摘要：本文首先介紹了爆破技術(shù)在公路施工中的多種應(yīng)用，然后詳細(xì)介紹了公路隧道爆破施工方法和具體技術(shù)。從布局到裝藥，從爆破的管理到瞎炮的處理等施工工序進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。

關(guān)鍵詞：工程爆破；公路；施工

隨著國內(nèi)高等級公路建設(shè)的飛速發(fā)展，高等級公路建設(shè)逐漸由平原微丘區(qū)向山嶺重丘區(qū)延伸發(fā)展。在西部大開發(fā)背景下，西部公路建設(shè)所面臨的地質(zhì)地形將會越來越多的遇到起伏不平的巖石山區(qū)。深挖高填土石方工程技術(shù)可以很好地解決波浪起伏、高差較大、溝谷相間等各種不利地形，但是大量的施工工程造成施工效率低下，工程進(jìn)度緩慢。在山區(qū)高等級公路建設(shè)中采用爆破技術(shù)，可以很好地加快石方路基工程的施工進(jìn)度并確保施工質(zhì)量。

1 爆破技術(shù)分類

1.1 光面爆破和預(yù)裂爆破

光面爆破和預(yù)裂爆破是專門針對設(shè)計開挖界面進(jìn)行有效控制的爆破方法。沿爆破開挖區(qū)的設(shè)計輪廓或邊坡，以較小的間距合理布置一排相互平行的鉆孔，在孔內(nèi)采用間歇或不耦合裝藥，并在開挖區(qū)主爆破之后或之前同時起爆，從而獲得符合設(shè)計輪廓、光滑平整和穩(wěn)定性好的邊坡面。光面爆破和預(yù)裂爆破在技術(shù)上采用室洞控制爆破方法，其核心是藥包布置原則如下：

（1）在任何情況下，藥包布置均以最小抵抗線為設(shè)計依據(jù)；

（2）根據(jù)路塹中心挖深和寬度，進(jìn)行藥包分層布置；

（3）盡量對藥包進(jìn)行縱向或橫向分集或分條布置；

（4）合理安排藥包的起爆時間。

光面爆破和預(yù)裂爆破的主要參數(shù)有鉆孔直徑、孔間距、抵抗線、線裝藥量、裝藥結(jié)構(gòu)、最后一排主爆孔與裂孔間距等。鉆孔直徑一般以50mm～70mm為宜，孔深較大也可用較大的鉆孔直徑。炮孔間距的孔距與孔徑成正比例關(guān)系，并與巖性、巖體構(gòu)造和炸藥類型等因素有關(guān)。裝藥結(jié)構(gòu)一般有連續(xù)裝藥和間隔裝藥兩種。

1.2 深孔爆破

深孔爆破就是炮孔孔徑大于75mm且深度在5m以上的采用延長藥包的一種爆破方法，通常有拉槽深孔爆破和臺階深孔爆破兩種。炮孔需用大型的潛孔鑿巖機或穿孔機鉆空。當(dāng)用機械清方時，采用臺階深孔爆破效果更好，可以實現(xiàn)路基石方施工全面機械化。深孔爆破的優(yōu)點是勞動生產(chǎn)率高，一次爆落的方量多，施工進(jìn)度快，爆破時對路基邊坡的影響比大炮小。若配合預(yù)裂或光面爆破，則邊坡穩(wěn)定，爆破效果易控制，爆破時比較安全。但由于需用大型機械，故轉(zhuǎn)移工地、開辟場地、修筑便道等準(zhǔn)備工作都比較復(fù)雜，且爆破后仍有10％～25％的大石塊需經(jīng)第二次爆破解小。深孔爆破梯段傾角最好為60°～75°，高度應(yīng)在5m～15m之間。可采用垂直孔和斜孔兩種炮孔，孔徑通常為80mm～300mm。公路工程中以100mm～150mm為宜。超鉆長度大致是梯段高度的10％～15％。巖石堅硬者取大值。

1.3 微差爆破

多發(fā)一次爆破采用微差爆破技術(shù)具有減震、前發(fā)藥包為后發(fā)藥包開創(chuàng)凌空面進(jìn)而加強巖石破碎效果、降低一次爆破堆積高度、有利于機械作業(yè)、減少巖石夾制力、節(jié)省炸藥、并可增大孔距等優(yōu)點，提高每百米的炸落方量。

