摘要：改革开放30多年来，我国经济飞速发展，并达到了前所未有的发展高度。随着国家“一带一路”等国家战略规划的实施，各领域对隧道工程的需求不断增大，我国的隧道工程也因此得到了快速的发展。由于隧道施工工程的地形、地势以及其特殊功能等情况，相对其他工程项目而言，隧道工程钻爆更为复杂。本文重点分析秒雷管微振爆破原理、工艺流程、秒雷管与传统毫秒雷管对比，从而确保隧道爆破施工的安全。
关键词：隧道；秒雷管；微振爆破；安全
引言
在城镇化飞速发展的今天，城市人口剧增，城市的交通压力越来越严重。要进一步解决交通压力问题，各地都在大力发展城市基础设施，改善交通路网状况，出现了许多城市隧道工程。目前城市隧道工程钻爆法施工主要采用了控制爆破技术，由于爆破区处于闹市，施工环境十分复杂，周边建筑设施较多，需保护的重要市政管线也很繁多。隧道埋深很浅，两个隧道间的间距也很小，加大了爆破的难度，采用常规的爆破方式，很难满足施工要求，以及爆破震动、粉尘、噪声对施工区域附近居民影响很大。为了解决以上问题，可在复杂城市环境爆破中采用秒雷管微振爆破施工，秒雷管爆破充分利用错峰减震机理，有效地控制爆破振速，对安全性及施工进度要求高的暗挖岩石隧道工程将大大减小爆破对周边施工环境的影响。同时可以较好地控制超欠挖，该套设计相对传统的毫秒雷管在爆破中的震动有效降低了高达20%～40%。
一、秒雷管微振爆破原理
秒雷管微振爆破根据错峰减震机理，利用秒雷管延时长的特点，采用秒雷管代替传统毫秒雷管，使爆破震动波的波峰相互错开、反向叠加，充分降低爆破震动实现减震。采用秒雷管隔断装药，通过6个段位（1段、3段、5段、7段、9段、10段）秒雷管分批次或连续爆破，最终达到光爆效果的同时又控制了爆破振速（≤1cm/s），降低爆破振动影响，减少上跨隧道施工对下层隧道的扰动及周边建筑物结构安全炮损最小化。
二、工艺流程
对于设计采用控制爆破但对爆破振速控制要求高的城市隧道施工，为避免超欠挖、降低爆破振速，爆破作业采用秒雷管微振控制爆破，采用“一定位、二钻孔、三装药、四分段爆破”工序，即用全站仪放样定位炮眼布置，根据掌子面预留空间减小下一循环钻孔外插角进行钻孔，采用隔断装药，通过6个段位秒雷管分批次或连续爆破。
装药图 炮眼布置图
联接起爆网络图 爆破效果图
三、秒雷管微振爆破施工方法
（一）爆破方案
1、设计中秒雷管的选择
爆破雷管全部使用秒雷管，共6个段位，分别为：1段、3段、5段、7段、9段、10段，炸药为2#岩石乳化炸药，药卷直径Ф32。
2、钻孔参数的选取
炮眼深度L：该段初期支护为IV围岩普通段复合式衬砌设计，每榀钢架间距1.0m，本设计取循环进尺2.0m，对应炮眼深度L值为2.0m左右。
3、炮眼布置
周边眼沿优化后隧道开挖轮廓线布置，保证开挖断面符合设计要求。辅助眼交错均匀布置在周边眼与掏槽眼之间，力求爆破出的石块块度适合装碴的需要。
4、减震孔布设
减震孔孔径为φ100mm，掏槽区两边分别布置10个减震孔，拱部周边从起拱线位置沿着开挖边线布设，孔间距为300mm，每次钻孔的深度为2.5米。
（二）测量放样定位
钻眼前，测量人员用全站仪放出开挖轮廓线及炮眼位置，同时用红色自喷漆绘出开挖断面的中线和轮廓线，标出炮眼位置，其误差不得超过5cm。
（三）钻孔
钻孔时，按炮眼布置图正确钻孔。钻孔作业人员要熟悉炮眼布置，能熟练地操纵凿岩机械，特别是钻周边眼，一定要由有较丰富经验的工人操作，台车下面有专人指挥，以确保周边眼准确的外插角，尽可能使两茬炮交界处台阶小于15cm。同时要根据眼口的位置、岩石的凹凸程度调整炮眼深度，以保证炮眼底在同一平面上。周边眼与辅助眼的眼底在同一垂直面上，掏槽眼要加深10cm。炮眼的深度和角度要符合设计要求。掏槽眼眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5cm；辅助眼眼口排拒、行距误差均不得大于10cm；周边眼眼口位置误差不得大于5cm，眼底不得超出开挖断面轮廓线15cm。
