淺埋隧道控制爆破技術(shù)

彭 江

(中鐵八局集團(tuán)市政工程有限公司)

1 影響淺埋工程爆破的主要因素

淺埋隧道控制爆破施工受到外界因素的影響較大。具體來說，影響爆破的主要因素有:(l)地質(zhì)差。隧址區(qū)基巖由震旦系甘井子組白云質(zhì)灰?guī)r和角礫狀白云質(zhì)灰?guī)r組成，其上極蓋巖層，連續(xù)性較差，節(jié)理發(fā)育。在地質(zhì)勘探鉆孔控制深度內(nèi)有地下水活動(dòng)。(2)隧道超近間距。新隧道與兩條既有隧道中心線的距離均為17.5 m，相鄰隧道襯砌間的最小凈距僅為5 m。(3)對(duì)地表沉降要求嚴(yán)。由于該工程位于學(xué)校附近，而為了保證學(xué)生和教師的安全，國(guó)家對(duì)學(xué)校附近的地表沉降問題進(jìn)行了嚴(yán)格的規(guī)定，因此，地表沉降問題必須引起工作人員的重視，最好將沉降值控制在0.5 m 以內(nèi)。

2 淺埋隧道控制爆破技術(shù)復(fù)雜性

隧道開挖工程是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，經(jīng)常使用的方法有兩種，其一是鉆爆法，這種方法的適用范圍比較廣泛，且施工工藝簡(jiǎn)單，對(duì)工作人員的專業(yè)素質(zhì)要求較低，因此，施工成本較低，經(jīng)濟(jì)效益明顯。此外，鉆爆法能夠適用于一些巖石比較堅(jiān)硬的地區(qū)。由于優(yōu)點(diǎn)眾多，可以預(yù)測(cè)，鉆爆法將是淺埋隧道爆破的主要方法之一。其二是盾構(gòu)法，這種方法的適用范圍比較小，但是也是一種不可或缺的淺埋隧道爆破施工方法之一，未來也有較為廣泛的應(yīng)用前景。淺埋隧道爆破施工比較復(fù)雜，容易產(chǎn)生很大的震動(dòng)，對(duì)于巖土層比較薄的地區(qū)，很容易引起基巖破碎，因此，保證地質(zhì)的穩(wěn)定性成為施工中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。比如一些隧道建立在城鎮(zhèn)附近，或者城鎮(zhèn)上方，施工為了避免給城鎮(zhèn)居民帶來影響，必須做好消除噪音的工作，同時(shí)減少震動(dòng)帶來人們的恐慌。結(jié)合工程的實(shí)際情況，本工程隧道爆破施工的復(fù)雜性和難點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn):第一，工程規(guī)模較大，且地質(zhì)條件復(fù)雜，因此，爆破的次數(shù)較多，可能會(huì)給周圍的居民的生產(chǎn)生活造成不好的影響，同時(shí)，為了安全，需要多次爆破，這樣就耽誤了工期，同時(shí)也增加了成本。第二，由于工程規(guī)模較大，因此，涉及的區(qū)域也較多，為了節(jié)約時(shí)間，一般多個(gè)施工單位同時(shí)進(jìn)行，這樣就會(huì)增加爆破作業(yè)的復(fù)雜性。第三，本工程所處區(qū)域的地質(zhì)條件比較復(fù)雜，而且比較多變，這就增加了淺埋隧道爆破施工的難度。第四，采用人性化的爆破控制后，對(duì)爆破參數(shù)及控制指標(biāo)要求更高。

3 淺埋隧道爆破振動(dòng)控制

3.1 地下管線爆破振動(dòng)控制

城市的正常運(yùn)轉(zhuǎn)離不開眾多的地下管線，地下管線的安全是保證城市發(fā)展以及人們生產(chǎn)、生活的重要措施之一。而淺埋隧道施工的開展或多或少會(huì)給地下管線造成破壞，一旦破壞就會(huì)造成嚴(yán)重的影響。特別是煤氣管線的爆炸，不僅會(huì)給城市發(fā)展和人們的生活帶來很大影響，還會(huì)危及工作人員的生命和財(cái)產(chǎn)安全。因此，在具體的施工中，需要特別謹(jǐn)慎。通常來說，地下管線的破壞類型主要有管道接口、管段、附件等等。地下管線受地震波影響的大小與以下幾點(diǎn)有關(guān):

(1)埋深。由于淺埋隧道施工只在地下一定的深度內(nèi)施工，因此，如果管線的埋深較深，就不會(huì)受到隧道施工的影響，相對(duì)來說，比較安全。反之，則容易受到隧道施工的影響。(2)場(chǎng)地土特性及地貌特。根據(jù)調(diào)查分析，如果工程所在區(qū)域的地質(zhì)條件比較簡(jiǎn)單、穩(wěn)定，那么施工時(shí)就不會(huì)給地下管線造成很大影響。(3)管材及管道結(jié)構(gòu)。根據(jù)資料調(diào)查，地下管線的材質(zhì)特征是其受到地震波影響大小的重要決定因素之一，且，小口徑的管道受到隧道施工的影響較大。

3.2 淺埋隧道爆破振動(dòng)指標(biāo)

淺埋隧道的施工，回避不開因長(zhǎng)期隧道掘進(jìn)引發(fā)的振動(dòng)危害問題?？紤]到工程施工的安全，并制定了一些列規(guī)定。同時(shí)根據(jù)工程的實(shí)際情況確定質(zhì)點(diǎn)震動(dòng)速度，保證工程安全。

3.3 淺埋隧道爆破主要減振措施

(1)減振掏槽爆破。減震掏槽爆破是減少淺埋隧道爆破的重要措施之一，且應(yīng)用范圍比較廣泛。(2)預(yù)裂爆破隔振。這種方法應(yīng)用起來比較復(fù)雜，因此，必須做好充分的事前準(zhǔn)備。(3)毫秒微差延時(shí)起爆減振。這種方法效果較好，但是施工工序比較復(fù)雜，具體來說，表現(xiàn)在以下幾點(diǎn):淺埋隧道爆破時(shí)地表振動(dòng)頻率較低，一般在100 Hz 以下;振動(dòng)持續(xù)時(shí)間在2 s 以內(nèi)，但在縱、橫向振動(dòng)持續(xù)時(shí)間大時(shí)，可達(dá)200 ms，垂直向可達(dá)100 ms。(4)其他減振爆破技術(shù)。除了上述幾種應(yīng)用范圍比較廣泛，且比較常見的方法之外，還有隧道水壓爆破、定向聚能預(yù)裂爆破、機(jī)械預(yù)切槽法、靜態(tài)破碎法等。

4 結(jié)束語

綜上所述，淺埋隧道爆破施工技術(shù)是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，需要注意的問題有很多，在具體的實(shí)踐中需要注意考慮其復(fù)雜性并做好減震措施，保證工程和工作人員的安全?？梢灶A(yù)測(cè)，淺埋隧道爆破技術(shù)在我國(guó)交通行業(yè)中的應(yīng)用將會(huì)越來越廣泛，也會(huì)受到越來越多的人的關(guān)注。鑒于淺埋隧道爆破施工技術(shù)對(duì)于我國(guó)交通行業(yè)發(fā)展的重要性，因此，本文研究這個(gè)課題具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

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