2 爆破技術(shù)在公路施工中的應(yīng)用

我國西部地區(qū)的地形以及地質(zhì)情況都特別復(fù)雜，為了保證西部地區(qū)高速公路工程的順利完成，提高工程的質(zhì)量水平，必須在建設(shè)過程中，運用新的爆破技術(shù)。多邊界爆破是指根據(jù)地形變化的具體條件采取的爆破措施。通常情況下，可以將地形分為埡口地形、山包地形、傾斜地形以及平坦地形。依據(jù)最小抵抗線原理，可以準(zhǔn)確地得到多邊界爆破過程中需要的炸藥量。

多邊界爆破是我國當(dāng)前應(yīng)用比較廣的爆破方法，這種爆破可以分為預(yù)裂爆破、光面爆破等爆破形式。在進(jìn)行多邊界爆破的過程中，首先需要在爆破位置的邊坡區(qū)域，開挖一排間距比較合理的鉆孔，這些鉆孔相互之間是平行的，在鉆孔內(nèi)裝入適當(dāng)?shù)恼ㄋ帲陂_挖區(qū)的主爆破任務(wù)完成后，將這些炸藥同時引爆，完成多邊界爆破工作。通過多邊界爆破，可以獲得比較平滑、平整性較好的邊界面。

3 公路隧道施工爆破措施

3.1 工程實例

本工程實例選取兩河口水電站開發(fā)項目所需要配套的1101#公路為代表。1101#公路起于電站公路11#公路隧道K1+504.00，起點高程2850.94m，隧道全長1697m，隧道設(shè)計為單洞雙向交通隧道，1102A、1102B隧道設(shè)計為雙洞單向交通隧道，最大縱坡：-4.5％(1101#隧道)、-3.5％(1102A隧道)、-3.4％(1102B隧道)。隧道開挖采用光面爆破，嚴(yán)格控制超欠挖，以達(dá)到開挖輪廓圓順，開挖面平整，減少對圍巖的擾動，Ⅴ級圍巖地段采用CRD法施工。

公路隧道在爆破過程中應(yīng)用的是光面爆破技術(shù)，它可以使爆破后的隧道斷面形狀規(guī)則，符合設(shè)計，隧道圍巖平整光滑，損傷小，保持穩(wěn)定.依據(jù)巖石的強度及爆破作用機理為獲得良好的光面爆破效果，一般都選用低密度、低爆速、高威力的炸藥，本工程隧道施工選用2號巖石炸藥和防水的乳化炸藥。光面爆破的主要參數(shù)有鉆孔直徑、孔間距、抵抗線、線裝藥量、裝藥結(jié)構(gòu)、最后一排主爆孔與裂孔間距等。

1101#公路隧道跨度較大，施工相對比較困難，隧道Ⅴ級圍巖地段采用CRD法分部開挖，以人工風(fēng)鎬開挖為主。分部開挖后及時噴砼封閉巖面，及早施作拱部噴錨網(wǎng)、鋼架初期支護，噴砼采用濕噴工藝。開挖時拱部設(shè)超前小導(dǎo)管，進(jìn)行超前預(yù)注漿，一次開挖長度為0.6m；每分部開挖后，先噴4cm厚的混凝土，然后打錨桿，掛鋼筋網(wǎng)，架立周邊、中隔壁、臨時橫撐鋼架，噴混凝土至設(shè)計厚度；鋼架按分片組裝，采用鋼板、螺栓連接；中隔壁不設(shè)錨桿，分部開挖底部不噴混凝土，不設(shè)鋼筋網(wǎng)；相鄰兩分部開挖臺階距離始終保持在2.5m左右；1部工作面開挖超前10～15m后，根據(jù)量測數(shù)據(jù)收斂趨于穩(wěn)定后，拆除中隔墻，一次拆除長度不大于3m；澆筑仰拱及填充混凝土；一次澆注拱墻混凝土襯砌；分部底橫撐及中隔壁型鋼進(jìn)行倒用。

