隧洞下穿村莊段的減震爆破控制研究

吳清貴 石偉民

摘? 要：為保障人民群眾生活質(zhì)量，黨和政府始終高度關(guān)注基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的有關(guān)問題，特別是近年來更是在解決水利設(shè)施不足方面做出了巨大努力，各種各樣的水利基礎(chǔ)設(shè)施如同雨后春筍般紛紛涌現(xiàn)，隧洞作為水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要項(xiàng)目，自然得到了越來越多的關(guān)注。本文根據(jù)廈沙高速公路戴云山隧道項(xiàng)目具體的工作經(jīng)驗(yàn)，對隧洞下穿村莊段的減震爆破控制措施進(jìn)行了深入研究。

關(guān)鍵詞：下穿村莊;房屋測試;減震措施

引言：隧洞施工本身具有一定的復(fù)雜性，而在下穿村莊的情況下，其爆破施工可能會(huì)給村莊原有建筑和巖土結(jié)構(gòu)造成影響，導(dǎo)致村民的日常生產(chǎn)生活受到影響，如何保證隧洞下穿村莊段的減震爆破控制效果，成為了工作人員必須要研究的重要課題之一。平風(fēng)寨隧道位于福建省泉州市德化縣上涌鎮(zhèn)西溪村，該隧道采用分離式，隧道左右線均位于直線上;右洞進(jìn)口樁號為YK84+955～ YK86+405，長1450米;左洞進(jìn)口樁號為ZK84+936～ ZK86+463，長1527米。隧道左、右線圍巖級別為V、IV、Ⅲ，左右洞各為為13個(gè)圍巖段。在今后的工作中，工作人員可通過優(yōu)化鉆爆設(shè)計(jì)、做好減震措施等策略，降低隧洞爆破施工造成的不利影響。

一、優(yōu)化鉆爆設(shè)計(jì)

隧洞指的是水利工程中承擔(dān)輸水任務(wù)和泄洪任務(wù)的一種設(shè)施，根據(jù)隧洞功能的差異，可以分成放水隧洞和泄水隧洞兩種，隧洞施工經(jīng)常涉及穿山開挖等問題，而爆破施工則稱為解決巖土結(jié)構(gòu)阻礙的必然手段。但是與此同時(shí)也必須看到，隧洞爆破施工所帶來的地震波可能會(huì)給附近的地表建筑物和地下構(gòu)筑物等造成一定的影響，而隧洞下穿村莊段的爆破施工，所造成的影響更是不容小覷。為了確保下穿村莊段的爆破穩(wěn)定性，工作人員應(yīng)在保證開挖效率和進(jìn)尺合理性的基礎(chǔ)上，盡可能采取措施優(yōu)化鉆爆設(shè)計(jì)，降低爆破施工給村莊道路和民房造成的影響，達(dá)到提升施工綜合效益的目標(biāo)。結(jié)合隧洞開挖施工的實(shí)際情況來看，可從以下幾方面分別入手優(yōu)化鉆爆設(shè)計(jì)：首先，在保證隧洞開挖質(zhì)量的基礎(chǔ)上，通過對隧洞施工周邊村莊原有支護(hù)結(jié)構(gòu)、地表建筑物、既有道路進(jìn)行分析，明確其能承受的爆炸能量，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)工作。其次，要對目前比較常見的爆破控制技術(shù)進(jìn)行了解，利用爆炸效果穩(wěn)定且可控性強(qiáng)的光面爆破技術(shù)開展施工，達(dá)到降低震動(dòng)影響、降低爆炸音量的效果，還需要在此基礎(chǔ)上考慮本地區(qū)的地質(zhì)條件等，合理選擇爆破設(shè)備，保證鉆爆設(shè)計(jì)水平。第三，要對隧洞下穿村莊段的減震爆破施工中途經(jīng)的巖土結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行分析，確定最佳的起爆點(diǎn)間距和炮眼位置等，將周邊炮眼與輔助炮眼設(shè)置在垂直面上。第四，俗話說沒有規(guī)矩不成方圓，為確保隧洞下穿村莊段的減震爆破控制效果，工作人員必須要嚴(yán)格遵守有關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，通過對《爆破安全規(guī)程》有關(guān)規(guī)定的細(xì)致分析，確定隧洞下穿村莊段的減震爆破施工中最大的震動(dòng)波速等數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上選擇爆炸速度慢、爆炸強(qiáng)度低的炸藥進(jìn)行施工。第五，要選擇適當(dāng)?shù)睦坠茏鳛槠鸨O(shè)備，一般來說可以選用微差毫秒雷管，這種雷管的特征在于其爆炸間隔可控，能夠避免短時(shí)間內(nèi)兩處起爆點(diǎn)形成的地震波疊加，降低隧洞下穿村莊段爆破施工造成的影響。另外，還需要對周邊炮眼的用藥量進(jìn)行控制，通過竹片等實(shí)現(xiàn)隔離裝藥，確保隧洞爆破目標(biāo)點(diǎn)周邊形成形狀穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，降低對村莊建筑及道路的影響。最后，要根據(jù)每一次爆破施工的實(shí)際情況，適當(dāng)調(diào)整后續(xù)爆破施工的掏槽眼形式及爆破參數(shù)等，從而達(dá)到節(jié)省爆破成本、降低爆破影響等一系列目標(biāo)。

