浅埋隧道控制爆破技术

2014-08-15 00:46
黑龙江交通科技 2014年7期
关键词:管线隧道振动

彭 江

(中铁八局集团市政工程有限公司)

1 影响浅埋工程爆破的主要因素

浅埋隧道控制爆破施工受到外界因素的影响较大。具体来说,影响爆破的主要因素有:(l)地质差。隧址区基岩由震旦系甘井子组白云质灰岩和角砾状白云质灰岩组成,其上极盖岩层,连续性较差,节理发育。在地质勘探钻孔控制深度内有地下水活动。(2)隧道超近间距。新隧道与两条既有隧道中心线的距离均为17.5 m,相邻隧道衬砌间的最小净距仅为5 m。(3)对地表沉降要求严。由于该工程位于学校附近,而为了保证学生和教师的安全,国家对学校附近的地表沉降问题进行了严格的规定,因此,地表沉降问题必须引起工作人员的重视,最好将沉降值控制在0.5 m 以内。

2 浅埋隧道控制爆破技术复杂性

隧道开挖工程是一项复杂的工程,经常使用的方法有两种,其一是钻爆法,这种方法的适用范围比较广泛,且施工工艺简单,对工作人员的专业素质要求较低,因此,施工成本较低,经济效益明显。此外,钻爆法能够适用于一些岩石比较坚硬的地区。由于优点众多,可以预测,钻爆法将是浅埋隧道爆破的主要方法之一。其二是盾构法,这种方法的适用范围比较小,但是也是一种不可或缺的浅埋隧道爆破施工方法之一,未来也有较为广泛的应用前景。浅埋隧道爆破施工比较复杂,容易产生很大的震动,对于岩土层比较薄的地区,很容易引起基岩破碎,因此,保证地质的稳定性成为施工中的重点和难点。比如一些隧道建立在城镇附近,或者城镇上方,施工为了避免给城镇居民带来影响,必须做好消除噪音的工作,同时减少震动带来人们的恐慌。结合工程的实际情况,本工程隧道爆破施工的复杂性和难点主要体现在以下几点:第一,工程规模较大,且地质条件复杂,因此,爆破的次数较多,可能会给周围的居民的生产生活造成不好的影响,同时,为了安全,需要多次爆破,这样就耽误了工期,同时也增加了成本。第二,由于工程规模较大,因此,涉及的区域也较多,为了节约时间,一般多个施工单位同时进行,这样就会增加爆破作业的复杂性。第三,本工程所处区域的地质条件比较复杂,而且比较多变,这就增加了浅埋隧道爆破施工的难度。第四,采用人性化的爆破控制后,对爆破参数及控制指标要求更高。

3 浅埋隧道爆破振动控制

3.1 地下管线爆破振动控制

城市的正常运转离不开众多的地下管线,地下管线的安全是保证城市发展以及人们生产、生活的重要措施之一。而浅埋隧道施工的开展或多或少会给地下管线造成破坏,一旦破坏就会造成严重的影响。特别是煤气管线的爆炸,不仅会给城市发展和人们的生活带来很大影响,还会危及工作人员的生命和财产安全。因此,在具体的施工中,需要特别谨慎。通常来说,地下管线的破坏类型主要有管道接口、管段、附件等等。地下管线受地震波影响的大小与以下几点有关:

(1)埋深。由于浅埋隧道施工只在地下一定的深度内施工,因此,如果管线的埋深较深,就不会受到隧道施工的影响,相对来说,比较安全。反之,则容易受到隧道施工的影响。(2)场地土特性及地貌特。根据调查分析,如果工程所在区域的地质条件比较简单、稳定,那么施工时就不会给地下管线造成很大影响。(3)管材及管道结构。根据资料调查,地下管线的材质特征是其受到地震波影响大小的重要决定因素之一,且,小口径的管道受到隧道施工的影响较大。

3.2 浅埋隧道爆破振动指标

浅埋隧道的施工,回避不开因长期隧道掘进引发的振动危害问题。考虑到工程施工的安全,并制定了一些列规定。同时根据工程的实际情况确定质点震动速度,保证工程安全。

3.3 浅埋隧道爆破主要减振措施

(1)减振掏槽爆破。减震掏槽爆破是减少浅埋隧道爆破的重要措施之一,且应用范围比较广泛。(2)预裂爆破隔振。这种方法应用起来比较复杂,因此,必须做好充分的事前准备。(3)毫秒微差延时起爆减振。这种方法效果较好,但是施工工序比较复杂,具体来说,表现在以下几点:浅埋隧道爆破时地表振动频率较低,一般在100 Hz 以下;振动持续时间在2 s 以内,但在纵、横向振动持续时间大时,可达200 ms,垂直向可达100 ms。(4)其他减振爆破技术。除了上述几种应用范围比较广泛,且比较常见的方法之外,还有隧道水压爆破、定向聚能预裂爆破、机械预切槽法、静态破碎法等。

4 结束语

综上所述,浅埋隧道爆破施工技术是一项复杂的工程,需要注意的问题有很多,在具体的实践中需要注意考虑其复杂性并做好减震措施,保证工程和工作人员的安全。可以预测,浅埋隧道爆破技术在我国交通行业中的应用将会越来越广泛,也会受到越来越多的人的关注。鉴于浅埋隧道爆破施工技术对于我国交通行业发展的重要性,因此,本文研究这个课题具有非常重要的现实意义。

[1]刘才水,刘小杰.控制爆破技术在台州市路桥区黄礁涂围垦工程道士冠纳排闸基坑岩体开挖施工中的应用[J].黑龙江科技信息,2010,(9):214-215.

[2]陈利杰,张晓平,刘华斌,韩庚友.浅埋软岩隧道施工沉降分析及对策[J].工程地质学报,2010,(2):320-321.

[3]叶显亮,宋江红.隧道爆破施工对附近房屋的振动监测与影响分析[J].贵州大学学报(自然科学版),2010,(2):177-178.

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