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摘要：钻爆法，即是通过钻孔、装药、爆破开挖岩石的方法，简称钻爆法。这一方法从早期由人工手把钎、锤击凿孔，用火雷管逐个引爆单个药包，发展到用凿岩台车或多臂钻车钻孔，应用毫秒爆破、预裂爆破及光面爆破等爆破技术。施工前，要根据地质条件、断面大小、支护方式、工期要求以及施工设备、技术等条件，选定掘进方式。
关键词：隧洞；钻爆开挖；施工工艺技术
一、钻爆法介绍
（1）打眼前必须先放好断面中线，水平，并在开挖面划好轮廓线，按钻爆参数图布置炮眼位置。
（2）炮眼的深度、角度、间距按钻爆参数要求确定。掏槽眼间距误差和眼底间距误差不得大于5cm，辅助眼眼口排距、行距误差均不得大于5cm，周边眼沿隧道设计断面轮廓线上的间距误差不得大于5cm，周边眼外斜率不得大于5cm/m，眼底不超出开挖断面轮廓线10cm，最大不得超过15cm。内圈眼至周边眼的排距误差不得大于5cm，炮眼深度超过2.5m时，内圈炮眼与周边眼宜采用相同的斜率。
（3）掏槽眼布置在开挖断面的中央稍靠下部，以使底部岩石破碎，减少飞石。周边炮眼应沿设计开挖轮廓线布置，辅助眼应交错均匀地布置在周边眼与掏槽眼之间，并垂直于开挖面打眼，力求爆下的石碴块体大小适合装碴的要求。开挖断面底面两隅处，应合理布置辅助眼，适当增加药量，消除爆破死角。断面顶部应控制装药量，防止出现超挖量。
（4）装药前应将炮眼内泥浆、石屑吹洗干净。已装药的炮眼应及时用炮泥堵塞密封。周边眼的堵塞长度不宜小于20cm，采用预裂爆破时，应从药卷顶端进行堵塞，不得只堵塞在眼口。
（5）钻爆施工中严格控制超欠挖。当岩层完整、岩石抗压强度大于30Mpa并确认不影响衬砌结构稳定和强度时，允许岩石个别突出部分欠挖，隆起量不得大于5cm。拱、墙脚以上1m范围内。
二、掘进方式
1、全断面掘进法，整个开挖断面一次钻孔爆破，开挖成型，全面推进。在隧洞高度较大时，也可分为上下两部分，形成台阶，同步爆破，并行掘进。在地质条件和施工条件许可时，优先采用全断面掘进法。
2、导洞法，先开挖断面的一部分作为导洞，再逐次扩大开挖隧洞的整个断面。这是在隧洞断面较大，由于地质条件或施工条件，采用全断面开挖有困难时，以中小型机械为主的一种施工方法。导洞断面不宜过大，以能适应装碴机械装碴、出碴车辆运输、风水管路安装和施工安全为度。导洞可增加开挖爆破时的自由面，有利于探明隧洞的地质和水文地质情况，并为洞内通风和排水创造条件。根据地质条件、地下水情况、隧洞长度和施工条件，确定采用下导洞、上导洞或中心导洞等。导洞开挖后，扩挖可以在导洞全长挖完之后进行，也可以和导洞开挖平行作业。
（3）分部开挖法，在围岩稳定性较差，一般需要支护的情况下，开挖大断面的隧洞时，可先开挖一部分断面，及时做好支护，然后再逐次扩大开挖。用钻爆法开挖隧洞，通常从第一序钻孔开始，经过装药、爆破、通风散烟、出碴等工序，到开始第二序钻孔，作为一个隧洞开挖作业循环。尽量设法压缩作业循环时间，以加快掘进速度。20世纪80年代，一些国家采用钻爆法在中硬岩中开挖断面面积为100㎡左右的隧洞，掘进速度平均每月约为200m。中国鲁布革水电站工程，开挖直径8.8m的引水隧洞，单工作面平均月进尺达231m，最高月进尺达373.7m。
三、影响钻爆开挖施工工艺技术的主要因素
影响隧洞钻爆开挖施工过程质量的原因有许多，包括支护方式、施工周期、资金压力等等，其中最重要的是工程项目的地质环境。所以，大多数隧洞开挖之前，首先要进行缜密和全面的地质勘探，收集大量的有用信息，并进行整合和分析，进而才能制定有针对性的施工方案，尽可能减少地质条件对工程项目质量的影响。在施工期间，对地质环境的监测与勘察工作依旧要全面进行，以防出现地质环境突变，要及时对相关数据进行修正。
在隧洞开挖阶段，我们接触最多的就是山体岩石，我们首先要做的就是保证岩体的稳定性，确保在施工期间围岩的完整度。围岩的稳定性包括围岩外部的完整状态和围岩的结构稳定。所以我们在施工过程中，可以从两个方面提高围岩的稳定性。一是可以尽量选取结构特征稳定的岩石，二是在施工过程中做一些防护措施，保持围岩外部的完整性。在一些特殊的地段中，围岩的结构可能呈现多样化的特点并且完整状态也不能保证，这就会影响工程施工质量，所以在工程施工前期要对周围地质环境进行仔细勘察，必要情况下要采用其他方法来保证围岩的完整。
