摘要：隧道工程控制爆破技术在我国隧道施工中已经应用了几十年，但是炮眼利用率低、对围岩的扰动一直影响着隧道施工安全，因此加强对隧道工程控制爆破技术的探究，对提高隧道施工质量，降低施工成本，确保施工安全具有重要的作用。本文首先对隧道爆破施工方案进行阐述，随后对隧道控制爆破技术及安全管理进行了系统分析。
关键词：隧道工程；爆破技术；施工安全
引言
近年来，随着国民经济的快速发展，隧道、桥梁等工程建设的规模日益扩大，在全国各地，都在积极发展的高速铁路、公路及城市地铁轻轨项目中，都有很多地下工程和隧道施工。在这些工程中，有些隧道在开挖时，必须采用减轻爆破强度、减小爆破扰动的爆破技术，方能保证隧道施工安全。
一、隧道爆破施工方案
在山区高速公路建设过程中，山区隧道工程越来越多。随着国家、社会的关注和公民安全意识的增强，减少施工过程中的爆破振动，减小各类生产事故的发生成为国内外研究的热点问题。同时，对爆破破岩机理的理论认识仍然亟待解决和完善，所以增加了爆破振动研究的困难。
因此，随着山区隧道的发展，研究暗挖隧道施工过程中的爆破减振技术，对制定可行的施工方案和加固措施，减少施工过程中对地下岩土周边环境的影响，保证隧道结构的稳定性，从而达到本质施工安全具有重要意义。隧道爆破要遵循如下设计依据：
（1）根据围岩类别，分段进行钻爆设计，对未知建筑物（含地下）及特定的保护目标，保护要求，不在此次钻爆设计及施工承担的范围内。重点防震建筑物为施工平面图标示的地表外露物且距洞线最近的墩、柱等建筑。
（2）对最近建筑物保护的控制目标是该建筑物的垂直质点震速≯2.5cm/s.是通过最大段装药量来控制爆破震波的方式，采用测振仪（拾振器）监测，满足振速要求，到达评价建筑物安全的目的。
（3）质点震速和距离已设定的条件下（v=2.5cm/s）采用①允许临界爆破质点振速计算公式，推算洞内（按装药的几何中心）一次允许的最大装药量Q。②采用被保护建筑物安全距离推算一次允许最大装药量。
二、隧道爆破技术的应用和安全管理
1、炮眼直径与不耦合系数
不耦合系数的数值为炮眼及药卷直径之间的比值，正常情况下这一系数的数值为1.1～1.3，随着数值的增加，炮孔壁受到的切向应力呈现降低的结果，同时爆破之后产生的冲击波波形具备平缓、冲击波作用较长等特征。在所有爆炸能量构成中随着其产生气体膨胀过程中做功较大，进而便于应力的集中型与叠加作用，也更易产生拉伸裂缝，避免出现粉碎的情况。此外当炮眼的直径为24～48mm时，这类小直径炮眼能够最大程度上增加钻岩速度，促使掘进轮廓保持整齐的状态，以达到围岩破坏情况减弱的目标，与此同时降低材料的损失，进而控制周边眼的爆破效果。而炮眼直径在50～70mm之间时，该范围内的炮眼多使用于围岩程度较优质的地质，往往适用于大面积的掘进工作。基于上述内容可以得出，本次研究隧道应选择第一种直径较小的炮眼，使用间隔性以及不耦合性的装药结构，而其系数以1.3为最佳。
2、炮眼深度和角度
在实际隧道掘进过程中，实施全段面的爆破炮眼深度常规数值控制在1.5～2m，而这一数值是基于开挖断面宽度得出的，炮眼深度一般为开挖断面宽度的0.5～0.7倍，即：在掘进作业进行过程中，炮眼轴线与轮廓线之间的角度一般控制在3°～5°，同时周边眼口与挖掘轮廓之间的距离保持在5～10cm，此外炮眼的方向以眼口方向为准，同时向外倾斜。基于软弱围岩隧道掘进的设计方案、工程周围的地质勘查结果以及掘进方式，初步确定炮孔的安置深度，其中四级围岩的深度控制为0.5～1m，五级围岩炮孔深度控制在1～1.5m；而三级围岩的炮孔深度控制在2～2.5m。
3、装药
线形微震爆破技术为弱性装药，要求炮孔要堵塞好。光面爆破孔孔口堵塞长度不小于20cm，掏槽孔不装药部分用炮泥全堵满，其余掘进孔堵塞长度大于抵抗线的80%。地下隧道开挖爆破工程设计均依据上述方法及参数进行布孔设计，采用分段微差起爆技术。每段最大爆破药量以周围结构安全允许振动速度指标控制。
底板眼的爆破，传统的习惯作法是加大装药量，并且最后同时起爆，以达到翻渣的目的，便于出渣。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而爆破振动观测说明，隧道爆破产生的地震动强度除掏槽眼最大外，其次是底板眼爆破。有时底板眼爆破产生的地震动强度最大，从保护围岩稳定的角度来看是不合理的。为此，将底板眼分成几个段分开起爆。这样可以减少底板眼同段起爆共同作用的装药量。改变底板眼抵抗线方向，从而减小底板眼爆破产生的地震动强度。
