浅埋铁路隧道弱爆破的施工及控制措施

的　■杨海波　１．工程概况　某新建铁路某段隧道全长３１　８０ｍ，为浅埋双线隧道，隧　较大的扰动，还可以将岩石破碎，并使炮眼得到最大程度的　利用。要将余下的炮孔长度都堵塞，这就需要借助湿润粘土　炮泥，主要是因为其不仅阻力较大，而且塑性优良，此外，　该粘土炮泥碰到水就会膨胀，因此具有很好的封闭作用，当　道设计洞身在Ｄ１　Ｋ３４＋６１　８一Ｄ１　Ｋ３４＋６５５段浅埋下穿煤矿三层　办公楼，实际测量洞身在Ｄ１　Ｋ３４＋５９２～Ｄ１　Ｋ３４＋６５１段连续穿　越煤矿三层办公楼、职工食堂及变电站。洞顶覆土约２０ｍ，　炸药发生爆炸时，可以有效避免气体从炮孔里面流出，延长　爆炸应力波的影响时间并加大其对岩石传送的缓冲能量，提　升炮孔底部位置的爆力，有效将岩石破碎，不仅可以节省装　药量，还可以减弱爆破振动速度，避免对围岩带来较大的扰　动，以及减小围岩的松动圈，使施工过程更加安全可靠。　４．爆破设计　４．１爆破器材选用　本地段Ｖ级围岩爆破炸药选用二级煤矿许用乳化炸药，　采用由３５ｍｍ（０．９５～１．２５ｇ／ｃｍ。），长度２００ｍｍ药卷。雷管　隧道穿越办公楼的一角，约６ｍ宽，穿越职工食堂半侧，约　１２ｍ宽，从正下方穿越变电站。下穿地段隧道洞身岩层层理　平缓，为强风化泥岩和砂浆泥岩，局部为砂纸黄土，隧道开　挖后容易造成层问黏结强度下降，支护不及时，易掉块，局　部塌方，施工中应加强超前支护，密切注意拱部岩体变化，　开挖后及时喷射混凝土支护，以防止发生拱部掉块、坍塌。　２．爆区环境　爆区作业环境较差。正前方线路右侧距洞口约５０米处即　为煤矿的生产销售区。正前方约９０米处为煤矿运煤通道。隧道　在Ｄ１　Ｋ３４＋４９２一Ｄ１　Ｋ３４＋５０５段上方为运煤道路，人工填土路　基；隧道在Ｄ１　Ｋ３４＋５９２一Ｄ１　Ｋ３４＋６５８段下穿隧道煤矿一层变　选用煤矿许用毫秒延期电雷管（延期时间不超过１３０ｍ・　ｓ），起爆采用电起爆方式（串联起爆网络），电爆系统中的　电线、闸刀开关和起爆器均采用防爆型。　４．２掏槽形式设计　电所、一层大跨结构食堂和三层办公楼，洞顶覆土约２０ｍ。　３．隧道开挖方法　钻孔采用风动凿岩机ＹＴ一２８型。上台阶掏槽眼采用三对　垂直楔形掏槽，炮眼布置如下表：　在对隧道矿山法施工段进行设计时，最好通过机械开挖　的方式，在开挖的过程中，借助单臂掘进机来实施开挖，针　对的主要是所有隧道断面的中间以及下部，至于周边位置的　开挖要用铣挖机。当通过机械开挖不易进行且进度很慢时，　那么弱爆破的开挖方法也是一个不错的选择。弱爆破也就是　微振控制爆破，它的基本原则是“多打眼，多层次，弱振　速，短进尺，少装药”。针对同一段雷管，对其起爆装药量　要进行严格的控制，尽量让爆破振动速度符合安全标准，避　免赶进度而对全断面采取深孔大爆破，引起事故，严重的话　隧道很可能被报废。　关于爆破块度和进尺围岩松动圈以及超欠挖等，要对其　实施观测以及认真分析，特别是最前面的三个钻爆循环，关　于弱爆破，对其初始方案的相关参数要进一步改进，尽量让　炮眼数以及间距、抵抗线等与实际相符，要避免对围岩造成　Ｔ‘　厂ｌ一　ｒ］一・　■　一厂／　。。．　—　．　一＼　ｒ－　１＿＇＿ｌ”…・：　＾　　一：　…：　：　／　亡＝＝＝二二二雹　＝＝＝＝二二卜ｌ　＼　＿＼　：　：ｉ：　：　～——＿一；　】　目●　－－　出口段ｖ级围岩爆破设计　４．３炮眼数目　药卷以后，一定要通过脚线将药卷缠好；（３）在进行装药　前，一定要通过扫眼器对炮孔进行清洁，将其内的岩粉清理　采用工程类比法，先布置掏槽眼，再根据地质情况及开　挖面的大小，均匀布置周边眼和辅助眼，周边眼采用间隔不　连续装药方法。　４．４装药结构设计　出，通过木质炮棍慢慢地把药卷推进去，避免发生冲撞以及　捣实。所有的药卷一定要相互密接：没有封泥、如果封泥不　足的话，不能爆破ｉ（４）关于炮眼深度和封泥长度方面的要　求：如果炮眼没有达Ｎ０．６ｍ深的话，禁止装药爆破。如有特　炮眼深度为出口段隧道围岩循环进尺采用０．８ｍ进尺，钻　孔深度１．Ｏｍ。周边眼采用间隔装药结构，其余炮眼采用直径　３５ｍｍ标准药卷连续装药，并用炮泥堵塞孔口。