铁路隧道钻爆法施工工序及其关键节点

苗峰山

(中铁十九局集团第二工程有限公司，辽宁 辽阳　111000)



铁路隧道钻爆法施工工序及其关键节点

苗峰山

(中铁十九局集团第二工程有限公司，辽宁 辽阳111000)

摘要：将新柏木垭隧道作为主要研究对象，简单叙述了钻爆法基本原理及其在铁路隧道施工中的应用，并提出了钻爆法施工的主要工序与关键节点，最后根据工程实际情况总结了合理运用钻爆法施工的有效策略，旨在为提高钻爆法施工水平，确保隧道工程施工质量与安全提供科学的参考和指导。

关键词：铁路隧道；钻爆法；施工工序；关键节点

1工程概况

本隧道为单线铁路隧道，西安至安康增建二线铁路新柏木垭隧道位于旬阳县旬河左岸，地处陕西秦岭岭南中低山区，围岩较破碎，千枚岩夹灰岩，节理发育，山高谷低，坡面陡峻，岭高沟深，植被茂密。地面高程270～810 m，相对高差200～500 m。

2钻爆法基本原理与应用

2.1钻爆法基本原理

在经济发展与铁路规划的双重带动之下，铁路建设事业得到了长足的进步和发展。由于受到地理条件等因素的影响，铁路隧道所需穿过地形条件十分复杂，而且隧道针对施工质量、安全性以及使用耐久性均具有较高的要求，这些都不同程度的为铁路隧道施工提出了更高的要求。

钻爆法主要是通过钻设孔眼、填装炸药、实施定向爆破开挖的施工技术，该技术从最初的由人工进行凿孔、使用雷管逐级引爆的方式，发展至当前使用凿岩台车，结合毫秒爆破技术、光面爆破技术等先进手段，实现了高精度、高安全性的施工爆破。在铁路隧道施工中全面运用钻爆法，一方面它可以促进隧道工程的进一步发展，提升施工质量与效率，另一方面在工程不断发展的进程中，钻爆法也得到了一定的优化和进步。

2.2钻爆法应用

在铁路隧道施工过程中，钻爆法有着极其重要的作用和意义，在实际情况中，较为常用的施工方法可以分为四类，分别为：

(1) 全断面一次性开挖；

(2) 分断面两次性开挖；

(3) 台阶开挖；

(4) 导坑施工开挖，除第一种属于整体开挖外，其余三种均为分步开挖方式。

这些方法有着各自的优点和缺点，依照不同的外界条件与工程需求，遵循因地制宜的基本原则，运用合理且与工程实际相符的钻爆方法。就全断面一次性开挖而言，该施工方法主要适用于围岩结构相对稳定、完整，开挖进尺宜控制在3 m以内。所以在开展施工之前，应切实做好统筹规划，运用满足需求的原理与施工方法，进而在保证安全的基础上提高工程施工质量。

3钻爆法施工工序与关键节点

铁路隧道施工实质上就是一种风险系数高、难度突出的工作，加之运用钻爆法等先进施工技术，更是提高了施工的技术含量，对于技术应用水平的要求极为严格。由于铁路隧道具有极高的重要性，所以隧道施工工序需要具备足够的严谨性，其中关键点的把握和控制更应该细致入微，从工程整体的角度进行分析。隧道施工过程中，应始终遵循“安全、高效、规范”的基本原则，严格按照“围岩防护、注重环保、动态监管”等方式进行施工操作。这样的要求在到一定程度上对施工带来了一定的困难，所以切实掌控钻爆施工过程中的主要工序与关键节点逐渐成为提高施工水平，解决施工问题的最为有效的手段，与工程施工的成败有着直接的联系。

钻爆施工工序主要可以分为以下几点：隧道洞口施工、洞身断面开挖、超前支护、初期支护、衬砌与仰拱、防水与排水、地质预测以及围岩监控等。需特别注意的是，由于施工会受到自然地理等条件的影响，所以并不是任何一种钻爆施工都需必须经过上述工序，对于一些地理条件相对简单，且围岩稳定，可适当减少工序，以节省资源和成本投入。在有必要的情况下采取混凝土喷射的方式进行临时支护。运用喷锚的方式设置永久支护是一种常见的支护方法。除此之外，不同的施工方法并不是完全单一、独立的，在整套体系当中，有很多情况是需要进行综合应用的。