4、起爆顺序
（1）辅助眼由里向外逐层起爆，爆破时内圈炮眼必须先起爆而外圈炮眼后起爆，起爆顺序不能颠倒，否则爆破效果不佳，甚至失败。为使水压光面爆破产生良好的效果，一是辅助眼起爆后尽量靠近开挖轮廓形状，使水压光面爆破层厚度尽可能一致，二是要注意将掏槽炮与辅助炮之间的时差稍加大，保证掏槽炮在此时差内将石碴抛出槽口，防止爆炸落下的碴堵死周边眼的临空面，影响爆破效果；三是内外圈中的同圈炮必须同时起爆，尤其是掏槽眼和周边眼，以保证同圈炮的共同作用的爆破效果。
（2）周边眼同时起爆。采用毫秒雷管微差顺序起爆，同段的周边眼雷管起爆时差尽可能小，同时使用导爆索或高精度系列迟发电雷管起爆效果最好。因为同时起爆，使炮眼间爆炸力起共同作用，容易炸成平面。对石质稍差的岩石，采用毫秒迟发电雷管起爆周边炮眼，即具有同时起爆的爆破威力，又可以减少对轮廓线以外围岩的扰动。
5、爆破施工安全保证
5.1安全保证措施
施工现场需要严格按照施工规范进行施工，遵循国家工程项目施工的相关规定；照明和电力设备应用需要遵循《电力施工技术安全准则》，定期对施工区域的电力设备和材料等进行检查和监督，保证电力安全；施工区域的人员需要佩戴安全帽，在特殊区段增加安全防护设施，安全防护网和防护隔离带等。建立和完善安全生产培训和教育制度，配备培训和管理人员，并要定期进行检查和抽检，高度重视施工现场不规范使用器械和工具的现象，并检查设备的安全等级，检查是否存在漏电、存在安全隐患等现象，并勒令整改。开工前需要与相关负责人进行技术、施工环境和作业要求技术交底，严格按照施工方法进行实施，并要配备足够的灭火器材和设备。
5.2爆破施工安全保证
首先要检查爆破施工的用品和工具，尤其是要注意炸药的质量和引线材料的质量，确定每炮应用的引线的长度，并要根据燃料的速度来进行试验，确保雷管和引线连接完整，避免出现断接现象，且雷管跟引线连接需要用雷管钳子拧紧；普通雷管需要检查试验，试验成功后方可进行使用，如果爆破过程中应用的是电雷管还需要对雷管的电阻和材料进行检查，生锈的雷管禁止使用；装药过程需要由专门的技术人员进行监督，并由指定爆破员来检查整个过程，爆破区域严禁烟火，爆破开始前需要清场撤离无关人员，并记录好装炮数目和区域，并密切关注爆破情况，记录哑炮区域和数量，并及时进行处理，避免哑炮事故的发生。爆破材料需要由专门人员领取安装。
5.3进洞口爆破安全措施
首先，药量减小，放小炮。洞口洞脸岩石和起始洞身的开挖，要多打眼，少装药，第一次开挖爆破时每孔装药量略低于计算装药量，之后再根据效果依次调整。
其次，搭设钢管防护棚，防止小块飞石对电线、光缆、民房及井场造成损坏，采取搭设钢管防护棚的方法对飞石方向进行约束。
第三，洞口正前方设置防护栅栏。为防止洞口正前方飞石对房屋造成影响，进洞爆破施工时，除在对炮孔进行严格的覆盖后，另外在钢管棚口正前方三米左右设置一道防护栅栏，用于阻挡侧向飞石。
第四，警戒措施。以爆破点为圆心，对半径三百米范围内进行警戒，爆破前一定要对警戒范围内的人员进行清场，而且要设置警戒标志，发出警戒信号。
结语
隧道的施工应根据实际情况不断的优化施工方案，每道工序必须衔接紧密。开挖工作面密切观察围岩岩性、岩质、断层破碎带、节理裂隙发育程度和方向、有无松散坍方、剥落掉块现象、有无渗水等；洞外重点观察洞口段和洞身埋深较浅地段的地表开裂、地表沉降、边坡稳定状态、地表渗水情况等；爆破过程中，应该根据每个项目的特点，有针对性的采取相应的安全防护措施，通过不断的经验总结，在保证安全的前提下，一定会获取良好的经济效益和社会效益。
参考文献：
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论文作者:李东坡
论文发表刊物:《基层建设》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/1
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