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1、隧道爆破开挖技术及塌方处理分析摘要：以某公路隧道为例，对其开挖施工中钻孔爆破设计、掏槽方式、钻爆作业施工参数、钻孔爆破作业等施工技术进行了总结。由于该公路隧道地质情况复杂，在爆破开挖的经过中造成了小面积塌方现象，对此提出了相应的塌方处理方案。并对此次事故进行了总结，提出了塌方预防措施，确保了该项目后续施工的顺利进行，也为以后类似项目积累了经历。关键词：公路隧道；开挖；施工；塌方处理1公路隧道开挖施工技术1.1工程大概情况某高速公路隧道工程位于河北省境内，于2017年1月开工，根据岩土的特性，开挖经过中使用到了钻孔爆破施工作业方式。该技术对隧道安全性提出了极高的要求，因而，需要做好设计和施工等各
2、方面的工作，确保顺利施工。1.2钻孔爆破设计在该公路隧道施工时，根据不同岩性、不同断面结合爆破效果作适当调整。钻孔采用2台YT28凿岩机于工作面同时作业。爆破采用毫秒电雷管微差起爆的方法，起爆顺序为掏槽眼辅助眼周边眼，开挖爆破钻孔设计图如下列图1所示，19孔为掏槽眼、1015孔为辅助眼、1629孔为周边眼。1.3掏槽方式掏槽采用双空菱形掏槽，掏槽孔为直孔，布置形式见图2。1.4钻爆作业施工参数影响洞室光面爆破的主要技术参数有：炮眼间距E、最小抵抗线W、不偶合系数D和线装药量q。本洞室根据工程类比法及施工经历，对周边光面爆破设计的主要参数见表1，表2。另外钻设的周边眼做到：准、平、直、齐。1.5
3、钻孔爆破作业1钻孔：采用钻孔的开孔孔位根据测定标志出的炮眼布置图确定。周边孔在断面轮廓线上开孔，其沿轮廓线的调整范围和掏槽孔的孔位偏差不大于5cm，其他炮孔孔位的偏差不大于10cm。炮孔孔底均落在爆破图规定的平面上。炮孔钻设完成后要经检查合格后，方可装药爆破。2装药爆破：对于炸药采用人工方式装入，并采用黏土炮泥和水泥炮泥结合对炮孔进行封堵，爆破采用分段毫秒延期电雷管全断面一次性引爆。安全装药与爆破的程序与工艺：验孔。在装药前，用炮棍插入炮眼内，检验炮眼的角度、深度、方向及炮眼内的情况。清孔。采用压缩空所吹眼器去除净炮眼内的岩粉，以防岩粉堵塞，使药卷不能密接或装不到眼底。装药。撑子面的炮眼使用炸
4、药和电雷管的种类、品种、装药量、电雷管的段数必须符合放炮讲明书的规定。装药时，用一手拉着电雷管的脚线，一手用炮棍将装入眼口的药卷一个个推入，使药卷与眼底、药卷与药卷相互密接，不得用炮棍冲撞或捣实。采用反向起爆。所有药卷和电雷管的聚能穴方向一致。封孔。采用水炮泥与黏土炮泥相结合的夹泥法进行封孔。最初的两段炮泥应慢用力、轻捣动，以后各段须依次用力逐一捣实。炮泥的长度必须符合规定。联线。由专门培训过的班组长协助放炮工根据爆破讲明书规定的联线方式，将电雷管脚线与脚线、脚线与连接线、连接线与放炮母线联好接通。起爆。在做好相应的安全警戒之后，让施工的机械设备和人员及时撤离到安全区域，确定安全无误后，采用放
5、炮器通电起爆。3洞室的爆破安全：洞室的爆破作业遵循一般爆破作业的安全规程；爆破作业时，要认真做好安全的警戒工作。人员撤至距工作面不少于200m的安全地点，施工机具撤至距工作面不少于100m的安全地点，难以撤离的施工机具和设备应加以妥善防护；本隧洞采用电力引爆，作业时，装炮时距工作面30m以内，断开电流，在30m以外用投光灯照明；在与相向开挖的贯穿工作面相距30m放炮时，双方人员均撤离工作面，相距15m时停止一方工作，单向开挖贯穿。2塌方处理措施该公路隧道采用上文所述的爆破方法对其进行开挖，但在开挖施工的经过中，出现了小面积塌方。分析其原因，主要是由于地质情况复杂，加上该公路隧道穿越严重分化的随
