地鐵隧道與煤氣管線小凈距爆破實(shí)踐李壯清

孫俊鵬　馬玉罄

摘 要：隨著社會發(fā)展進(jìn)程的突飛猛進(jìn)，地鐵建設(shè)已成為城市化發(fā)展的一個(gè)重要標(biāo)志。大連地鐵隧道某出入口位于市中心繁華區(qū)，地下管網(wǎng)錯(cuò)綜復(fù)雜，距隧道拱頂0.7m處有一條煤氣主管線。普通的鉆爆法施工根本無法滿足需要，單純機(jī)械開挖成本高，工效低，工期又長。采用雙層預(yù)裂、斜孔掏槽等一系列鉆爆技術(shù)措施，解決了超小凈距鉆爆施工的技術(shù)難題。為今后同類工程施工提供指導(dǎo)性建議。

關(guān)鍵詞：地鐵隧道；小凈距；斜孔掏槽；預(yù)裂爆破

1 工程概況

大連地鐵隧道某出入口地表為街道商業(yè)區(qū)，周邊建筑物密集，管線、管道眾多。東側(cè)為人流密集的西安路，西側(cè)30m店鋪林立的商業(yè)區(qū)，南側(cè)10m為公交車站及長客站點(diǎn)，北側(cè)15m為沙河口火車站。隧道設(shè)計(jì)跨度7m，高8.35m，斷面面積58.45m2，拱頂距一條直徑300mm的煤氣主管線距離為0.7m（見圖1）。煤氣主管線鋪設(shè)時(shí)采用鉆爆施工，管線下方巖體勢必已受到爆破施工的擾動。因此新隧道的鉆爆作業(yè)必須要保證煤氣主管線不再受爆破振動的破壞，確保煤氣管線不會因隧道拱頂下沉或位移變形而發(fā)生泄漏的事故，同時(shí)還要確保周邊商業(yè)店鋪的財(cái)產(chǎn)不受損失以及行人、乘客的人身安全。

該范圍地質(zhì)受斷層影響，巖體破碎。巖層為全-中風(fēng)化鈣質(zhì)板巖以及全-中風(fēng)化輝綠巖，巖體節(jié)理裂隙極其發(fā)育，連續(xù)性差。

2 爆破設(shè)計(jì)方案

2.1 總體方案

隧道采用臺階法鉆爆施工。上臺階總體采用拱頂?shù)碾p層預(yù)裂，下部斜孔單孔掏槽，中部壓炮的掘進(jìn)方案（見圖2）。下臺階為正常鉆爆施工，這里不做詳細(xì)敘述。

圖1 隧道斷面與管線位置圖 圖2 炮孔分布圖

2.2 孔網(wǎng)及裝藥結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)

詳細(xì)爆破參數(shù)見表1。

2.2.1 拱頂采用雙層預(yù)裂，隔孔裝藥。內(nèi)側(cè)一層孔深1.4m，孔距0.25m，排距0.3m，單孔藥量150g。將藥卷分3段，由導(dǎo)爆索固定裝入孔內(nèi)（見圖3）。外側(cè)一層孔深1.4m，孔距0.25m，每孔裝2根1m長導(dǎo)爆索即可（見圖4）。炮孔均不填塞。裝藥結(jié)構(gòu)均為不耦合裝藥。空孔為裝藥孔增加了臨空面，不耦合裝藥增加了布藥的分散性。這樣可以減少振動速度計(jì)算公式中K和α值，減小爆破振動強(qiáng)度，還可以降低爆壓峰值和延長作用于介質(zhì)的時(shí)間。在其他條件相同的情況下，可以降低爆破振動峰值[3]。

雙層預(yù)裂起爆后，可在主爆區(qū)與被保留巖體間形成一道寬300mm左右的破碎帶，大大降低了主爆區(qū)爆破地震波對被保留巖體的擾動影響，進(jìn)而減弱了對煤氣主管線的振動損傷程度。資料證明，條件相同時(shí)，采用預(yù)裂爆破的降振效果能達(dá)到70～80%[3]。

2.2.2下部不設(shè)置水平掏槽孔，在隧道底板以上2.2m處斜向下鉆孔。斜孔傾角40°～60°之間，孔底落點(diǎn)距掌子面水平距離在1.m～1.3m之間，孔距0.4m，孔深約1.9～1.4m，單孔藥量450g。炮孔填塞（見圖5）。

通過查閱文獻(xiàn)資料，在只有一個(gè)垂直水平臨空面，沒有側(cè)向臨空面時(shí)，孔深過淺，極易產(chǎn)生飛石和沖炮現(xiàn)象[3]。

