摘要：隧道施工的原則是盡量保護(hù)圍巖，想辦法加強(qiáng)圍巖的自支護(hù)能力，施工中采取的一切措施都是為了保護(hù)圍巖。保護(hù)圍巖的措施應(yīng)視圍巖的性質(zhì)、圍巖的原有支護(hù)能力而采取不同的爆破方法，本文論述了硬圍巖隧道施工方法。

　　關(guān)鍵詞：隧道 堅(jiān)硬圍巖 施工 爆破方法

　　Abstract: The principle of tunnel construction is try to protect the surrounding rock, trying to strengthen the ability of the surrounding rock supporting the construction, all the measures are taken to protect the surrounding rock. Protection of the surrounding rock and depending on the nature of the surrounding rock measures, the original support ability and surrounding rock by different blasting method, this paper discusses the hard rock tunnel construction method.

　　Keywords: tunnel construction blasting method of surrounding rock hard

　　中圖分類號(hào)：U455 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

　　隧道施工的質(zhì)量主要表現(xiàn)在兩方面，一是對(duì)圍巖的傷害程度，二是支護(hù)和襯砌的效果，這兩個(gè)問題是我們?cè)谑┕み^程中不能忽視的問題，施工中我們的主要任務(wù)是最大限度的把圍巖的損傷程度控制在最小限度，隨時(shí)都必須關(guān)注支護(hù)和襯砌質(zhì)量，充分發(fā)揮支護(hù)效果。

　　隧道施工的主要原則是盡量保護(hù)圍巖，想辦法加強(qiáng)圍巖的自支護(hù)能力，施工中采取的一切措施都是為了保護(hù)圍巖。保護(hù)圍巖的措施應(yīng)視圍巖的性質(zhì)、圍巖的原有支護(hù)能力而采取不同的爆破方法，例如，對(duì)堅(jiān)硬圍巖主要是控制對(duì)遺留巖體的損傷，而對(duì)軟弱破碎的巖體而是控制圍巖的松弛，提高圍巖的自支護(hù)能力，以下我們分兩種情況來進(jìn)行介紹。

　　一、加強(qiáng)光面爆破 控制圍巖的損傷

　　保護(hù)圍巖是隧道施工的主要原則，在堅(jiān)硬圍巖中主要方法是控制爆破對(duì)圍巖的影響，目前隧道施工中采用光面爆破主要是對(duì)控制對(duì)巖體的損傷，主要方法就是控制圍巖的超挖和欠挖，而采取爆破造成的超欠挖也是非常普遍的問題，這對(duì)隧道的成本和進(jìn)度是不能忽視的問題，超欠挖嚴(yán)重時(shí)對(duì)坑道的穩(wěn)定性造成一定的影響，但是由爆破造成的超欠挖也是不可避免的，但是能夠控制，爆破技術(shù)好可以把圍巖的損傷控制在一定的水平內(nèi)，故研究和控制超欠挖技術(shù)是非常重要和必要的。

　　有資料統(tǒng)計(jì)研究發(fā)現(xiàn)，影響超欠挖因素很多，但可以歸納如下幾點(diǎn)：

　　1、 鉆孔精度;2、施工組織與管理;3、測(cè)量精度;4地質(zhì)條件的變化;5、爆破技術(shù);6、其它因素;

　　實(shí)踐證明控制超欠挖的關(guān)鍵是控制鉆孔精度、爆破和施工管理，以下對(duì)解決這一問題的辦法進(jìn)行如下論述

　　1、 改變“寧超勿填”的觀念

　　改變過去的觀念，樹立“少欠少超”的觀點(diǎn)，即容許少的欠挖，在日本容許有16%的欠挖，即在開挖斷面上取100個(gè)點(diǎn)，有不超過16個(gè)點(diǎn)的超挖就可以了，這樣可避免開挖無謂擴(kuò)大，使超挖減少。

　　2、 提高鉆孔技術(shù)

　　采用較淺的鉆孔深度對(duì)減少超挖是有利的，目前我國(guó)在鉆孔深度上一般不超過4米，由于深孔爆破一次裝藥量較大，對(duì)圍巖的破壞也大，我國(guó)一般采用瑞典的阿特拉斯、日本的古河、芬蘭的托姆洛克等鑿巖機(jī)，必須提高鉆機(jī)人員的操作水平和鉆孔技術(shù)，關(guān)鍵是對(duì)工作的責(zé)任心。

