河南中隧劳务有限公司 453000
摘要：近年来，为了推动我国经济的稳定增长，国家政府部门和民众，特别是工程建设的参与者对安全与职业健康的重视度程度越来越高。在这种情况下就推动了隧道开凿发展趋势朝着安全与职业健康的方向发展。虽然在隧道掘进技术的发展路上存在人工开挖、挖掘机开挖、钻爆开挖、TBM掘进机和盾构机开挖等多种施工工艺，但对于围岩为石质的隧道，钻爆开挖技术的采用所占的比重不容忽视。
关键词：钻爆法；低瓦斯；隧道开挖
1隧道钻爆法
1.1隧道钻爆法施工
在高速公路隧道建设的过程中，钻爆法是最常见的一种施工方式，实际的施工中，往往需要洞口段施工、防排水、效果测量等多道工序，而在每一个爆破工程中，根据地理环境的不同，采用不同的工序，并不是每一项隧道施工中都要进行所有的工序，在地质环境不是很复杂的条件下，外界干扰不是很多，所需要的工序往往较少。如通过先导洞再全断面扩挖法爆破时，需从正面进行爆破，在上部钻孔的同时，能完成装岩活动，无需建设支撑物，减少了材料的使用，必要的情况下，应利用喷射混凝土或砂浆的方式，制成临时支护。
1.2有效使用隧道钻爆法的措施
要有效地使用隧道钻爆法，必须在前期制定出合理的计划，根据施工场所的实际情况，确定最佳施工队伍，编排出科学的倒排计划表，细分每一项活动，制定合理的竣工时间；并且，在制定钻爆方案时，应加强对施工场所的勘察力度，掌握更详细的情况，充分考虑环境会对施工带来的影响，确保之后的施工能够有序地进行。而在施工中，还要加强对关键节点的重视程度，从整体上对其进行思考，确定最佳施工技术，并根据实际中的要求，严格地对其进行控制，确保将每一个关键节点清楚地体现出来，使所有施工阶段有序地结合起来，保证爆破施工的效果达到制定的目标。
1.3微差起爆技术在隧道施工中的应用
高速公路隧道因跨度和开挖尺寸大，在设计中通过超前支护、系统锚杆、钢支撑、喷射混凝土等初支防护体系进行防护，而在施工中第一道工序是掌子面开挖，最常见的开挖方式是爆破开挖，掌子面开挖爆破效果将直接影响后续初支防护等工序的施工安全和质量。鉴于高速公路隧道掌子面呈半圆状的特点，掌子面开挖爆破方式宜采用毫秒微差起爆技术，掌子面爆破孔群中心采用掏槽眼，以掏槽眼为圆心按围岩类别确立的钻爆间距进行圆周布设，按圆周半径从小到大进行微差起爆设计，起爆顺序可通过先进的计算方法确定，开挖周界爆破孔需进行加密设计，用药量相应降低调整（如围岩较好，每循环爆破孔深度大于2倍相邻爆破孔间距以上，单孔需采用多药包爆破时，按从孔口向孔底、从掏槽眼向圆周的顺序进行微差起爆设计，起爆顺序可通过先进的计算方法确定）。唯有改善爆破效果，减小对原始围岩的扰动，准确控制超欠挖情况，才能确保后续施工安全和隧道整体质量。为了提高爆破效果，关键在于各爆破孔施工角度、间距、孔底深度的精度控制，用药参数要根据围岩级别和裂隙发育等情况通过钻爆设计试爆后微调确定。爆破孔施工过程中须加强钻孔机械的测量定位控制，爆破孔钻孔施工须达到快速、准确定位，确保开挖周界无超欠挖，掌子面坡面呈正坡，从而从根本上解决了围岩扰动致使隧道坍塌、掉块伤人等质量安全隐患。
2钻爆法施工工艺在低瓦斯隧道开挖中的应用
2.1工程概况
某隧道为4.6m线间距的双线设计，且设计为250km/h的行车速度，全长铺设为双块式无砟轨道，钢轨为60kg/m，轨道结构为515mm的高度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆出口工区为2188m的长度，起始里程为D4K240+750，终止里程为D4K242+938，隧道属于低瓦斯隧道。该隧道工程在里程D4K241+020～+036以及D4K242+913～+938标段施工法为明挖法进行，其他工程段施工全部通过暗挖实施，衬砌采用复合式。隧道暗洞段的开挖工艺为钻爆法施工工艺，同时支护采用锚喷构筑法，混凝土的喷射工艺为湿喷技术。出口处洞顶距离含煤层约8～40m，由于煤层而产生的瓦斯可进入隧道洞身，该隧道段属于低瓦斯段。
