摘要：随着我国社会的快速发展，我国的交通建设不断加快，越来越多的隧道工程需要施工。不同工程项目建设所处的地质环境不同，很多隧道的开挖过程都涉及到爆破技术，所以为了确保隧道开挖的安全性，就需要对爆破技术进行严格控制，同时采取相应的安全防护措施来有效消除爆破施工对于隧道开挖的影响，确保隧道工程能够顺利进行。本文主要阐述隧道开挖控制爆破及安全防护技术内容，希望能够对相关人士有所帮助。
关键词：隧道开挖；爆破；安全防护
引言
我国国土地形、地貌条件复杂，随着近年来我国公路工程建设规模的不断扩大，不少区域的公路建设需要采用隧道方式进行，而在隧道施工过程中需要使用爆破施工技术。爆破施工的特点是：爆破施工具有较强的专业性，技术含量的高低直接影响工程爆破成效；公路隧道一般断面较大，对爆破施工技术要求较高，施工过程中必须确保安全，才能开展高效率、高质量、低成本的爆破工作；在爆破过程中要确保不损坏隧道围岩，确保隧道稳定性，合理控制爆破工程相关参数、工序、流程等关键要素。
1爆破技术原理概爆破
破碎技术在20世纪80年代研制成功，其是一种破碎岩石、混凝土等介质的破碎剂，是由生石灰以及其他化合物催化剂所组成的。在静态破碎过程中，将静态破碎剂装在介质钻孔中，然后加水产生水化反应，是的破碎机晶体发生变形，体积膨胀，在此过程中，膨胀压力施加给孔壁，当达到最大值后，即可对介质产生破碎作用。现如今，静态破碎技术被广泛应用于混凝土构筑物破碎、岩石开采过程中，能够有效避免由于爆破施工而造成的环境污染问题，环保性能较好。静态爆破剂破碎技术原理与炸药破碎机理有一定的区别，其主要依靠破碎机在被破碎体内发生缓慢的化学反应和物理反应，使得晶粒发生变形，温度逐渐升高，同时体积发生膨胀，进而对孔壁产生静膨胀压力作用，使得介质解体。岩石的抗拉强度约为5～10MPa，而混凝土的抗拉强度在20～60MPa之间，无声破碎剂的膨胀压力在3050MPa以上，因此，岩石、混凝土等脆性戒指的抗拉强度小于静态破碎剂的抗压强度，当炮孔中的静态爆破剂发挥作用时，炮孔周围介质就会产生拉应力，当这一拉应力超过介质的抗拉强度时，在炮孔之间就会产生列席，随着膨胀压力的逐渐增加，裂隙会逐渐发展成为裂缝，最终导致介质受到破坏。静态爆破剂的主要原材料为特殊硅酸盐和氧化钙，配合其他有机、无机添加剂而制成的粉状物质，在其实际应用中，在自由膨胀的前提下，其在发生反应后，体积可以增长3～4倍，同时，表面积也可以增大将近1000倍，如果将其注入炮孔中，膨胀作用会受到孔壁的约束，导致压力上升，进而产生径向压缩应力和切向的拉伸应力。
2隧道爆破施工控制要素
隧道爆破施工会波及到非常大范围的区域，特别是对于城市隧道施工来说更是如此。另外，隧道爆破施工环境相对复杂，在采取钻爆法进行施工时一定要充分考虑到施工环境和地质情况，加强安全控制。在爆破施工过程中，尽可能将爆破工程分成多个部分以及选择不同的爆破点来进行，尽量降低每次爆破所装的药量，这样能够有效降低爆破过程中所发生的碎石飞溅以及声响，最大程度上缓解对周边居民的影响。第一，确保市政管道、地表建筑和施工人员的安全。在对钻爆法进行设计时要准确计算爆破振动的安全系数，严格遵照相应的标准以及规定做好施工安全措施；第二，要应用布置大直径中空孔。对于台阶位置进行开挖时要最大程度上形成较多的爆破临空面，从而防止爆破振动影响到所要保护的目标；第三，要加大钻眼的数量，最大程度上降低掘进尺，同时控制爆破规模，要有效控制每一个孔的装药量和单段起爆最大药量，使得被爆岩体内的炸药能够均匀分布。