控制爆破技术在某地铁工程中的应用

摘 要：本文以某市地铁工程为例，以控制爆破技术作为区间开挖技术，确保施工进度；同时将施工对临近建构筑物造成的振动影响控制在规范允许范围之内。本文内容可供类似工程借鉴。

关键词：控制爆破;正洞;安全验算

中图分类号：TB41 文献标识码：A

引言

地铁以其高效、节能、环保、安全、舒适等特点，成为我国多个城市建设快速轨道交通的首选。地铁车站及区间隧道的施工方法因地质的差异而不同，常用的方法有明挖法、盖挖法、暗挖法和混合法等施工方法，上述方法在我国及世界各地的地铁及隧道施工中均有应用，技术成熟。由于地铁穿越城市区域，施工时需要控制其对周边建构筑物的影响，因此地铁施工需要选用适合该区域地质的施工方法。本文介绍了控制爆破技术作为暗挖法在某市地铁施工中的应用。

一、工程概况

（一）工程概况

某市地铁工程某标段车站（用A、B表示）区间隧道里程DK15+875.006～DK17+045.412，线路全长1170.406m，临时施工竖井设于DK16+443.000左侧：至“站A”方向567.994m，至“站A”方向602.412m。区间全部为地下线，线间距12.5m～13.0m，隧道为单线单洞马蹄形断面。本场区地面起伏较大，东高西低，地面高程在15.50～6.15m之间。线路出“站A”后便以25‰坡度下坡，坡段长度520m，然后以4‰和2‰的坡度上坡进入黑石礁站，线路纵断呈“V”形。隧道最大覆土厚度26.2m，最小覆土厚度16.5m。

（二）地质水文介绍

根据地勘报告，本区间地质为剥蚀残丘，上覆第四系人工素填土，下伏震旦系长岭子组全～微风化板岩，拱顶主要为中风化板岩，Ⅳ级围岩。边墙主要为中风化板岩，Ⅳ级围岩，隧底主要为中风化板岩，Ⅳ级围岩，综合围岩级别为Ⅳ级；地下水主要为基岩裂隙水，主要赋存于全～中风化板岩中，水量一般，开挖时有渗水、滴水现象，丰水期可出现涌水。

三、控制爆破技术应用

控制爆破技术是钻爆法的一种，即通过一定的技术措施严格控制爆炸能量和爆破规模使爆破的声响、震动、飞石、倾倒方向、破坏区域以及破碎物的散坍范围在规定限度以内的爆破方法，经常采用的有预裂爆破、光面爆破技术等。

（一）施工原则

区间开挖必须严格遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”的施工原则，做到随挖随支，现场加强监控量测，并及时反馈信息，根据实际情况修正设计参数，确保施工安全。

（二）爆破方案选择

本区间基岩埋深较浅，区间隧道施工多需爆破施工，由于地面建筑物、管线密集，为将施工对地面建筑物、管线的影响控制在规范允许范围内，措施如下：

1、采用控制爆破技术开挖，其中硬岩选用光面爆破，软岩采用预裂爆破，分步开挖时采用预留光面层光面爆破。

2、控制爆破震速。按照多打眼、少装药，多分段的原则，严格控制炸药单耗量和炮眼填塞长度，保守装药试爆3次以振动检测实测数据为依据调整参数。

（三）爆破设计

区间正洞开挖采用双台阶法施工，上台阶开挖高度3.1m，下台阶开挖高度3.31m本文以正洞上台阶法开挖为例。

1、炮孔布置。掏槽眼采用楔形掏槽技术，因围岩属于软弱围岩（Ⅳ级），故炮眼深度不宜过深，循环进尺为1.0m，有效进尺约为90%,本设计除陶槽眼垂直深度采用1.3m深外，其它眼均采用1.1m深，钻孔采用YT-28风钻，炮眼直径为Ф42mm。正洞上断面炮孔布置图见图1。

2、爆破安全验算及装药参数确定

正洞至地表建筑最小距离约为15.0m，且地表建筑大都为钢筋混凝土结构，少数砖房，根据规范[1]安全标准要求，对周边砖混结构房屋震速需控制在1.5cm/s以内, 根据规范[1]“第6.2.3条公式（1）”得：

Qm = R3(Vk/k)（3/α）

Qm-最大一段允许用药量（kg）；Vk-震动安全速度，取1.5cm/s；

R-距建筑物距离（30m）；α-炸药衰减指数，取2.0；

m-炸药指数，取1/3； K-场地因数，取180。

经计算得最大一段用药量2.56kg＞2.25kg,符合规范[1]安全要求。爆破设计参数见表1。

表1 爆破设计参数表（进尺1.0m）

四、结论及建议

施工中，正洞范围内围岩既有中风化岩，又有强风化岩和全风化岩，岩层分布不均匀，与地勘报告不符，这给爆破施工带来了一定难度，除了按原设计采用控制爆破开挖外，需要机械开挖、人工开挖相结合的方法；由于岩层结构复杂，爆破后的超挖较严重，因此需要合理的超前支护措施才能有效的控制超挖、防止坍塌。另外，通过对地面的振速测试，爆破质点振速基本控制在1.5cm/s以下，正洞范围地面仅有微小震动，地面建构筑物的变形均在规范允许值内；且在白天作业，对人基本无影响。

该地铁工程某标段车站区间采用控制爆破技术进行开挖施工，在实际施工过程中及时调整爆破设计参数，有效的控制超挖现象、地面振动，满足该工程施工进度和要求。

参考文献

[1]爆破安全规程.（GB6722-2003）.中国标准出版社.2002.

[2]戴俊.爆破工程[M].机械工业出版社.2007.

[3]关宝树.隧道施工要点集[M].人民交通出版社.2003.

[4]张桂松.软弱围岩中光面爆破掏槽孔方案研究.云南水力发电.2009年第25卷第6期.