蒙華鐵路爆破施工對臨近高速公路影響分析

李書安

【摘 要】研究目的：蒙華鐵路煤運(yùn)通道DK880+900～DK882+200段因鄰近既有滬陜高速公路，兩線間距不足100m，鐵路站前工程爆破施工可能對滬陜高速公路的安全運(yùn)營產(chǎn)生影響。本文對蒙華鐵路煤運(yùn)通道臨近既有高速公路段爆破施工的工藝、工法、技術(shù)參數(shù)等進(jìn)行分析與研究。研究結(jié)論：新建蒙華鐵路距公路塹頂35m外地段，以最大藥量120kg進(jìn)行爆破開挖，爆破施工產(chǎn)生的振動均在安全允許范圍內(nèi)。在距公路塹頂35m以內(nèi)地段，路塹石方開挖爆破在逐次爆破中需逐漸減少炮孔數(shù)、孔深及單孔藥量，并對炮孔加強(qiáng)覆蓋，直至臨近公路塹頂5m范圍，采用人工或機(jī)械開挖，以保證安全。

【關(guān)鍵詞】鐵路；高速公路路；并行段；爆破

The effect of the excavation blasting construction of the Meng Hua railway on the nearby highway.

LI Shu-An

（China Railway Siyuan Survey and Design Group CO.，LTD ， Wuhan， Hubei 430063， China）

【Abstract】Research purposes： The excavation blasting construction of the Meng Hua railway project may threaten the safe operation of Shanghai–Xi'an expressway， for their line spacing is less than 100m. In this paper， the methods and technical parameters of excavation blasting construction have been studied to ensure the safe operation of Shanghai–Xi'an expressway.

Research results： When the distance from Meng Hua railway to the top of expressway cutting slope is greater than than 35m and the maximum explosive charge weight is less than 120kg， the vibration velocity is within safe level. In order to ensure safety， the number of the blasthole and the explosive charge weigh should be reduced，when the distance is less than 35m. If the distance is within 5m， slope excavation is suggested to use machine or man to dig.

【Key words】Railway； motorways； Parallel Paragraph； explosion

1 工程概況

新建蒙華鐵路煤運(yùn)通道工程DK880+900～DK882+200段與滬陜高速公路并行，與既有公路間距為6～100m，鐵路路肩高程比高速公路高約5～7m，如圖1、圖2。該區(qū)間內(nèi)鐵路主要工程為西峽東站路基工程，高速公路均以路基方式通過。

2 地層巖性

根據(jù)勘察揭示，場區(qū)的巖土層按其成因分類主要有：1、第四系洪坡積（Q4Pl+dl）及殘坡積（Q4el+dl）層，主要粉質(zhì)黏土組成，分布于丘坡表層；2、白堊系上統(tǒng)（K2s）泥質(zhì)砂巖。地層按由新到老簡介如下：

（1）-4-4 粉質(zhì)黏土，灰黃褐色，硬塑，厚1～8.0m，Ⅱ級，W=22.84%，r=20kN/m3，e=0.66，Cu=87.5kPa，Φu=19.1°，平均標(biāo)貫擊數(shù)N=27.4擊，Es=8.85MPa，σ0=180kPa。

（4）-3-1泥質(zhì)砂巖，全風(fēng)化，呈土狀，紅褐色，夾強(qiáng)風(fēng)化碎塊。厚0～6.0m，Ⅲ級，σ0=200kPa。

（4）-3-2泥質(zhì)砂巖，強(qiáng)風(fēng)化，紅褐～灰白色，厚1.6～26m，Ⅳ級，σ0=300kPa；

（4）-3-3泥質(zhì)砂巖，弱風(fēng)化，紅褐～灰白色，泥砂質(zhì)結(jié)構(gòu)，Ⅳ級，σ0=400kPa；

3 鐵路爆破施工對鄰近滬陜高速公路安全影響分析

3.1 路塹開挖石方爆破施工方案

由于區(qū)域爆破施工為大型石方爆破，根據(jù)本工程特點(diǎn)，采用中深孔爆破為主，淺孔為輔的方法，中深孔爆破中炮孔多采用梅花配置。起爆網(wǎng)絡(luò)采取電雷管、導(dǎo)爆管雷管混合復(fù)式起爆網(wǎng)絡(luò)。為確保起爆，孔內(nèi)的導(dǎo)爆管雷管和孔外的起爆、傳爆雷管都采用雙枚。

