地铁区间暗挖隧道控制爆破技术研究

邢常宁

摘要：随着城市的发展，地铁交通已经成为城市发展的基础设施，地铁建设周围建筑物比较多，如何最大程度降低爆破对建筑物的影响成为地铁施工建设的重要内容之一。本文结合青岛市地铁项目3号线土建05标江西路站—宁夏路站区间爆破施工为例，简单介绍暗挖隧道减震爆破技术的控制过程和爆破方法。

关键词：地铁 暗挖隧道 爆破技术 设计

1 工程概况

随着城市的快速发展，城市轨道交通建设速度也在不断的发展，轨道交通建设需要对道路进行爆破，而爆破必然会对周围的建筑产生影响，因此如何协调好城市轨道交通建设与当地居民的关系成为当前轨道交通建设最为关键的因素。青岛地铁3号线土建05标江西路站～宁夏路站区间，全长712.74m，隧道埋深11m～20m，周围居民楼比较多，而且地质都不适合进行较大规模的爆破行为，因此在此工程段进行爆破需要进行严密的设计，防止出现因为爆破威力过大而导致居民生活受到影响，尤其是预防对居民住宅的影响。

2 钻爆设计

2.1 钻爆设计原则 由于此施工段涉及居民楼的数量比较多，其周围人员流动比较大，施工环境比较复杂，因此在进行钻爆时一定要结合施工环境以及地质情况进行合理的安排。因此钻爆设计应该遵循“减震、安全”的原则，采取多打眼、少装药，多分段的方式，通过一定的技术条件降低因为钻爆而产生的巨大声音以及注意碎石的飞裂方向，最大程度降低钻爆对周围居民的影响。具体到此工程我们应该采取控制爆破装药量，多次爆破的方式，多进行钻孔进行爆破，严格控制爆破影响范围，合理设计安全爆破时的震速。

2.2 爆破设计

2.2.1 炮眼的布置 因为此工程地质属于软弱围岩地质，其不适合进行较深的钻孔，因此炮眼的深度应该保持：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。

2.2.2 爆破安全验算及装药参数确定 地铁距离地面建筑约为15m，并且地面建筑多为混凝土建筑，因此根据相关规范要求安全震速控制应该在1.5cm/s以内，根据《爆破安全规程（GB6722-2003）》中相关计算公式得出：

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《爆破安全规程（GB6722-2003）》安全要求。

3 爆破安全设计

3.1 合理设计爆破方案 由于此工程段的地质基岩比较浅，因此需要进行多次爆破作业，同时尤其地面建筑多、人员流动大，爆破施工环境比较复杂，为安全生产需要对爆破方案进行严密的设计，将爆破影响控制在允许的范围内，具体方案设计措施：首先针对不同的地质结构采取不同的爆破技术方案，对软性岩石采取预裂爆破技术而对于硬性的岩石则要使用光面爆破技术；其次要严格控制爆破震速，遵循安全生产的原则在进行爆破作业准备时要每个炮眼的用药量以及炮眼填塞物的长度，并且在进行规模爆破时要进行测试爆破试验，并且爆破试验的数据要以3次以上的实际测量数据为准。

3.2 降低爆破震动的影响

降低爆破震动将从以下几个方面入手：①炸药品种的确定。炸药品种与炸药的爆破震动速度有直接影响，根据工程地质和水文地质条件，本工程施工中选用防水效果好的乳化炸药。②起爆网络的确定。本工程采用光面爆破技术，各炮孔起爆顺序为：掏槽眼→辅助眼→周边眼，由里向外逐层起爆。设计爆破网络为孔内微差，孔外分段的非电微差起爆技术。导爆管自3段起连续段位使用，使段间间隔时间不过大，既能防止地震波相叠加而产生较大的震动，又能连续起爆。起爆网络的联结：毫秒雷管→导爆管→非电毫秒雷管起爆网络。采用孔内外结合微差起爆网络，联网时要保证后起爆的网络不被先起爆的炸断。③掏槽方式的确定。经过多次研究试验，最终确定区间下穿建筑物段采用预打中空孔二级直眼掏槽组合形式进行上台阶掏槽爆破。④装药结构及填塞的确定。装药结构与单孔装药量：掏槽眼，辅助眼采用连续装药结构，周边眼采用间隔装药结构，每个炮孔装药后的剩余孔段全部用炮泥堵塞。炮泥采用配合比1：3的粘土与砂子混合物，炮孔使用直径32mm、长30cm，质量300g的卷状乳化炸药。导爆管全长铺设。并加强炮眼堵塞。

4 爆破效果和心得总结

在进行爆破作业过程中，施工地质具有非常复杂的特征，其具有软化岩石，也具有硬性岩石，并且岩石的分布结构非常不均匀，这些情况给爆破工作带来一定的影响，但是通过科学的爆破工程方案设计以及使用先进的爆破技术使得爆破工程得到了预期的效果，即在保证地面建筑物安全的情况下，完成了地铁隧道内的施工要求，虽然在进行爆破的过程中也会出现一些爆破用药量过大或者过小的现象，但是其都在预期的控制范围内。

在城市市区进行地铁爆破作业需要对前期工作进行严密的规划，在科学规范爆破技术的同时还要协调处理与周围居民的关系，将爆破带来的影响降低到最低，同时爆破工作进行前要通过相关公众熟悉的媒体公布爆破时间；要对爆破施工的地质进行详细的调查分析，并进行爆破试验，计算出符合爆破区域地质，并根据该值进行限量爆破设计，控制最大段装药量，是控制爆破振动的根本；加强施工过程中的各种监测，并根据监测结果调整施工参数，将各项指标控制在预警范围内。

参考文献：

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