城市淺埋隧道爆破控制施工技術(shù)研究

陸春昌

3.爆破設(shè)計(jì)

總體爆破方案采用導(dǎo)坑超前而后擴(kuò)挖的三步開挖法：第I步開挖超前導(dǎo)坑，選離既有重點(diǎn)保護(hù)物軌道六號(hào)線最遠(yuǎn)的位置為第I步開挖。使既有線隧道產(chǎn)生的爆破振動(dòng)速度較小。其次，為其左部開挖，創(chuàng)造了良好的臨空面，有利于減振。第I、Ⅱ步開挖過后為拱部開挖，即第Ⅲ步開挖創(chuàng)造了更好的臨空面，有利于巖石爆破和減振。

3.1.減震爆破技術(shù)措施

（1）掏槽Ⅰ區(qū)炮眼水壓爆破

為了從根本上降低爆破振動(dòng)效應(yīng)，確保重點(diǎn)保護(hù)物的安全，必須減少炮眼裝藥量。對(duì)于炮眼常規(guī)裝藥結(jié)構(gòu)，減少裝藥量勢(shì)必影響爆破效果，而炮眼水壓爆破可解決這一矛盾。所謂“炮眼水壓爆破”，就是往炮眼中一定位置注入一定量的水，然后用炮泥回填堵塞炮眼，其作用原理是，利用水不可壓縮的特征，充分利用炸藥有效能量。這種水壓爆破經(jīng)理論研究與實(shí)際應(yīng)用，具有顯著的“節(jié)能環(huán)?！弊饔谩?/p>

經(jīng)過試爆，對(duì)于第I步開挖，炮眼水壓爆破的實(shí)際單位用藥量為0.7kg/m3；第Ⅱ、Ⅲ步開挖，由于有寬闊的臨空面，可以逐排起爆，所以單位用藥量與第I步開挖相比大大降低，約為0.35kg/ m3。根據(jù)炮眼分布的不同以及炮眼深度，按照單位用藥量對(duì)每一步開挖的每個(gè)炮眼進(jìn)行了裝藥分配，每個(gè)炮眼裝藥量見表1。第I步開挖裝藥量為21.6kg，第Ⅱ步開挖裝藥量為10.2kg，第Ⅲ步開挖裝藥量為22.2kg。第I步開挖炮眼水壓爆破裝藥結(jié)構(gòu)如圖2所示。往炮眼底部裝入一個(gè)水袋（長(zhǎng)20cm），然后裝所需的炸藥量，根據(jù)炮眼不同深度再裝入2-3個(gè)水袋，最后用炮泥回填堵塞到炮眼口。

3.3 起爆順序與間隔時(shí)間

科學(xué)、合理地調(diào)配炮眼起爆順序與間隔時(shí)間，不但可以提高爆破質(zhì)量，而且還可以降低爆破振動(dòng)效應(yīng)，有利于既有線隧道的安全。

目前使用的導(dǎo)爆管非電起爆系統(tǒng)中的毫秒雷管1-7段，其間隔時(shí)間小于50ms，而7段之后，段與段之間間隔時(shí)間大于50ms。對(duì)于隧道爆破掘進(jìn)，實(shí)際爆破表明起爆間隔大于50ms后爆破振動(dòng)基本不疊加。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)僅有的16個(gè)段別毫秒雷管，第Ⅰ步開挖雷管段別為1、3、5、7-16段，炮眼起爆順序見圖1，同一段別雷管起爆藥量最多為2.8kg（第13段）；第Ⅱ步開挖雷管段別為1、3、5段，同一段別起爆藥量最多為2.4kg（第1段）；第Ⅲ步開挖雷管段別為1、3、5、7、13、14段，同一段別起爆藥量最多為2.7kg（第1段）。

接力式起爆網(wǎng)絡(luò)線路設(shè)計(jì)，本隧道Ⅳ圍巖在雷管段數(shù)足夠的情況下可采用中心軸不對(duì)稱起爆法，相當(dāng)于將爆破網(wǎng)絡(luò)中的用藥量較大的一圈掘進(jìn)眼分成了幾次起爆，減少了每段的用藥量，根據(jù)一次起爆分段并聯(lián)后再串聯(lián)的接線方式，導(dǎo)爆管：雷管采用導(dǎo)爆管引爆，周邊炮眼間隔裝藥并采用導(dǎo)爆索傳爆，見圖3：

4.爆破震動(dòng)速度監(jiān)控量測(cè)

爆破震動(dòng)速度監(jiān)測(cè)主要采用DSVM-4C震動(dòng)測(cè)試儀、891-II型拾震器、計(jì)算機(jī)、打印機(jī)等組成的震動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，測(cè)量過程由計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)行控制。

5.結(jié)語體

通過重慶渝中隧道一年多的爆破掘進(jìn)施工，對(duì)以上兩項(xiàng)重點(diǎn)保護(hù)物的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，第Ⅰ步開挖最大振動(dòng)速度為0.85cm/s，第Ⅱ步為0.7cm/s，第Ⅲ步為0.8cm/s，都在設(shè)定限值內(nèi)，提出該爆破控制技術(shù)應(yīng)用探討：對(duì)今后城市地下工程爆破等發(fā)揮出重要作用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 《重慶兩江大橋設(shè)計(jì)說明》

[2] 王毅才 著《隧道工程》人民交通出版社 [M]. 2006.6.4

[3] 汪旭光 著《爆破設(shè)計(jì)與施工》 冶金工業(yè)出版社 [M].2012.2