文∕尹加強

1 前言

在隧道施工的過程中，由于受到自然條件或是人為因素的作用，會對施工造成直接影響。在目前對隧道進(jìn)行挖掘的過程中，控制爆破的方法是最為常用的一種方式，這種方法操作簡單，且能夠取得較好的效果；但是在應(yīng)用過程中，這種方法會對施工最終的質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。因此，采用控制爆破法對施工過程中的技術(shù)要求也相對較高，我們不僅要研究其本身的物理性質(zhì)并進(jìn)行分析，還要選擇適合的爆破技術(shù)，做好炸藥的使用量以及爆破的工藝的相應(yīng)控制，熟練地掌握爆破技術(shù)，以此有效保證隧道施工的質(zhì)量[1]。

2 控制爆破技術(shù)概述

2.1 控制爆破技術(shù)的概念

根據(jù)隧道工程的爆破環(huán)境以及爆破的規(guī)模等相關(guān)因素，利用多種技術(shù)全面監(jiān)控和管理爆炸以及介質(zhì)破碎的過程，將爆破過程中的噪聲影響以及爆破方向控制在安全以及合理范圍內(nèi)，最終使其與爆破的設(shè)計效果相一致。此外，對爆破效果以及危害實施全面的實施控制技術(shù)，屬于控制爆破的具體概念。

2.2 控制爆破技術(shù)的主要分類

2.2.1 微差爆破技術(shù)

微差爆破技術(shù)主要采用的是毫秒延時雷管，在爆破的過程中能夠?qū)崿F(xiàn)延時爆破技術(shù)。這種技術(shù)最大的優(yōu)點在于能夠有效減少在爆破的過程中地震效果所帶來的沖擊，保證在爆破之后巖石碎塊的大小保持一致；而爆破之后所產(chǎn)生的巖石碎片范圍相對集中，方便爆破后進(jìn)行清理，通過減少爆破所需要的次數(shù)，能夠有效提升爆破的結(jié)果質(zhì)量[2]。

2.2.2 擠壓爆破技術(shù)

擠壓爆破技術(shù)是在區(qū)域自由面的前方區(qū)域，提前人為的預(yù)留一定數(shù)量的煙扎，從而增加炸藥的利用效率。這種技術(shù)的主要優(yōu)點在于能夠有效利用施工的時間，減少在爆破過程中的爆破次數(shù)；利用這種技術(shù)時巖石會受到第二次沖擊，能夠加大巖石的爆破的破碎效果，從而減少爆破的次數(shù)。

2.2.3 預(yù)裂爆破技術(shù)

預(yù)裂爆破技術(shù)主要是在爆破的區(qū)域進(jìn)行人為的開挖，預(yù)留出一定的裂縫作為在保證圍巖和爆破區(qū)域位置的分割線，利用這種技術(shù)能夠?qū)鷰r產(chǎn)生有效的保護(hù)作用，減少在爆破發(fā)生過程中地震所造成的影響。在預(yù)裂爆破過程中，一般情況下選擇的炮孔直徑相對較小，增加了孔痕率，從而在很大的程度上影響了爆破效果[3]。

3 隧道工程中控制爆破技術(shù)分析

3.1 工程概況

工程位于長樂區(qū)的大象山隧道，其出口段位處于鎮(zhèn)塘嶼村西側(cè)山坡下，地表的風(fēng)化層比較厚，屬于節(jié)理裂隙；地下水主要屬于基巖裂隙水，洞口段的圍巖等級屬于Ⅴ級。隧道出口端以及塘嶼水庫之間比較臨近，線位標(biāo)高和水庫現(xiàn)水面相比較低，塘嶼水庫主要在隧道出口端的西南方向大致203m 處，隧道出口以及水庫之間的地勢存在局部的陡峻現(xiàn)象，坡角大致為10°～30°，且存在一些溝谷。從水庫一直延伸到相應(yīng)的隧道出口，巖性屬于侏羅系上統(tǒng)的相關(guān)南園組凝灰?guī)r，弱風(fēng)化，呈現(xiàn)棕紅色～青灰色，節(jié)理裂隙不再發(fā)育，巖體比較的完整，巖質(zhì)非常的硬[4]。

