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摘要：对平潭引水天岭隧洞控制爆破设计方案及实践应用情况进行了总结，主要阐述了隧洞全断面光面爆破过程中钻孔、装药、起爆网络的控制技术和施工工艺，以期为同类型工程项目的实施提供借鉴。
关键词：隧道 炮孔布置 装药控制 安全控制
1 工程概况
福建平潭天岭隧洞工程为东张水库～平潭三十六脚湖输水线路的重要组成部分。进口位于金井湾大道与164县道交汇处，进洞后往东南向经天岭与西楼附近出洞，注入三十六脚湖，全长1121m，设计流量为8.7m3/S。隧洞开挖断面为城门洞型，I型开挖断面底宽5.2米，高4.9米。II型开挖断面底宽4.2米，高4.4米。隧洞围岩为花岗岩，洞口正对305省道，周边60-190m范围内分布有项目部活动房、变压器及民房等，需采取控制爆破措施确保爆破作业安全。
2 方案确定
针对爆破区域环境及地质条件，采用小口径炮孔进行掏槽爆破并结合光面爆破。
3 爆破参数选择，炮孔装药量计算及钻孔设计
3.1 炮眼直径 采用42mm钻头钻孔，药卷采用直径32mm的2号岩石硝铵炸药和乳化炸药。
3.2 炮眼数量 公式N=qs/rn。式中：N——炮眼数量，个；q——岩石炸药单耗，取2.01kg/m3；S——隧洞开挖断面积，约为20.7m2；r——每米长度炸药重量，取0.75kg；n——炮眼装药系数，取0.75；经计算，N=73.6个，实际布置为75个。
3.3 炮眼深度及装药量 采用锥形掏槽，掏槽眼深度为2.1m，布置在隧洞中部，以方便施工。主掏槽眼眼口间距0.4m，眼底距为0.1m，斜度70°。按装药系数90%，装药量计算为2.1×90%/0.2=9卷，实际装药为9卷，单孔药量取1.35kg，以保证掏槽爆破的效果。
周边眼采用光面爆破，间距0.5m，深度1.8m，孔口堵塞长度不小于20cm。光面爆破装药0.3kg/m，单孔装药量1.6×0.3=0.48kg。
辅助眼间距0.5～0.6m，深度1.8m，分为两层布设，平行于洞轴线。单孔装药1.8×80%/0.2=7.2卷，实际装药取7卷，单孔药量为1.05kg。
底板眼间距0.6m，深度1.8m。为保证底板眼爆破后隧洞底板的平整性，并考虑到底板眼爆破的难度应加强装药，装药系数80%，单孔装药卷1.8×80%/0.2=7.2卷，实际装药取7卷，单孔装药量为 1.05kg。
角眼布置2个，深度1.8m。其装药系数取90%，单孔装药卷1.8×90%/0.2=8.1卷，实际取8卷，单孔装药量为1.2kg。（图1）
3.4 全断面开挖总装药量计算 按公式Q=q×L×S。Q——全断面开挖总装药量计算，单位kg；q——岩石炸药单耗，III级岩石取2.0kg/m3；L——炮眼深度，1.8m；S——全断面开挖隧洞面积，20.7m2。
Q=2.0×1.8×20.7=74.5kg
■
图2 Ⅲ级围岩全断面光面爆破炮眼布置及起爆顺序图
隧洞全断面爆破炮孔药量分配表
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4 光面爆破技术措施
施工流程：测量放样——标出孔位——钻正顶孔——钻孔——装药连线——起爆。
施工布眼：测量人员用红油漆准确绘出开挖断面的中线和轮廓线，标识钻孔开孔位置。
钻眼：钻工要熟悉炮眼布置图，特别是钻周边眼，由有丰富经验的老钻工司钻，周边眼的眼底超出轮廓线的距离不能大于10cm，同时根据眼口位置岩石的凹凸程度调整炮眼深度，保证炮眼底在同一平面上，钻孔完毕用由钢筋弯制的炮钩和小直径高压风管输入高压风将炮眼石屑刮出吹净。