其次，围岩的强度也是我们应该着重注意的一个方面，它反映岩体抗击外来力的能力间接反映了岩体的质量。围岩的强度同样也决定了我们的施工方案和施工设备。对围岩强度的提前勘探有助于我们避免项目施工过程发生坍塌和人员伤亡。
在一些特殊的地段，我们有必要考察周围的水文情况。一方面，隧洞周围的积水降低了围岩的稳定性和强度，另一方面，隧洞周围存在积水会给设计和施工过程造成很大的影响。所以在项目施工前期要对隧洞周围的水文情况进行勘探，从而选择合适的施工方案并对周围的积水进行处理，保证隧洞开挖的安全性[2]。
四、钻爆开挖施工工艺技术的施工步骤
4.1控制测量放导线
为了确定整个隧洞的轮廓以及轴线的位置首先要对目标地段进行精确的控制测量，在收集到全面可靠的数据的基础上，确定开挖的起点和高度等问题，进而确定导线网络，使得各起点、顶点之间形成闭合的网络，同时要保证测量点的可靠性，做好保护工作。用来测量的首先考虑全站仪整体测量，施工过程中的测量可以考虑采用激光仪。在施工前就要确定测量复查的周期，校准测量仪器并纠正测量中的偏差确保测量的准确性。
4.2钻孔施工确定爆破方式
钻孔施工之前首先要确定爆破方式。爆破方式的选取是根据隧洞围岩的地质、强度及水文等因素确定的，同时还要避免欠挖、超挖等现象。确定了爆破方式就可以进行钻孔施工，顺利爆破的前提是钻孔符合标准，因此在施工过程中需要专业的工作人员根据设计图纸进行钻孔施工。以下是可参考的钻爆参数选择：
4.3装药爆破
钻孔施工结束后要经过仔细审核检验，合格后才可以根据确定的施工方案和具体要求向炮孔装药并进行炮孔之间的连线，这些工作必须是由取得一定爆破资质的工作人员负责。在装药过程中，可利用自动化装置协助人工自上而下进行装药工作，也可反向装药。通过大量实践可以证明反向装药可以提高爆破装置的可靠性，提高雷管的利用率与成功率。装药完成后可进行连线工作，塑料性质的雷管要根据孔的大小来确定最后的尺寸，连接装置很简单，只需要将雷管外露的引线均匀摆放在雷管周围并且用胶带或者绳子固定。在装药和炮孔连线工作完成后，必须再一次由专业人员进行检查验收，在引爆炸药之前要确保所有无关材料、人员、设备等在安全范围内。
4.4除尘通风
爆破后围岩炸裂会产生对人体有害的、影响作业的灰尘、气体和烟雾等，为了改善作业环境、保障工作人员的身体健康进而提高施工效率，我们可以利用通风设备将隧洞内的灰尘排出去。通风设备的选择要以隧洞的容积、长度及设备类型为基础，必要的情况下可以在确保人员安全的情况下进行洒水除尘。
4.5安全检查
进行爆破和除尘通风工作后并不意味着就可以直接进洞作业，在此之前还要重新检测围岩的结构特征与外部完整度，同时对作业地点周围的岩体进行安全检查与处理，确保进洞作业人员与设备的安全。
五、钻爆开挖施工工艺技术效应
采用钻爆开挖施工工艺技术具有一定的危险性，炸药是第一危险源，是强大的能量载体，爆炸时炸药内部能量瞬间释放，钻孔周围的岩体会受到强大的应力，产生非弹性形变，围岩的完整度遭到破坏。炸药中的一部分能量会冲击周围地壳，另一部分会冲击周围空气，这样会引起爆破三害[3]，即地震效应、噪声冲击、压力冲击等。
在爆破过程中，最容易产生的误差就是超欠挖。超欠挖产生的主要原因就是期初设计不合理以及施工过程中钻孔位置有偏差。超欠挖主要有两个方面的危害，一是会加大隧洞施工成本，影响项目的可靠性和安全性；二是超欠挖会影响隧洞的输水能力，降低收益。
结束语：
在政府强调以价取胜逐渐转变为以质取胜的大背景下，基建项目的质量问题得到了更广泛的重视。我国基建技术已经是世界范围内的佼佼者，其中隧洞工程中的钻爆开挖技术是我们主要应用的，这不仅提高了我们工程的安全性和可靠性，也提高了我们在国际舞台中的竞争优势。在用该方法进行项目施工的时候，我们不能固步自封，还要对这一方法进行探索和完善，对其各方面的参数进行研究，根据不同的地质环境，在不同的施工阶段做出相应的处理，这样才能促使工程顺利完成。
参考文献：
[1]吴东锋.光面爆破及泡泥堵塞技术在五道岭隧道钻爆法开挖中的应用[J].公路隧道，2014，No.7503：58-60
[2]柳自道.对钻爆法开挖隧道采用弧形掌子面新工艺施工的探讨[J].公路，2015，01：211-214
[3]孙忠强.公路隧道钻爆法施工粉尘运移规律及控制技术研究[D].北京科技大学，2015.