山東淺談地鐵工程爆破施工技術(shù)

淺談地鐵工程的爆破施工技術(shù)工程概況隧道自XX地鐵XX線西流莊車站平行出發(fā)后，沿XX路向西北方向穿行，在XX路與XX路交匯處區(qū)間線路折向西行，在XX處下穿XX橋，然后向西直行進入永平路站，周圍多為五六十年代的磚土混合式民房及破舊樓房。場區(qū)內(nèi)基巖以粗粒花崗巖為主，煌斑巖、花崗巖呈脈狀穿插其間。受滄口斷裂影響，巖體較破碎，節(jié)理發(fā)育，爆破施工既要減少超欠挖現(xiàn)象，保證開挖掘進效果，又要確保周邊建筑物，道路及管線安全，技術(shù)要求高，施工控制難度大。方案設(shè)計原則根據(jù)設(shè)計要求及地形、地質(zhì)情況、所處的地理位置和周邊環(huán)境情況，隧道開挖采用上下臺階爆破技術(shù)，并遵守以下原則：（1）掏槽采用楔形掏槽眼分層、分級形式布置。（2）振動速度控制的單段藥量以一次起爆掏槽眼藥量為基礎(chǔ)進行計算，后續(xù)單段最大藥量以20%遞增。(3)周邊眼的眼距300mm～400mm為宜，輔助眼要求大孔距小排距布置。（4）分級掏槽Ⅱ級、Ⅲ級圍巖要設(shè)中心眼，在一級掏槽后起爆。（5）周邊眼采用空氣或水炮泥間隔裝藥。（6）振動速度條件允許，Ⅳ級圍巖可采用4～6個炮眼組合的周邊眼或Ⅱ級、Ⅲ級圍巖掏槽眼預(yù)裂爆破，并且實現(xiàn)一次起爆。（7）掘進進尺1m振動速度以1cm/s控制，掘進進尺超過1.5m，振動速度以1.5cm/s控制。（8）依據(jù)爆破振動監(jiān)測波形圖對各段位用藥量進行調(diào)整。（9）振動速度計算距離以地面標高為依據(jù)，涉及基礎(chǔ)標準可適當降低。（10）所有炮眼必須炮泥堵塞，堵塞長度不少400mm。3控制爆破施工方法就參數(shù)確定3.1設(shè)計要求隧道采用上下臺階法開挖施工，Ⅱ、Ⅲ類圍巖進尺1.5m，Ⅳ、Ⅴ類圍巖進尺為1m。爆破作業(yè)要嚴格控制裝藥量和爆破震動，炸藥單耗量在0.5～1.2kg/m3,嚴格控制開挖循環(huán)進尺。3.2鉆孔設(shè)計及爆破參數(shù)3.2.1循環(huán)進尺1m設(shè)計及參數(shù)循環(huán)進尺1m上臺階Q=22（1/200）(3/1.8)=1.53kg斷面炮孔名稱炮孔數(shù)目炮孔深度（m）段號單孔裝藥（kg）單段裝藥（kg）備注上臺階掏槽眼40.710.31.2一級掏槽掏槽眼40.730.31.2一級掏槽掏槽眼41.350.41.6二級掏槽掏槽眼41.370.41.6二級掏槽輔助眼41.180.41.6輔助眼41.190.41.6輔助眼51.1100.31.5底板眼31.1110.30.9底板眼31.1120.30.9輔助眼61.1130.31.8輔助眼71.1140.32.1周邊眼71.1150.151.05間隔裝藥周邊眼71.1160.151.05間隔裝藥周邊眼61.1170.150.9間隔裝藥周邊眼71.1180.151.05間隔裝藥底板眼41.1190.31.2小計7921.25表1循環(huán)進尺1m上臺階爆破參數(shù)循環(huán)進尺1m下臺階斷面炮孔名稱炮孔數(shù)目炮孔深度（m）段號單孔裝藥（kg）單段裝藥（kg）備注下臺階輔助眼41.110.451.8輔助眼41.130.451.8輔助眼41.150.451.8輔助眼51.170.452.25周邊眼81.190.21.6間隔裝藥周邊眼81.1110.21.6間隔裝藥底板眼71.1110.453.15底板眼71.1130.453.15小計4717.15表2循環(huán)進尺1m下臺階爆破參數(shù)3.2.2循環(huán)進尺1.5m設(shè)計及參數(shù)循環(huán)進尺1.5m上臺階Q=223（1.6/200）(3/1.8)=351kg斷面炮孔名稱炮孔數(shù)目炮孔深度（m）段號單孔裝藥（kg）單段裝藥（kg）備注上臺階中心孔21.830.91.8掏槽眼61.310.63.6一級掏槽掏槽眼61.7550.754.5二級掏槽輔助眼41.670.451.8