装药：按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行，炮孔内使用导爆管雷管。起爆网路联好后，专人负责检查。
起爆：起爆顺序为掏糟眼→一层辅助眼→二层辅助眼→周边眼→底眼。
5 爆破安全校核
爆区周边距离民房及其它建筑设施在80-190m，综合按砖混结构建筑物取震动系数V=2.0cm/s，按爆破震动公式：Q=R3（v/k）3/a。式中：Q——一次允许使用单段最大药量（Kg）； R——爆区距应保护建筑物最近距离（m），取300米；V——保护对象抗震安全允许系数，2.0cm/s；K、a——系数，取K=150，a=1.5。
计算结果见下表：
■
实际施工中单段最大药量为21Kg<90Kg，因此爆破震动不会对爆区周边建筑物造成损害。
6 爆破防护措施
采用堵塞装药，堵塞的泥土不得挟带石渣、碎石，填料必须人工捣实填满，防止“空段”堵塞，保证堵塞质量，防止飞石及冲炮。隧洞在洞口开挖阶段（0-50m范围），飞石极易飞出。使用竹笆排架、草帘对炮口进行防护，可将安全警戒距离锁定在80m范围，同时将施工人员、机械撤到炮孔主抛方向的侧边，即可确保安全。隧洞爆破后应及时通风排烟。
7 结语
通过对隧洞进口段实施控制爆破，既保证了隧洞开挖成型效果，同时对周围建筑物、施工设备、人员没有造成不利影响。炮眼利用率达到90%以上，炸药单耗在2.0～2.3kg/m3，对同类型工程项目的实施具有借鉴价值。
参考文献：
[1]王伟.西山隧道洞身开挖爆破设计方案[J].山西建筑，2010（29）：327-328.
[2]王孝雷，杨凯.岩巷高效聚能爆破施工工艺探讨[J].价值工程， 2013（27）.
[3]翟新利.西山隧道水平岩层施工技术[J].价值工程，2011（16）.
作者简介：杨正国（1974-），男，湖北宜昌人，本科，助理工程师，从事公路、水利水电施工。
关键词：隧道 炮孔布置 装药控制 安全控制
1 工程概况
福建平潭天岭隧洞工程为东张水库～平潭三十六脚湖输水线路的重要组成部分。进口位于金井湾大道与164县道交汇处，进洞后往东南向经天岭与西楼附近出洞，注入三十六脚湖，全长1121m，设计流量为8.7m3/S。隧洞开挖断面为城门洞型，I型开挖断面底宽5.2米，高4.9米。II型开挖断面底宽4.2米，高4.4米。隧洞围岩为花岗岩，洞口正对305省道，周边60-190m范围内分布有项目部活动房、变压器及民房等，需采取控制爆破措施确保爆破作业安全。
2 方案确定
针对爆破区域环境及地质条件，采用小口径炮孔进行掏槽爆破并结合光面爆破。
3 爆破参数选择，炮孔装药量计算及钻孔设计
3.1 炮眼直径 采用42mm钻头钻孔，药卷采用直径32mm的2号岩石硝铵炸药和乳化炸药。
3.2 炮眼数量 公式N=qs/rn。式中：N——炮眼数量，个；q——岩石炸药单耗，取2.01kg/m3；S——隧洞开挖断面积，约为20.7m2；r——每米长度炸药重量，取0.75kg；n——炮眼装药系数，取0.75；经计算，N=73.6个，实际布置为75个。
3.3 炮眼深度及装药量 采用锥形掏槽，掏槽眼深度为2.1m，布置在隧洞中部，以方便施工。主掏槽眼眼口间距0.4m，眼底距为0.1m，斜度70°。按装药系数90%，装药量计算为2.1×90%/0.2=9卷，实际装药为9卷，单孔药量取1.35kg，以保证掏槽爆破的效果。
周边眼采用光面爆破，间距0.5m，深度1.8m，孔口堵塞长度不小于20cm。光面爆破装药0.3kg/m，单孔装药量1.6×0.3=0.48kg。
辅助眼间距0.5～0.6m，深度1.8m，分为两层布设，平行于洞轴线。单孔装药1.8×80%/0.2=7.2卷，实际装药取7卷，单孔药量为1.05kg。