对于铁路隧道钻爆施工，其中的关键节点必须全程贯彻“目标明确、综合管控、及时执行”的体系。在国内铁路建设事业持续发展的进程中，展现出了广阔的发展前景，然而由于受到地理环境等因素的直接影响，铁路建设需要克服多种多样的困难，使得施工难度大大增加，外界的诉求也再逐渐增多。由此可见，铁路隧道钻爆施工中的关键节点分析掌握显得至关重要。因此在施工过程中，应在短时间内，明确目标，大力推动执行并强化过程管理，从而对关键节点进行良好的把控。

4合理运用钻爆法施工的有效策略

4.1计划前置

计划前置的主要内容是指对施工建设过程中的需求进行完善的筹备，包括施工现场地形地质勘察结果、施工人员及设备就位等，在施工准备结束之后，向有关部门报批，同时根据工程规模等基本情况制定周密的倒排计划，逐步细化工作项目，明确竣工时间，并完成责任分配等工作。在开展钻爆施工时，应全面落实基本原则，对即将面临的各类地质问题进行细致的考量和预测，并对围岩变化可对具体施工造成的影响进行综合分析，进而得出完备的计划方案，为后续施工的有序进行奠定良好的基础。

4.2充分结合关键节点

在开展施工以前需确定所用的施工方法与关键节点，并对其进行严格的控制，保证施工方案可以满足预期要求，注重每一个细节。首先，应注重逻辑思考，明确具体目标，采取相应的施工方法，充分掌握现已具备的实际条件和优势，并制定应急预案，进而从根本上保障施工安全。比如在对隧道洞口进行施工之前，需对边坡及以上的山坡实际情况进行考察，明确其稳定状况，全面清除危石、悬石，同时在施工过程中进行动态监测，采取必要的防护措施。只有在充分结合关键节点的基础上，才可使每个环节有序连接，安全快速推进施工。

4.3优化施工管理

规范每一名施工人员的行为，通过培训教育提升他们的质量控制与安全意识，并对施工策略进行整体优化。隧道钻爆施工难度与技术要求均较高，并且施工安全的重要性也尤为突出，所以施工现场管理控制有着决定施工安全和质量的重要作用，同时也是有效推动施工顺利开展的主要措施。基于此，还要根据工程施工实际面临的外界环境，对施工方法进行整改和优化，将降本增效作为根本目标，对于施工管理的优化创新，可从以下几方面入手：

(1) 明确主要的施工目标，即为在后续施工过程中，需面对各类问题所要完成的目标；

(2) 在施工目标明确之后，需根据现有条件、外界因素等选取所用的手段和方法；

(3) 将钻爆施工方案与规划以文本的形式给出，以便于评估和审批，若钻爆施工方案与规划未能通过评估审批，需结合审批与工程要求，对其进行整改和优化，进而达到推动铁路隧道工程持续发展的根本目的。

参考文献：

[1]石真.中硬岩铁路隧道钻爆法快速开挖施工技术[J].商品与质量·理论研究，2014,(2).

[2]张培磊.铁路隧道施工亟待解决的若干技术问题探讨[J].中小企业管理与科技,2014,(3).

[3]肖毅.复杂地质条件下铁路隧道施工技术研究[J].低碳世界,2014,(1).

[4]张民庆,黄鸿健,吴川,等.铁路隧道施工围岩变形安全等级的研究与应用[J].铁道工程学报,2014,(11).

Discussion on construction procedure of drilling and blasting method and critical node in railway tunnels

MIAO Feng-shan

(China Railway 19th Bureau Group 2nd Co., Ltd.，Liaoyang，Liaoning 111000,China)

Abstract:Taking New BaiMuYa Tunnel as the main research subject, this article briefly describes the basic principles of drilling and blasting method and its applications in railway tunnel construction. It also puts forward the construction procedure of drilling and blasting method and critical node. At last, according to the practical situation of the project, the article summarizes the rational strategies of drilling and blasting method. It aims to improve the construction level of drilling and blasting method, provides scientific references and guidance to ensure tunnel construction’s quality and safety.

Keywords:railway tunnel;drilling and blasting method;construction procedure;critical node

中图分类号：U455

文献标识码：C

文章编号：1008-3383(2016)01-0118-02

作者简介：苗峰山(1981-)，男，安徽阜阳人，助理工程师，研究方向：铁路隧道。

收稿日期：2015-09-25