[12-11 16:59:40] 来源：http://www.tmgc8.com 隧道工程 阅读：3821次
摘要：文章结合旧关隧道的施工经验，论述了爆破控制在隧道施工中的重要性和爆破控制的施工要点，阐明了施工中要采用先进、科学的爆破工艺来实现“保护围岩、少欠少超”的基本目标。
关键词：爆破控制；隧道；施工
国道307线旧关一新店公路改建工程旧关隧道位于阳泉市平定县境内，按二级公路修建，隧址区位于娘子关—井径早古生宽缓复向斜的核心部位，主要为露中奥陶统上马家沟组灰岩、白云质灰岩。地层平缓、产状270○～340○∠10○～35○，为波浪起伏的单斜构造。地调未见断裂构造，主要发育2～3组节理构造。隧道穿越平定县旧关村以东山体，全长1 540 m，净宽10.0 m，净高6.93 m，建筑限界高度5.0 m。隧道按二级公路60 km/h行车速度标准设计。
该工程于2006年7月开工建设。2008年8月完工。笔者作为工程的主要负责人，组织、参与了整个工程的建设实施。在旧关隧道建成过程中，深切体会到爆破控制在隧道施工中占具重要地位，爆破控制的成功与否将直接影响到隧道的工程质量、施工安全、工程进度、经济效益和管理效果。
1 爆破控制对隧道施工的影响
1.1 工程质量方面
按照新奥法设计施工的隧道工程，以充分发挥山体围岩自承能力为基本原理。隧道施工的一个重点环节就是保护围岩，最大程度地降低对围岩的损伤，保持围岩固有的自支护能力。而保护围岩的主要方法就是通过控制爆破对遗留围岩的影响，严格控制欠挖，尽量减少超挖。
旧关隧道按矿山法结合新奥法原理组织施工，钻眼爆破开挖，为了保证开挖轮廓线，确保围岩稳定，严格控制超欠挖，开挖方式采用光面爆破；隧道大部分段落采用了全断面一次爆破。局部试验段采用了预留光面爆破。开挖时根据各段地质情况等因素，采用了全断面和台阶法2种开挖方法。Iv、v级围岩采用台阶法，台阶长度3m～5m；Ⅱ、ⅢI级围岩采用全断面法，每隔20m～30 m用仪器复核中线、水平，保证位置正确。根据对初期84个开挖循环的统计，其中以钻孔精度对超欠挖影响最大(45.2％)，其次是爆破技术(21.3％)，施工管理(16.6％)，地质变化(7.1％)，测量放线(5.6％)。而前两项因素的影响占66.5％。因此控制超欠挖，保证围岩稳定的重点是爆破技术的控制。
在旧关隧道初期开挖施工中，局部爆破控制效果不太好，个别点超挖值超出了规范允许范围。在以后的施工过程中，及时根据围岩走向、层厚、石质等地质情况不断调整钻爆方案，进行爆破试验；同时加大现场指导和培训学习，强化了司钻工的技术操作水平和责任心，提高钻孔精度。经过优化改进爆破工艺，利用激光全断面仪过程检查和地质雷达阶段性跟踪检测的结果来看，旧关隧道的爆破效果满足设计及规范要求。
公路隧道的开挖施工不利因素多、难度大，所以应加强爆破控制。爆破引起的超欠挖虽然是不可避免的，但是良好的爆破技，术可以使超欠挖控制在一定的水平之内。如果对超欠挖控制不好将直接影响到隧道整体质量：一是超欠挖损伤岩体，降低围岩的自支能力，增加了衬砌背后空洞的可能性。降低其承载力；二是超挖部位的回填、欠挖部位支护结构的应力集中，影响支护质量；三是隧道围岩轮廓线的圆顺程度和符合情况不仅严重影响支护质量，同时也影响到后期施工的钢拱架、钢筋网片的安装、衬砌砼质量。
1.2 工程安全方面
有统计显示。隧道开挖过程中的安全事故占到隧道总事故率的50％左右，这种事故产生的原因之一就是开挖过程中的爆破控制不到位。爆破过程中对岩体的震动加大了软弱围岩的破坏作用，增加了围岩失稳和坍塌机率；爆破过程的超欠挖不到位，加大了对岩体的扰动，增加了衬砌厚度不足和背后空洞的机率。改变了隧道设计的承载特性，极易造成围岩松驰变形，这也是隧道发生安全事故的主因之一。
光面爆破是旧关隧道施工中为避免隧道塌方而实施的至关重要的一环，通过光面爆破的弱震动、少扰动，基本消除了开挖轮廓线上的应力集中现象，降低了局部围岩受力集中后失稳坍塌、局部掉块的可能性，减少了隧道施工的不安全隐患。旧关隧道施工中根据围岩的具体情况和特点，合理地选择爆破参数，科学地确定周边眼间距、钻眼深度及最小抵抗线，严格控制炮眼的装药量，采用毫秒雷管微差爆破，使周边爆破拥有最好的临空面。为了使光面爆破达到最好的效果，施工中认真观察围岩的变化情况，对爆破设计不断地进行改进和优化，及时调整炮眼间距、数量、长度、装药量和每循环进尺，减弱了爆破对围岩的扰动，尽量避免因欠挖而带来的二次扰动，为下一步的支护创造良好的条件。旧关隧道在日常洞内地质观察的基础上，为使施工安全有保障，光面爆破达到最佳效果，施工中80％的段落使用了TSP2超前地质预报。利用科学的超前地质预报技术，对施工线路的前方地质情况进行提前预报，对可能的不良地质情况实施掌控，及时修订施工方法和爆破技术措施，在隧道建设过程中未发生一起安全事故，保证了隧道的正常施工。www.tmgc8.com