炮孔均采用潛孔鉆機(jī)垂直于作業(yè)面鉆孔施工，排間呈梅花形，如圖3、圖4所示。在距公路塹頂35m以外地段，參考既有工程爆破經(jīng)驗(yàn)，以常規(guī)部位一次性爆破范圍25m*14m，孔深2～7m，梅花形布置，共5排孔，炮孔孔徑90mm，共43孔，總米203m。前排抵抗線3m，排距3m，孔距3.5m，設(shè)計(jì)單段最大藥量120Kg。

3.2 爆破振動速度控制值

根據(jù)相關(guān)爆破規(guī)范[1]，評價(jià)各種爆破對不同類型建（構(gòu)）筑物和其他保護(hù)對象的振動影響，應(yīng)采用不同的安全判據(jù)和允許標(biāo)準(zhǔn)。地面建筑物、電站（廠）中心控制室設(shè)備、隧道及巷道、巖石高邊坡和新澆大體積混凝土的爆破振動判據(jù)，采用保護(hù)對象所在地基質(zhì)點(diǎn)峰值振動速度和主振頻率。爆破振動安全允許標(biāo)準(zhǔn)（部分）詳見表1。

因爆破規(guī)范[1]，沒有針對公路路基明確的爆破振動安全允許標(biāo)準(zhǔn)，考慮到交通工程設(shè)施安全特殊性，本文參照《鐵路工程爆破振動安全技術(shù)規(guī)范》（征求意見稿）中爆破振動安全控制標(biāo)準(zhǔn)，對公路路基采用鐵路軌道（路基）的控制標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行爆破振動影響評估，其安全允許值詳見下表2。

參照以上各表中的爆破振動安全允許值，并結(jié)合既有線旁類似控制經(jīng)驗(yàn)，對高速公路不同類型建（構(gòu)）筑物爆破振動控制值的選取詳見表3。

3.3 爆破振動速度計(jì)算

爆破振動安全允許振速，可按下式計(jì)算：

R —— 爆源至保護(hù)建筑的距離，單位為米（m）；

Q —— 炸藥量，齊發(fā)爆破為總藥量，延時爆破為最大一段藥量，單位為千克（kg）；

V —— 保護(hù)對象所在地質(zhì)點(diǎn)振動安全允許速度，單位為厘米每秒（cm/s）；

K、α —— 與爆破點(diǎn)至計(jì)算保護(hù)對象間的地形、地質(zhì)條件有關(guān)的系數(shù)和衰減指數(shù)，可按表4選取，或通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定。

根據(jù)該工程周圍環(huán)境、工程地質(zhì)情況，與爆破點(diǎn)至計(jì)算保護(hù)對象間的地形、地質(zhì)條件有關(guān)的系數(shù)和衰減指數(shù)，取K=250、α=1.8。

代入上式，計(jì)算結(jié)果詳見表4和表5。

綜上所述，新建蒙華鐵路煤運(yùn)通道DK880+900～DK882+200段距公路塹頂35m以外地段，以最大藥量120kg進(jìn)行爆破開挖產(chǎn)生的振動均在安全允許范圍內(nèi)，不會對鄰近滬陜高速公路路基、巖質(zhì)邊坡工程及公路安全運(yùn)營造成影響。

4 小結(jié)

1）在距公路塹頂35m以外地段，以最大藥量120kg進(jìn)行爆破開挖，爆破施工產(chǎn)生的振動均在安全允許范圍內(nèi)，不會對鄰近滬陜高速公路路基、巖質(zhì)邊坡工程及公路安全運(yùn)營造成影響。。

2）距公路塹頂35m以內(nèi)地段，路塹石方開挖爆破在逐次爆破中需逐漸減少炮孔數(shù)、孔深及單孔藥量，并對炮孔加強(qiáng)覆蓋，直至臨近公路塹頂5m范圍，采用人工或機(jī)械開挖，以保證安全。

【參考文獻(xiàn)】

[1]GB6722-2014，爆破安全規(guī)程[S].

GB6722-2014，Safety regulations for blasting [S].

[責(zé)任編輯：張濤]