摘要：對(duì)平潭引水天嶺隧洞控制爆破設(shè)計(jì)方案及實(shí)踐應(yīng)用情況進(jìn)行了總結(jié)，主要闡述了隧洞全斷面光面爆破過(guò)程中鉆孔、裝藥、起爆網(wǎng)絡(luò)的控制技術(shù)和施工工藝，以期為同類型工程項(xiàng)目的實(shí)施提供借鑒。

關(guān)鍵詞：隧道 炮孔布置 裝藥控制 安全控制

1 工程概況

福建平潭天嶺隧洞工程為東張水庫(kù)～平潭三十六腳湖輸水線路的重要組成部分。進(jìn)口位于金井灣大道與164縣道交匯處，進(jìn)洞后往東南向經(jīng)天嶺與西樓附近出洞，注入三十六腳湖，全長(zhǎng)1121m，設(shè)計(jì)流量為8.7m3/S。隧洞開(kāi)挖斷面為城門(mén)洞型，I型開(kāi)挖斷面底寬5.2米，高4.9米。II型開(kāi)挖斷面底寬4.2米，高4.4米。隧洞圍巖為花崗巖，洞口正對(duì)305省道，周邊60-190m范圍內(nèi)分布有項(xiàng)目部活動(dòng)房、變壓器及民房等，需采取控制爆破措施確保爆破作業(yè)安全。

2 方案確定

針對(duì)爆破區(qū)域環(huán)境及地質(zhì)條件，采用小口徑炮孔進(jìn)行掏槽爆破并結(jié)合光面爆破。

3 爆破參數(shù)選擇，炮孔裝藥量計(jì)算及鉆孔設(shè)計(jì)

3.1 炮眼直徑 采用42mm鉆頭鉆孔，藥卷采用直徑32mm的2號(hào)巖石硝銨炸藥和乳化炸藥。

3.2 炮眼數(shù)量 公式N=qs/rn。式中：N——炮眼數(shù)量，個(gè)；q——巖石炸藥單耗，取2.01kg/m3；S——隧洞開(kāi)挖斷面積，約為20.7m2；r——每米長(zhǎng)度炸藥重量，取0.75kg；n——炮眼裝藥系數(shù)，取0.75；經(jīng)計(jì)算，N=73.6個(gè)，實(shí)際布置為75個(gè)。

3.3 炮眼深度及裝藥量 采用錐形掏槽，掏槽眼深度為2.1m，布置在隧洞中部，以方便施工。主掏槽眼眼口間距0.4m，眼底距為0.1m，斜度70°。按裝藥系數(shù)90%，裝藥量計(jì)算為2.1×90%/0.2=9卷，實(shí)際裝藥為9卷，單孔藥量取1.35kg，以保證掏槽爆破的效果。

周邊眼采用光面爆破，間距0.5m，深度1.8m，孔口堵塞長(zhǎng)度不小于20cm。光面爆破裝藥0.3kg/m，單孔裝藥量1.6×0.3=0.48kg。

輔助眼間距0.5～0.6m，深度1.8m，分為兩層布設(shè)，平行于洞軸線。單孔裝藥1.8×80%/0.2=7.2卷，實(shí)際裝藥取7卷，單孔藥量為1.05kg。

底板眼間距0.6m，深度1.8m。為保證底板眼爆破后隧洞底板的平整性，并考慮到底板眼爆破的難度應(yīng)加強(qiáng)裝藥，裝藥系數(shù)80%，單孔裝藥卷1.8×80%/0.2=7.2卷，實(shí)際裝藥取7卷，單孔裝藥量為 1.05kg。

角眼布置2個(gè)，深度1.8m。其裝藥系數(shù)取90%，單孔裝藥卷1.8×90%/0.2=8.1卷，實(shí)際取8卷，單孔裝藥量為1.2kg。（圖1）

3.4 全斷面開(kāi)挖總裝藥量計(jì)算 按公式Q=q×L×S。Q——全斷面開(kāi)挖總裝藥量計(jì)算，單位kg；q——巖石炸藥單耗，III級(jí)巖石取2.0kg/m3；L——炮眼深度，1.8m；S——全斷面開(kāi)挖隧洞面積，20.7m2。