3.2 隧道開挖方法以及爆破施工控制要素

3.2.1 隧道開挖的施工方法。在正式進(jìn)行隧道開挖之前，務(wù)必要利用一定的方式實現(xiàn)地質(zhì)情況的具體勘測，其中可以包含非常多的方面，主要為：地質(zhì)素描、超前鉆探、加深炮孔以及地質(zhì)雷達(dá)等。同時，還要實施相應(yīng)的流程，如鑿眼、爆破、鏟裝以及運輸?shù)拳h(huán)節(jié)，保障施工過程中相應(yīng)的施工隊伍具備比較專業(yè)化的能力，在施工過程中不同機械工具之間能夠順利配合；另外，還應(yīng)結(jié)合該隧道設(shè)計情況。洞口段為V 級圍巖，采用三臺階臨時仰拱法完成相應(yīng)的施工。開挖拱部前，一定要完成洞身管棚的超前支護(hù)施工，然后按照三臺階臨時仰拱法實施步驟做出相應(yīng)開挖，同時仍然需要再次強調(diào)，開挖之前必須對拱部容易發(fā)生坍塌的區(qū)域進(jìn)行超前支護(hù)[5]。

3.2.2 隧道爆破施工要素控制。在隧道爆破施工過程中，會波及周圍較大的距離范圍，特別是在城市當(dāng)中實施隧道施工，會產(chǎn)生非常嚴(yán)重的影響。除此之外，隧道爆破的施工環(huán)境非常復(fù)雜化，在施工當(dāng)中如果使用鉆爆法，則需要對施工環(huán)境以及地質(zhì)情況進(jìn)行考察，重視安全控制。在爆破過程當(dāng)中，需要把爆破工程進(jìn)行分段，可以對多個爆破點實施爆破，但要盡量降低爆破炸藥的使用量，這樣就會使得爆破過程中出現(xiàn)的碎石飛濺以及聲響得到降低，從而進(jìn)一步降低周圍環(huán)境以及居民生活的影響程度。

3.2.2.1 一定要保障地表建筑以及施工人員的安全，在爆破設(shè)計過程中要準(zhǔn)確計算出爆破振動安全系數(shù)，并按照相應(yīng)的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，提前規(guī)劃好相應(yīng)的安全防護(hù)措施。

3.2.2.2 要保障空孔的布置具備大直徑，這樣在進(jìn)行臺階位置的開挖時就可以很好地形成相應(yīng)的爆破臨空面，從而防止在爆破振動發(fā)生時影響到所要保護(hù)的建筑物。

3.2.2.3 加大鉆眼的數(shù)量，可以降低掘進(jìn)尺；與此同時，還要對爆破的規(guī)模進(jìn)行控制，嚴(yán)格控制每一個孔的裝藥量以及單段起爆的最大藥量，使爆炸區(qū)域內(nèi)掩體的炸藥均勻分布；并根據(jù)設(shè)計規(guī)范完成對爆破振動速度的相關(guān)控制，從而使爆炸爆破程序與相關(guān)規(guī)定相符合。

3.2.2.4 要對鉆爆參數(shù)的具體設(shè)計以及爆破振動的具體監(jiān)測重視起來，保證這些數(shù)據(jù)都處于合理范圍之內(nèi)。在爆破參數(shù)選擇的過程中，務(wù)必選擇能夠滿足爆破區(qū)域?qū)嶋H情況的數(shù)據(jù)，例如在地表建筑物的情況以及爆破中，周邊區(qū)域內(nèi)的環(huán)境狀況是否穩(wěn)定[6]。

3.3 隧道工程控制爆破技術(shù)分析

3.3.1 確定炮孔數(shù)量和直徑。在爆破前，要對施工周圍的實際環(huán)境，包含：區(qū)域巖石的具體成分?jǐn)?shù)據(jù)等利用爆破原理進(jìn)行理論化的分析，同時按照公式實施具體的計算，從而使得爆破的炮孔數(shù)量計算準(zhǔn)確。

N=3，3(f×s2)1/3

其中N 代表的是炮孔的數(shù)量，S 是斷面積，f 為巖石的堅固度。

3.3.2 計算裝藥量，并進(jìn)行分配。爆破的主要效果和裝藥量之間有非常大的影響，如果炸藥量比較少，就不可能達(dá)到一種預(yù)期的效果；而如果裝填過度，那么在爆炸之后產(chǎn)生的沖擊波會影響到整個工程最終的質(zhì)量。因此，所需的炸藥數(shù)量必須經(jīng)過嚴(yán)格的計算。在隧道施工過程中由于不同地質(zhì)因素的影響，會出現(xiàn)很多的不確定性因素，因此在計算藥量的過程中可以利用以下的公式，計算公式如下：

