隧道控制爆破及超欠挖控制
中铁五局二公司工程管理部 2016年4月
前言：钻爆法(drilling blast method)由于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。虽然我国也在引进全断面隧道掘进机(tunnel boring machine)，但是根据我国的国情，钻爆法与掘进机在相当长的时间内将同时并存和使用，钻爆法仍是隧道掘进的主要手段。 隧道爆破开挖(excavation by blasting)是以钻孔、爆破工序为主，配以装运机械出碴，完成隧道施工的方法，是隧道施工的主要工序，开挖的成败与好坏直接影响经济效益、安全、质量和施工速度。“向开挖要效益，向支护要安全，向铺底要环境 ，向衬砌要形象”的理念已经得到隧道施工同仁的高度认同。
隧道超欠挖是影响隧道施工综合效益的关键因素，在经济、安全、质量和进度方面均影响显著。经济性方面，超挖增加爆破费用、增加出碴量，延长出碴作业时间、增加回填混凝土和增加额外的工程量；欠挖则会造成处理误工和窝工。隧道结构安全可靠性方面，超欠挖造成隧道局部应力集中，围岩的塑性变形显著增大，洞身围岩变形增大；欠挖超过允许限度时须处理，造成再次超挖和增加围岩扰动次数。 以高铁双线1000米长、平均线性超挖10cm的隧道来计算经济损失： （1）超挖量：39.5（周长）×0.1×1000=3950m3； （2）炸药超耗：3950m3×1kg/m3×10.2元/kg=40290元； （3）出渣： 3950m3×15元/m3=59250元 （4）二衬砼： 3950m3×400元/m3=1580000元 （2） ～ （4）合计：1679540元=167.9万元。 平均每米损失：1679540/1000=1680元。
由此可以看出：将隧道超挖控制在允许范围10cm内，每米也要损失1680元，如果超挖增大，损失也增大，这还不包括超挖造成的轮廓不圆顺，而用初支砼补喷的情况，初支砼单价比二衬砼单价高，成本更大。目前，我们的隧道超挖控制基本上没有达到这个标准，也就是说，隧道开挖施工这一块损失严重，亏损很严重，成为隧道施工经济效益的决定因素。 钻爆法施工要消除超欠挖难度非常大，但通过努力，可将超欠挖控制到最低限度。 隧道施工中，我们对开挖方法描述最常见的就“光面爆破” 。什么是光面爆破？怎么控制超欠挖和“向开挖要效益”？带着这些问题，我们共同学习隧道开挖爆破技术和超欠挖控制。
一、岩石隧道爆破特点 二、炮眼的种类及作用 三、掏槽眼类型及布置 四、周边眼控制爆破 五、隧道爆破参数及爆破设计 六、隧道钻爆施工 七、隧道爆破设计实例
隧道爆破施工
主要内容
一、岩石隧道爆破特点
1、临空面少 临空面：被爆破的岩石或介质与空气接触的表面。 爆破的临空面少，岩石的夹制作用大，耗药量大，不能充分发挥爆破效果。钻眼爆破作业条件差，操作空间狭窄。
一、岩石隧道爆破特点
2、要求高； 既要使隧道方向正确，满足精度要求；又要使爆破后隧道断面达到设计标准，不能超挖过大。爆破时要预防飞石崩坏支架、风管、水管、电线等，爆落岩石块度要均匀，便于装碴运输。 3、地质条件复杂 隧道地质条件变化多样，有涌水、突泥、溶洞、瓦斯等各种不良地质，要根据不同的地质调整爆破参数。