城市隧道工程控制爆破施工技術(shù)

李梓齊

（中鐵十八局集團(tuán)軌道交通工程有限公司，廣西 南寧530000）

城市隧道工程控制爆破施工技術(shù)

李梓齊

（中鐵十八局集團(tuán)軌道交通工程有限公司，廣西 南寧530000）

在城市隧道工程施工過程中需要進(jìn)行爆破時(shí)，要根據(jù)爆破區(qū)周邊的不同環(huán)境和工程不同設(shè)計(jì)要求，采取不同爆破方案，做好各項(xiàng)安全防護(hù)措施和嚴(yán)格的控制爆破以避免對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生不利影響。

隧道工程；控制爆破；施工技術(shù)

1 工程概況

余杭區(qū)星河路隧道工程位于杭州市余杭區(qū)臨平副城，南起星河南路立交橋，北至星光街，貫通臨平山南北兩側(cè)。隧道單洞長(zhǎng)1105m。建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)為城市主干路，起訖樁號(hào)K0+560～K2+093.622。臨平山總體走向NE35°～40°，山體單薄為杭嘉湖平原為杭嘉湖平原剝蝕殘丘地貌。山頂最大高程271.0m，山腳高程16.0m，隧道軸線段山體高程在14.0～203.m之間。表層為碎石夾粉質(zhì)粘土。下伏基巖為泥盆系上統(tǒng)西湖組石英砂礫巖及泥盆系中下統(tǒng)唐家塢群巖屑砂巖。隧道段構(gòu)造較發(fā)育，主要發(fā)育張性斷層，少數(shù)壓扭性。

2 爆區(qū)周邊環(huán)境及施工技術(shù)要求

2.1 爆區(qū)周邊環(huán)境

隧道北口周邊主要包括隧道口東側(cè)的中博液壓汽配站廠區(qū)和西側(cè)的紫羅蘭苗圃。距離最近建筑約70m。隧道南口建設(shè)環(huán)境較為復(fù)雜，西南側(cè)距離華清山莊最近50m。東側(cè)距離二建家屬區(qū)最近距離50m,南側(cè)靠近錢江社區(qū)約200m，周邊還存在丁山公墓及安隱寺廟遺址等建筑，距離最近建筑約50m。隧道上方臨平山上有公園，山頂處為雷達(dá)部隊(duì)，雷達(dá)部隊(duì)主體范圍在東線K1+250～K1+480之間，垂直高度介于137.616m～203.408m之間。考慮到雷達(dá)屬精密軍事設(shè)施，爆破時(shí)需嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)執(zhí)行，以確保不對(duì)其造成影響。

2.2 爆破方案的選擇

開挖順序?yàn)椋河杀毕蚰蠁蜗蚓蜻M(jìn)。

（1）隧道北口路塹及明洞開挖：采用液壓破碎錘、銑挖機(jī)機(jī)械開挖，避免因爆破而產(chǎn)生不良危害。進(jìn)洞后20米掘進(jìn)范圍內(nèi)采用機(jī)械開挖，防止爆破危害；進(jìn)洞20米后采取控制爆破，主要控制目標(biāo)為：飛石不飛出洞口；爆破振動(dòng)控制在1.5 cm/s以內(nèi)。

（2）隧道南口路塹及明洞開挖：采用液壓破碎錘、銑挖機(jī)機(jī)械開挖，避免因爆破而產(chǎn)生不良危害。北洞口開挖至距離南洞口150米時(shí)，停止爆破作業(yè)，采用銑挖機(jī)機(jī)械開挖，避免因爆破而產(chǎn)生不良危害。

2.3 隧道施工方案的選擇和爆破參數(shù)設(shè)計(jì)

（1）隧道施工方法。隧道開挖采用鉆爆法，空壓機(jī)供風(fēng)，均采用簡(jiǎn)易自拼裝臺(tái)車氣腿式鑿巖機(jī)鉆孔，非電毫秒雷管起爆；固定和移動(dòng)式軸流風(fēng)機(jī)通風(fēng)，挖掘機(jī)、裝載機(jī)配自卸汽車裝運(yùn)洞碴。

依據(jù)隧道開挖形式、圍巖類別的實(shí)際地質(zhì)參數(shù)確定開挖施工方法和支護(hù)方式。隧道明洞開挖采用明挖法，暗洞按新奧法(NATM)施工；其中施工中需要根據(jù)實(shí)際圍巖發(fā)生變化采取不同的開挖方法。隧道鉆孔布置采用楔形（復(fù)式形）掏槽；在掏槽孔與周邊眼之間布置輔助眼；周邊孔采用光面爆破。為了確保隧道施工的安全與穩(wěn)定，在軟弱圍巖地段施工中必須遵循“弱爆破、少擾動(dòng)、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、勤量測(cè)、緊襯砌”的原則。