出口地段浅　埋及下穿运煤道路（Ｄ１　Ｋ３４＋４３３一Ｄ１　Ｋ３４＋５２２）、下穿三层　办公楼（Ｄ１Ｋ３４＋５９２～Ｄ１Ｋ３４＋６５８）为Ｖ级围岩，为了减少　爆破振动对地表构筑物及围岩的扰动，开挖时采用半断面微　台阶预裂爆破开挖，炮眼爆破顺序依次为周边眼、掏槽眼、　辅助眼、内圈眼、底板眼。影响预裂爆破效果的主要参数为　炮眼间距（Ｅ）、不耦合系数（Ｄ）和装药集中度（ｑ），出　口地段等同本隧道Ｅ取０．４ｍ，Ｄ取１．５，ｑ根据岩体软硬程度取　０．Ｏ７～０＿２（ｋｇ／ｍ）。光面爆破参数及预裂爆破参数见表１、　表２。　岩石类别　周边眼间距　周边眼抵抗线　相对距离　装药集中度ｑ　Ｅ（ｃ［１）　Ｗ（ｏｍ）　Ｅ／Ｗ　（ｋｇ／ｍ）　极硬岩　５０～６ｏ　５５￣７５　０　８～Ｏ　８５　０．２５～０　３Ｏ　硬岩　４０￣５０　５０～６０　０　８～０　８５　Ｏ　１５～Ｏ．２５　软质岩　３５～４５　４５￣６０　Ｏ．７５～０　８　０．Ｏ７～０　１２　袁１光面爆破参数　岩石类别　周边眼间距　至内排崩落眼问距　装药集中度ｑ　Ｅ（ｃｍ）　（ｃｍ）　（ｋｇ／ｍ）　极硬岩　４０～５０　４０　０　３～０　４　硬岩　４０￣５０　４０　０．２～０．２５　软质岩　３５￣４０　３５　０．０７～Ｏ．１２　表２预裂爆破参数　上述数据需结合现场围岩实际情况进行适当调整。　５．爆破作业安全控制措施　５．１爆破材料方面　（１）领用爆破材料时，要严格遵守领退规定以及雷管编　号规定等有关制度ｉ（２）爆炸材料的运送，从库内将爆破材　料领出来，一定要立即运往目的地，避免中途的停留；（３）　乳化炸药的运送要通过小型汽车，不过一定要有爆破工一路　护送，要注意炸药码放要低于车上沿。关于雷管，一定要由　放炮员通过专门的雷管箱亲自送往隧道目的地；（４）在爆破　结束后，避免在隧道里面放置爆炸材料　其他的物件不能与　爆炸材料一起运送，车行速度要低于２ｍ，ｓ。　５．２装配装药方面　（１）起爆药卷的装配以及炮孔装药的过程中，关于引爆　药卷的装配，要在隧道里面顶板以及支架都没有任何损害，　并避免接触到电器设备以及导电体的周围实施。起爆药卷要　根据当时的实际需要确定；（２）关于雷管的装入，一定从药　卷顶部开始，避免雷管取代竹、木棍进行扎眼。要避免雷管　发生任何震动以及冲击，造成对绝缘层的破坏。当雷管放进　殊情况，例如挑顶以及挖底等需要浅眼爆破，这时候要制定　安全方案，不过一定要将炮泥封满；如果炮眼有Ｏ．６ｍ～　１．Ｏｍ深的话，那么封泥长度要超过炮眼深度的一半；如果炮　眼比１．０ｍ深的话，那么封泥要超过０．５ｍ长；如果炮眼比　２．５ｍ深的话，那么封泥长度要超过１．Ｏｍ：　（５）关于光面的　爆破，要通过炮泥对其周边的光爆孔进行封实，其封泥长度　要超过０．３ｍ：　（６）在打眼装药时，风筒与工作面要保持小于　６ｍ的距离。　５．３放炮工作　（１）在放炮时，一定要遵循“三人连锁放炮制”以及　“一炮三检制”ｉ（２）在开始爆破前，要由班长亲自查看人　数，然后才能让人于每个道口做好警戒线的放置工作，最后　才能命令起爆。爆破工接到命令后，先要做的是给予爆破警　号，然后在５ｓ后才能起爆：（３）关于装药的炮眼，在当班时　间里要爆破完。如果没有的话，那么作为爆破工一定要现场　将具体的情况交代给下一班的爆破工，并做好相关记录；　（４）爆破结束后，当炮烟被完全吹散后，作为爆破工，安全　员以及班长，一定要及时查看爆破地，并对通风、拒爆以及　殊爆并支架等进行认真查看，对发现的问题要及时解决；　（５）解决拒爆问题时，因为连线问题引起的拒爆，能再次连　接进行起爆：在拒爆地方的０．３ｍ外再次打炮眼，并装药进行　起爆；避免铲刨，将起爆药卷以及拉出雷管从炮眼里拿出。　避免于残眼底部位加深炮眼，避免通过压风来对拒爆以及残　爆的炮眼进行吹风　解决拒爆炮眼爆炸结束后，作为爆破　工，一定要对炸落碎石进行认真的查看，并将没有爆破的爆　雷管收集起来：　（６）在放炮结束后，通风量必须要符合在　１　５分钟之内将炮烟完全吹散，并通过帷幕进行洒水以及降　尘　６．结语　该隧道通过弱爆破施工的方式使暗挖隧道得以加速施　工，不仅经济效益较高，而且进度快。此外，还得到了关于　超浅埋过江隧道弱爆破施工方面的一些经验，这对相似的工　程，不管是在施工管理还是在技术以及成本控制方面都有很　重要的参考作用。　（作者单位：中铁七局集团第二工程有限公司）