　　3解決好爆破參數(shù)的合理匹配

　　(1) 爆破方式

　　爆破方式有全段面一次爆破、臺(tái)階法爆破、導(dǎo)洞先行擴(kuò)大爆破和預(yù)留光面層爆破等方式，通常如果條件許可常采用全斷面一次爆破和臺(tái)階法，便于快速施工，減少工序轉(zhuǎn)換和干擾，減少爆破重復(fù)震動(dòng)，在控制爆破時(shí)，主要技術(shù)參數(shù)有：?jiǎn)挝粠r石炸藥用量、周邊孔線裝藥密度、周邊炮孔布置等，合理調(diào)整這些參數(shù)，對(duì)減少超欠挖非常關(guān)鍵。一般來說單位巖石炸藥用量與平均線性超挖成正比，過大或過小都不能獲得好效果。而周邊孔的布置在其它因素一定時(shí)，超挖高度隨著周邊孔間距的增大而增大。

　　(2) 爆破器材和裝藥方法

　　合理的選用雷管和炸藥及裝藥方法，可以減少由于爆破產(chǎn)生的震動(dòng)和應(yīng)力波對(duì)圍巖的破壞，有利于減少超挖。

　　在地質(zhì)條件大致相同的情況下，用等差雷管、半秒雷管和毫秒雷管現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表明，等差雷管效果最好，因此在控制超欠挖的角度看，宜推廣使用等差雷管。

　　裝藥方法有：1、體積不耦合裝藥;2、空氣間隔裝藥;3、小直徑藥包，全孔均勻裝藥，實(shí)踐證明第3種對(duì)控制超挖效果較好，在爆破中應(yīng)推廣小直徑藥包的連續(xù)裝藥。

　　(3) 施工組織管理

　　在控制隧道超欠挖時(shí)，如何建立健全比較完善的質(zhì)量保證體系，對(duì)施工全過程實(shí)行嚴(yán)格的管理控制至關(guān)重要，管理的目的是把影響因素置于可控制范圍，最終達(dá)到爆破設(shè)計(jì)的要求，在爆破管理中應(yīng)堅(jiān)持以下原則;

　　1、 采用爆破設(shè)計(jì)，通過工程類比和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，優(yōu)化爆破參數(shù)的設(shè)計(jì);

　　2、 在滿足經(jīng)濟(jì)要求的條件下，優(yōu)先采用操作簡(jiǎn)單，精度高、性能良好的鉆孔機(jī)械，測(cè)量?jī)x器、檢測(cè)儀器及爆破器材;

　　3、 嚴(yán)控鉆孔精度，主要控制周邊眼的外插角、開口誤差及炮眼的分布均勻性;

　　4、 嚴(yán)控爆破質(zhì)量，特別是裝藥量，保證正確的起爆順序;

　　5、 做到及時(shí)檢測(cè)，及時(shí)反饋;

　　6、 嚴(yán)控測(cè)量精度，不得隨意放大或縮小斷面;

　　7、 加強(qiáng)對(duì)作業(yè)人員的培訓(xùn)教育;

　　(4) 測(cè)量放線

　　控制超欠挖主要是開挖輪廓線的精度，要確保中線和標(biāo)高的準(zhǔn)確，通過正確的方法來保證輪廓線的位置準(zhǔn)確。中線和標(biāo)高的偏移，會(huì)造成斷面一側(cè)欠挖，一側(cè)超挖。一般隧道掌子面都是傾斜的，會(huì)引起放線的誤差，放線精度不夠，會(huì)引起超欠挖，采取激光指向儀控制隧道掘進(jìn)方向，提高中線標(biāo)高的精度，放線人員一定要增強(qiáng)責(zé)任心，提高業(yè)務(wù)水平。

　　(5) 地質(zhì)條件

　　地質(zhì)條件是確定爆破參數(shù)的基本依據(jù)，現(xiàn)在的爆破設(shè)計(jì)主要是按經(jīng)驗(yàn)、或現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，而地質(zhì)條件是千變?nèi)f化的，主要是圍巖節(jié)理裂隙的變化，現(xiàn)場(chǎng)施工應(yīng)按照鉆孔方位和角度來適當(dāng)調(diào)整周邊孔的參數(shù)。采取的措施是;跟蹤開挖面對(duì)圍巖的觀察，并進(jìn)行預(yù)測(cè)，據(jù)此調(diào)整爆破參數(shù)和施工方法，或采取局部?jī)?nèi)移炮眼、局部空孔不裝藥、加密炮眼、局部調(diào)整起爆順序等措施。

