复杂环境下洞库爆破开挖安全技术

李林玥

保利新联爆破工程集团有限公司 贵州 贵阳 550002

摘要：在岩质区域开展隧道建设施工的过程中往往会应用到爆破开挖施工方法，为了保证效果，必须合理地设置爆破参数，提高隧道围岩、周围环境以及衬砌结构的稳定性。该施工方法的应用不仅实现了在不良地质条件下的安全掘进施工，而且保证了隧道施工质量和工期。

关键词：复杂环境；洞库；爆破施工；有害效应；安全技术

引言

人工、机械、爆破开挖是３种主要的地下工程施工手段］，人工开挖费时费力，只适合局部施工；机械开挖快速高效，应用广泛；对于质地坚硬的岩体，爆破开挖是最佳选择。爆破开挖虽能解决岩体坚硬难以施工的难题，但在施工过程中产生的爆破振动、爆破飞石、空气冲击波等有害效应易对周围的人员和建（构）筑物造成损伤。因此，研究地下工程爆破开挖安全技术具有重要意义。

1工程概况

1.1工程介绍

的隧道工程具体为巴基斯坦ＫＫＨ二期（赫韦利扬－塔科特）项目第5标段Ｂａｔｔａｌ隧道，隧道全长1453km，经过详细的勘查发现该条隧道所处区域地质构造挤压程度较大，小型褶皱发育，绝大多数的岩石为破碎状态。经过研究决定应用爆破开挖方法施工。在实际施工的过程中应用到台阶开挖方法对ＩＶ级围岩进行开挖施工，并应用三台法开挖方法对Ｖ级围岩进行开挖施工。本项目的地质条件属于典型的不良地质条件，在施工时为了保证隧道施工过程中的安全性，必须合理地设置爆破参数，这同时也是项目工程建设的重点内容和难点内容。

1.2工程地质

该项目位于印度版块与喜马拉雅版块结合带南侧边缘，构造挤压仍然强烈，小型褶皱发育，岩体呈现出较为破碎的状态。但是部分标段的地质区域构造较简单，没有发现断裂构造活动的迹象。

1.3隧道结构形式

隧道结构主要种结构形式，具体如下。（1）隧道洞口结构形式。针对隧道洞口，在实际施工的过程中需要综合考虑工程地质条件以及隧道进出口位置的地形特点，还需考虑洞口实际的排水需要以及开挖边仰坡的稳定性等内容，严格遵守“早进晚出”的原则开展隧道洞口施工，在对隧道洞口进行施工时尽量不要大开大挖，本标段的隧道洞口结构形式为端墙式。（2）隧道洞身结构形式。隧道暗洞衬砌采用新奥法原理设计，采用柔性支护体系的复合式衬砌，即以喷、锚、网、拱架等为初期支护，以模筑钢筋混凝土为二次衬砌；为了保证项目施工安全，在应用新奥法施工的过程中应全面考虑实际的地质地层条件配合应用超前小导管注浆等支护措施。

2爆破设计

洞库爆破施工受爆源、介质和洞库自身的影响，可能会引起邻近在用洞库围岩的失稳或损伤。控制岩壁破坏，保证围岩稳定，是爆破施工的核心目标，在施工中坚持“少扰动、快加固、勤量测、早封闭”的原则，控制爆破振动对邻近在用洞库围岩的损伤。洞库属于Ⅲ级围岩，采用短进尺、弱爆破的预裂爆破技术；全断面开挖，岩石地段采取钻爆施工，同时多段位起爆，控制爆破规模和循环进尺。根据安全要求设计了循环进尺１．０ｍ、炮孔深１．４ｍ和循环进尺１．５ｍ、炮孔深１．９ｍ的两种爆破开挖方案，以此控制质点振动速度；将适量的炸药均匀布置在炮孔中，设计非电延时起爆网路，以达到降低爆破振动强度的目的；为控制爆破飞石，底孔采用松动爆破技术，最大限度地降低对临时支护结构和在用洞库的影响，保证在用洞库的安全；结合对洞库内和地面的振动监测结果，适时调整爆破参数，以满足施工要求。采用以上爆破开挖方案时应确保临时支护的跟进，对于可能采用超前锚杆或注浆小导管的施工段落应确保施工质量，保证进行钻爆施工时围岩稳定；实际地质条件与地勘报告有出入时，及时调整爆破方案。