圖5 斜孔參數(shù)示意圖 圖6 斜孔裝藥結(jié)構(gòu)圖

2.2.3 中上部輔助孔均為水平孔，孔深1.2m，孔距0.8m，排距0.5m、0.7m，單孔藥量225g、300g，為自下而上一次單孔起爆的壓炮炮孔（見圖7）。炮孔填塞。

底板孔為水平孔，孔深1.3m，孔距0.8m，孔藥量450g。炮孔不填塞（見圖9）。周邊孔為水平孔，孔深1.4m，孔距為0.8m，單孔藥量225g，雙孔起爆。炮孔不填塞（見圖8）。

2.3 起爆網(wǎng)路設(shè)計(jì)

拱頂雙層預(yù)裂孔單孔起爆，斜孔、輔助孔臨煤氣主管線巖體部分單孔起爆，遠(yuǎn)離部分雙孔起爆，底板孔、周邊孔均雙孔起爆?？變?nèi)管1～20段充分合理運(yùn)用，孔外用5段連接各起爆部分。拱頂雙層預(yù)裂先行起爆，隨后為一排斜孔，起掏槽效果，最后起爆周邊孔和底板孔。雙層預(yù)裂形成的破碎帶阻斷了主爆區(qū)爆破地震波對被保留巖體的擾動影響，斜孔掏槽為輔助孔創(chuàng)造了新的臨空面，周邊孔及底板孔確定最后輪廓線，至此完成上臺階掘進(jìn)。

3 爆破振動計(jì)算

根據(jù)薩道夫斯基公式計(jì)算爆破振動速度

V=K·（Qm/R）？鄣 （1）

靠近拱頂輔助孔：

V=200×（0.2251/3/1.5）1.8=38.86cm/s

遠(yuǎn)拱頂輔助孔：

V=200×（0.31/3/2.2）1.8=13.44cm/s

下部斜孔：

V=200×（0.451/3/5）1.8=6.83cm/s

4 結(jié)束語

這種下穿距離0.7m的煤氣管線的環(huán)境對于城市地鐵隧道施工來說屬于在復(fù)雜環(huán)境下的高危施工操作，處理不當(dāng)，便會造成極大的損失，小則延誤工期，大則傷及人身安全、影響城市建設(shè)。雙層預(yù)裂孔、斜孔爆破、不耦合裝藥等一系列爆破相關(guān)技術(shù)的運(yùn)用，大大降低了鉆爆法施工對隧道周邊巖體的不良擾動，進(jìn)而減弱了巖體對近距離煤氣管線的傷害，使地鐵隧道得以成功貫通，縮短了工期，提高了工效，降低了成本，工程得以提前竣工。

參考文獻(xiàn)

[1]劉殿中，楊仕春.工程爆破[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2003.

[2]GB6722-2003爆破安全規(guī)程[S].中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn).北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2004.

[3]王旭光，鄭炳旭，張正忠.爆破手冊[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2010.

作者簡介：李壯清，（1986-），工程碩士在讀，研究方向：巖土、地下工程。endprint

摘 要：隨著社會發(fā)展進(jìn)程的突飛猛進(jìn)，地鐵建設(shè)已成為城市化發(fā)展的一個(gè)重要標(biāo)志。大連地鐵隧道某出入口位于市中心繁華區(qū)，地下管網(wǎng)錯(cuò)綜復(fù)雜，距隧道拱頂0.7m處有一條煤氣主管線。普通的鉆爆法施工根本無法滿足需要，單純機(jī)械開挖成本高，工效低，工期又長。采用雙層預(yù)裂、斜孔掏槽等一系列鉆爆技術(shù)措施，解決了超小凈距鉆爆施工的技術(shù)難題。為今后同類工程施工提供指導(dǎo)性建議。

關(guān)鍵詞：地鐵隧道；小凈距；斜孔掏槽；預(yù)裂爆破

1 工程概況

大連地鐵隧道某出入口地表為街道商業(yè)區(qū)，周邊建筑物密集，管線、管道眾多。東側(cè)為人流密集的西安路，西側(cè)30m店鋪林立的商業(yè)區(qū)，南側(cè)10m為公交車站及長客站點(diǎn)，北側(cè)15m為沙河口火車站。隧道設(shè)計(jì)跨度7m，高8.35m，斷面面積58.45m2，拱頂距一條直徑300mm的煤氣主管線距離為0.7m（見圖1）。煤氣主管線鋪設(shè)時(shí)采用鉆爆施工，管線下方巖體勢必已受到爆破施工的擾動。因此新隧道的鉆爆作業(yè)必須要保證煤氣主管線不再受爆破振動的破壞，確保煤氣管線不會因隧道拱頂下沉或位移變形而發(fā)生泄漏的事故，同時(shí)還要確保周邊商業(yè)店鋪的財(cái)產(chǎn)不受損失以及行人、乘客的人身安全。