輔助眼41.680.451.8輔助眼31.690.451.35輔助眼31.6100.451.35底板眼31.6110.451.35底板眼31.6120.451.35輔助眼61.6130.452.7輔助眼71.6140.453.15周邊眼71.6150.32.1間隔裝藥周邊眼71.6160.32.1間隔裝藥周邊眼61.6170.31.8間隔裝藥周邊眼71.6180.32.1間隔裝藥底板眼41.6190.451.8小計7834.65表3循環(huán)進尺1.5m上臺階爆破參數(shù)循環(huán)進尺1.5m下臺階斷面炮孔名稱炮孔數(shù)目炮孔深度（m）段號單孔裝藥（kg）單段裝藥（kg）備注下臺階輔助眼41.610.753輔助眼41.630.753輔助眼41.650.62.4輔助眼51.670.63.0周邊眼81.690.32.4間隔裝藥周邊眼81.6110.32.4間隔裝藥底板眼71.6110.64.2底板眼71.6130.64.2小計4724.6表4循環(huán)進尺1.5m下臺階爆破參數(shù)3.3起爆設(shè)計從保證安全的角度出發(fā)，區(qū)間隧道開挖使用非電毫秒雷管起爆網(wǎng)絡(luò)，每孔使用一發(fā)非電毫秒雷管，即孔內(nèi)分段微差起爆方法；炸藥采用2號巖石防水乳化炸藥單孔藥量Q=q*a*w*L*k式中：q—炸藥單耗，取0.3～0.6kg/m3；a—孔間距，m；w—炮眼爆破方向抵抗線，m；L—炮眼深度，m；k—炮眼部位系數(shù)。3.4爆破波形圖測試取上臺階爆破波形圖為代表：上臺階進尺1m爆破波形圖：檢測單位:檢測地點:YK22+671掌子面前6米 記錄時間2011-11-2918:04:17操作員:炮次:記錄長度5.0000s儀器編號:距離:m 記錄速率4000,sps試驗設(shè)備:藥量:33.75Kg通道號通道名稱最大值主頻時刻單位量程靈敏度1通道X0.435cm/s21.053HZ0.03550sm/s34.892cm/s28.6602通道Y0.813cm/s21.277HZ0.02925sm/s33.501cm/s29.8503通道Z-0.990cm/s15.038HZ0.03300sm/s34.095cm/s29.330上臺階進尺1.5m爆破波形圖：檢測單位:檢測地點:zK22+650掌子面左側(cè)6米 記錄時間2011.11.3012:18:50操作員:炮次:記錄長度5.0000s儀器編號:距離:m記錄速率8000,sps試驗設(shè)備:藥量:Kg通道號通道名稱最大值主頻時刻單位量程靈敏度1通道X-0.876cm/s56.338HZ0.31787sm/s34.095cm/s29.3302通道Y-1.217cm/s44.944HZ0.02837sm/s34.153cm/s29.2803通道Z-0.807cm/s56.338HZ0.31637sm/s33.300cm/s30.030數(shù)據(jù)顯示爆破振速可控，雷管分段微差比較明顯清晰,振速降低了原來50%左右。3.5爆破震動安全控制對于地鐵工程，周圍建筑物較為密集，為確保建筑物結(jié)構(gòu)安全，必須嚴格控制爆破震動。結(jié)合施工范圍內(nèi)建筑物結(jié)構(gòu)、離施工點距離進行計算以確定起爆最大裝藥量，來指導施工。根據(jù)公式計算：Q=R3（V/K）3/R式中：Q—最大一段的裝藥量，取kg；R—距爆源中心的距離，m；K—與介質(zhì)特性、爆破方式及其他因素有關(guān)系數(shù)，取200；V—非抗震性鋼筋混凝土框架房屋，允許振速取2cm/s；a—地震衰減指數(shù)，取1.6。施工中根據(jù)不同爆破控制單段最大裝藥量，確保爆破震動不會對周邊建筑物造成傷害，減少對周圍居民生活的擾動。4施工注意事項施工中要根據(jù)圍巖等級的情況及時調(diào)整爆破參數(shù)，施工掌子面情況結(jié)合施工圖紙和TSP超前地質(zhì)預(yù)報相互驗證，如在掌子面圍巖節(jié)理發(fā)育、圍巖的走向、滲水等出現(xiàn)異常情況，要對爆破進尺、裝