高速铁路隧道爆破施工技术研究

中国科技期刊数据库 工业C2015年24期 215高速铁路隧道爆破施工技术研究徐占杰中铁六局桥遂分公司，吉林长春130500摘要：工程爆破是指利用炸药将岩石炸除或破坏建筑物的一种瞬间作业内容，对于铁路隧道工程领域来说爆破技术使其常用的施工技术之一，本文对高速铁路隧道爆破的施工技术进行了分析探讨。

关键词：高速铁路；隧道爆破；施工技术 中图分类号：U455.4 文献标识码：A 文章编号： 1671-5810(2015)24-0215-021 导言现阶段铁路隧道工程为了满足大规模化工程项目的建设要求，其需要采取多样化的爆破技术来进行工程施工。

爆破技术在铁路隧道工程领域中的应用对提高工程施工效率有着重要作用。

2 铁路隧道工程的特点 2.1 环境恶劣铁路隧道工程多存在野外艰苦的环境中，在实际的施工过程易受到水文地质条件的影响，在施工过程中需要使用多种大规格的机械设备，在进行布置安排有一定的困难，与此同时，隧道内部空气和光线不足加剧了施工难度，还要时刻预防隧道坍塌、地下水涌出和瓦斯气体的恶劣环境因素的影响，在一定程度会影响到铁路隧道施工的进度和质量，严重的还能危及施工人员生命安全。

所以，在铁路隧道施工过程要根据实际环境的考察结果，制定切实有效的施工技术安排。

2.2 工序复杂铁路隧道施工是集多工序和多工种联合的地下综合作业施工，在狭窄的工作面进行大规模的进料和出渣运输，施工工序复杂且艰巨。

要保证施工进度就要进行全面科学的规划，在铁路隧道施工前，对坑道加以支撑保证其能受地层压力，再进行有效组织和施工。

在施工阶段要将隧道工程的施工工序循环起来，在不断循环中推进施工进度，与此同时，也在高标准和高要求下实现铁路隧道施工的连续性，在短时间内完成高工作量，防止因时间的拖延造成施工隐患。

3 信息化爆破3.1 信息化爆破施工由于地质条件的复杂性、设计和施工方法的局限性以及各种不确定因素的影响，使得在设计阶段确定的爆破参数在施工阶段可能达不到工程要求。

因此，在爆破施工中，必须采取必要的测试手段定人、定期对爆破振动或扰动范围以及对周围重要建筑物的影响进行监测，根据检测信息调整设计参数，以确保爆破工程安全及质量。

图1为信息化爆破施工的框图。

图1为信息化爆破施工的框图3.2 爆破监测根据设计、施工及周围环境的不同，同时考虑经济性，选择适当的监测项目和监测方法。

根据设计需要，方案侧重于爆破振动、围岩的变形及应力测试，以检验爆破参数和方法的合理性及可靠性。

爆破施工监测项目见表1。

表1 爆破施工监测建议项目为判断爆破效果以及周围建筑物的安全，必须设置监测管理基准值。

一般以设计值或设计者提出的允许值为基准，然后建立绝对值或变化速率的安全系数，并根据安全系数大小设置不同等级的警戒水平，或者根据监测值变化趋势不断优化爆破方案，改善爆破效果。

4 铁路隧道钻爆法4.1 铁路隧道钻爆法施工考虑到铁路隧道建设的高度重要性，铁路隧道施工对于施工工序有非常严格严谨的要求，对于钻爆施工过程中的关键节点把控应该从战略层面予以重视。

隧道施工应本着“安全、有序、优质、高效”的指导思想，按照“保护围岩、内实外美、重视环境、动态施工”的原则组织施工。

这对于钻爆施工提出了更多考验与挑战，因此把握钻爆施工的工序及其关键节点对于整个钻爆施工及铁路隧道施工的成败具有重要的意义与价值。

就钻爆施工的整体施工工序与关键节点而言，主要包括以下几个部分，洞口段施工、洞身开挖、超前支护、初期支护、二次衬砌及仰拱、防排水、超前地质预测预报、监控量测等。

需要指出的是，受不同地理条件和环境的影响，并非每一种钻爆施工的方法都需要经过这些所有的工序和关键节点，一些简单的地理条件或者施工要求的情况下，可能会工序少，干扰小。

