爆破技術(shù)隧道工程論文
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控制爆破技術(shù)主要有：
①微差爆破
微差爆破就是利用毫秒延時(shí)雷管達(dá)到延時(shí)爆破的爆破技術(shù)。它的主要優(yōu)點(diǎn)就是可以降低爆破地震效益所導(dǎo)致的沖擊作用；實(shí)現(xiàn)巖石碎塊的均勻度，使得爆破巖石碎片集中化，便于清理；降低爆破次數(shù)、提高爆破效果。
②擠壓爆破
擠壓爆破技術(shù)就是在爆區(qū)自由面前方人為預(yù)留巖渣，以此提高炸藥能量的利用率和改變破碎質(zhì)量。它的主要優(yōu)點(diǎn)就是增加了工時(shí)的利用率，降低了爆破頻率；通過擠壓爆破可以使巖石在擠壓過程中發(fā)生二次沖擊，提高了巖石破碎率，降低了二次爆破的工作量。
③光面爆破
就是在開挖的巖石中保證其表面光滑而且不受明顯破壞的爆破技術(shù)。光面爆破技術(shù)可以有效的保護(hù)開挖巖體的穩(wěn)定性，降低施工成本。光面爆破的原理就是采取在開挖巖體表面布置密集的小直徑炮眼，在這些炮眼中不耦合裝藥或者部分孔不裝，同時(shí)起爆形成平整的光面。
④預(yù)裂爆破
就是人為開挖制造一條裂縫，這條裂縫是保留圍巖與爆區(qū)的分裂線，有效的保護(hù)圍巖，降低爆破地震危害的控制爆破技術(shù)。預(yù)裂爆破的炮孔直徑一般越小，孔痕率就會(huì)越高，對(duì)爆破的效果就會(huì)產(chǎn)生巨大的影響。
2隧道控制爆破技術(shù)
為了更加準(zhǔn)確地說明隧道控制爆破技術(shù)，本文選用“高石河隧道施工”實(shí)例對(duì)隧道控制爆破技術(shù)進(jìn)行綜合分析：
2.1高石河隧道爆破施工方案
高石河隧道工程以娟云母千枚巖為主，千枚巖遇水后會(huì)迅速的軟化，而且其地形非常復(fù)雜，經(jīng)過多方論證，最后采取地表注漿加固形式對(duì)滑坡進(jìn)行處理后進(jìn)行進(jìn)洞施工?；诟呤铀淼赖匦伪容^復(fù)雜，隧道開挖面積要達(dá)到110m2，因此根據(jù)施工現(xiàn)場的環(huán)境以及施工設(shè)備可以采取上、下臺(tái)階法開挖，選擇2#的巖石乳化炸藥，鉆孔的直徑為42mm，采取并聯(lián)分段毫秒導(dǎo)爆管。上斷面開挖44m2，下斷面開挖56m2，它們都采取水平炮孔開挖方式。
2.2爆破參數(shù)的確定
根據(jù)以往的工作經(jīng)驗(yàn)以及爆破原理，本工程溝槽采取楔形溝槽法，炮孔則采取掏槽眼、輔助眼、周邊眼等多種布孔的方式，并且利用不同段別的毫秒雷管實(shí)現(xiàn)對(duì)光面控制爆破。
2.2.1炮孔的數(shù)量以及炮孔直徑
根據(jù)工程的實(shí)際環(huán)境以及巖石的堅(jiān)硬程度，并且結(jié)合爆破技術(shù)的原理，來確定在工程的掌子面確定炮孔的數(shù)量，一般我們?cè)诖_定炮孔數(shù)量時(shí)選擇的公式是：N=3.3(f•s2)13根據(jù)公式我們可以準(zhǔn)確的計(jì)算出該工程的炮孔數(shù)量應(yīng)該為160個(gè)，其中：N———炮孔的數(shù)量（個(gè)）；s———掘進(jìn)斷面積（m2）；f———巖石堅(jiān)固性系數(shù)。
2.2.2裝藥量的計(jì)算及分配
裝藥量的多少對(duì)爆破效果會(huì)產(chǎn)生重要的影響，藥量不足與過多都會(huì)影響工程的質(zhì)量，因此要合理的確定具體的裝藥容量，合理的藥量要根據(jù)炸藥的性能和質(zhì)量等多方面進(jìn)行確定，但是由于施工環(huán)境具有很多的不可計(jì)算的因素，因此我們?cè)诖_定炸藥容量時(shí)多根據(jù)以下公式進(jìn)行計(jì)算：Q=qV。在公式中：Q———爆破循環(huán)需要的炸藥量；q———爆破每立方米所需要的炸藥的消耗量（kg/m3）；V———一個(gè)循環(huán)近尺所爆落巖石的總體積，即V=IS，m3。
2.2.3炮眼直徑對(duì)工程的影響
