某地铁爆破施工控制研究

刘艳彪

(中铁四局集团第七工程公司，安徽 合肥 230022)

1 工程概况

青岛地铁人民会堂站～汇泉广场站区间工程位于小鱼山山下，沿太平路穿越小鱼山到达文登路。此路段处于青岛滨海历史风貌休闲旅游区和市南区沿海商务核心区，周边文物建筑和老住宅建筑物众多，居民区及学校集中，地下管线较复杂，地面交通繁忙、施工环境比较复杂。

本区间设计采用排水型隧道，隧道拱顶埋深11m～55m，接车站端区间地质条件较差，为浅埋隧道，其余区段地质较好，为深埋隧道，采用钻爆法结合机械开挖施工。

2 爆破方案

根据线路自身的特点，爆破方案采取按台阶高度分层分段开挖，施工中为保证特殊地段施工安全，针对具体文物建筑结构特性，采用短进尺光面微差弱抛爆破技术，进行爆破作业时，采用微量、多孔、多次、多段爆破法。减少每次齐发爆破药量，减轻爆破对围岩的扰动及对支护结构的不利影响，同时也减轻对地面建筑物的震动破坏。

3 爆破设计

3.1 区间开挖断面钻爆孔网参数设计

本区间断面形式较多，主要开挖方法采用全断面、环形台阶法开挖方法进行。由于此段文物较多，振动控制要求严格，为了避免振动对地面建筑物的危害，初步设计进尺为1.2米，振动速度控制为不超过1.0cm/s，非文物地段振动速度控制为1.0～1.5cm/s，采用双楔形掏槽方式，起爆采用非电毫秒雷管。

3.2 单段最大药量的确定

本区间爆破地处繁华市区，住宅楼密集，文物古迹众多，隧道暗挖需要紧贴建筑物甚至从建筑物下方穿过，控制单段最大药量是对建筑物保护的关键所在，而单段最大药量与建筑物结构性质、岩石特性、地表管线沟渠相关，依据①国家《爆破安全规程》GB6722-2003，②青岛市地铁建设对爆破振动的要求“对普通住宅楼振动速度V≯1.5cm/s，对文物保护建筑振动速度V≯1cm/s”，③清华大学建筑设计研究院编写的《青岛市地铁一期工程可行性研究报告》“对文物保护建筑振动速度 V≯1cm/s，爆破参数 a=2.0，K=350;和 a=2.0，K=700”，④中国矿业大学根据青岛地质情况相关的测试，认为K和a分别取:K=200，a=1.8。采用萨道夫斯基公式计算，得出单段最大药量参考数据，见表1。

表1 单段最大药量计算参考表

从上表可以看出，清华大学提供的数据与矿业大学提供的实测数据有一定的差异，结合本区间岩石特性，采用矿业大学实测的 a=1.8、K=200 值。

3.3 爆破地震波控制验算

①海底世界经过实地调查并进行量测，实测最近距开挖轮廓线水平距离为103米，垂直距离位于隧道拱顶约6米，根据萨道夫斯基公式计算单段最大控制药量159kg，网络设计单段最大用药量为5.1kg＜159kg，故爆破振动对海底世界影响不大。

②距离线路最近的普通房屋地段为K2+540～+654，主要文登路小学、恒鑫基青岛经贸有限公司、中国邮政、柯达影像网络、琴海潜水俱乐部、品德书店等位于文登路旁两边房屋，根据地质勘察结果结合横通开挖情况隧址地质情况属强风化花岗岩，不需爆破开挖。

③文物保护:本区间文物保护主要为阿里文住宅，位于K2+230～+258，区间下穿阿里文住宅垂直距离为27.03米，根据萨道夫斯基公式计算单段最大控制药量2.8kg，设计考虑爆破冲击影响，单响最大炸药用量为2.4kg，拟定线路K2+210～+270段进行专项钻爆设计如图1，根据爆破振速及时调整爆破参数，在提前进入文物保护地段进行加大监测频率。

图1 文物保护阿里文住宅钻爆图

4 体会

通过本区间的爆破施工，获得以下体会:

①根据围岩特性进行爆破设计，合理选择爆破参数。②周边眼可适当偏离边线5cm，外插角严格控制不得大于2°，严格控制超欠挖。③炮眼装药应按装药参数表，分步分炮眼位置，按装药结构进行，并控制装药量。④毫秒雷管应与炸药绑扎牢固，安装完后不能随意扯动引线，防止雷管脱落，雷管应安装在中下部，但不能安装眼口，防止安全不利因素出现。⑤炮眼堵塞按装药结构堵塞密实，控制爆破效果，更好地发挥爆炸猛力。⑥加大起爆电线的直径，减小电阻，并随着隧道向前掘进，采用双起爆器串联使用或使用更大电流起爆器，确保远距离引爆时的可靠性。

[1]冯叔瑜等.城市控制爆破(第2版)[M].北京：中国铁道出版社，1996.

[2]王玉杰.爆破工程[M].武汉：武汉理工大学出版社，2009.