【正文】 氣體共同作用的結(jié)果。關(guān)于巖石爆破破碎的原因有多種理論和學(xué)說，比較流行的有爆轟氣體壓力學(xué)說、應(yīng)力波學(xué)說以及應(yīng)力波和爆轟氣體壓力共同作用學(xué)說。使用炮棍裝藥。 （一）裝藥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 嚴(yán)格按設(shè)計(jì)的裝藥結(jié)構(gòu)和藥量裝藥，裝藥時(shí)應(yīng)使用專門的炮棍裝藥，炮棍可選用木 制、竹制或塑料材料，不準(zhǔn)使用鐵制。 輔助眼、頂眼深度 L輔、頂＝ 周邊眼：周邊眼是指超前開挖斷面上沿邊緣輪廓線布設(shè)的炮眼。根據(jù)掏槽眼與開挖面的關(guān)系、掏槽眼的布置方式、掏槽深度以及裝藥起爆方式的不同，可將掏槽方式分為直眼掏槽、斜眼掏槽及直眼斜眼混合式掏槽，針對(duì)四峰隧道斷面較大的實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)采用垂直楔形斜眼掏槽，三對(duì)掏槽眼，為增強(qiáng)爆破效果，增設(shè) 3 個(gè)φ 102 大孔中空眼，不裝藥，僅作為掏槽臨空面之用。通過工程類比法和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)確定爆破參數(shù)，并根據(jù)不同的圍巖條件不斷優(yōu)化爆破設(shè)計(jì)。 因擬建隧道最大埋深約 282m，深部圍巖主要為中～微風(fēng)化凝灰熔巖，節(jié)理裂隙較為發(fā)育，據(jù)當(dāng)?shù)貐^(qū)域地質(zhì)資料，本區(qū)為低地應(yīng)力區(qū)，發(fā)生巖爆可能性小，但應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)。 本項(xiàng)目沿線地形起伏變化大，穿越地貌單元以沖海、沖洪積平原及丘陵、低山兩種地貌單元。 五虎山 隧道左 洞采用 %的縱坡進(jìn)隧道，于 ZK5+ %的縱坡直至隧道出口：右洞采用 %的縱坡進(jìn)隧道，于 YK5+ %的縱坡直至隧道出口。 根據(jù)工程地質(zhì)調(diào)繪和鉆探及物探結(jié)果，隧道洞身圍巖為侏 羅系南園組凝灰熔巖，屬硬質(zhì)巖，巖體較破碎較完整，對(duì)隧道洞身圍巖的穩(wěn)定較有利。 鉆爆工藝：采用全斷面光面爆破工法，將隧道的平均線性超挖控制在10cm 左右，周邊眼爆破殘眼率達(dá)到 80%以上。 六、藥 室及導(dǎo)硐布置、鉆孔設(shè)計(jì) 隧道工程采用淺孔炮眼爆破法，無需藥室及導(dǎo)硐。φ 102 中空眼提供臨空面，不裝藥。其中掏槽眼 9個(gè)（其中 3 個(gè)不裝藥），周邊眼 84 個(gè)，輔助眼 173個(gè)。施工時(shí)采用不偶合裝藥結(jié)構(gòu)即采用φ 32 200 小直徑炸藥間隔裝藥結(jié)構(gòu)，炮眼直徑為 40mm，不偶合系數(shù)一般在 ～ 范圍內(nèi)，如下圖所示。裝周邊眼時(shí)按設(shè)計(jì)要求將藥卷捆扎在削好的竹片上，清孔后將竹片連帶炸藥整根裝入；輔助眼裝藥時(shí)首先將已經(jīng)按設(shè)計(jì)段別插入導(dǎo)爆管（含雷管）的起爆藥卷裝入孔底，并使雷管聚能穴朝向孔口方向，然后其他藥卷按設(shè)計(jì)數(shù)量依次裝入，并用炮棍搗實(shí)； 9個(gè)掏槽眼中3個(gè) 102mm中空眼提供臨空面，不裝藥，其他 6 個(gè)炮眼裝藥時(shí)在裝入起爆藥卷之前首先裝入一卷藥卷，然后象裝輔助眼一樣將起爆藥卷、其他藥卷依次裝入并搗實(shí)。當(dāng)這種剪切應(yīng)力超過巖石的抗剪強(qiáng)度時(shí)，巖石就會(huì)產(chǎn)生剪切破壞，當(dāng)爆轟氣體的壓力足夠大時(shí)，爆轟氣體將繼續(xù)推動(dòng)破碎巖塊向徑向拋擲運(yùn)動(dòng)。