2.2钻孔作业
钻孔作业采用了钻孔台架配合气腿式风枪人工湿式钻孔。
（1）光面爆破效果提高的措施：①炮眼以及轮廓线建议通过激光断面仪进行放样，此外轮廓线进行放样时允许存在±2cm的误差；②周边眼进行开眼时对其位置的确定应当根据围岩的软硬程度进行适当地调整；③减少周边眼外插角，孔深小于3m时外插角的允许斜率宜为孔深的±5%，孔的深度超过3m时，外插角的斜率最好为±3%的孔深；此外，外插角方向即为该处轮廓线法线的方向。
（2）检测瓦斯浓度。专职瓦检员检测隧道掌子面近20m风流中的瓦斯浓度，以瓦斯浓度0.5%为限。当瓦斯浓度超过0.5%时，不得进行钻孔作业，检查并处理后，其浓度小于0.5%后方可开工。
（3）放样布眼。隧道拱顶面以及中心线的高程在钻眼之前，测量技术员通过水准仪以及全站仪进行确定；将开挖的轮廓线以及炮眼位置通过红油漆标出，且小于5cm的误差；此外，为使爆破的效果最佳，在每次进行测量放线时，均需要检查上次爆破的断面，同时对爆破的参数进行及时的调整。围岩开挖轮廓线需要对预留变形量进行充分的考虑，其中Ⅳ、Ⅴ级围岩分别预留8～10cm和10～15cm。围岩预留变形量应及时根据监控量测所得信息进行调整。
（4）布置炮眼。首先对掏槽眼进行确定，当岩层的
层理相对较为明显时其方向尽可能地垂直于层理，同时深度较其他眼深约20cm。周边眼的布置应当根据开挖设计轮廓线进行，其眼口位于断面轮廓线之上。
（5）钻眼。掏槽眼、辅助眼以及周边眼施工时，眼口及眼底的间距需小于5cm的误差。此外周边眼眼底与开挖断面轮廓线的间距应小于10cm。周边眼与内圈眼具有相同斜率，且排距也应当小于5cm的误差。较大凹凸开挖面在调整钻眼装药率时，需结合实际情况对装药量及炮眼深度进行调整，确保掏槽眼之外的炮眼与眼底处于同一个垂直面。
（6）清孔。装药前，用小直径高压风管输入高压风将炮眼中石屑吹净，并检查炮眼的位置、深度、角度是否满足钻爆要求。
2.3装药
装爆破物品的相关规定：①装药前，需要清净炮眼中的岩、煤粉。推入药卷时通过竹制或者木质炮棍轻轻进行，避免出现捣实或者冲撞，此外各药卷在炮眼内应当密接；②电雷管装入时应当采用药卷顶部进行，不可用电雷管扎眼；同时电雷管要完全装入药卷内，避免电雷管在药卷中部斜插；③岩层爆破时，若炮眼深度小于0.9m，那么装药的长度应当小于1/2的炮眼深度；若炮眼深度大于0.9m时，孔口的炮泥长度需大于20cm。煤层爆破时，其装药的长度需小于1/2炮眼的深度。所有炮眼采用炮泥与水袋进行剩余部分的堵塞；④在炮眼封泥不足够的情况下或者封泥不严实的情况下。
3结语
爆法作为隧道掘进施工过程中的重要方法，在实际的运用过程中，为了实现工程建设的安全、环保、节材、高效的目的，需要相关的人员做好相关的施工技术的使用，并加强必要的施工管理。
参考文献：
[1]侯兴双.铁路隧道钻爆法施工工序及其关键节点研究[J].企业技术开发,2015,34(06)：159+161.
[2]金锋.隧道掘进钻爆法施工技术的发展探究[J].建材与装饰,2016,(45)：270-271.
[3]吴东锋.钻爆法在隧道开挖中应注意的两个问题[J].科协论坛(下半月),2010,(08)：5-6.
论文作者:梁满库
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/3/20
标签：隧道论文; 炮眼论文; 围岩论文; 瓦斯论文; 钻孔论文; 深度论文; 工序论文; 《基层建设》2017年第35期论文;