地鐵區(qū)間暗挖隧道控制爆破技術(shù)研究

邢常寧

摘要：隨著城市的發(fā)展，地鐵交通已經(jīng)成為城市發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施，地鐵建設(shè)周圍建筑物比較多，如何最大程度降低爆破對建筑物的影響成為地鐵施工建設(shè)的重要內(nèi)容之一。本文結(jié)合青島市地鐵項目3號線土建05標(biāo)江西路站—寧夏路站區(qū)間爆破施工為例，簡單介紹暗挖隧道減震爆破技術(shù)的控制過程和爆破方法。

關(guān)鍵詞：地鐵 暗挖隧道 爆破技術(shù) 設(shè)計

1 工程概況

隨著城市的快速發(fā)展，城市軌道交通建設(shè)速度也在不斷的發(fā)展，軌道交通建設(shè)需要對道路進(jìn)行爆破，而爆破必然會對周圍的建筑產(chǎn)生影響，因此如何協(xié)調(diào)好城市軌道交通建設(shè)與當(dāng)?shù)鼐用竦年P(guān)系成為當(dāng)前軌道交通建設(shè)最為關(guān)鍵的因素。青島地鐵3號線土建05標(biāo)江西路站～寧夏路站區(qū)間，全長712.74m，隧道埋深11m～20m，周圍居民樓比較多，而且地質(zhì)都不適合進(jìn)行較大規(guī)模的爆破行為，因此在此工程段進(jìn)行爆破需要進(jìn)行嚴(yán)密的設(shè)計，防止出現(xiàn)因為爆破威力過大而導(dǎo)致居民生活受到影響，尤其是預(yù)防對居民住宅的影響。

2 鉆爆設(shè)計

2.1 鉆爆設(shè)計原則 由于此施工段涉及居民樓的數(shù)量比較多，其周圍人員流動比較大，施工環(huán)境比較復(fù)雜，因此在進(jìn)行鉆爆時一定要結(jié)合施工環(huán)境以及地質(zhì)情況進(jìn)行合理的安排。因此鉆爆設(shè)計應(yīng)該遵循“減震、安全”的原則，采取多打眼、少裝藥，多分段的方式，通過一定的技術(shù)條件降低因為鉆爆而產(chǎn)生的巨大聲音以及注意碎石的飛裂方向，最大程度降低鉆爆對周圍居民的影響。具體到此工程我們應(yīng)該采取控制爆破裝藥量，多次爆破的方式，多進(jìn)行鉆孔進(jìn)行爆破，嚴(yán)格控制爆破影響范圍，合理設(shè)計安全爆破時的震速。

2.2 爆破設(shè)計

2.2.1 炮眼的布置 因為此工程地質(zhì)屬于軟弱圍巖地質(zhì)，其不適合進(jìn)行較深的鉆孔，因此炮眼的深度應(yīng)該保持：除陶槽眼垂直深度采用1.3m深外，其它眼均采用1.1m深，鉆孔采用YT-28風(fēng)鉆，炮眼直徑為Ф42mm。

2.2.2 爆破安全驗算及裝藥參數(shù)確定 地鐵距離地面建筑約為15m，并且地面建筑多為混凝土建筑，因此根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求安全震速控制應(yīng)該在1.5cm/s以內(nèi)，根據(jù)《爆破安全規(guī)程（GB6722-2003）》中相關(guān)計算公式得出：