填塞炮眼可充分利用爆破氣體的破壞作用，降低炸藥消耗，保證爆破后巖塊的破碎程度。 對(duì)已裝好藥的炮眼要及時(shí)用炮泥封堵，周邊眼的封堵長(zhǎng)度不宜小于20cm，封堵材料可應(yīng)地取材，但要求其不可燃并要有可塑性，易于密實(shí)，與炮孔壁摩擦作用大 ，能結(jié)成一個(gè)整體。起爆網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)圖附后。 如果導(dǎo)爆管需接長(zhǎng)時(shí)，首先將導(dǎo)爆管密封頭剪掉，然后將兩根導(dǎo)爆管插入塑料套管中同心相對(duì)，并在套管外用膠布綁緊。雷管應(yīng)捆扎在距導(dǎo)爆管端頭大于 10cm 的位置，導(dǎo)爆管應(yīng)均勻地敷設(shè)在雷管周圍，并用膠布等捆扎牢固。在進(jìn)行爆破時(shí)，所有人員務(wù)必撤離至安全地點(diǎn)。噴混凝土采用兩臺(tái) PBT20濕噴機(jī)進(jìn)行噴混作業(yè)，每臺(tái)噴設(shè)機(jī)配兩名噴射手， 4 人供料，噴射料在洞外用強(qiáng)制式混凝土拌和機(jī)攪拌， 3m3自卸車運(yùn)輸。 切實(shí)搞好特長(zhǎng)隧道施工通風(fēng)防塵和施工排水工作，改善洞內(nèi)作業(yè)環(huán)境，提高工作效率。），盡可能使兩茬炮交界處臺(tái)階小于 15cm。 裝藥及填塞作業(yè) 圍巖條件好時(shí)，隧道出碴完畢即開始鉆爆作業(yè)施工準(zhǔn)備，圍巖條件差時(shí)鉆爆施工準(zhǔn)備在支護(hù)施工完畢后進(jìn)行。裝藥時(shí)仔細(xì)地牽住雷管線，將綁有炸藥的竹簽緩慢放入孔底，堵塞長(zhǎng)度不小于 20cm。 采用簇式起爆網(wǎng)絡(luò)，以保證起爆的可靠性和準(zhǔn)確性。起爆后由爆破作業(yè)人員檢查結(jié)束，確認(rèn)安全后，方可發(fā)出解除信號(hào)，撤出防護(hù)人員。 （四）施工輔助作業(yè) 供風(fēng)、供水 在隧道進(jìn)、出洞口處分別設(shè)一 座空壓機(jī)站，并聯(lián)安裝 20m3/min電動(dòng)空壓機(jī)，供應(yīng)各施工面所需高壓用風(fēng)。 運(yùn)營(yíng)排水：隧道內(nèi)設(shè)雙側(cè)高式水溝。采用φ PVC“雙抗”軟質(zhì)風(fēng)管。 通過對(duì)工作面狀態(tài)、圍巖地質(zhì)變化情況、地下水分布情況 等進(jìn)行全面的了解，預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的施工隱患，做到提前分析，制訂預(yù)案，防患于未然。圍巖變化處適當(dāng)加密，在各類圍巖的起始地段增設(shè)拱頂下沉測(cè)點(diǎn)1～ 2 個(gè)，水平收斂 1～ 2對(duì)。拱頂下沉量測(cè)與凈空水平收斂量測(cè)采用相同的量測(cè)頻率，根據(jù)變形速度和距開挖工作面距離選擇較高的一個(gè)量測(cè)頻率。當(dāng)位移速率無明顯下降，而此時(shí)實(shí)測(cè)位移值已接近表列數(shù)值，或者噴層表面出現(xiàn)明顯裂縫時(shí)，要立即采取補(bǔ)強(qiáng)措施，一并調(diào)整原支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)或開挖方法。 本工程施工中我們采用全站儀設(shè)三維自由站觀測(cè)方法，全站儀自由設(shè)站三維觀測(cè)是從任一觀測(cè)站觀測(cè)若干已知點(diǎn)的方向和距離，通過坐標(biāo)變換求得該自由測(cè)站上儀器中心的坐標(biāo)，以此計(jì)算出其余新點(diǎn)的坐標(biāo)。在隧道出口設(shè)置 4 個(gè)地面基準(zhǔn)點(diǎn)，其中 2點(diǎn)為校核點(diǎn)，地面基準(zhǔn)點(diǎn)用混凝土澆鑄而成，埋置深度 1m，采用對(duì)中桿及圓棱鏡觀測(cè)；在洞內(nèi)襯砌上設(shè)置后視點(diǎn)，由變形點(diǎn)粘貼反射膜片而成，用于坐標(biāo)傳遞。 ②觀測(cè) 觀測(cè)前，對(duì)全站儀的各項(xiàng)軸系誤差及指標(biāo)差進(jìn)行準(zhǔn)確調(diào)校。對(duì)于三次重復(fù)設(shè)站，自由度 v=2。當(dāng)電磁波遇到不同波阻抗界面時(shí)，將發(fā)生反射波和透射波。探測(cè)深度是衰減系數(shù)、天線頻率和介電常數(shù)的函數(shù)。雷達(dá)探測(cè)時(shí)，為解決干擾問題，采用專用實(shí)驗(yàn)支架移動(dòng)天線。在危險(xiǎn)區(qū)邊界用紅繩并掛紅色三角旗圍攔，設(shè)立警示牌、路障等，并每隔20m設(shè)一崗哨。 各類信號(hào)均應(yīng)使爆破警戒區(qū)域及附近人員能清楚地聽到或看到。 爆破的破壞范圍必須嚴(yán)格地與設(shè)計(jì)尺寸相符，做到準(zhǔn)確到位，即“爆上留下、爆左留右、爆前留后”，真正做到準(zhǔn)確爆除預(yù)爆部位，使預(yù)留部位完整無損地保存下來。 注意藥包位置的準(zhǔn)確，無論是深孔或淺孔，藥包位置必須做到準(zhǔn)確無誤。一人點(diǎn)炮超過 5根或福州 市螺洲大橋南接線工程項(xiàng)目 爆破設(shè)計(jì) 34 多人點(diǎn)炮時(shí)應(yīng)點(diǎn)燃信號(hào)引線，信號(hào)引線的燃完時(shí)間應(yīng)比第一次炮眼爆炸時(shí)間至少提前 60S，當(dāng)信號(hào)引線燃完時(shí)，爆破工必須離開工作面。 裝藥點(diǎn)炮，應(yīng)由爆破組長(zhǎng)統(tǒng)一指揮，要嚴(yán)格按爆破設(shè)計(jì)規(guī)定的裝藥量裝藥，并按要求堵塞炮泥。電鉆檢查反手膠皮套絕緣是否良好，防止電纜脫落的裝置是否良好。 鉆眼開門宜用較短鉆桿，其長(zhǎng)度以不超過 80CM 為宜，當(dāng)鉆桿尚未找準(zhǔn)炮眼位置前，風(fēng)門不宜開大，應(yīng)待鉆頭鉆入炮眼后，再完全打開。 在洞內(nèi)運(yùn)送時(shí)，運(yùn)送雷管與炸藥應(yīng)分別放置在帶蓋的容器內(nèi)，嚴(yán)禁混裝。 （八）隧道施工安全技術(shù)措施 鉆孔作業(yè)安全技術(shù)措施 鉆眼前，首先檢查工作 面是否處于安全狀態(tài)，燈光照明是否良好，燈具滿足施工規(guī)范中要求最低規(guī)定亮度，支護(hù)、頂板及兩側(cè)邊墻是否牢固，有無松動(dòng)的巖石，如有松動(dòng)的巖石及時(shí)支護(hù)或清除。 爆破后必須通風(fēng)排煙，且其相距時(shí)間不少于 15 分鐘，并檢查有無殘余炸藥或雷管；有無松動(dòng)石塊；支護(hù)有無損壞與變形等，妥善處理后，工作人員才準(zhǔn)進(jìn)入工作面。 嚴(yán)禁將支撐放在虛碴或軟弱的巖石上，軟弱圍巖地段底面加設(shè)墊板或墊梁，并用混凝土塊塞緊。 正洞采用φ 1300mm通風(fēng)管，以保證隧道作業(yè)人員每一人最少提供3m3/min 新鮮空氣，保持空氣流動(dòng)速度不小于 15m/min，二氧化硅粉塵小于福州 市螺洲大橋南接線工程項(xiàng)目 爆破設(shè)計(jì) 40 1mg/m3，開挖作業(yè)空間的空氣中有害氣體的濃度不超過有關(guān)勞動(dòng)法規(guī)要求的標(biāo)準(zhǔn)。 隧道防水安全保證措施：洞外地質(zhì)調(diào)查過程中，應(yīng)詳細(xì)探明地表徑流及泉水出露點(diǎn)，并做連通性試驗(yàn)。各種電氣設(shè)備和輸電線路有專人進(jìn)行福州 市螺洲大橋南接線工程項(xiàng)目 爆破設(shè)計(jì) 41 檢查、維修、調(diào)整等工作。 