3.2 炮眼的直徑及布局

過大的炮眼直徑要求很強的鑿巖能力，直徑過小，會因目前常用的硝銨炸藥在藥包直徑太小時會發(fā)生傳爆不良或拒爆，因此，目前常用比標(biāo)準(zhǔn)藥包（直徑35mm）略大一些的孔徑，一般直徑為40mm左右。增大孔徑可改善炸藥性能，因藥量相對集中，提高爆破效果，這需有較大的鉆孔能力，炮眼數(shù)可減少。但大直徑炮眼易產(chǎn)生輪廓不齊、石渣塊度大，不利裝渣。小孔徑炮眼鉆孔速度快，炸藥分布均勻，石渣塊度小，輪廓整齊，壓縮空氣用量較小，但孔數(shù)增加，爆破器材消耗較多。由最小抵抗線W（通常1.5W）即可初步確定炮眼數(shù)目，然后根據(jù)實際爆破效果加以調(diào)整。

刷幫時炮眼布置要求嚴(yán)格，防止超、欠挖，一般用順幫眼效果較好。炮眼布局均勻，通常在0.8～1.2m左右。順幫眼最后一排炮眼距設(shè)計輪廓線約15～25cm，石質(zhì)堅硬時，炮眼應(yīng)靠近輪廓線。

3.3 爆破施工的預(yù)防工作

從事爆破工作的人員必須取得從業(yè)資格證書，非專業(yè)人員禁止從事爆破工作。爆破之前，根據(jù)爆破施工設(shè)計，確定爆破的方式、順序、點火方式以及裝藥量，完成爆破的準(zhǔn)備工作。一般起爆順序為：掏槽眼—輔助眼—底眼。火雷管用導(dǎo)火索的長短或點燃時間的先后來控制起爆順序，電雷管起爆可用遲發(fā)雷管控制起爆順序。此外，在爆破的過程中，只能留下從事爆破工作的人員，需要撤離與爆破工作無關(guān)的所有人員。具體的爆破工作必須嚴(yán)格遵循爆破的安全操作規(guī)程。在炸藥填入之前，需要清理并檢查所有的炮孔。炮孔裝藥包需要堵塞，堵塞材料應(yīng)有較好的可塑性以及能提供較大的摩擦力，不透氣，常用黏土和砂的混合物制作。填充炸藥時，應(yīng)通過木棍或者是竹子進(jìn)行填充。點炮之前，非有關(guān)人員應(yīng)撤離現(xiàn)場，火雷管起爆，在完全點燃后，應(yīng)留有充裕的時間使點炮人員安全退避，用電雷管起爆時，作業(yè)人員必須認(rèn)真仔細(xì)檢查電路。如果在爆破的過程中，出現(xiàn)了盲炮、瞎炮，必須進(jìn)行報告，制定出處理方法。

3.4 瞎炮處理

處理瞎炮，主要有以下幾種方案：

（1）經(jīng)過檢查后，瞎炮如果是因為起爆線路漏接或漏點引起的，可以直接重新起爆；

（2）通過打平行眼完成起爆，如果是淺眼起爆，平行眼距離瞎炮炮孔應(yīng)該大于0.6m，如果是深眼起爆，平行眼距離瞎炮炮孔需要大于10倍的炮孔寬度；

（3）通過竹制或者是木制的工作，慢慢地掏出炮孔內(nèi)的填塞物，再通過聚能化學(xué)物質(zhì)引爆；d）如果使用的炸藥是非抗水硝銨類的物質(zhì)，可以通過掏出炮孔內(nèi)的部分填充物，再往炮孔內(nèi)灌水，從而使炸藥失去功效。

4 結(jié)束語

綜上所述，公路隧道石方爆破施工是一項技術(shù)含量高的綜合性工作，必須提高認(rèn)識，根據(jù)路段地形地質(zhì)、施工機具及工程整體安排等條件進(jìn)行合理設(shè)計和組織施工，對加快工程進(jìn)度、保證工程質(zhì)量和施工安全都具有重要的意義。目前我國的爆破技術(shù)比較成熟，但適合隧道爆破的技術(shù)有其特殊的專門要求，一是保證四周圍巖的穩(wěn)定性，二是保證掘進(jìn)進(jìn)度，三是開挖斷面滿足圖紙設(shè)計需求。本文根據(jù)某工程實例，詳細(xì)介紹了公路隧道的爆破施工方法和具體技術(shù)要求及炮眼的布局、裝藥結(jié)構(gòu)的堵塞、起爆、瞎炮的處理、擴大爆破等技術(shù)措施，具有一定的理論指導(dǎo)意義。

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