眾所周知，增加炮眼的直徑，加大裝藥量可以使爆破的威力更大，可以使爆破的效果發(fā)揮到最大程度，但是如果一味的增加炮眼的直徑就會(huì)造成鑿巖的下降速度，并且對(duì)巖石的碎片質(zhì)量以及圍巖的平整度產(chǎn)生巨大的負(fù)面影響，比如增加炮眼的直徑可能就會(huì)增加爆破的瞬間威力，但是巖石的碎片破碎程度就會(huì)下降，碎片的均勻程度也會(huì)出現(xiàn)巨大的反差，因此在設(shè)定炮眼時(shí)必須要根據(jù)施工環(huán)境以及施工設(shè)備、炸藥的性能等綜合因素進(jìn)行分析，科學(xué)的確定炮眼的孔徑。根據(jù)我們的工作經(jīng)驗(yàn)，再結(jié)合本工程的實(shí)際情況，我們將炮眼的直徑確定為32mm-50mm之間，藥卷與眼壁之間的間隙為炮眼直徑的10%左右，基于此要求，上下斷面的開挖爆破應(yīng)該選用鉆頭為38mm的風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)。
2.3爆破施工設(shè)計(jì)
2.3.1上臺(tái)階施工設(shè)計(jì)
①炮眼布置
炮眼的布置要嚴(yán)格按照控制爆破震動(dòng)原理進(jìn)行布置，首先從距底板的50cm處開始，沿隧道的中心線兩側(cè)對(duì)稱布置4對(duì)垂直楔形掏槽孔，它們的排列順序是：頭排的輔助孔與掏槽孔的距離要保持40cm，中間輔助孔的距離也為40cm，最外排的輔助孔與邊墻的距離為85cm左右；在隧道的拱部布置4排崩落孔，他們之間的排距為60cm，最外層的崩落孔與隧道邊界要保持65-80cm的相距距離；周邊的炮孔要與開挖邊界保持20cm，并且炮孔鉆眼要向外傾斜5°左右，底板孔直接布置在底部邊界上，并且向下傾斜10°左右進(jìn)行鉆孔，并且要保持孔距之間達(dá)到85cm。
②裝藥結(jié)構(gòu)與單孔裝藥量的確定
在確定好炮眼的數(shù)量以及大小位置后，就需要根據(jù)具體的工程要求科學(xué)的對(duì)炸藥使用量進(jìn)行確定，一般根據(jù)工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，除了在周圍孔選擇軸向間隔裝藥外，其余的炮孔需要采取連續(xù)裝藥的結(jié)構(gòu)，不同的位置選擇的炸藥是不相同的，在拱部周圍孔之間要采取直徑為25mm、長20cm、重100g的卷裝乳化炸藥；底板孔則使用直徑為32mm、長20cm、重200g的乳化炸藥；其余的則選用直徑為32mm、長20cm、重150g的卷狀2#巖石炸藥。
③起爆順序與方法
為了降低施工成本，實(shí)現(xiàn)爆破的預(yù)期效果，應(yīng)該將爆破所引起地表振動(dòng)的速度控制在2cm/s內(nèi)，并且要盡量使各個(gè)炮孔同時(shí)起爆，具體的起爆順序是：掏槽孔、輔助孔、崩落孔、邊墻周邊孔、底板孔和拱部孔。起爆的方法是采取非電導(dǎo)爆管以此點(diǎn)火，孔內(nèi)毫秒延時(shí)起爆，采取并聯(lián)方式連接，主傳導(dǎo)爆管用電雷管引爆。
2.3.2下臺(tái)階施工設(shè)計(jì)
①炮孔布置
下斷面橫截面上應(yīng)該布置3排主爆孔，其中3個(gè)頭排爆孔的抵抗線為1.1m，隨后再布置2排主爆孔，其間距為0.8m左右，并且要保證每排要布置4個(gè)炮孔，孔距的間距為1.0m，同樣兩側(cè)的邊墻也要布置4個(gè)周邊孔，孔距為0.7m。
②裝藥結(jié)構(gòu)與單孔裝藥量
下端面的裝藥結(jié)構(gòu)與上斷面的裝藥結(jié)構(gòu)是相同的，除了底板孔使用單卷的重量為200g的乳化炸藥外，其余都是用單卷為150g的2的巖石炸藥。各炮孔的單孔裝藥量。半臺(tái)階炮孔示意圖
3結(jié)束語
基于我國隧道工程的廣泛性，加強(qiáng)對(duì)隧道控制爆破技術(shù)的研究對(duì)提高隧道工程質(zhì)量、降低施工成本具有重要的作用，因此我們?cè)谶M(jìn)行隧道施工前要制定準(zhǔn)確的爆破施工方案，并且準(zhǔn)確的按照施工環(huán)境以及施工設(shè)備等計(jì)算炸藥的使用量以及炮孔的布置數(shù)量以及位置等，以此實(shí)現(xiàn)爆破效果達(dá)到預(yù)期的目的。
作者：張璐 單位：長治市潞安爆破工程有限公司
