李征文

摘要：此次就隧道爆破技術(shù)發(fā)展情況以及基于鉆爆法施工技術(shù)上，對單線隧道爆破掘進技術(shù)形式以及未來發(fā)展方向進行分析，對當前我國在隧道爆破環(huán)節(jié)常見問題點進行闡述分析。

關(guān)鍵詞：隧道 快速掘進 施工

作為常見的地下長細結(jié)構(gòu)，隧道工程施工難度以及施工周期往往較長。此外，由于無法通過不斷增加資源投入而縮短施工周期效果，因此對于長大隧道施工周期通常是整個線路乃至整個工程項目發(fā)展的咽喉。該部分的施工效率同時對整個工程的施工周期以及工程項目收益等帶來一定影響。探索更為有效的長隧道快速掘進模式，已然成為時下行業(yè)發(fā)展的迫切需求。

一、鉆爆法技術(shù)分析

包括鉆爆法、機械開挖法以及機械結(jié)合鉆爆開挖法三種為當前隧道施工主要有效形式。通常對于常規(guī)巖石隧道而言，往往采用隧道掘進機進行開挖，而由于掘進機在較硬的巖石環(huán)境下其開挖效率往往不高，且整個設(shè)備造價昂貴，每次運行對于動力能源等的消耗巨大，整個設(shè)備在運輸以及組裝等方面均存在一定的阻礙。因此，對于國內(nèi)一些工程項目而言，目前仍然采用鉆爆法進行隧道的掘進施工，特別對于長度在4公里左右的短隧道工程項目，鉆爆法的施工形式占比達到70%以上。

基于鉆爆法施工形式，主要分為鉆孔、裝藥、爆破、施工通風、施工支護以及裝碴運輸?shù)攘鶄€步驟?；阢@孔流程應(yīng)當預(yù)先對炮孔方案進行設(shè)計，包括炮孔位、方向以及深度等進行計算分析。針對單線隧道全斷面開挖，選用鉆孔臺車裝備中型鑿巖機，實際鉆孔深度達2.5-4米;在隧道掘進過程中往往需要進行掏槽孔以及周邊空內(nèi)炸藥的填充。通常以硝胺炸藥為主要裝填料，一些情況下也會選用膠質(zhì)炸藥。實際炸藥的裝填效率通常為70%左右的炮眼長度，對于周邊孔的炸藥裝填量則會相對小些。此外，為了進一步縮短整個裝藥過程，通?？梢詫⑾醢氛ㄋ幯兄瞥砷L的管狀藥卷，從而更為方便裝載，基于特定的裝藥設(shè)備將藥粉射入炮孔內(nèi)也是較為有效形式之一。對于爆破環(huán)節(jié)而言，在進行全斷面的開挖過程中，為了進一步避免爆破可能對周邊圍巖造成的影響，同時為了確保整個爆破的效果，因此多采用分時間區(qū)間爆破的電雷管以及毫秒雷管來起爆。在拱部位置往往采用光面爆破形式，對于邊墻則采用預(yù)裂爆破形式，非電引爆的導(dǎo)爆索形式最近也逐漸為業(yè)內(nèi)所接受，逐漸應(yīng)用開來。對于施工通風而言，其主要目的視為了更好的有效的排出隧道內(nèi)存在的有害氣體以及設(shè)備所排放的一氧化碳等氣體，并給隧道不斷補給新鮮空氣，確保隧道內(nèi)作業(yè)人員安全以及工作環(huán)境的改善。除此之外，在隧道開挖過程中務(wù)必做好相關(guān)隧道支護工作，從而降低圍巖松動可能，避免工程塌方事故。構(gòu)件的支撐以及噴錨支護是當前施工支護重要兩種形式。而木材、金屬件以及鋼木混合構(gòu)件等均是常用的構(gòu)件支撐形式。裝碴運輸環(huán)節(jié)是整個隧道掘進必不可少的過程。實際在隧道掘進過程中，裝碴機有多種類型方案。對于運輸使用機車主要由內(nèi)燃機牽引車、電瓶車等;而用于運輸?shù)能囕v則主要有槽氏列車、大斗車以及較為大型的自卸汽車等。而運輸線路又分為有軌以及無軌兩種形式。