二、做好減震措施

1.分部分臺(tái)階開挖，多次裝藥爆破

為了保證隧洞下穿村莊段的減震爆破控制效果，工作人員可選擇臺(tái)階開挖技術(shù)，通過對進(jìn)尺的有效控制以及對臺(tái)階結(jié)構(gòu)參數(shù)的控制，保證爆破影響控制效果，在臺(tái)階結(jié)構(gòu)開挖結(jié)束后，按照從下到上的順序進(jìn)行爆破。另外，在處理上臺(tái)階的時(shí)候需要適當(dāng)?shù)貙⑻筒畚恢迷O(shè)計(jì)在臺(tái)階底部，從而拉長爆破位置和地表結(jié)構(gòu)之間的距離，達(dá)到隧洞下穿村莊段的減震爆破控制目標(biāo)。

2.調(diào)整減震掏槽形式

隧洞爆破震動(dòng)造成的影響非常大，根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)來看，掏槽孔爆破所產(chǎn)生的震動(dòng)速度遠(yuǎn)大于其他形式，所以工作人員必須合理調(diào)整掏槽位置和施工方法，比如說楔形掏槽就具有施工難度低、臨空面條件好的優(yōu)勢，能夠避免嚴(yán)重的震動(dòng)影響，因此得到了越來越多的應(yīng)用。除此之外，在選擇減震掏槽形式的時(shí)候，工作人員還需要考慮本地區(qū)的地質(zhì)條件以及現(xiàn)場施工能力等，確保隧洞下穿村莊段的減震爆破控制的有效性。

3.進(jìn)行光面爆破

所謂的光面爆破，指的是借助科學(xué)合理的爆破方法，通過調(diào)整爆破參數(shù)等方法，對待施工區(qū)域進(jìn)行分區(qū)塊、分階段微差爆破的一種爆破方式，其爆破后產(chǎn)生的輪廓線與方案要求一致，臨空面平整規(guī)則，具有一定的應(yīng)用價(jià)值。為確保光面爆破的有效性，工作人員需要對周邊炮眼間距、炮眼深度等進(jìn)行合理控制，同時(shí)根據(jù)爆破所需強(qiáng)度調(diào)整裝藥量，避免過大的、過于集中的震動(dòng)波給村莊建筑道路造成負(fù)面影響。

4.做好爆破震動(dòng)監(jiān)測

隧洞下穿村莊段的爆破施工，能夠縮短隧洞施工所需要的時(shí)間、提高施工效率，但是與此同時(shí)，炸藥起爆過程中不可避免地會(huì)造成飛石和震動(dòng)問題，這不符合居民區(qū)爆破安全施工要求，而爆破震動(dòng)監(jiān)測指的是利用各種監(jiān)測設(shè)備、確定爆破產(chǎn)生的震動(dòng)波是否超出合理標(biāo)準(zhǔn)的一項(xiàng)工作，能夠從根本上為隧洞下穿村莊段的減震爆破控制提供參數(shù)支持。工作人員必須要認(rèn)識到爆破震動(dòng)監(jiān)測的重要性，并根據(jù)爆破位置確定監(jiān)測線，將測定點(diǎn)設(shè)置在爆破區(qū)域周圍的民房地基結(jié)構(gòu)上，在爆破正式開始之前開啟檢波器、測震儀等設(shè)備，而后對設(shè)備采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，根據(jù)薩道夫斯基公式及一元回歸分析法所測的數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸，最終確定單段最大裝藥量等，提升隧洞下穿村莊段的減震爆破控制效果。

三、結(jié)語

在黨和政府的正確領(lǐng)導(dǎo)下，我國的水利工程項(xiàng)目施工已經(jīng)取得了突破性進(jìn)展，但是農(nóng)村地區(qū)的水利基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目還不夠完善，這影響了農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，在此基礎(chǔ)上，隧洞工程施工就顯得尤為重要。但從實(shí)際情況來看，隧洞下穿村莊段的爆破施工難度比較大，可能造成建筑物、道路等地表構(gòu)筑物損壞，通過隧洞下穿村莊段的減震爆破控制策略規(guī)避這一風(fēng)險(xiǎn)，具有不可估量的現(xiàn)實(shí)意義。

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項(xiàng)目：廈沙高速公路戴云山隧道CF17BD0E-6054-4481-9117-7A94CABA9EEB