該范圍地質(zhì)受斷層影響，巖體破碎。巖層為全-中風(fēng)化鈣質(zhì)板巖以及全-中風(fēng)化輝綠巖，巖體節(jié)理裂隙極其發(fā)育，連續(xù)性差。

2 爆破設(shè)計(jì)方案

2.1 總體方案

隧道采用臺階法鉆爆施工。上臺階總體采用拱頂?shù)碾p層預(yù)裂，下部斜孔單孔掏槽，中部壓炮的掘進(jìn)方案（見圖2）。下臺階為正常鉆爆施工，這里不做詳細(xì)敘述。

圖1 隧道斷面與管線位置圖 圖2 炮孔分布圖

2.2 孔網(wǎng)及裝藥結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)

詳細(xì)爆破參數(shù)見表1。

2.2.1 拱頂采用雙層預(yù)裂，隔孔裝藥。內(nèi)側(cè)一層孔深1.4m，孔距0.25m，排距0.3m，單孔藥量150g。將藥卷分3段，由導(dǎo)爆索固定裝入孔內(nèi)（見圖3）。外側(cè)一層孔深1.4m，孔距0.25m，每孔裝2根1m長導(dǎo)爆索即可（見圖4）。炮孔均不填塞。裝藥結(jié)構(gòu)均為不耦合裝藥?？湛诪檠b藥孔增加了臨空面，不耦合裝藥增加了布藥的分散性。這樣可以減少振動速度計(jì)算公式中K和α值，減小爆破振動強(qiáng)度，還可以降低爆壓峰值和延長作用于介質(zhì)的時(shí)間。在其他條件相同的情況下，可以降低爆破振動峰值[3]。

雙層預(yù)裂起爆后，可在主爆區(qū)與被保留巖體間形成一道寬300mm左右的破碎帶，大大降低了主爆區(qū)爆破地震波對被保留巖體的擾動影響，進(jìn)而減弱了對煤氣主管線的振動損傷程度。資料證明，條件相同時(shí)，采用預(yù)裂爆破的降振效果能達(dá)到70～80%[3]。

2.2.2下部不設(shè)置水平掏槽孔，在隧道底板以上2.2m處斜向下鉆孔。斜孔傾角40°～60°之間，孔底落點(diǎn)距掌子面水平距離在1.m～1.3m之間，孔距0.4m，孔深約1.9～1.4m，單孔藥量450g。炮孔填塞（見圖5）。

通過查閱文獻(xiàn)資料，在只有一個(gè)垂直水平臨空面，沒有側(cè)向臨空面時(shí)，孔深過淺，極易產(chǎn)生飛石和沖炮現(xiàn)象[3]。

圖5 斜孔參數(shù)示意圖 圖6 斜孔裝藥結(jié)構(gòu)圖

2.2.3 中上部輔助孔均為水平孔，孔深1.2m，孔距0.8m，排距0.5m、0.7m，單孔藥量225g、300g，為自下而上一次單孔起爆的壓炮炮孔（見圖7）。炮孔填塞。

底板孔為水平孔，孔深1.3m，孔距0.8m，孔藥量450g。炮孔不填塞（見圖9）。周邊孔為水平孔，孔深1.4m，孔距為0.8m，單孔藥量225g，雙孔起爆。炮孔不填塞（見圖8）。

2.3 起爆網(wǎng)路設(shè)計(jì)

拱頂雙層預(yù)裂孔單孔起爆，斜孔、輔助孔臨煤氣主管線巖體部分單孔起爆，遠(yuǎn)離部分雙孔起爆，底板孔、周邊孔均雙孔起爆?？變?nèi)管1～20段充分合理運(yùn)用，孔外用5段連接各起爆部分。拱頂雙層預(yù)裂先行起爆，隨后為一排斜孔，起掏槽效果，最后起爆周邊孔和底板孔。雙層預(yù)裂形成的破碎帶阻斷了主爆區(qū)爆破地震波對被保留巖體的擾動影響，斜孔掏槽為輔助孔創(chuàng)造了新的臨空面，周邊孔及底板孔確定最后輪廓線，至此完成上臺階掘進(jìn)。