如采用先导洞后全断面扩挖法，可以从正面台阶开始作业，上部钻孔可与装岩同时作业，不需支撑和棚架，节省大量木材，必要时可以喷射混凝土或砂浆作为临时支护。

采用锚喷作永久支护时更为适宜。

值得一提的是，不同的钻爆方法并非是单一的、线性的和孤立的，在整个施工体系中，很多时候需要进行整合应用。

就钻爆法施工的关键节点管控而言，务必要坚持“目标制定”———“计划管控”———“事项执行”的逻辑体系结构。

铁路建设还有很长的路要走，这些地方铁路建设的难度大，隧道建设的诉求也更多。

这对于钻爆施工的关键节点把控而言就更为有价值。

时间紧、任务重，科学合理制定目标、强力推进执行以及严格过程管控都显得尤为重要。

4.2 科学运用钻爆法的策略建议 4.2.1 要计划前置对铁路隧道建设的钻爆施工的筹备（尤其是对施工地段的地理地质环境的调研及相关施工工具和人才队伍的准备）、（下转第 218 页）施工技术218 2015年24期合平均运距。

比如：在路面工程某合同段中，确定热拌和场设置5处，该合同段路线长度为144.765km ，加权计算得出沥青混合料的平均运距7.243km 。

桥梁涵洞工程，分涵洞工程和桥梁工程。

涵洞工程分盖板涵和钢波纹管涵。

其中，钢波纹管涵在G317是第一次应用，无定额可选，那怎么计价呢？笔者通过上网查找钢波纹管涵的生产厂家，通过电话询价，钢波纹管涵分涵身（波纹管管身）和洞口两部分结构，其中，管身是按照管径×填土高度的不同，价格不尽相同，G317为管径1孔-φ1500mm ，在概算编制中采用数量乘以单价模式计算费用，管身的费用包含波纹管的制作和安装费用，但未包括波纹管管基的换填和洞口工程费用，这两部分分别按照圆管涵涵基换填定额和洞口工程定额依次组价完成。

桥梁工程，高原山区改扩建二级公路，桥隧比不高，意味着桥梁工程的费用占建筑安装工程费的比例不算大。

G317的桥梁工程全部新建，没有利用原桥，原桥基本不能使用，在本次改建中全部拆除。

桩基础施工，由于桥位地处山区、高原地区，施工人员在高原地区容易缺氧，不适宜采用人工挖孔，应采用钻孔机械成孔方式，桩基础计价，选用定额宜采用卷扬机带冲击锥冲孔定额。

上部构造，为了能标准化施工，除少数桥梁因地形、桥孔原因采用预应力混凝土箱梁采用搭满堂式支架现浇外，大多数桥梁采用预应力混凝土小箱梁或T 形梁结构，便于集中预制，统一运输、安装，节省工程费用，提高工效。

G317沿线利于建桥梁预制场的地理位置不多，施工场地狭小，在施工桥梁的基础工程时路基还没有成型，考虑在路基上建桥梁预制场的想法不现实，此时，应强化施工组织设计，现场调查利于建桥梁预制场的地理位置和距离各桥位的距离。

从设计文件的施工组织设计摘取各合同段桥梁预制场位置，计算桥梁预制场到各桥位的平均运距，在预算中要增加预制构件运输定额。

往往桥梁预制构件的平均运距的确定为理论数值，在实际施工期间，由于桥梁上部构造未施工或隧道未贯通，上部构造的预制小箱梁或T 形梁运距有绕行的距离，在概算编制中要想真实确定运距较为困难。