底板眼间距0.6m，深度1.8m。为保证底板眼爆破后隧洞底板的平整性，并考虑到底板眼爆破的难度应加强装药，装药系数80%，单孔装药卷1.8×80%/0.2=7.2卷，实际装药取7卷，单孔装药量为 1.05kg。
角眼布置2个，深度1.8m。其装药系数取90%，单孔装药卷1.8×90%/0.2=8.1卷，实际取8卷，单孔装药量为1.2kg。（图1）
3.4 全断面开挖总装药量计算 按公式Q=q×L×S。Q——全断面开挖总装药量计算，单位kg；q——岩石炸药单耗，III级岩石取2.0kg/m3；L——炮眼深度，1.8m；S——全断面开挖隧洞面积，20.7m2。
Q=2.0×1.8×20.7=74.5kg
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图2 Ⅲ级围岩全断面光面爆破炮眼布置及起爆顺序图
隧洞全断面爆破炮孔药量分配表
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4 光面爆破技术措施
施工流程：测量放样——标出孔位——钻正顶孔——钻孔——装药连线——起爆。
施工布眼：测量人员用红油漆准确绘出开挖断面的中线和轮廓线，标识钻孔开孔位置。
钻眼：钻工要熟悉炮眼布置图，特别是钻周边眼，由有丰富经验的老钻工司钻，周边眼的眼底超出轮廓线的距离不能大于10cm，同时根据眼口位置岩石的凹凸程度调整炮眼深度，保证炮眼底在同一平面上，钻孔完毕用由钢筋弯制的炮钩和小直径高压风管输入高压风将炮眼石屑刮出吹净。
装药：按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行，炮孔内使用导爆管雷管。起爆网路联好后，专人负责检查。
起爆：起爆顺序为掏糟眼→一层辅助眼→二层辅助眼→周边眼→底眼。
5 爆破安全校核
爆区周边距离民房及其它建筑设施在80-190m，综合按砖混结构建筑物取震动系数V=2.0cm/s，按爆破震动公式：Q=R3（v/k）3/a。式中：Q——一次允许使用单段最大药量（Kg）； R——爆区距应保护建筑物最近距离（m），取300米；V——保护对象抗震安全允许系数，2.0cm/s；K、a——系数，取K=150，a=1.5。
计算结果见下表：
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实际施工中单段最大药量为21Kg<90Kg，因此爆破震动不会对爆区周边建筑物造成损害。
6 爆破防护措施
采用堵塞装药，堵塞的泥土不得挟带石渣、碎石，填料必须人工捣实填满，防止“空段”堵塞，保证堵塞质量，防止飞石及冲炮。隧洞在洞口开挖阶段（0-50m范围），飞石极易飞出。使用竹笆排架、草帘对炮口进行防护，可将安全警戒距离锁定在80m范围，同时将施工人员、机械撤到炮孔主抛方向的侧边，即可确保安全。隧洞爆破后应及时通风排烟。
7 结语
通过对隧洞进口段实施控制爆破，既保证了隧洞开挖成型效果，同时对周围建筑物、施工设备、人员没有造成不利影响。炮眼利用率达到90%以上，炸药单耗在2.0～2.3kg/m3，对同类型工程项目的实施具有借鉴价值。
参考文献：
[1]王伟.西山隧道洞身开挖爆破设计方案[J].山西建筑，2010（29）：327-328.
[2]王孝雷，杨凯.岩巷高效聚能爆破施工工艺探讨[J].价值工程， 2013（27）.
[3]翟新利.西山隧道水平岩层施工技术[J].价值工程，2011（16）.
作者简介：杨正国（1974-），男，湖北宜昌人，本科，助理工程师，从事公路、水利水电施工。