摘要：通过对h省高速公路的某条双连拱隧道洞身开挖的钻爆设计原则、爆破参数的选定、炮眼布置、周边眼装药结构进行详细介绍，对以后类似围岩的隧道工程爆破设计能够起到一定的借鉴作用。
关键词：双连拱隧道；洞身开挖；爆破设计
引言
本隧道是一座上、下行分离的六车道高速公路双连拱短隧道。隧道起讫桩号K8+768—K9+100，总长332m，隧道建筑限界净宽28m，隧道净空高度为5m。隧道最大埋深约85.6m，设计横坡为2%，设计行车速度为80km/h。
1工程概述
本隧道是一座上、下行分离的六车道高速公路双连拱短隧道。隧道起讫桩号K8+768—K9+100，总长332m，隧道建筑限界净宽28m，隧道净空高度为5m。隧道最大埋深约85.6m，设计横坡为2%，设计行车速度为80km/h。
2地形地貌
本隧道隧址区地貌属丘陵类型，山体走向总体呈近北东向，隧道路线经过最大高程约为178.7m，隧址地面标高85～178.7m，最大相对高差95m。隧道进出口处地形属较陡的斜坡地形，植被发育。
3工程地质与地震烈度
隧道区域范围内地层岩性主要为寒武系中统高滩组变质粉砂岩及其风化层。地震基本烈度为VI度，历史上无大的地震灾害记录，围岩级别为Ⅱ～IV级。地质构造对本标段路堑边坡工程的整体稳定性有一定的影响。
4隧道洞身开挖钻爆设计
4.1爆破设计的原则
按照新奥法原理，采用光面爆破[1]，掏槽眼及底板眼按抛掷爆破设计。周边眼及辅助眼采用浅孔微振动控制爆破，为了保证爆破效果，节约成本，合理设定炮眼的炸药用量，减少对围岩的扰动及降低振动强度。
4.2爆破参数的选定
通过以下3种方法确定有关爆破参数：a）首先利用工程模拟法初步选择爆破参数[2]。b）在洞外路堑相同地质的边坡上做单段爆破漏斗试验。c）在洞外路堑相同地质的边坡上做三眼爆破成缝试验。4.3炮眼布置隧道爆破采用光面爆破法施工，掏槽方式采用楔形掏槽。周边孔间距根据不同围岩情况、实际爆破效果按40～50cm控制、采用竹片间隔不偶合装药。
4.3爆破器材的性能、规格
4.3.1本隧道工程选用的炸药和起爆器材
a）2号岩石硝铵炸药规格Φ20（或Φ22）×20cm光爆药卷；Φ25×20cm光爆药卷；Φ32×20cm标准药卷。b）非电导爆管毫秒雷管[3]段别MS1～MS15段；脚线长3m、4m、5m三种。c）非电导爆管半秒雷管段别BS3～BS10段，脚线长同上。d）8号工业纸雷管即发传爆雷管，用导火索火花起爆。e）导爆索（亦叫传爆线）能被8号工业雷管可靠起爆，全长爆炸，使用2号岩石光爆药卷间隔装药，要配导爆索，按每米折合11g岩石炸药计入线装药密度，外径小于5.5mm，爆速大于等于6000m/s，严禁用钝器砸断。f）导火索配合8号火雷管使用，火花燃点，燃速每米80~100s左右。每批进货必须作燃速试验，按实际燃速计算使用。
4.3.2选用炸药性能表（见表1）
表1 设计选用炸药性能表
c）塑料导爆管性能及规格。塑料导爆管为高压聚乙烯塑料管，外径3mm，内径1.5mm，内壁涂有一薄层奥托金粉末，爆速（1950±50）m/s，使用长度不受限制，传爆性能：一只8号工业（火）雷管，可以侧向激发50根导爆管（捆绑），耐强电场，30kV不起爆，火焰不起爆，岩石冲击不起爆，承受静拉力+50℃为4kg，+25℃时不低于5kg，-40℃～+50℃能正常工作。注：导爆管已按毫秒或半秒雷管的脚线使用长度加工装配好，装配处能达到静拉力2kg在1min内不出现松脱。d）雷管质量要求。非电导爆管雷管引爆后，不得留有雷管底；用一个雷管插入一节硝铵炸药内起爆后，不应留残药；铅板试验炸穿的孔径不小于雷管外径；任取20发簇联起爆时，必须一次全部爆炸，如两次同样试验都有一发拒爆，则该批雷管不合格或应报废。