直接向洞內(nèi)供電的饋線上，嚴(yán)禁設(shè)自動(dòng)合閘，手動(dòng)合閘時(shí)必須與洞內(nèi)值班人員聯(lián)系。 存在、使用放射性、高毒的儀器設(shè)備或化學(xué)品根據(jù)有關(guān)規(guī)定通過企業(yè)社會(huì)職能管理部門向地方政府衛(wèi)生部門申報(bào)，實(shí)行特殊管理。目前隧道中產(chǎn)生粉塵及有害氣體的主要施工過程為鑿巖、放炮、噴射砼施工等。 （ 3）為減少出碴時(shí)粉塵，出碴前對(duì)碴體進(jìn)行淋水。隊(duì)員從各工程施工隊(duì)中選取，正常情況下隨工程隊(duì)施工，對(duì)突發(fā)事故的應(yīng)急措施進(jìn)行演練，在突發(fā)事故時(shí)快速組建。 應(yīng)急救援的設(shè)備和機(jī)械提前落實(shí)，實(shí)行“定人定崗定設(shè)備”責(zé)任制度，經(jīng)常對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行維護(hù)與保養(yǎng)，始終處于完好無故障狀態(tài)。 重大危險(xiǎn)源緊急預(yù)案措施 本標(biāo)段潛在的重大危險(xiǎn)源主要是隧道施工中斷層破碎帶可能出現(xiàn)的突水、塌方等災(zāi)害。除使用正常的泵站排水外，還要啟動(dòng)備用的排水設(shè)施。第一時(shí)間內(nèi)將人員全部撤離危險(xiǎn)區(qū)，在保證施工人員生命安全的前提下，盡量將機(jī)械設(shè)備撤到安全區(qū)域。確保應(yīng)急救援工作需要。 組建應(yīng)急醫(yī)療隊(duì)，主要任務(wù)是醫(yī)療救護(hù)，由工地醫(yī)療衛(wèi)生室的醫(yī)生和有關(guān)人員組成，配備醫(yī)療器械和藥品。鉆孔均采用濕式鉆孔法，禁止采用干式鉆孔作業(yè)方式施工。 隧道內(nèi)空氣成份進(jìn)行取樣檢驗(yàn)、分析。勞動(dòng)者調(diào)動(dòng)工作崗位，接觸的職業(yè)病危害因素改變時(shí)，重新或補(bǔ)充訂立勞動(dòng)合同。 其次，根據(jù)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)成果正確選擇開挖、支護(hù)方法及相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)。 動(dòng)力線和照明線在隧道的一側(cè)布置。隧道施工中，對(duì)地表 水豐富和地質(zhì)條件復(fù)雜的地層，制定妥善的防排水措施。 隧道開挖中使用柴油機(jī)設(shè)備，在設(shè)備排氣口安裝凈化器。 對(duì)洞內(nèi)拱頂和地表布置的測(cè)點(diǎn)定期觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)洞內(nèi)和地表位移值等于或大于允許位移值，以及地面或洞內(nèi)出現(xiàn)裂縫時(shí)，必須立即通知作業(yè)人員撤離現(xiàn)場(chǎng)，待制訂處理措施后再施工。 機(jī)械裝碴時(shí)，隧道斷 面尺寸必須滿足裝碴機(jī)械安全運(yùn)轉(zhuǎn)，并符合下列要求：裝碴不準(zhǔn)高于車廂；裝碴機(jī)與運(yùn)碴車之間不準(zhǔn)有人；運(yùn)碴車就位和進(jìn)出，派專人指揮。 進(jìn)洞施工人員必須戴經(jīng)檢驗(yàn)合格的防護(hù)用品。 人力運(yùn)送爆破器材時(shí)，炸藥和雷管不淮由一人同時(shí)運(yùn)送；電雷管嚴(yán)禁與帶電物品如干電池和手電筒等一起攜帶運(yùn)送；爆破器材前后 30M內(nèi)，應(yīng)有專人防護(hù)；爆破器材應(yīng)直 接送達(dá)工作地點(diǎn)，不得中途停留。認(rèn)真按照炮位設(shè)計(jì)標(biāo)定位置精心操作，對(duì)鉆孔應(yīng)明確分工，兩鉆臂不得同時(shí)在一豎直面上作業(yè)。 