爆破技术隧道工程论文

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1控制爆破技术的概述

控制爆破技术主要有：

①微差爆破

微差爆破就是利用毫秒延时雷管达到延时爆破的爆破技术。它的主要优点就是可以降低爆破地震效益所导致的冲击作用；实现岩石碎块的均匀度，使得爆破岩石碎片集中化，便于清理；降低爆破次数、提高爆破效果。

②挤压爆破

挤压爆破技术就是在爆区自由面前方人为预留岩渣，以此提高炸药能量的利用率和改变破碎质量。它的主要优点就是增加了工时的利用率，降低了爆破频率；通过挤压爆破可以使岩石在挤压过程中发生二次冲击，提高了岩石破碎率，降低了二次爆破的工作量。

③光面爆破

就是在开挖的岩石中保证其表面光滑而且不受明显破坏的爆破技术。光面爆破技术可以有效的保护开挖岩体的稳定性，降低施工成本。光面爆破的原理就是采取在开挖岩体表面布置密集的小直径炮眼，在这些炮眼中不耦合装药或者部分孔不装，同时起爆形成平整的光面。

④预裂爆破

就是人为开挖制造一条裂缝，这条裂缝是保留围岩与爆区的分裂线，有效的保护围岩，降低爆破地震危害的控制爆破技术。预裂爆破的炮孔直径一般越小，孔痕率就会越高，对爆破的效果就会产生巨大的影响。

2隧道控制爆破技术

为了更加准确地说明隧道控制爆破技术，本文选用“高石河隧道施工”实例对隧道控制爆破技术进行综合分析：

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岩为主，千枚岩遇水后会迅速的软化，而且其地形非常复杂，经过多方论证，最后采取地表注浆加固形式对滑坡进行处理后进行进洞施工。基于高石河隧道地形比较复杂，隧道开挖面积要达到110m2，因此根据施工现场的环境以及施工设备可以采取上、下台阶法开挖，选择2#的岩石乳化炸药，钻孔的直径为42mm，采取并联分段毫秒导爆管。上断面开挖44m2，下断面开挖56m2，它们都采取水平炮孔开挖方式。

2.2爆破参数的确定

根据以往的工作经验以及爆破原理，本工程沟槽采取楔形沟槽法，炮孔则采取掏槽眼、辅助眼、周边眼等多种布孔的方式，并且利用不同段别的毫秒雷管实现对光面控制爆破。

2.2.1炮孔的数量以及炮孔直径

根据工程的实际环境以及岩石的坚硬程度，并且结合爆破技术的原理，来确定在工程的掌子面确定炮孔的数量，一般我们在确定炮孔数量时选择的公式是：N=3.3(f•s2)13根据公式我们可以准确的计算出该工程的炮孔数量应该为160个，其中：N———炮孔的数量（个）；s———掘进断面积（m2）；f———岩石坚固性系数。

2.2.2装药量的计算及分配

装药量的多少对爆破效果会产生重要的影响，药量不足与过多都会影响工程的质量，因此要合理的确定具体的装药容量，合理的药量要根据炸药的性能和质量等多方面进行确定，但是由于施工环境具有很多的不可计算的因素，因此我们在确定炸药容量时多根据以下公式进行计算：Q=qV。在公式中：Q———爆破循环需要的炸药量；q———爆破每立方米所需要的炸药的消耗量（kg/m3）；V———一个循环近尺所爆落岩石的总体积，即V=IS，m3。

2.2.3炮眼直径对工程的影响

众所周知，增加炮眼的直径，加大装药量可以使爆破的威力更大，可以使爆破的效果发挥到最大程度，但是如果一味的增加炮眼的直径就会造成凿岩的下降速度，并且对岩石的碎片质量以及围岩的平整度产生巨大的负面影响，比如增加炮眼的直径可能就会增加爆破的瞬间威力，但是岩石的碎片破碎程度就会下降，碎片的均匀程度也会出现巨大的反差，因此在设定炮眼时必须要根据施工环境以及施工设备、炸药的性能等综合因素进行分析，科学的确定炮眼的孔径。根据我们的工作经验，再结合本工程的实际情况，我们将炮眼的直径确定为32mm-50mm之间，药卷与眼壁之间的间隙为炮眼直径的10%左右，基于此要求，上下断面的开挖爆破应该选用钻头为38mm的风动凿岩机。

2.3爆破施工设计

2.3.1上台阶施工设计

①炮眼布置

炮眼的布置要严格按照控制爆破震动原理进行布置，首先从距底板的50cm处开始，沿隧道的中心线两侧对称布置4对垂直楔形掏槽孔，它们的排列顺序是：头排的辅助孔与掏槽孔的距离要保持40cm，中间辅助孔的距离也为40cm，最外排的辅助孔与边墙的距离为85cm左右；在隧道的拱部布置4排崩落孔，他们之间的排距为60cm，最外层的崩落孔与隧道边界要保持65-80cm的相距距离；周边的炮孔要与开挖边界保持20cm，并且炮孔钻眼要向外倾斜5°左右，底板孔直接布置在底部边界上，并且向下倾斜10°左右进行钻孔，并且要保持孔距之间达到85cm。

②装药结构与单孔装药量的确定

在确定好炮眼的数量以及大小位置后，就需要根据具体的工程要求科学的对炸药使用量进行确定，一般根据工程建设经验，除了在周围孔选择轴向间隔装药外，其余的炮孔需要采取连续装药的结构，不同的位置选择的炸药是不相同的，在拱部周围孔之间要采取直径为25mm、长20cm、重100g的卷装乳化炸药；底板孔则使用直径为32mm、长20cm、重200g的乳化炸药；其余的则选用直径为32mm、长20cm、重150g的卷状2#岩石炸药。

③起爆顺序与方法

为了降低施工成本，实现爆破的预期效果，应该将爆破所引起地表振动的速度控制在2cm/s内，并且要尽量使各个炮孔同时起爆，具体的起爆顺序是：掏槽孔、辅助孔、崩落孔、边墙周边孔、底板孔和拱部孔。起爆的方法是采取非电导爆管以此点火，孔内毫秒延时起爆，采取并联方式连接，主传导爆管用电雷管引爆。

2.3.2下台阶施工设计

①炮孔布置

下断面横截面上应该布置3排主爆孔，其中3个头排爆孔的抵抗线为1.1m，随后再布置2排主爆孔，其间距为0.8m左右，并且要保证每排要布置4个炮孔，孔距的间距为1.0m，同样两侧的边墙也要布置4个周边孔，孔距为0.7m。

②装药结构与单孔装药量

下端面的装药结构与上断面的装药结构是相同的，除了底板孔使用单卷的重量为200g的乳化炸药外，其余都是用单卷为150g的2的岩石炸药。各炮孔的单孔装药量。半台阶炮孔示意图

3结束语

基于我国隧道工程的广泛性，加强对隧道控制爆破技术的研究对提高隧道工程质量、降低施工成本具有重要的作用，因此我们在进行隧道施工前要制定准确的爆破施工方案，并且准确的按照施工环境以及施工设备等计算炸药的使用量以及炮孔的布置数量以及位置等，以此实现爆破效果达到预期的目的。

作者：张璐 单位：长治市潞安爆破工程有限公司