另外，除了桥梁预制场因素外，还有桥梁混凝土工程需要建拌和站，原则每座大桥设置一座混凝土拌和站，在概算中需增加混凝土运输定额。

隧道工程，本项目的隧道工程有5座，其中老折山隧道洞身长2950m ，属于长隧道，由于隧址区洞口海拔高度达到4050m ，位于高原缺氧地带，需增设制氧站、医疗站。

该项费用包含施工中制氧设备、制氧室、吸氧室、氧帘、输氧管道、防爆破设施和医疗站、救护车的全部费用，这部分费用由设计提出，在概算中直接输入费用。

洞身开挖采用新奥尔良爆破施工技术，在老折山隧道洞身开挖应选3000m 长度的洞身开挖定额。

工程建设其他费用，包含：土地征用及拆迁补偿费、建设项目管理费、研究试验费、建设项目前期工作费、专项评价（估）费、联合试运转费、生产人员培训费这几项，由于本项目建设资金由政府全额投资，故概算中不计贷款利息。

其中，占总造价比重较大的土地征用及拆迁补偿费如何计价呢？其中，拆迁补偿费的单价可以依据前面在外业工作中收集到的四川省政府批复的甘孜藏族自治州拆迁补偿文件上的单价直接录入，土地征用费依据相关政策文件（诸如：土地管理法、统计年鉴等资料）来确定土地征用的单价。

5材料单价的计算和确定材料单价的正确计算直接影响工程造价。

本项目的路线起点至炉霍县城段，设计文件调查的中（粗）砂、碎石的料场距离工地较远，如采用料场购买计算运输费和使得砂、石单价较高，对造价总投资影响较大。

通过进一步研读设计文件，获取路基换填、桥台背、挡土墙背换填，4cm 以下碎石制作混凝土骨料用的砂、石可以用片、块石轧制，概算中，这部分砂、石采用片、块石轧制单价计算，以利节省工程造价。

6 结语综上所述，对于这项较复杂的高原山区改、扩建工程施工是复杂的，概算编制较困难，概算编制人员尽量凭借自身的造价经验、工程经验，认真负责地进行现场调查，做好前期资料收集工作，在概算编制时合理选择、调整概算定额，准确确定材料单价，正确采用计价依据，使编制出来的造价成果文件能比较真实反映实际发生的费用，为项目决策者对项目实施决策、国家相关部门投资控制提供切实有效的依据。

参考文献[1]曲志鹏.藏北高原地区公路改扩建工程设计的几点体会[J].林业科技情报，2012（3）：100-103.[2]邓勋华.高原山区高速公路边坡病害防治措施探究[J].中国交通建设监理，2010（8）：68-69.[3]李荣.关于山区公路造价控制的研究与分析[J].建筑知识：学术刊，2012（5）：198-199.（上接第 215 页）流程报批和事项报批；并制定严格的倒排计划表，细分工作项，明确完成时间，完成内容和责任人。

对于铁路隧道钻爆法施工应该在充分重视施工基本原则的基础上，对于钻爆法施工所面对的地层等水文地质情况进行充分考量，同时考虑围岩及其变化对于施工方法和秩序节点所带来的影响，如此才能拥有充足的调研和预计方案，实现钻爆施工的有序推进。

4.2.2 要结合关键节点把控注重执行提前确定铁路隧道建设钻爆施工的相关方法和关键节点，严格把控，确保钻爆施工方案符合预期效果，关注细节与体验。

对工作首先要从整体上进行逻辑思考，明确采用钻爆施工方法（或某一具体技术）需要实现的目标是什么，思考目前已经具备的条件是什么，如何实现，需要哪些支持，应急预案等，需要从这些方面对工作事项有一个体系性的认识。

比如在洞口工程施工前，应先检查边、仰坡以上的山坡稳定情况，清除悬石、处理危石，施工期间实施不间断监测和防护。

只有关键节点清楚明确，各个环节衔接有序，才是执行的前提。

5 结论现阶段我国铁路隧道工程领域对于爆破技术的应用已积累大量成熟经验，对于各类爆破技术的适用范围也有着充分了解，所以对于隧道工程领域来说爆破技术师其最为关键的施工技术，其会对工程施工进度、工程成本以及工程质量有着决定性作用。

参考文献[1]黄华.下穿隧道爆破施工引起既有山区高速公路路基的动力响应及控制研究[D].重庆大学，2014.[2]孙寿榜.近距离隧道施工对既有隧道结构安全性影响研究[D].兰州交通大学，2014.[3]郭新新.密集居民区城市隧道爆破施工对周边构筑物的振动响应规律及安全控制技术研究[D].西南交通大学，2014.。