要遵照相应设计规范对爆破振动速度进行有效控制，确保其符合标准规定；第四，加强钻爆参数的设计和爆破振动的监测，确保爆破参数的合理性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在进行爆破参数选择过程中一定要保证其满足爆破区域的实际情况，例如地表建筑物的情况、周边是否存在电缆管道的线网、地质条件稳定性等。第五，工艺流程的控制为确保公路隧道爆破施工成效，为后续施工开挖，必须进行爆破参数的比选，进而确定爆破器材、炸药类别、装药结构、起爆顺序、起爆网络等多种要素。由于爆破施工易受多种因素的影响，必须通过现场试验不断进行优化比选，从而确定合理的爆破设计参数，获取最佳的爆破效果。第六，爆破精度控制在隧道施工过程中，要根据现场状况合理控制爆破情况，在隧道开挖施工中应选择专业人员进行现场爆破施工，并做好相应的安全培训和技术交底工作，从人员、工艺、仪器等多个方面对爆破精度进行合理控制。
3隧道开挖安全防护措施
3.1隧道开挖控制爆破主要措施
第一，增强保护对象周边环境和安全警戒、保护措施；第二，有效控制爆破振动速度，案例中的速度控制在2cm/s之内；第三，在正式施工之前需要对石油输送管道、石油库、管道隧道的结构质量情况实施相应的评价以及安全风险评估；第四，在进行II、III级围岩爆破时需要设置减振措施；第五，通过相应的防护措施来对洞口飞石进行控制，避免其无序外溅；第六，委托具有相应资质的第三方检测机构对振动速率实施必要的监测，同时要和产权单位相配合建立起安全联动机制，同时确保档案资料的完整性。
3.2钻眼
选择合适的设备进行打孔，确保开挖轮廓保持圆顺，充分利用围岩承载能力，降低围岩震动情况，确保良好的爆破成效。在钻头旋进之前要根据设计要求进行现场布孔，标出其中的掏槽眼、周边眼，并严格依照标准设计的位置、深度、孔径进行钻孔，若存在偏差等问题，必须进行校验，必要情况下要进行废弃重钻。周边眼的外插斜率保证在允许范围，确保爆破衔接高度最低。炮孔依照设计角度、深度、间距进行钻进，其标定、点出、钻凿等关键工序必须确保准确，特别是周边眼要确保平行、眼底处于同一平面。
3.3保证钻孔质量
炮眼的间隔距离应该满足钻爆设计的要求，同时应该将炮眼的偏差数据控制在5cm以下，辅助眼的间隔距离误差也应该控制在5cm以下，周边眼的斜率偏差应该控制在5cm/m以下，同时还应该确保各个炮眼的位置上都处于同一平行线上，并且应该保证孔底处在同一个平面上。钻孔完成之后应该立即组织人员进行孔底清理处理，并使用炮泥进行孔口的封堵，保证装药质量达到要求。
结语
隧道是我国非常重要的交通基础设施，在隧道施工中还存在一些问题，需要结合工程实际情况选择更优化的施工方案，严格控制各个施工环节的质量。在进行隧道开挖施工的过程中，根据实际需要选择光面爆破技术来进行开挖施工，必须严格控制各个环节的质量，保证各项技术参数达到设计方案的要求。此外，还需要不断完善施工技术，切实提升爆破工作的质量，促进我国隧道工程建设的顺利进行。
参考文献：
[1]蓝天诚.隧道开挖控制爆破及安全防护探讨[J].建材与装饰，2018（06）：15-17
[2]龚磊，杨恒.公路隧道爆破施工控制研究[J].黑龙江交通科技，2015（02）：88-91.
[3]郑庚学.高速公路隧道施工爆破技术研究[J].工程建设与设计，2017（20）：144-145.
[4]屈鹏.高速公路隧道爆破施工中安全管理举措之研究[J].四川水泥，2017（6）：291-292.
论文作者:秦龙
论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期
论文发表时间:2020/1/15
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