6、层带等地下水较为丰富的地方很容易造成塌方。经过专家的讨论，决定对其进行加固处理，改变该地质段的开挖方法，详细如下。2.1对塌方体后方进行固结在保证塌方段洞室围岩维持稳定后，在塌方体后方打入超前小导管，并同时进行预固结灌浆。就超前小导管的选择，主要推荐长度为5m，环向间距30cm的48有孔钢管。通过边钻边注浆的方式，并根据注浆孔周围吃浆量的大小以及岩体的变化情况，将注浆压力严格控制在0.4MPa以内。另外，为最大程度地保证固结质量，施工人员还能够将自进式锚杆增加在影响段破碎部位，并在软弱围岩中增加L型22钢筋将自进式锚杆与工字钢焊接连接，以良好控制围岩和掌子面的稳定性。2.2对塌方体进行固结一般
7、来讲，塌方体较多为碎块页岩，松懈的碎块会对隧洞的台阶法开挖产生较大的影响，因而一定要良好的固结塌方体。首先，沿塌方体坡面喷射C25混凝土做止浆墙，在掌子面下部布置3排注浆管，再采用水玻璃双浆液进行注浆，并要将注浆压力控制在0.6MPa以内。2.3台阶法开挖台阶法开挖一半都是遵循着由左至右的原则，首先在顶部弧形段，使用风镐进行凿除开挖，开挖完成后，及时初喷35cm素混凝土，进行喷、锚、网系统支护并架设I18城门洞型工字钢架，设置横撑在工字钢架的底部和中部，在钢架拱脚上方约30cm处，设置锁脚锚杆，并将钢架与拱脚锚杆进行焊接，然后再次喷厚度为1015cm的混凝土。对于左右侧中台阶开挖，通常高度会控
8、制在2m，且左右侧台阶的错开距离也控制在12m之间，开挖完成后，还是及时初喷35cm素混凝土，支护方法与此前所述一样。在根据顺序严格完成所有开挖与支护施工后，立即做仰拱，其长度一般约为24m。最后需要注意的是，为保证后期施工以及塌方段围岩能够成为一个整体，在完成塌方的处理后，还要将1500m3混凝土浇筑在冒顶部位，并同时对隧洞进行衬砌施工。3塌方的预防措施通过上述处理后，小面积的塌方得到了有效解决，总结经历，最主要的还是要做好塌方的预防措施，避免同样的事故再次出现，详细如下：在进行施工准备工作前，一定要积极配合建设单位进行组织设计的交底工作，对于施工的设计文件一定要进行仔细的审核，也要结合实际
9、的工程需要，进行必要的验证以及补测。对于可能发生塌方的区域，必需要做好一定的必要准备，在施工的经过中，必须做好相对应的预防措施。在必要的情况下，采取相对的应急措施以消除各种不利因素的影响。只要这样，才能够避免塌方的产生。由于隧洞的地质条件相比照较复杂，对于质量的监控以及地址预报的工作必需要做好。在施工经过中，必须尽可能地做出明确标示，提醒相关的施工人员加以注意，采取相对合理的支护方式预防塌方的时间。对于一些塌方前的征兆，一定要做好总结。在实际的施工经过中必需要多加注意，对于发生的异常情况，一定要认真分析并制定相对应的预防措施，及时进行处理才能有效地保证施工人员的安全。要建立相对应的管理体制，加
10、强各个部门之间的沟通联络，对于各项规范要求一定要全面贯彻落实，对于施工经过中可能出现的特殊情况在第一时间进行分析，做出相对应的预防措施，对于施工的全经过进行全面的管理，彻底杜绝由于施工方操作不当所引起的事故产生。总之，对于所有可能导致塌方的因素一定要认真分析，制定相对应的预防措施。在发生事故时，必需要有相关的应急措施，有效地控制塌方的范围，对施工人员展开合理救治，避免事故进一步扩大。4结语该公路隧道的开挖固然碰到了一点挫折，开挖经过中出现了小面积的塌方现象，但是经过及时处理，将事故的危害降到了最低，没有造成很大的损失。并且及时对该次塌方事故进行了总结，提出了一系列预防措施，这对于以后类似工程积累了经历，可有效减少类似事故的发生。