使用電鉆鉆眼時(shí)，鉆眼工必須戴絕緣手套和穿絕緣膠鞋；不得用手導(dǎo)引回轉(zhuǎn)釬子，也不得用電鉆處理被卡住的鋼釬。 鉆眼 鉆眼人員到達(dá)工作地點(diǎn)時(shí)，應(yīng)首 先檢查工作面是否處于安全狀態(tài)。嚴(yán)禁在炸藥加工房以外地點(diǎn)改裝炸藥包等加工作業(yè)。每日放炮時(shí)間及次數(shù)，應(yīng)根據(jù)施工條件有明確規(guī)定，裝藥離放炮時(shí)間不應(yīng)過久。 對(duì)主要施工設(shè)備安裝防護(hù)棚架或防護(hù)網(wǎng)，掌子面架設(shè)移動(dòng)防護(hù)網(wǎng)，防止巖塊飛出，有效保護(hù)人員及設(shè)備安全。 （七） 隧道爆破施工現(xiàn)場(chǎng)安全卡控措施 總則 在爆破施工中應(yīng)貫徹執(zhí)行“安全第一，防預(yù)為主”原則，結(jié)合工程實(shí)際，制定各項(xiàng)安全爆破防范措施。執(zhí)行警戒任務(wù)的人員，應(yīng)安指令到達(dá)指定地點(diǎn)并堅(jiān)守工作崗位。 (5)分辨率 相對(duì)介質(zhì)常數(shù)為 9m時(shí)，橫向分辨率：采用 80Hz天線 時(shí)，在深度為 20m福州 市螺洲大橋南接線工程項(xiàng)目 爆破設(shè)計(jì) 31 時(shí)為 ，采用 100Hz天線時(shí)為 。 (3)天線耦合 天線耦合問題是影響預(yù)報(bào)效果的一個(gè)關(guān)鍵因素，匹配好壞影響天線發(fā)射功率的變化。剖 面的橫坐標(biāo)為連續(xù)測(cè)量時(shí)的水平測(cè)線走距（ m），縱坐標(biāo)為反射波的雙程走時(shí) (ms)。采用非線性回歸和灰色理論對(duì)觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)，建立三種預(yù)測(cè)模型進(jìn)行綜合分析預(yù)測(cè)即： 模型 I rtBeAu ????? 模型 II rtBAu ???? 1 模型 III tAA eABuetu ???????? ])1([)1()1( )0()0(? )13(3)(312??? ??i iFFFS福州 市螺洲大橋南接線工程項(xiàng)目 爆破設(shè)計(jì) 29 上述式中， I， II 為回歸預(yù)測(cè)模型，采用時(shí)間 t 加權(quán)最小二乘計(jì)算參數(shù)A、 B、 r，權(quán)函數(shù)為 ?? ttw / 。觀測(cè)采用記錄測(cè)量模式，所有觀測(cè)數(shù)據(jù)均存儲(chǔ)在 GRM10模塊內(nèi)。變形點(diǎn)由薄鋼板福州 市螺洲大橋南接線工程項(xiàng)目 爆破設(shè)計(jì) 27 ( )彎成直角形狀并用膨脹螺栓錨固在襯砌表面上而成，反射膜片裁成 70mm方片粘在鋼板上，反射膜片與儀器光軸的傾斜角度不大于 30 度。 福州 市螺洲大橋南接線工程項(xiàng)目 爆破設(shè)計(jì) 26 （ 3）觀測(cè)系統(tǒng)配置 全站儀自由設(shè)站三維非接觸觀測(cè)系統(tǒng)由全站儀、反射靶標(biāo)及計(jì)算機(jī)組成。這種方法具有成本低、簡(jiǎn)便可靠、能適應(yīng)惡劣環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，但采用此種方法有以下幾點(diǎn)不利因素：該法對(duì)施工干擾大；由于人為因素對(duì)測(cè)量精度影響較大，測(cè)量質(zhì)量不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生人為錯(cuò)誤，不能保證施工安全；測(cè)速慢，從而更加大了對(duì)施工的干擾；當(dāng)跨福州 市螺洲大橋南接線工程項(xiàng)目 爆破設(shè)計(jì) 25 度大于 15m時(shí)，由于