Qm = R3（Vk/k）（3/α）

Qm-最大一段允許用藥量（kg）；Vk-震動安全速度，取1.5cm/s；

R-距建筑物距離（30m）；α-炸藥衰減指數(shù)，取2.0；

m-炸藥指數(shù)，取1/3； K-場地因數(shù)，取180。

經(jīng)計算得最大一段用藥量2.56kg>2.25kg，符合《爆破安全規(guī)程（GB6722-2003）》安全要求。

3 爆破安全設(shè)計

3.1 合理設(shè)計爆破方案 由于此工程段的地質(zhì)基巖比較淺，因此需要進(jìn)行多次爆破作業(yè)，同時尤其地面建筑多、人員流動大，爆破施工環(huán)境比較復(fù)雜，為安全生產(chǎn)需要對爆破方案進(jìn)行嚴(yán)密的設(shè)計，將爆破影響控制在允許的范圍內(nèi)，具體方案設(shè)計措施：首先針對不同的地質(zhì)結(jié)構(gòu)采取不同的爆破技術(shù)方案，對軟性巖石采取預(yù)裂爆破技術(shù)而對于硬性的巖石則要使用光面爆破技術(shù)；其次要嚴(yán)格控制爆破震速，遵循安全生產(chǎn)的原則在進(jìn)行爆破作業(yè)準(zhǔn)備時要每個炮眼的用藥量以及炮眼填塞物的長度，并且在進(jìn)行規(guī)模爆破時要進(jìn)行測試爆破試驗，并且爆破試驗的數(shù)據(jù)要以3次以上的實際測量數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。

3.2 降低爆破震動的影響

降低爆破震動將從以下幾個方面入手：①炸藥品種的確定。炸藥品種與炸藥的爆破震動速度有直接影響，根據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，本工程施工中選用防水效果好的乳化炸藥。②起爆網(wǎng)絡(luò)的確定。本工程采用光面爆破技術(shù)，各炮孔起爆順序為：掏槽眼→輔助眼→周邊眼，由里向外逐層起爆。設(shè)計爆破網(wǎng)絡(luò)為孔內(nèi)微差，孔外分段的非電微差起爆技術(shù)。導(dǎo)爆管自3段起連續(xù)段位使用，使段間間隔時間不過大，既能防止地震波相疊加而產(chǎn)生較大的震動，又能連續(xù)起爆。起爆網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)結(jié)：毫秒雷管→導(dǎo)爆管→非電毫秒雷管起爆網(wǎng)絡(luò)。采用孔內(nèi)外結(jié)合微差起爆網(wǎng)絡(luò)，聯(lián)網(wǎng)時要保證后起爆的網(wǎng)絡(luò)不被先起爆的炸斷。③掏槽方式的確定。經(jīng)過多次研究試驗，最終確定區(qū)間下穿建筑物段采用預(yù)打中空孔二級直眼掏槽組合形式進(jìn)行上臺階掏槽爆破。④裝藥結(jié)構(gòu)及填塞的確定。裝藥結(jié)構(gòu)與單孔裝藥量：掏槽眼，輔助眼采用連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)，周邊眼采用間隔裝藥結(jié)構(gòu)，每個炮孔裝藥后的剩余孔段全部用炮泥堵塞。炮泥采用配合比1：3的粘土與砂子混合物，炮孔使用直徑32mm、長30cm，質(zhì)量300g的卷狀乳化炸藥。導(dǎo)爆管全長鋪設(shè)。并加強(qiáng)炮眼堵塞。

4 爆破效果和心得總結(jié)

在進(jìn)行爆破作業(yè)過程中，施工地質(zhì)具有非常復(fù)雜的特征，其具有軟化巖石，也具有硬性巖石，并且?guī)r石的分布結(jié)構(gòu)非常不均勻，這些情況給爆破工作帶來一定的影響，但是通過科學(xué)的爆破工程方案設(shè)計以及使用先進(jìn)的爆破技術(shù)使得爆破工程得到了預(yù)期的效果，即在保證地面建筑物安全的情況下，完成了地鐵隧道內(nèi)的施工要求，雖然在進(jìn)行爆破的過程中也會出現(xiàn)一些爆破用藥量過大或者過小的現(xiàn)象，但是其都在預(yù)期的控制范圍內(nèi)。

在城市市區(qū)進(jìn)行地鐵爆破作業(yè)需要對前期工作進(jìn)行嚴(yán)密的規(guī)劃，在科學(xué)規(guī)范爆破技術(shù)的同時還要協(xié)調(diào)處理與周圍居民的關(guān)系，將爆破帶來的影響降低到最低，同時爆破工作進(jìn)行前要通過相關(guān)公眾熟悉的媒體公布爆破時間；要對爆破施工的地質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查分析，并進(jìn)行爆破試驗，計算出符合爆破區(qū)域地質(zhì)，并根據(jù)該值進(jìn)行限量爆破設(shè)計，控制最大段裝藥量，是控制爆破振動的根本；加強(qiáng)施工過程中的各種監(jiān)測，并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果調(diào)整施工參數(shù)，將各項指標(biāo)控制在預(yù)警范圍內(nèi)。

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