隧道爆破施工技术

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1、第五章隧道爆破施工技术隧道被广泛应用于铁路、公路、水利水电、矿山、市政、人防等部门，在国民经济建设中起着重要的作用。随着我国各项建设事业的迅速发展，隧道工程越来越多，规模越来越大，类型越来越广，所遇到的岩体地质地形条件和所建环境越来越复杂，施工难度越来越大，因此，学习和研究隧道爆破施工技术，有着重要的现实意义和理论价值。由于钻眼爆破法对地质条件适应性强，开挖成本低，特别适合于坚硬岩石隧道、破碎岩石隧道及大量短隧道的施工，所以它仍是目前和将来一定时期内隧道掘进的主要手段。第一节隧道爆破施工概述21世纪将是地下空间开发利

2、用的世纪，也是隧道建设的世纪，而工程爆破技术是隧道开挖的重要手段。我国应用爆破技术已修建了用于不同用途的许多隧道：如铁路隧道、公路隧道、水底隧道、城市道路隧道、地下铁道和航运隧道等；不少大跨度隧道、连拱隧道和小间距隧道也相继出现；京广铁路线上的大瑶山隧道全长14295m，隧道穿越陡峭中低山且具狭长沟槽地形的复式向斜褶皱山区，穿切10多条规模较大的断层，埋深70~900m【1】；北京八达岭高速公路上的潭峪沟隧道，全长3455m，断面采用五心圆扁坦拱形式，单洞开挖宽度约15m；京珠高速公路上的五龙岭隧道采用双连拱结构，总

3、开挖宽度32.52m，在地质条件不利的情况下，采用三导坑分部开挖，挂网锚喷加刚拱架联合支护，成功地将我国隧道修建技术向前推进了一步；西康铁路线上秦岭隧道是目前我国建造的最长铁路隧道，采用单线双孔，每孔的长度均大于18000m，隧道穿过地区埋深1600m，在接近岭脊地段的岩温39.270C，最大水平地应力27.3Mpa，这表明，秦岭隧道的施工将在高地温、高地应力的环境下进行【2】；青藏铁路线上昆仑山隧道，海拔4400多米，风火山隧道通过部位山顶最高海拔4996m，高原冻土、低压缺氧的恶劣环境条件一直是隧道施工的禁区，它

4、们的修建成功，标志着我国在高寒、高海拔、多年冻土及低压缺氧地区修建隧道有了新的突破；由此可以看出，今后隧道工程的建设将朝着长度增加，跨度增大，高海拔、高地温、高地应力环境条件增多，埋深增大、过江、过海隧道增多，多用途、多环境条件的方向发展，即向着“长、大、高、深、多”40方向发展，进而会提出许多新的课题，也会为有志于隧道建设者搭建展示自我才华的良好平台。一、隧道及岩石隧道的概念隧道通常是指用作通道的工程建筑物，是人们合理利用空间的一种形式。在山岭地区修建隧道可以克服地形或高程障碍、缩短里程、改善线形、提高车速、节约燃

5、料、节省时间，可以减少对植被的破坏、保护生态环境，还可以防止落石、塌方、雪崩、雪堆等的危害；在城市修建隧道可以减少用地、构成立体交叉、解决交叉路口的拥挤阻塞、疏导交通；在江河、海峡、港湾地区修建隧道可不影响水路通航。因此，修建隧道既能保证路线平顺、行车安全、提高舒适性和节省运费，又能增加隐蔽性、提高防护能力和不受气候影响。根据隧道所处地层性质一般可分为两大类：一类是修建在土层中的，称为软土隧道；一类是修建在岩层中的，称为岩石隧道。岩石隧道多采用钻眼爆破方法进行开挖。爆破开挖是以钻孔、爆破工序为主，配以装运机械出渣而完

6、成隧道施工的方法，它是建设岩石隧道的主要工序，也是第一道工序，它的成败直接影响着围岩是否稳定、后续工序能否正常进行以及隧道工程能否保质保量按期完工，而隧道爆破成功的保证是隧道爆破技术，因此，隧道爆破开挖技术是隧道建设的非常重要的组成部分。二、岩石隧道爆破特点1.爆破的临空面少，岩石的夹制作用大，耗药量大，不能充分发挥爆破作用。2.对钻眼爆破质量要求较高。既要保证隧道的开挖方向满足精度要求，又要使爆破后隧道断面达到设计标准，不能超、欠挖过大。另外，爆破时要防治飞石崩坏支架、风管、水管、电线等，爆落的岩石块度要均匀，便于

7、装渣运输。3.铁路隧道的断面一般比较大，造价昂贵，服务年限长，且维修和养护时常需中断、停止隧道的使用，这对运营是很不利的，因此在施工中必须确保良好的工程质量。4.随着以新奥法为理论基础设计的隧道越来越多，为充分利用围岩自承力，要求施工中尽量减少爆破对围岩的扰动，确保围岩完整。5.40隧道爆破的施工方法、施工机具和设备的选择主要取决于开挖断面的大小和隧道所处的山体位置。此外，变化复杂的围岩及围岩的结构、强度、松动程度、耐风化性、初始地应力方向、隧道的跨度和地下水活动情况对其也有较大的影响。6.钻眼是隧道爆破的关键工序，

8、只有保证钻孔位置和深度准确，才能达到设计开挖的进尺。7.由于滴水、潮湿空气、照明、通风和洞内气温、噪声、粉尘等的影响，钻眼爆破作业条件差，加之它与支护、出渣运输等工作交替进行，致使爆破工作面受到限制，增加了爆破的施工难度。因而必须采用合理的爆破施工，以保证爆破循环的正常进行。第二节隧道爆破施工设计爆破设计是爆破施工的重要依据，设计错误或欠缺，不