4.4装药结构
对不同的围岩级别，周边眼采用不同的药卷直径间隔绑扎装药结构。Ⅱ级围岩、Ⅲ级围岩、IV级围岩分别采用以下药卷型号：a）Ⅱ级围岩采用φ25×200；b）Ⅲ级围岩采用φ22×150；c）IV级围岩采用φ20×100；炮眼直径为42～50mm，不偶合系数一般在1.5～2.3范围内。辅助眼、掏槽眼采用连续装药结构，装药后将炮泥堵塞在与炸药相接的部位。
5双连拱隧道施工风险控制措施
为确保双连拱隧道在施工过程中的安全性和稳定性，将施工风险降到最低，有必要采取相应的风险控制措施。风险控制的一般程序为风险识别、风险评估和综合控制。
5.1隧道施工风险识别
此阶段对于隧道在施工过程中的风险控制具有最基础性的作用，风险识别过程即根据施工前的一些工程数据、参数来对施工风险进行识别，这类工程数据一般包括岩体震动指数、地下水处理指标以及围岩软弱程度等。通过对这些参数的有效分析，能够筛选出有可能造成施工风险的因素，进而采取必要措施对这些因素进行规避或减弱［９］。
5.2隧道施工风险评估
对于已识别出的可能影响施工稳定性及安全性的施工风险，应对其影响程度和波及范围进行评估，并生成具有统计学意义的评估报告。在当前欧美等发达国家的隧道施工风险评估领域，这类数据的获取通常利用云计算、大数据平台来完成，也可从以往的经验数据来获取，对于隧道施工的风险评估工作，国外起步较早，通过不断探索和技术积累已取得显著效果。
5.3施工风险综合控制
施工风险综合控制是将上述措施进行有效整合而形成的一种综合性风险管控，涵盖了施工风险识别、风险评估等各个方面，能够比较系统地对施工过程中的危险因素和影响范围作出准确的估计，从一些与连拱隧道施工风险相关的文献来看，国内目前已有类似的风险综合控制系统，如基于连拱隧道的施工风险综合评估系统、基于多路径的连拱隧道施工实时在线数据系统等，均能通过现场的施工数据来对整体施工风险进行评估，并及时采取应对措施［１］。
5.4施工形变预报技术
统计表明，多数隧道的施工事故或危险隐患均是因为没有得到及时的预报，即无法做到有效的预警而引起，因此，良好的预报技术对于连拱隧道在施工过程中事故的降低具有重要意义。形变预报技术又称为形变预警技术，是当今双连拱隧道施工中比较前沿的事故预警技术，属安全控制技术范畴，大多应用了传感测量、遥感预警以及大数据等核心技术，或将上述技术有效地对接与融合，实现双连拱隧道施工过程中各类岩体形变的有效预报，将施工风险降至最低［７，８］。
结束语
按照本文的介绍双连拱隧道的洞身开挖钻爆设计原则、爆破参数的选定、炮眼布置、周边眼装药结构进行详细介绍，梨定山隧道圆满地完成了开挖爆破任务，本文的爆破设计和爆破作业方法可供类似地质围岩的隧道爆破施工提供参考。
参考文献：
[1]王忠林.双连拱隧道开挖支护施工技术浅析[J].北方交通，2014（06）：108-111.
[2]于波.双连拱隧道合理施工技术[J].科技风，2009（01）：13-14.
[3]陈袁兵，崔颖超，周浩文.浅埋大跨双连拱隧道施工方案及技术要点[J].中外公路，2007（04）：155-159.
[4]时亚昕，王明年，李强.爆破振动对双连拱隧道中墙的影响分析[J].岩土力学，2007（06）：1275-1279.
[5]王冰，谭跃虎，何中刚，毕佳，陈曦.双连拱隧道通过古城墙施工技术[J].施工技术，2006（07）：70-72.
论文作者:高辉杰
论文发表刊物:《防护工程》2018年第29期
论文发表时间:2018/12/28
标签：隧道论文; 双连论文; 围岩论文; 雷管论文; 风险论文; 炸药论文; 炮眼论文; 《防护工程》2018年第29期论文;