（2）隧道開挖爆破設(shè)計(jì)參數(shù)。鉆爆設(shè)計(jì)使用光面爆破技術(shù)，盡量減少爆破對(duì)圍巖的擾動(dòng)。鉆爆設(shè)計(jì)主要內(nèi)容有：炮眼(包括掏槽眼、輔助眼、周邊眼)的布置、數(shù)目、深度和角度；裝藥結(jié)構(gòu)圖（包括裝藥量及炮孔堵塞方式）；鉆爆參數(shù)表；起爆方法和順序，同時(shí)繪制爆破圖（包括炮眼布置圖、周邊眼裝藥結(jié)構(gòu)圖、鉆爆參數(shù)表、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及必要的說明）。

第一，爆破器材。炸藥選用乳化炸藥，適用

于光面爆破，具有低爆速、低密度、高爆力、小直徑、傳爆性能良等優(yōu)點(diǎn)。起爆器材采用非電塑料導(dǎo)爆管毫秒雷管起爆。試驗(yàn)證明毫秒雷管和毫秒等差遞增雷管結(jié)合使用，能獲得更節(jié)約炸藥、減小振動(dòng)的效果。根據(jù)不同的開挖方式掏槽型式采用楔形掏槽和直線掏槽兩種方式，本隧道Ⅳ級(jí)、Ⅴ級(jí)圍巖開挖循環(huán)進(jìn)尺小于1m，宜用楔形掏槽；Ⅲ級(jí)圍巖開挖采用直線掏槽。掏槽炮眼布置在開挖斷面的中央稍靠下部，以使底部巖石破碎，減少飛石。炮眼深度根據(jù)不同圍巖循環(huán)進(jìn)尺選擇，一般掏槽眼比輔助眼深約10～20cm。

表1 炮眼深度表

周邊眼間距 50cm左右，周邊眼與內(nèi)圈眼間距55cm，輔助眼間距取70～80cm。

第二，起爆方法。光面爆破采用分區(qū)起爆，起爆順序：掏槽眼→輔助眼→周邊眼→底板眼，輔助眼則由里向外逐層起爆。

爆破采用毫秒雷管微差爆破技術(shù)，內(nèi)圈眼先起爆，外圈眼后起爆，以確保外圈眼起爆時(shí)有好的臨空面。周邊眼起爆方式采用導(dǎo)爆索在孔內(nèi)串爆，以便周邊眼同時(shí)起爆，達(dá)到較好的光面爆破效果。

第三，光面爆破設(shè)計(jì)參數(shù)。光面爆破參數(shù)一般通過試驗(yàn)確定，本工程施工過程中先按下表進(jìn)行控制，在施工過程中根據(jù)爆破效果進(jìn)行調(diào)整。

表2 光面爆破參數(shù)表

第四，典型斷面圍巖施工炮眼布置。上、下臺(tái)階法開挖炮眼布置圖及炮破參數(shù)；Ⅲ級(jí)圍巖采用上、下臺(tái)階法開挖，光面爆破法施工。上臺(tái)階超前下臺(tái)階1.5～3B，循環(huán)進(jìn)尺3.0m。Ⅴ類圍巖CRD法開挖炮眼布置圖及參數(shù)，Ⅴ類圍巖采用十字中隔壁法（CRD法）將開挖斷面分部左右、上下四部分開挖，采用減震弱爆破技術(shù)，單段最大爆破藥量2.4Kg，單次最大爆破規(guī)模10Kg/次，預(yù)計(jì)循環(huán)進(jìn)尺 0.50m。爆破網(wǎng)絡(luò)選用非電毫秒導(dǎo)爆管起爆系統(tǒng)，束聯(lián)法，脈沖起爆器起爆。

3 爆破安全距離設(shè)計(jì)

在隧道內(nèi)爆破開挖時(shí) 爆破飛石對(duì)洞外建筑設(shè)施沒有影響，爆破時(shí)可用下式估算：

式中 Rf—爆破飛石安全距離（m）

D—孔徑（cm）

淺孔爆破 Rf=67m；

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，施工爆破過程中能對(duì)周邊建筑物產(chǎn)生有害效應(yīng)的主要為爆破地震，空氣沖擊波與爆破飛石影響很小。

[1]爆破安全規(guī)程（GB6722-2014）.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社.2015.

[2]公路隧道施工技術(shù)規(guī)范（JTGF60-2009）.北京：人民交通出版社.2009

[3]趙明特主編.廣西工程爆破論文集[M].北京：中國(guó)大地出版社.2005.

[4]王廷武.地面與地下工程控制爆破[M].北京：煤炭工業(yè)出版社.1990.

Controlled blasting construction technology for urban tunnel project

LI Zi-ji
(China Railway eighteen Bureau Group Co.,Ltd.,Nanning Guangxi 530000)

During the construction of urban tunnel,blasting is needed,according to the different environment and engineering design requirements,different blasting schemes are adopted,do all kinds of safety measures and strict control blasting to avoid adverse effects on the surrounding environment.

Tunnel engineering; Controlled blasting; Construction technology

：A

10.3969/j.issn.1672-7304.2016.01.062

1672–7304(2016)01–0133–02

（責(zé)任編輯：張時(shí)瑋）

李梓齊（1984-），男，吉林遼源人，工程師，研究方向：工程管理。