　　二、非爆破機(jī)械施工法

　　1、全斷面掘進(jìn)機(jī)法

　　為減少爆破對(duì)圍巖的損傷，最好的辦法是不用爆破，而采用機(jī)械施工法，在山嶺隧道中，幾乎有近半數(shù)的隧道是采取各種機(jī)械方法修建的，目前機(jī)械施工有許多方法;如全斷面掘進(jìn)機(jī)法、自由斷面掘進(jìn)機(jī)法、盾構(gòu)法、液壓鏟法等，但應(yīng)用較多的是掘進(jìn)機(jī)法和盾構(gòu)法。

　　實(shí)踐證明掘進(jìn)機(jī)開挖隧道與常規(guī)的鉆爆法比較有以下不同之處：

　　(1) 掘進(jìn)機(jī)開挖時(shí)可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)作業(yè)，保證破巖、出渣、支護(hù)一條龍作業(yè)，在鉆爆法施工，鉆眼、放炮、通風(fēng)、出渣等作業(yè)是間斷性的，因而開挖速度慢，效率低。因此，掘進(jìn)機(jī)效率高，也是其發(fā)展較快的主因。

　　(2) 掘進(jìn)機(jī)開挖質(zhì)量好，超挖量少，開挖的隧道內(nèi)壁光滑，沒凹凸現(xiàn)象，可減少支護(hù)，降低費(fèi)用，相反，鉆爆法開挖的隧道內(nèi)壁粗糙且不平，超挖量大，襯砌厚，支護(hù)費(fèi)用高。

　　(3) 對(duì)圍巖擾動(dòng)小，掘進(jìn)機(jī)開挖施工可以改善開挖面的施工條件，且圍巖穩(wěn)定性好，保證施工人員的安全和健康。

　　(4) 掘進(jìn)發(fā)不適應(yīng)多變的地質(zhì)條件，但采用盾構(gòu)法可以適應(yīng)不同的地質(zhì)條件;

　　(5) 因掘進(jìn)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)材料的要求較高，對(duì)零件要求較高，在施工前需要投入大量資金購買零件，故建設(shè)初期投資大;

　　2自由斷面掘進(jìn)機(jī)法

　　這種方法在我國(guó)礦山等部門應(yīng)用較多，在公路山嶺隧道中未得到有效地應(yīng)用，原因是礦山的地質(zhì)條件比較適應(yīng)自由斷面掘進(jìn)機(jī)的使用，而山嶺隧道的巖石比較堅(jiān)硬，與全斷面掘進(jìn)機(jī)比較，自由斷面掘進(jìn)有以下特點(diǎn)：

　　(1) 開挖斷面形狀自由;

　　(2) 適應(yīng)地質(zhì)條件變化;

　　(3) 開挖速度快;

　　(4) 圍巖松弛少：

　　(5) 用人少，較安全;

　　(6) 機(jī)動(dòng)性好;

　　(7) 噪聲、震動(dòng)小;

　　(8) 機(jī)械購置便宜;

　　同時(shí)也存在以下問題：

　　(1) 使用范圍小;

　　(2) 產(chǎn)生粉塵;

　　三、結(jié)束語

　　總之，在隧道施工中我國(guó)已經(jīng)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，隨著隧道技術(shù)的不斷發(fā)展，也面臨著一個(gè)新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，因此在今后一段時(shí)間內(nèi)，礦山法仍然是修建山嶺隧道的主流方法，不斷完善和改進(jìn)礦山法及其施工技術(shù)，適應(yīng)形勢(shì)的發(fā)展，在施工中選擇合理的施工方法和機(jī)械，不斷提高公路隧道的施工技術(shù)和水平是刻不容緩的。有待我們繼續(xù)去努力，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，不斷探索和提高施工技術(shù)水平。

　　作者簡(jiǎn)介：強(qiáng)亞軍 男(1975.12.09—)山西呂梁人 工程師 2001年7月畢業(yè)于石家莊鐵道學(xué)院