Q=q×v

在公式中，Q 主要代表爆破需要的具體裝藥量，q主要代表的是每立方米爆破所需要的炸藥消耗量，V主要代表循環(huán)進(jìn)尺當(dāng)中所需要爆破的具體巖石總體積。

3.3.3 炮眼的直徑造成的影響。如果炮眼比較大，那么裝入的炸藥量就比較多，這樣爆炸的效果就會比較顯著；如果把炮眼持續(xù)擴(kuò)大，那么就會降低碎石的碎裂度，從而給巖石碎裂質(zhì)量以及斷面平整線造成影響。比如：炮孔擴(kuò)大之后要想加強爆破瞬間，巖石的碎裂程度就會下降；同時由于爆炸而出現(xiàn)的碎石在形狀上也會具備不規(guī)則性。關(guān)于炮眼位置的確定，一定要綜合考慮施工環(huán)境以及相應(yīng)的施工設(shè)備等，經(jīng)過準(zhǔn)確科學(xué)的計算和分析之后再確定炮眼以及各個炮眼之間所需要距離；在經(jīng)過相關(guān)施工人員的工作總結(jié)，詳細(xì)分析現(xiàn)場的施工環(huán)境后，最終計算出炮眼的合理直徑范圍。炮孔對炸藥以及巖石間的具體縫隙，一定要保持大于1/10 的直徑距離，只有這樣才可以保障因素之間具備準(zhǔn)確性，施工效果才會更加良好。

4 爆破安全施工管理措施

在爆破過程中，一定要對施工中的安全問題進(jìn)行考慮。

4.1 首先，在技術(shù)方面要保證設(shè)計爆破方案的可行性。爆破的設(shè)計過程必須要符合工程的實際情況，細(xì)致考慮各種因素，同時還要對所消耗的藥量以及最小抵抗線方向進(jìn)行考慮。特別是爆破點周邊環(huán)境復(fù)雜時，一定要堅持試爆方案。

4.2 相關(guān)人員要嚴(yán)格控制地震波沖擊波等，以免由于控制不到位而產(chǎn)生一定危害，保證爆破結(jié)果的安全性。爆破體上鋪竹笆，再壓上沙袋進(jìn)行覆蓋防護(hù)，必要時搭設(shè)防爆排架，嚴(yán)格控制爆破飛石。

4.3 在領(lǐng)取炸藥之前，工作人員要根據(jù)現(xiàn)場爆破員及安全員的監(jiān)控狀況，注意爆破過程中周邊環(huán)境是否出現(xiàn)異常，避開重點要保護(hù)的目標(biāo)，同時一定疏散要安全距離以內(nèi)的全部人員，高度重視警戒，無關(guān)人員不可以進(jìn)入爆破區(qū)內(nèi)。另外，詳細(xì)掌握所需爆破的區(qū)域情況，嚴(yán)格按照設(shè)計執(zhí)行，施工過程中不能夠擅自改動施工方案，應(yīng)按照實際情況進(jìn)行調(diào)整，最終確定所需的具體藥量。

4.4 正式施工時要嚴(yán)格按照方案中的炸藥用量、鉆孔深度、孔間距等實施，并且將所要使用炸藥量的情況報告給現(xiàn)場的負(fù)責(zé)人，由現(xiàn)場的負(fù)責(zé)人進(jìn)行簽字后領(lǐng)取相應(yīng)的炸藥。在炸藥領(lǐng)取中，爆破員以及安全員一定要到庫房進(jìn)行領(lǐng)取，且人工搬運，裝藥的過程由安全員進(jìn)行詳細(xì)檢查。

5 結(jié)語

隨著我國技術(shù)的發(fā)展，交通行業(yè)也迅速前進(jìn)；與此同時，隧道工程的修建越來越多，因此我們要對項目中的所有技術(shù)進(jìn)行必要的加強。通過研究隧道爆破控制技術(shù)，能夠有效加強施工質(zhì)量，保證爆破工作順利進(jìn)行；同時，合適的方法也能夠有效減少成本支出，并推動我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展。