3 爆破振動計(jì)算

根據(jù)薩道夫斯基公式計(jì)算爆破振動速度

V=K·（Qm/R）？鄣 （1）

靠近拱頂輔助孔：

V=200×（0.2251/3/1.5）1.8=38.86cm/s

遠(yuǎn)拱頂輔助孔：

V=200×（0.31/3/2.2）1.8=13.44cm/s

下部斜孔：

V=200×（0.451/3/5）1.8=6.83cm/s

4 結(jié)束語

這種下穿距離0.7m的煤氣管線的環(huán)境對于城市地鐵隧道施工來說屬于在復(fù)雜環(huán)境下的高危施工操作，處理不當(dāng)，便會造成極大的損失，小則延誤工期，大則傷及人身安全、影響城市建設(shè)。雙層預(yù)裂孔、斜孔爆破、不耦合裝藥等一系列爆破相關(guān)技術(shù)的運(yùn)用，大大降低了鉆爆法施工對隧道周邊巖體的不良擾動，進(jìn)而減弱了巖體對近距離煤氣管線的傷害，使地鐵隧道得以成功貫通，縮短了工期，提高了工效，降低了成本，工程得以提前竣工。

參考文獻(xiàn)

[1]劉殿中，楊仕春.工程爆破[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2003.

[2]GB6722-2003爆破安全規(guī)程[S].中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn).北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2004.

[3]王旭光，鄭炳旭，張正忠.爆破手冊[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2010.

作者簡介：李壯清，（1986-），工程碩士在讀，研究方向：巖土、地下工程。endprint

摘 要：隨著社會發(fā)展進(jìn)程的突飛猛進(jìn)，地鐵建設(shè)已成為城市化發(fā)展的一個(gè)重要標(biāo)志。大連地鐵隧道某出入口位于市中心繁華區(qū)，地下管網(wǎng)錯(cuò)綜復(fù)雜，距隧道拱頂0.7m處有一條煤氣主管線。普通的鉆爆法施工根本無法滿足需要，單純機(jī)械開挖成本高，工效低，工期又長。采用雙層預(yù)裂、斜孔掏槽等一系列鉆爆技術(shù)措施，解決了超小凈距鉆爆施工的技術(shù)難題。為今后同類工程施工提供指導(dǎo)性建議。

關(guān)鍵詞：地鐵隧道；小凈距；斜孔掏槽；預(yù)裂爆破

1 工程概況

大連地鐵隧道某出入口地表為街道商業(yè)區(qū)，周邊建筑物密集，管線、管道眾多。東側(cè)為人流密集的西安路，西側(cè)30m店鋪林立的商業(yè)區(qū)，南側(cè)10m為公交車站及長客站點(diǎn)，北側(cè)15m為沙河口火車站。隧道設(shè)計(jì)跨度7m，高8.35m，斷面面積58.45m2，拱頂距一條直徑300mm的煤氣主管線距離為0.7m（見圖1）。煤氣主管線鋪設(shè)時(shí)采用鉆爆施工，管線下方巖體勢必已受到爆破施工的擾動。因此新隧道的鉆爆作業(yè)必須要保證煤氣主管線不再受爆破振動的破壞，確保煤氣管線不會因隧道拱頂下沉或位移變形而發(fā)生泄漏的事故，同時(shí)還要確保周邊商業(yè)店鋪的財(cái)產(chǎn)不受損失以及行人、乘客的人身安全。

該范圍地質(zhì)受斷層影響，巖體破碎。巖層為全-中風(fēng)化鈣質(zhì)板巖以及全-中風(fēng)化輝綠巖，巖體節(jié)理裂隙極其發(fā)育，連續(xù)性差。

2 爆破設(shè)計(jì)方案

2.1 總體方案

隧道采用臺階法鉆爆施工。上臺階總體采用拱頂?shù)碾p層預(yù)裂，下部斜孔單孔掏槽，中部壓炮的掘進(jìn)方案（見圖2）。下臺階為正常鉆爆施工，這里不做詳細(xì)敘述。

圖1 隧道斷面與管線位置圖 圖2 炮孔分布圖

2.2 孔網(wǎng)及裝藥結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)

