城市密集建筑群明挖車站鉆爆施工設計

【摘 要】 大連地鐵春光街車站位于大連市中心主干道華北路中段，為分離島式車站，明挖法施工，明挖基坑西側為兩棟連體五層磚混樓，右側為高架橋橋樁，基坑圍護樁最近處距離高架橋橋樁2.7米，本文就如何在該條件下爆破施工，施工中所設計得參數(shù)，安全防護等進行介紹。

【關鍵詞】 密集城市建筑群 明挖 爆破 控制

1 工程概況

春光街站：位于華北路與春光街交口處路下，總長186.15米。為地下雙層分離島式車站，線間距34.2m；車站左右線主體結構明挖法施工，圍護結構采取圍護樁加支撐的形式。

2 車站周圍環(huán)境及重要管線

該車站東北角為大連市第三中學，東南角為城市公園（康園），西北角為多層住宅及低矮商業(yè)用房，西南角為大連工業(yè)大學成教學院教學樓、及多棟多層磚混住宅。車站分離島內(nèi)中部伴行東聯(lián)路橋樁將車站一分為二，車站所在范圍在華北路中間，沿華北路方向高架橋，高架橋為雙柱多跨連續(xù)箱梁結構，高架橋橋樁外邊緣與車站初襯開挖邊緣凈距2.7m，與車站主體結構外墻凈距3.0m，橋樁總計12根，樁徑2.5m，樁長13.80～20.65m，距離隧道底部4.863～12.623m不等。

車站周圍有10kV電力管線，埋深0.75m；鑄鐵煤氣管直徑400mm，埋深1.5m；砼排水管直徑300mm，埋深2.48m；砼排水管直徑800mm，埋深4.6m。豎井旁直徑800mm、埋深4.6m砼排水管（距拱頂最小距離0.5m）

車站開挖范圍內(nèi)直徑兩米暗渠，及伴行DN500自來水管線，煤氣管線橫穿車站上方，已經(jīng)進行懸吊保護，給車站爆破開挖帶來了較大的影響。

3 場地工程地質(zhì)條件

車站地貌為剝蝕低丘陵，場地地形較為平坦，地面高程15.41～17.70m。車站范圍內(nèi)上覆蓋第四系人工堆積層，第四系上更新統(tǒng)坡洪積粉質(zhì)粘土層、碎石層，下伏震旦系長嶺子組鈣質(zhì)板巖，中生代燕山期輝綠巖。其中從開挖揭示地質(zhì)看，本車站址內(nèi)主要為碎石，震旦系長嶺子組鈣質(zhì)板巖，中生代燕山期輝綠巖。

4 爆破方案

4.1 爆破作業(yè)順序：

爆破整體順序采取先拉溝槽，后兩側進行松動爆破。

4.2.1 拉槽溝開挖

拉槽采用淺孔漸進開挖爆破法，每次開挖長度8m～10 m，使用全液壓鑿巖機鉆孔，鉆孔直徑d=50 mm（采用Φ32mm乳化炸藥）。溝槽斷面為梯形，槽頂寬2m，深度2 m。

4.2.1.1 拉槽爆破相關參數(shù)

針對一般建筑距離采取9m，12m兩種爆破參數(shù)作為參考，在無風險源段按照2.0m孔深設計，槽溝距離建筑物距離小于12m時按照1.5m孔深設計，槽溝距離建筑物距離小于9m時按照1.0m孔深設計，如下表1

4.2.1.2 裝藥結構：

采用小直徑的Φ32 mm藥卷，可以降低線裝藥密度，因此拉槽的爆破施工采用連續(xù)裝藥結構。

4.2.1.3 溝槽爆破起爆順序

先起爆的藥包，要為后起爆藥包創(chuàng)造臨空面。對只有向上臨空面的溝槽爆破（即首段爆破段）應設掏槽眼，并保證掏槽眼優(yōu)先起爆；由于溝槽的夾制作用，每次起爆的排數(shù)一般不宜大于lO排，否則影響爆破質(zhì)量。

