技術管理保證，及時結合隧道工程爆破情況，修改爆破參數；施工質量保證，全面落實職責管理體系，由專業人員負責管理，實施自檢及互檢；經濟效益保證，建立經濟職責體系［4］。在裝藥之前，各個炮眼都要用高壓風清理，嚴格按照爆破設計裝藥結構要求進行設計，做好連接網絡工作，控制好導爆索連接方向。
2.2.6微震爆破
隧道周圍采取光面爆破施工技術，對于不良地質，則采取微震控制光面爆破。結合以往工作經驗，爆破過程中產生的大振速位置一般為掏槽爆破、底板或底角爆破、周邊光面爆破?；诖耍诒剖┕み^程中，需要采取楔形復式掏槽技術施工，也就是結合爆破震動幅度控制炸藥用量；對藥量大的炮眼，采取分段爆破施工方式。
3復雜地質山嶺地區的隧道工程爆破施工技術
3.1減震掏槽施工技術
在隧道爆破施工過程中，挖槽爆破作為當前工程行業重點關注的施工技術，掏槽爆破質量如何，將會給爆破挖設效果帶來直接影響，挖槽孔深將影響隧道掘進深度。在工程施工過程中，如果洞門頂部設有截水天溝，并且截水天溝中線距邊、仰坡開挖邊緣大于5m，需要結合其坡度情況，采取減震掏槽施工技術，防止發生淤積現象。在洞門端墻及擋翼墻背后位置設有一個排水盲溝網，利用外包土工布設定塑料排水盲溝，橫豎間距均為2m，橫向、豎向位置采用塑料排水盲溝，排水盲溝在路基面高度處采用ϕ100PVC管排入側溝。為了給后續爆破施工工作順利開展提供條件，在進行掏槽爆破過程中，需要結合掏槽爆破特點，選擇最佳的施工工藝，并控制掏槽爆破過程中的影響，減少爆破震動，保證周圍建筑安全［6］。
3.2毫秒延時爆破技術
在隧道施工過程中，如果隧道工作面溫度高，將會給施工人員生命安全帶來直接影響。為了保證施工正常運行，減少對施工人員的危害，需要采取毫秒延時爆破技術，也就是通過采用毫秒雷管微差爆破技術，實現光面爆破，根據不同的地質構造及圍巖級別采用不同的爆破參數，使爆破震動減到最低。在隧道工程施工過程中，采用微差起爆技術，科學控制炸藥用量，能夠減少震動效應對隧道工程的影響，確保工程建設安全。
3.3延時干擾減震技術
爆破地震波作為具有震前性的衰減正弦波，假設把各個炮孔延時設計規劃在一定時差范疇內。在爆破過程中，震波在相位上為倒相的，讓主震波峰疊加，實現干擾抵消，讓前爆孔和后爆孔實現孔間干擾減震。通過這種方式，能夠精準地計算出爆破地震波主波頻率，達到減震的效果。在隧道施工過程中，應該結合爆破震動產生原理、傳播路徑等，探究各個爆源和傳播介質爆破地震波傳播規律，建立物理模型。根據工程實際情況，建立巖石、混凝土等介質的爆破沖擊損傷安全判據，降低震波給周圍建筑帶來的影響，通過干擾減震，保證施工安全。
4結語
對于復雜地質環境下的隧道工程建設施工，要想保證工程整體質量，在爆破施工過程中，需要結合工程實際情況，合理設計施工方案，加強爆破過程控制，科學把控炸藥量，明確各個爆破設計參數，讓爆破工作順利進行，減少爆破過程帶來的影響，確保工程質量安全。
參考文獻：
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作者:王玉琪 單位:中鐵十八局集團