詳細(xì)爆破參數(shù)見表1。

2.2.1 拱頂采用雙層預(yù)裂，隔孔裝藥。內(nèi)側(cè)一層孔深1.4m，孔距0.25m，排距0.3m，單孔藥量150g。將藥卷分3段，由導(dǎo)爆索固定裝入孔內(nèi)（見圖3）。外側(cè)一層孔深1.4m，孔距0.25m，每孔裝2根1m長導(dǎo)爆索即可（見圖4）。炮孔均不填塞。裝藥結(jié)構(gòu)均為不耦合裝藥?？湛诪檠b藥孔增加了臨空面，不耦合裝藥增加了布藥的分散性。這樣可以減少振動速度計(jì)算公式中K和α值，減小爆破振動強(qiáng)度，還可以降低爆壓峰值和延長作用于介質(zhì)的時(shí)間。在其他條件相同的情況下，可以降低爆破振動峰值[3]。

雙層預(yù)裂起爆后，可在主爆區(qū)與被保留巖體間形成一道寬300mm左右的破碎帶，大大降低了主爆區(qū)爆破地震波對被保留巖體的擾動影響，進(jìn)而減弱了對煤氣主管線的振動損傷程度。資料證明，條件相同時(shí)，采用預(yù)裂爆破的降振效果能達(dá)到70～80%[3]。

2.2.2下部不設(shè)置水平掏槽孔，在隧道底板以上2.2m處斜向下鉆孔。斜孔傾角40°～60°之間，孔底落點(diǎn)距掌子面水平距離在1.m～1.3m之間，孔距0.4m，孔深約1.9～1.4m，單孔藥量450g。炮孔填塞（見圖5）。

通過查閱文獻(xiàn)資料，在只有一個(gè)垂直水平臨空面，沒有側(cè)向臨空面時(shí)，孔深過淺，極易產(chǎn)生飛石和沖炮現(xiàn)象[3]。

圖5 斜孔參數(shù)示意圖 圖6 斜孔裝藥結(jié)構(gòu)圖

2.2.3 中上部輔助孔均為水平孔，孔深1.2m，孔距0.8m，排距0.5m、0.7m，單孔藥量225g、300g，為自下而上一次單孔起爆的壓炮炮孔（見圖7）。炮孔填塞。

底板孔為水平孔，孔深1.3m，孔距0.8m，孔藥量450g。炮孔不填塞（見圖9）。周邊孔為水平孔，孔深1.4m，孔距為0.8m，單孔藥量225g，雙孔起爆。炮孔不填塞（見圖8）。

2.3 起爆網(wǎng)路設(shè)計(jì)

拱頂雙層預(yù)裂孔單孔起爆，斜孔、輔助孔臨煤氣主管線巖體部分單孔起爆，遠(yuǎn)離部分雙孔起爆，底板孔、周邊孔均雙孔起爆?？變?nèi)管1～20段充分合理運(yùn)用，孔外用5段連接各起爆部分。拱頂雙層預(yù)裂先行起爆，隨后為一排斜孔，起掏槽效果，最后起爆周邊孔和底板孔。雙層預(yù)裂形成的破碎帶阻斷了主爆區(qū)爆破地震波對被保留巖體的擾動影響，斜孔掏槽為輔助孔創(chuàng)造了新的臨空面，周邊孔及底板孔確定最后輪廓線，至此完成上臺階掘進(jìn)。

3 爆破振動計(jì)算

根據(jù)薩道夫斯基公式計(jì)算爆破振動速度

V=K·（Qm/R）？鄣 （1）

靠近拱頂輔助孔：

V=200×（0.2251/3/1.5）1.8=38.86cm/s

遠(yuǎn)拱頂輔助孔：

V=200×（0.31/3/2.2）1.8=13.44cm/s

下部斜孔：

V=200×（0.451/3/5）1.8=6.83cm/s

4 結(jié)束語

這種下穿距離0.7m的煤氣管線的環(huán)境對于城市地鐵隧道施工來說屬于在復(fù)雜環(huán)境下的高危施工操作，處理不當(dāng)，便會造成極大的損失，小則延誤工期，大則傷及人身安全、影響城市建設(shè)。雙層預(yù)裂孔、斜孔爆破、不耦合裝藥等一系列爆破相關(guān)技術(shù)的運(yùn)用，大大降低了鉆爆法施工對隧道周邊巖體的不良擾動，進(jìn)而減弱了巖體對近距離煤氣管線的傷害，使地鐵隧道得以成功貫通，縮短了工期，提高了工效，降低了成本，工程得以提前竣工。

參考文獻(xiàn)

[1]劉殿中，楊仕春.工程爆破[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2003.

[2]GB6722-2003爆破安全規(guī)程[S].中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn).北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2004.

[3]王旭光，鄭炳旭，張正忠.爆破手冊[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2010.

作者簡介：李壯清，（1986-），工程碩士在讀，研究方向：巖土、地下工程。endprint