3施工技术要点

(1)崇高的眼睛。隧道入口期间，必须准确确定各周期的数据参数，反复检查，采取有效措施控制截面结构，用红色标出切口轮廓，对炮弹部件进行定位，实现最大偏差5厘米。(2)定位孔。钻头跟随标志。钻孔过程应始终平行于隧道轴线，除了下部眼睛外，炮眼应小于下部眼睛5厘米，以便岩石能有效地从炮眼中流出。拔下眼睛应该能防止眼睛穿透，下部的眼睛比对方深20厘米。(3)清洁剂。使用压缩空气清洁胶囊开始前炮眼位置，并检查炮数以确保符合设计要求。本组织工作人员在装载药品期间，分别安排建立了按爆炸顺序使用的地雷区段，这些区段是根据技术量子理论进行的，目的是确保药品处理的顺利进行，而不会造成地雷区段的混乱排列，从而可能导致爆炸。弹药完成后，需要用炮弹泥进行封锁。药物治疗开始前，测量单耳孔的剂量，消除大炮眼内的污染，不影响爆炸质量。(4)网络连接。在与复合网发生碰撞时，应严格控制对最多12个连接的雷管的攻击。雷管的连接是在同一个积木内进行的，连接完成后，组织进行质量检查，以避免连接问题，并确保连接质量符合爆炸作业开始前的要求。

4隧道爆破工作安全管理控制策略

4.1加强安全措施

(1)使用电子管精确延迟爆炸，检查爆炸阈值，确定地雷最佳延迟。(2)爆炸动画、冲击波等强化碰撞和隧道变形及废弃站。(3)加强通风，经空气爆炸后，检查隧道内的适航性，等待15分钟以上后，准许人员进入爆炸现场。(4)每次爆炸前，警卫人员必须清洗干净。由于计算的安全距离，隧道将在60米的安全距离内撤离，因此必须从爆炸中移除60米以内的人员和设备，以确认安全区内没有人员和设备发射大炮，并守卫安全漏洞，防止任何人进入不安全区。爆炸后，应允许安全部队进入工作区，并在面外60米处设置安全防护墙，以防止冲击波和飞行石损坏。

4.2准备"爆炸能力"行动

一般来说，隧道破坏工程师需要结合隧道的具体开挖过程，包括围岩和支护柱，为隧道破坏制定复杂的施工概念，如果下列条件成立，也需要改进和调整:隧道内地面铺设条件的变化，z .b .手掌内部的爆炸第二，通孔的数量发生变化，与此同时，许多隧道仍使用风车来实现钻井。这样可能会出现较大的钻井误差，因此规划单元必须将通孔的数量与隧道的强化平行加载参数的数量连接起来。为了提高隧道缓冲区的安全性，减少破坏和检修的发生，药房前的技术负责人必须将安全设施的全部内容交给施工人员，以确保妥善处置隧道破坏。

4.3　保证钻孔质量

控制炮眼间隔，进而使得钻爆质量达到标准，此外炮眼偏差与辅助眼间隔的实际数据与设计数据的误差不能超过５ｃｍ，周边眼的实际斜率与设计数据的偏差不能超过５ｃｍ／ｍ，孔底处要处于同一平面。结束钻孔作业后应该马上进行孔底清洁处理，还要借助炮泥完成孔口封堵施工，从而真正地提升装药施工的整体水平。

结束语

针对不良地质条件，在开展爆破开挖施工的过程中只有合理设置爆破参数才能保证爆破施工的质量。本文涉及工程地质条件复杂，在施工时针对不同的围岩设计了不同的爆破参数，最大限度地保证了隧道施工过程中的安全性。

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