二、單線隧道的爆破掘進技術(shù)分析

2.1爆破器材選擇

實際爆破器材的技術(shù)發(fā)展是當前影響隧道爆破技術(shù)向前發(fā)展的主要原因之一。常見的比如在作業(yè)現(xiàn)場往往會遇到采用光面爆破形式實際所需要的小藥卷炸藥存在供應(yīng)困難方面的問題，而為了克服該問題則通常將其改裝為直徑范圍在20毫米、22毫米以及25毫米等不同直徑的大小的炸藥藥卷，隨后基于一定的施工要求進行作業(yè)。而基于該方案因為只是簡單將其直徑減小，因此整個炸藥最終的穩(wěn)定性以及最終爆破所產(chǎn)生的威力等方面未必能夠滿足實際需要。當前，大都需要隧道光面爆破的依然采用導(dǎo)索爆以及竹片等間隔裝藥形式。所以，對于當前隧道以及地下工程施工的需要，探究更為適合的爆破器材是必須的。通常而言，具備50毫秒至200毫秒微差間隔，半秒、秒查等多個樣式雷管可以在20段之上的產(chǎn)品，從而確保大斷面隧道爆破需要。除此之外，炸藥還應(yīng)當分為常規(guī)型、耐水型以及瓦斯隧道使用等不同方案，在爆破威力方面則可以依據(jù)爆破實際需要分為高威力、中等為例以及低爆速光面等形式炸藥。對于炸藥直徑則應(yīng)當兼具10-40毫米，長度為20-60毫米不同規(guī)格的成品藥卷。

除此之外，依據(jù)不同的斷面尺寸，對于鉆爆機械的選擇以門架液式鉆孔臺車以及二臂全液壓鉆孔臺車。例如TH568-10門架式鑿巖臺車，該設(shè)備鉆眼速度極快，且工況質(zhì)量方面表現(xiàn)也較為穩(wěn)定。往往打眼、裝藥平行作業(yè)，并基于其它快速裝藥形式，工作面各道工序之間的銜接較為緊湊，大大節(jié)省了實際循環(huán)時間。此外，單線隧道沒有加寬，V類圍巖開挖斷面寬度達到5.4米，高度則有7 2米，二臂液壓鉆孔臺車其高度達到3.05米，寬度達2.5米，實際液壓臂覆蓋面積可以達到12-90平方，因此完全適用于單線鐵路的隧道施工鉆孔中。

2.2機械化炸藥裝填

現(xiàn)階段，依然存在相當一部分隧道爆破作業(yè)采用人工炸藥裝填形式，即便對于當前要求極為嚴格的高鐵線路隧道爆破作業(yè)也存在一部分人工炸藥裝填的形式，這也給整個隧道的施工以及爆破效率等方面造成極大影響。因此，依據(jù)不同隧道爆破需要研發(fā)出更為合適的機械化裝藥形式，是當前迫切需求。

2.3爆破技術(shù)創(chuàng)新

掏槽爆破以及周圍輪廓線的控制是整個隧道爆破施工環(huán)節(jié)最為關(guān)鍵控制要點。實際由于現(xiàn)階段大多數(shù)的隧道施工爆破循環(huán)進尺為3-5米。往往選用設(shè)計相對簡單的復(fù)式楔形掏槽后實際效果相對較好，因此基于復(fù)式楔形掏槽形式已然成為當前最為常用的掏槽形式。

2.4施工模式與管理

目前，我國在隧道掘進技術(shù)方面已經(jīng)取得一定進步，大量先進配套設(shè)備均得以應(yīng)用于實際施工中。而在先進的施工設(shè)備以及技術(shù)的配套環(huán)境下，要想更為快速的實現(xiàn)隧道的掘進，則應(yīng)當注重管理。擁有先進的機械設(shè)備以及施工技術(shù)只是說明當前工程項目具備快速掘進的條件，而最終能否達到高效以及高產(chǎn)的效果則主要受制于現(xiàn)場管理手段的科學性以及合理性。唯有構(gòu)建一套相對完善、科學的管理方案以及管理體制，對現(xiàn)場各項工作進行統(tǒng)籌規(guī)劃，最終方能實現(xiàn)隧道的快速掘進效果。此外，在工程開始前對整個隧道掘進技術(shù)檔案綜合性評估十分必要，如若未經(jīng)過科學論證以及可行性分析的設(shè)計方案，在實際施工中需要有軌以及無軌交錯進行，勢必對于配套設(shè)備需求更為復(fù)雜，嚴重影響整個工程的施工效率以及工程進度。

三、結(jié)束語

單純就施工設(shè)備而言，我國目前已經(jīng)具備當今世界全部的先進設(shè)備，并同時掌握了一些核心技術(shù)。此外，在隧道的修建長度、掘進開挖速度、隧道工程施工質(zhì)量以及科研技術(shù)水平等方面均以及達到世界先進水平。無論基于有軌還是無軌施工方案，相關(guān)技術(shù)均已較為成熟。未來隨著隧道開挖環(huán)境等越來越復(fù)雜，一些潛在問題將逐漸暴露，因此對于一些潛在問題隱患等，應(yīng)當及早發(fā)現(xiàn)，并采取有效措施進行規(guī)避，盡可能縮減工程費用支出，繼而達到工程效益最大化，為企業(yè)發(fā)展謀取更多基礎(chǔ)條件。

參考文獻

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