1.3 其他方面
爆破施工的质量好坏不仅直接影响着隧道的质量和安全，还制约着工程进度、工程造价、施工管理等等。
隧道施工讲求均衡生产，如果隧道爆破控制不好，软弱围岩段容易发生塌方，塌方处理非常费时费力，且存在较大的质量隐患；硬质围岩中极易出现超欠挖，如果存在较多的超挖，则会增加出渣、回填、欠挖部位处理这几道额外工序，对超欠挖的处理给后续作业如喷砼、张挂防水板等作业造成一定困难，直接影响到后续工序的速度。如此看来，爆破控制不好势必会导致隧道整体施工进度滞后。影响隧道总工期。
隧道是资金非常密集的工程，项目管理中，成本目标控制非常重要，要节约成本就要求高效率低投入，尽一切可能加快施工进度。按设计施工。这就要求优化提高爆破技术，尽量减少爆破造成的超欠挖。目前，隧道施工普遍存在着超、欠挖现象，超挖引起出渣量多，多装、多运渣，超挖空间还要用混凝土回填；欠挖则要清除，从而造成人工、工期和材料的超额消耗，致使工程成本增加。经计算，公路隧道每延米超挖1 cm，将增加成本投入近200元～300元。所以就目前施工状况来看，降低隧道工程造价是有潜力可挖的，那就是要真正提高技术水平，途径之一就是把好隧道开挖首道关，切实做好爆破控制。
同时，隧道爆破控制不佳，易造成质量、安全隐患、工程进度推后和工程造价提高，增加了施工管理难度。因此隧道施工初期。就必须注重爆破技术的控制，加强开挖过程中的管理，避免增加不必要的管理投入，减少管理漏洞。
2 爆破控制施工要点
2.1 树立“爱护围岩、少欠少超”的观点
通过控制爆破技术，不损伤或少损伤遗留围岩的固有支护能力；严格控制爆破精度减少超、欠挖，避免衬砌背后充填不密实，
甚至空洞，衬砌厚度不足。
2.2 提高钻孔技术水平
钻孔技术对隧道超欠挖影响的主要影响因素是周边炮孔的外插角、开口位置和钻空深度。根据专业经验，笔者对钻孔深度、钻孔位置、间距和钻孔平行度、精度要求总结如下：掏槽钻孔深度误差±设计炮孔深度，其他钻孔深度误差±10％设计炮孔深度。掏槽中空孔和掏槽装药孔位置误差为±5 cm；周边孔位置误差为±7 cm；其他掘进孔位置误差为±10 cm。周边孔外插角为30°，误差±1°，其他钻孔需平行打眼，掏槽打眼误差±0.5°，其他掘进眼误差为±1°。实际打眼总数为设计总数的95％及以上。
2.3 进一步解决好爆破技术参数的合理匹配
从目前统计的隧道爆破方法、方式、爆破参数分析来看。爆破技术参数的合理匹配是非常重要的。
爆破设计是隧道开挖的关键技术，在进行爆破设计时应根据隧道断面大小、围岩级别、机械设备等进行综合考虑。其一，对同级围岩，根据其岩石构造、破碎程度等不同情况，选取不同的光爆参数，可获得比较理想的效果。其二，合理选用炸药品种和优化装药结构是保证光爆质量的重要因素。其三，加强对起爆顺序和光爆孔起爆时差的控制，为光爆孔提拱良好的爆破条件。
2.4 地质条件是客观条件。它是确定爆破参数的基本依据
爆破设计主要是根据经验、类比或现场实验设计，而地质条件是随掘进而不断变化的，其中，主要是围岩节理裂隙的变化。在施工中，根据开挖面对围岩进行观测描叙，并对围岩的节理裂隙状态进行预测，及时调整爆破参数和施工方法或采取局部内移炮眼、局部空孔不装药、加密炮眼、局部调整起爆顺序等辅助措施。
2.5 强化施工组织管理
在隧道施工过程中应建立一个比较完善、系统的质量保证体系。对爆破设计、钻爆作业实施全面的监督管理，对有关人员进行技术培训。建立质量责任制，实行质量奖惩制度。并以预先制订的各项作业方法和作业质量标准为准则。经常检查各项作业质量。建立及时准确的信息反馈系统，保证超欠挖的信息及时反馈给现场施工人员，以便及时调整施工方法和施工步骤，将超欠挖值控制在规范范围之内。同时，施工中应加强地质超前预报。准确探明前方围岩类型，随围岩条件变化及时调整钻爆参数。通过采用合理的施工方法和施工工艺，并辅以先进的精密仪器，来达到爆破控制预期效果。www.tmgc8.com
3 结束语
就山西省而言，隧道施工受地下水困扰的情况较少，因而对围岩的保护就成为隧道施工的首道屏障，围岩爆破控制效果尤为关键。本文试图通过对爆破施工重要性、施工要点和讨论，为今后的隧道施工质量控制提供一定的借鉴经验。
