邢台贺坪峡隧道与邢汾高速并行段爆破开挖设计与施工要点浅析

邢台贺坪峡隧道与邢汾高速并行段爆破开挖设计与施工要点浅析

作者：李文明

来源：《文化产业》2016年第04期

摘要：贺坪峡隧道呈西南-东北走向，位于河北省邢台县境内，太行山山脊东侧，隧道进口位于白岸乡洺水村西北侧的山坡处，出口位于白岸乡驮道村西侧的山坡上。本文通过对邢台贺坪峡隧道与邢汾高速并行段隧道爆破开挖设计分析，并提出了相应的施工要点，以期更好的确保工程建设的顺利有序推进。

关键词：爆破开挖；设计；施工；要点分析

本隧道所穿越地层为第四系上更新统坡洪积粗角砾土、碎石土，震旦系下统常州沟组砂岩、页岩和砾岩，太古界赞皇群石家栏组黑云斜长片麻岩。采用4个工区4个工作面同时施工，隧道进出口要求用大管棚钻孔压浆加固后开挖，进洞后隧道开挖采用钻爆法施工，出碴及运料采用无轨运输方式，二次衬砌采用4台专用隧道模注台车推进。

一、爆破施工技术与工艺

（一）爆破参数设计

1、炮眼直径d：取为φ42mm。

2、首挖部分掏槽眼方式及布置：本隧道三种断面型式的爆破设计中，首挖部分均采用斜眼掏槽，掏槽眼比其它眼深10～20cm，孔底距20cm。

3、最小抵抗线与其它开挖部分炮孔间排距。根据隧道岩质情况和爆破经验，首挖部分最小抵抗线80cm左右。除了首挖部分外，三种隧道其它部分开挖时均有两个自由面。其中最小抵抗线取值在65～75cm左右，根据装药量及临空面的变化，孔排距取65～90cm。

4、炮孔深度：根据设计要求，孔深在不同地段按0.8m，1.0m，1.2m，2.0m钻孔。

5、爆破不耦合系数、药卷直径。本设计采用YT-28型气腿式凿岩机钻眼，所有炮孔直径dk均为42mm，开挖周边眼药卷选择2号岩石乳化炸药标准药卷。

6、确定周边眼间距（E）和炮孔密集系数（K）。炮孔密集系数是周边眼间距（E）与最小抵抗线（W）的比值，是影响隧道成形效果的重要因素。

K= E/ W

式中，E—周边炮眼间距，单位cm；

W—最小抵抗线，单位cm；

K值总是小于1，在本设计中取E=40～50cm，周边眼最小抵抗线W =65～70cm时，正常情况下K=0.7左右。

7、周边眼装药系数和其它参数。对于光面爆破，线装药密度为0.1～0.2kg/m，本工程取为0.2kg/m左右；

周边眼原则上应布置在设计轮廓线上，但由于受凿岩机机型的限制，必定向外偏斜一定角度，偏斜角取值为6°，实际施工时可略作调整，使眼底落到开挖轮廓线上。

8、循环进尺：严格控制每一循环爆破进尺，根据开挖断面钢拱架支护间距确定每循环开挖进尺，避免隧道支护不到位现象。

（二）爆破施工技术

1、爆破开挖工序及技术。（1）洞口段Ⅴ级围岩D2K53+930～974区爆破施工。本段隧道均为Ⅴ级围岩，甲方提供的设计要求Ⅴ级围岩采用三台阶临时仰拱法，循环进尺不得超过

0.8m。根据图9先对1区钻孔，爆破后采用锚喷+型钢拱架对1进行临时支护。下台阶2区和3区分别划分为左右两部分，可滞后一段距离进行下台阶爆破工作。（2）Ⅳ级围岩

D2K53+870～930区爆破施工。本段隧道均为Ⅳ级围岩，甲方提供的设计要求Ⅳ级围岩采用短法，循环进尺不得超过2.4m。根據图12、13进行钻孔布置。上台阶在中部爆破开挖完成后，再进行锚喷、型钢拱架等初期支护，下台阶可滞后一段距离进行下台阶爆破工作。本段距离塌方区域约155m，距离较远。考虑到施工方便和安全，本次设计上台阶进尺为1.2m，分段药量0.8kg；下台阶进尺1.6m，分段药量1.6kg。（3）Ⅲ级围岩D2K53+564～870区爆破施工。本段隧道均为Ⅲ级围岩，甲方提供的设计要求Ⅲ级围岩采用台阶法，循环进尺不得超过3.5m。其中，贺坪峡隧道D2K53+720～780处邢汾高速公路路基边坡出现塌方，爆破设计做重点保护。

（三）爆破网络的联接

本工程爆破施工所有微差时间的实现全部采用孔内微差爆破方式，以保证导爆管起爆系统的安全。需注意的是本工程所用雷管段别多，应严格按设计段别施工。

对于Ⅴ级围岩隧道，上台阶的雷管个数为70个；下台阶2区分左右两部分，孔数均为40个；下台阶3区分左右两部分，孔数均为45个。Ⅳ级围岩隧道上台阶2个区中，1～2区雷管

个数分别为：71、63个；下台阶2个区中，1～2区雷管个数均为60个；Ⅲ级围岩隧道

D2K53+870～630区域上台阶2个区中，1～2区雷管个数分别为：68、56个；下台阶2个区中，1～2区雷管个数均为59个。

（四）起爆网络及施工

根据前述爆破网络设计，本爆破工程在Ⅴ级围岩段隧道下台阶及Ⅳ、Ⅲ级围岩段隧道上、下台阶，因雷管段別不够只能分区起爆，其中同台阶的1区起爆后立即爆破2区并进行支护，不得用导爆管进行孔外延期接力起爆，避免损坏网络。起爆方式：使用MFB-200型发爆器分台阶起爆。采用导爆管起爆网路。堵塞方式：堵塞作用使炸药在受约束条件下作充分爆炸进而提高能量利用率，因此堵塞长度不小于20cm，堵塞材料采用炮泥。堵塞质量要求密实，不能有空隙和间断。

（五）爆破施工通风

1、通风方式：根据工程的地理位置、地质条件及类似工程经验，经技术、经济等各方面综合比较，采用管道压入通风方式比较合理。

2、通风方法：根据该工程地质和水文地质的特点、结构设计特点及开挖的方法，通过分析、计算和综合比较，通风方法拟采用压入式通风。

二、结语

工程完成后，根据岩层节理裂隙发育、岩性软硬情况，修正眼距、用药量，特别是掏槽眼跟周边眼的布置。根据爆破后石碴的块度修正参数。石碴块度小，说明辅助眼布置偏密；块度大说明炮眼偏疏，用药量过大。根据爆破振速监测，调整单段起爆炸药量及雷管段数。根据开挖面凹凸情况修正钻眼深度，爆破眼眼底基本上落在同一断面上。通过本次的爆破工程效果分析，需要进一步修正爆破参数，提高爆破效果，改善技术经济指标。

参考文献：

[1]黄明利，孟小伟，谭忠盛，阮清林.浅埋隧道下穿密集房屋爆破减震技术研究[J].地下空间与工程学报，2012，（02）.

[2]王成，高超.市区暗挖轻轨车站爆破振动监测与控制研究[J].地下空间与工程学报，2011，（S2）.