（四）清孔
按照爆破设计钻孔到位后，用由钢筋弯制的炮钩和小于炮眼直径的高压风管输入高压风将炮眼石屑刮出和吹净。
（五）装药
装药需分片分组自上而下、分段进行装药。所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞长度不小于20cm。
（六）连接起爆网络
起爆网络采用复式网络，确保起爆的可靠性和准确性。连接起爆网络时需注意：导爆管不能打结和拉细，各炮眼雷管联接次数要相同；引爆雷管要用黑胶布包扎在离开一簇导爆管自由端10cm以上处，导爆管连接次数要相同。网络联好后，要有专人负责检查核实，经检查符合要求时方可进行引爆。
（七）起爆
起爆方式采用分次起爆。起爆顺序为先起爆掏槽眼和扩槽眼，然后是底板眼和周边眼的光面爆破。掏槽眼与扩槽眼采用分段爆破方式，掏槽眼采用秒雷管1段，扩槽眼采用秒雷管3段，待掏槽眼与扩槽眼起爆之后立即进行通风，爆破10分钟后安排专业人员对爆破效果进行检查，检查是否存在盲炮，存在盲炮及时处理，确认安全后再对底板眼与周边眼进行装药爆破，底板眼与周边眼爆破时采用分段爆破。掏槽眼起爆后形成临空面，底板眼和周边眼爆破时相对更容易。起爆前安全员检查是否有人员遗留，确认无误后再起爆。首先用智能起爆设备再次检查网络，然后打开充电开关，然后所有雷管进入起爆就绪状态，按下双起爆按钮后起爆。
四、秒雷管与传统毫秒雷管对比：
1、相比于传统的钻爆施工方法，采用秒雷管+不藕合装药分段起爆方式，在减振的前提下，增加了单循环进尺，改善了爆破效果，施工效率及安全性均大大提高。
2、利用秒雷管延期精度高、组网使用安全可靠及孔内可编程等优点，可满足复杂环境条件下隧道爆破工程的减震设计要求。
3、施工过程中，通过对爆破振动数据监测波形进行分析、调整，使得微差爆破的错相减振技术得以真正实现。
五、秒雷管微振爆破技术运用的安全成果
重庆快速路三纵线红岩村隧道上跨轨道交通环线段因建设时序及深化设计，导致两者竖向岩柱高度为0.33～1.72m，最小岩柱高度仅为0.33m。下穿华宇大厦段隧道拱顶结构线距桩基础约11m。红岩村隧道上跨轨道交通环线直接影响段左线ZK6+758～720段共38m，右线上跨轨道交通环线直接影响段YK6+765～719段共46m，下穿华宇大厦YK6+815～765段共50m。为确保双边隧道的正常施工，确保了既有结构的安全，采用秒雷管微振爆破+机械开挖相结合的组合开挖方式施工，解决了近接隧道施工爆破振速控制的要求，确保本工程的顺利实施。隧道开挖由2017年3月10日实施，于2017年9月30日完成。
结束语
随着城市的快速发展，环保的要求越来越高，城市隧道开挖爆破施工控制越来越严，施工对周边环境的影响要求越来越小，秒雷管微振爆破施工在城市隧道爆破开挖施工领域将会得到更大的应用，此工法效的减小了城市隧道爆破施工的振动，减小了隧道爆破对周边环境的影响，加快了爆破开挖施工进度，有效的缩短了工期，为城市隧道的施工提供了宝贵的经验。
论文作者:潘小波
论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期
论文发表时间:2019/4/11
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