陈世娥
武警警官学院训练基地
摘要：采用钻爆法对隧道洞口软弱围岩进行爆破设计，在设计过程中充分考虑周边环境，进出洞的地质条件对围岩稳定性的影响。采用双侧壁导坑法开挖，合理设置爆破参数，取得良好的效果。
关键字：隧道洞口 软弱围岩 爆破设计
1.工程概况
福州市城区北向第二通道工程按城市主干道标准，起点位于福州市三环路园中互通附近，新建长约2.343公里的隧道，主线往东北方向接本项目晋安段，辅路往北延伸至外环，路线主线长度约3.73km。隧道终点段为剥蚀残山地貌单元，该地段地势起伏明显，高程变化大。地层主要由杂填土、素填土、坡积粉质粘土、坡积碎石、残积砂质粘性土、全风化花岗岩、碎块状花岗岩层、中风化花岗岩层、微风化岩层组成，V级围岩。
2.爆区环境
隧道出口段：东西侧200m内有民房和庙宇；南侧为待开挖隧道方向；北侧300 m有民房、活动房。
隧道进口段：东侧水厂15m；距民房105m。西侧30m内有别墅群；南侧有高尔夫球场；北侧下穿110kv高压线塔架埋深66m。
3.洞口浅埋段双侧壁导坑法开挖爆破参数设计
本隧道采用普通钻爆法施工，V级围岩洞口浅埋段采用双侧壁导坑法开挖，施工支护采用喷射混凝土、钢筋网、钢架和锚杆联合支护，并辅以小导管等超前支护。洞口浅埋段钢筋砼衬砌及时施作。
3.1孔深（L）
单次循环进尺2m，周边孔和辅助孔深2.2m，掏槽孔深2.4m。打孔时，孔深误差不能大于0.1m。
3.2孔间距（a）和排间距（b）
1）周边孔孔间距（a）和光爆层厚度（b）
设计采用周边孔（底孔除外）光面爆破以达到减小基岩损伤和壁面完整目的。光面孔孔间距一般取（0.5~0.7）m，光爆层厚度取（0.6~0.8）m。由于Ⅴ级围岩节理裂隙发育，不易形成光面层，故取小值，即光面孔孔间距a＝0.5m，光爆层厚度b＝0.6m。
2）辅助孔的孔间距（a）和排间距（b）
本设计先取辅助孔的孔间距a＝0.8m和排间距b＝0.7m，后根据施工具体情况进行适当调整。
3）底孔孔间距（a）和排间距（b）
底孔孔间距和排间距同辅助孔，取a＝0.8m和排间距b＝0.7m。考虑到底孔起到抬渣作用，在装药量方面，稍比辅助孔多点即可。
4）掏槽孔
由于采用中隔壁法施工，断面较小，因此采用平行孔空孔直眼掏槽形式。本设计的炮孔布置中，取菱形掏槽形式进行布置。
（3）炮孔布置
由上炮孔布置原则，可得炮孔布置如图1所示。由于岩性的不同，炮孔布置在施工时应根据实际情况进行适当调整。本设计掏槽孔位于实际施工1/4断面中下位置。
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图1 双侧壁导坑法开挖炮孔布置示意图
爆破施工时，应由爆破员根据爆破指令单与爆破设计规定进行爆破作业。在正式爆破前，必须分别对各种不同岩层进行试爆，并根据各种不同岩层的试爆结果调整炸药使用量，并将调整药量表以报告形式报请现场爆破技术员确认批准后实施。
（4）单孔装药量（Q）
1）光面单孔装药量Q＝0.4kg
2）辅助孔单孔装药量Q＝1kg
3）底孔单孔装药量Q＝1.2kg
4）掏槽孔单孔装药量Q＝2.1kg
（5）炸药单耗（q）
炸药单耗取值与断面大小、岩石硬度和完整性、孔深以及所选用的炸药性能等因素有关，根据本工程的实际情况，q=1.78kg/m3。具体见下表1所示。
表1 双侧壁导坑法爆破参数表
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5.隧道起爆网络与装药结构
装药结构： 周边孔采用间隔装药，即将炸药卷按设计间隔距离捆梆在竹片（条）上并全长贯穿导爆索，孔底略增加药量，采用正向起爆。其余炮孔均采用连续不耦合装药（必要时可采用耦合装药），采用反向起爆，并采用孔内延期。
起爆顺序：隧道开挖起爆，掏槽孔先爆，辅助孔次之，周边孔最后响。其起爆顺序参见图示2。
爆破网路： 根据起爆顺序，导爆管连接采用簇联并联串联起爆网路，每把不超过10根（发），用2发导爆管瞬发雷管传爆，每个传爆点均应严加防护覆盖，以免炸坏网路。最后用2发瞬发雷管起爆。周边孔内引出的导爆索，用两根主导爆索采用复式连接的方法，保证起爆的可靠性。两根主导爆索连出后，根据起爆顺序与导爆管相连起爆。为保证起爆的可靠性和准确性，各炮眼雷管段数应与起爆顺序相同。
在药包加工时，根据断面尺寸及网路联接要求，导爆管雷管预先留有足够的长度。本次采用一个作业断面多组簇联联接，采用瞬发雷管（反向安装）作为引爆雷管用胶布包扎在离一簇导爆管自由端内大于15cm以上处，按各类炮眼的段别装填好后开始10发一组簇联并联联接。
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图2 双侧壁导坑法起爆网络示意图
从施工效果看，开挖后及时支护，洞口稳定，本设计爆破效果良好，解决隧道进出口问题。
参考文献：汪旭光 《爆破设计与施工》 冶金工业出版社 2011