4.2.2 .露天淺眼密孔的設計

本設計根據(jù)距離建筑物不同距離，考慮了不同孔深及孔距、排距三種爆破設計，以1.5m深孔為例，設計計算如下：

淺眼爆破每次開挖長度8～10 m，使用YT-28風槍鉆孔，鉆孔直徑d=42 mm（采用Φ32mm乳化炸藥）。溝槽斷面為寬4.5m，深度1.5 m。

4.2.1.1 炸藥雷管的選擇

炸藥選用2#巖石銷銨炸藥、藥卷（一條）直徑32毫米，長200毫米，重0.15千克，雷管選用瞬發(fā)電雷管和毫秒雷管。

4.2.1.2 單孔藥量計算

對于中硬度的巖石，鉆孔深度L等于1.10倍爆破高度H（臺階高度2m），即L=1.10H=1.65m。由于爆破采用松動爆破，裝藥長度系數(shù)采用0.4，則單孔藥量計算為：

Q=0.4×L×γ=0.4×1.65×0.78=0.5Kg

Q——松動爆破的單孔藥量

γ——Φ32藥卷每米藥卷重量

4.2.1.3主要參數(shù)的選取

式中：

q——標準拋擲爆破單位體積的耗藥量，q=0.4kg/m3

e——炸藥換算系數(shù)，2#巖石炸藥取1

W——為藥包中心到臨空面的最小抵抗線

4.2.1.4 孔位布置

4.2.1.4.1 炮眼布置按交錯梅花形布置炮孔；

4.2.1.4.2 根據(jù)巖質(zhì)特征和最小抵抗線長度確定的間距和排距，由①②式計算得孔距為：a=0.8（米）；排距b=w=1.0（米）。共分4排起爆（見表2）。

4.2.1.5 不同孔深相關參數(shù)確定：

4.2.1.5.1 主炮孔的裝藥結構

主炮孔采用Ф32mm乳化炸藥，線裝藥密度大，為使炸藥能量較均勻的作用于巖石，便于后期的開挖和裝運，因此主炮孔的裝藥結構采用分層裝藥或不耦合裝藥結構。

4.2.1.6 起爆模式與起爆網(wǎng)絡

采用塑料導爆管起爆系統(tǒng)。考慮地震波破壞作用，距離基坑邊建筑物較勁，施工中使用地表微差的單孔起爆方法，一次起爆采用多段微差方式。網(wǎng)絡圖（如圖1）：

4.3 爆破覆蓋

因本站位于主干路交叉口，車輛行人密集。施工中必須采用一定的非常手段。根據(jù)現(xiàn)場條件基坑開挖施工中采用頂層覆蓋與炮孔覆蓋相結合措施防止飛石。

基坑頂層采用軟覆蓋形式，設計采用竹排-草墊-布魯格網(wǎng)-沙袋防護，覆蓋面積大于爆破區(qū)面積。覆蓋時要注意保護好起爆網(wǎng)絡，爆破后對損害的防護覆蓋物進行修補和增加。

炮孔覆蓋采用廢舊輪胎—炮被-鐵絲網(wǎng)-沙包形式，見圖1《爆破覆蓋示意圖》。

防護的邊緣應超出爆區(qū)最外側炮孔，其距離可按下式計算，但不得小于50cm。

Δ=4×（W+δ）

Δ---防護的邊緣應超出爆區(qū)最外側炮孔的距離，m；

W—藥包的最小底抗線，m；

δ---覆蓋空隙，m。

結語：該爆破方案在施工中取得了較好的實際效果，可供同類工程進行參考。同時，在受最大一段裝藥量的限制，一次裝藥量有時會大于最大一段裝藥量，此時采用分段微差控制爆破，在臨近建筑物爆破作業(yè)時，根據(jù)距建筑物距離使每段裝藥量不超過計算得出的單孔最小裝藥量，嚴格控制爆破震動速度，以保證有關構建物的安全。

參考文獻

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