Q=2.0×1.8×20.7=74.5kg

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圖2 Ⅲ級(jí)圍巖全斷面光面爆破炮眼布置及起爆順序圖

隧洞全斷面爆破炮孔藥量分配表

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4 光面爆破技術(shù)措施

施工流程：測(cè)量放樣——標(biāo)出孔位——鉆正頂孔——鉆孔——裝藥連線——起爆。

施工布眼：測(cè)量人員用紅油漆準(zhǔn)確繪出開(kāi)挖斷面的中線和輪廓線，標(biāo)識(shí)鉆孔開(kāi)孔位置。

鉆眼：鉆工要熟悉炮眼布置圖，特別是鉆周邊眼，由有豐富經(jīng)驗(yàn)的老鉆工司鉆，周邊眼的眼底超出輪廓線的距離不能大于10cm，同時(shí)根據(jù)眼口位置巖石的凹凸程度調(diào)整炮眼深度，保證炮眼底在同一平面上，鉆孔完畢用由鋼筋彎制的炮鉤和小直徑高壓風(fēng)管輸入高壓風(fēng)將炮眼石屑刮出吹凈。

裝藥：按炮眼設(shè)計(jì)圖確定的裝藥量自上而下進(jìn)行，炮孔內(nèi)使用導(dǎo)爆管雷管。起爆網(wǎng)路聯(lián)好后，專人負(fù)責(zé)檢查。

起爆：起爆順序?yàn)樘驮阊邸粚虞o助眼→二層輔助眼→周邊眼→底眼。

5 爆破安全校核

爆區(qū)周邊距離民房及其它建筑設(shè)施在80-190m，綜合按磚混結(jié)構(gòu)建筑物取震動(dòng)系數(shù)V=2.0cm/s，按爆破震動(dòng)公式：Q=R3（v/k）3/a。式中：Q——一次允許使用單段最大藥量（Kg）； R——爆區(qū)距應(yīng)保護(hù)建筑物最近距離（m），取300米；V——保護(hù)對(duì)象抗震安全允許系數(shù)，2.0cm/s；K、a——系數(shù)，取K=150，a=1.5。

計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表：

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實(shí)際施工中單段最大藥量為21Kg<90Kg，因此爆破震動(dòng)不會(huì)對(duì)爆區(qū)周邊建筑物造成損害。

6 爆破防護(hù)措施

采用堵塞裝藥，堵塞的泥土不得挾帶石渣、碎石，填料必須人工搗實(shí)填滿，防止“空段”堵塞，保證堵塞質(zhì)量，防止飛石及沖炮。隧洞在洞口開(kāi)挖階段（0-50m范圍），飛石極易飛出。使用竹笆排架、草簾對(duì)炮口進(jìn)行防護(hù)，可將安全警戒距離鎖定在80m范圍，同時(shí)將施工人員、機(jī)械撤到炮孔主拋方向的側(cè)邊，即可確保安全。隧洞爆破后應(yīng)及時(shí)通風(fēng)排煙。

7 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)隧洞進(jìn)口段實(shí)施控制爆破，既保證了隧洞開(kāi)挖成型效果，同時(shí)對(duì)周圍建筑物、施工設(shè)備、人員沒(méi)有造成不利影響。炮眼利用率達(dá)到90%以上，炸藥單耗在2.0～2.3kg/m3，對(duì)同類型工程項(xiàng)目的實(shí)施具有借鑒價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]王偉.西山隧道洞身開(kāi)挖爆破設(shè)計(jì)方案[J].山西建筑，2010（29）：327-328.

[2]王孝雷，楊凱.巖巷高效聚能爆破施工工藝探討[J].價(jià)值工程， 2013（27）.

[3]翟新利.西山隧道水平巖層施工技術(shù)[J].價(jià)值工程，2011（16）.

作者簡(jiǎn)介：楊正國(guó)（1974-），男，湖北宜昌人，本科，助理工程師，從事公路、水利水電施工。