降低浅埋隧洞爆破振动危害施工技术

(浙江省水电建筑安装有限公司， 杭州 310051)

降低浅埋隧洞爆破振动危害施工技术

苏战军

(浙江省水电建筑安装有限公司， 杭州 310051)

本文以杭州市钱塘江引水入城输水隧洞工程浅埋暗挖段的爆破开挖施工为例，介绍了采用缩短单循环进尺和精确延时起爆的控制爆破工艺。实践证明，该工艺有效地降低浅埋隧洞爆破振动的危害，可在类似工程中推广。

浅埋； 隧洞； 爆破； 降低振动危害

1 工程概况

杭州市钱塘江引水入城输水隧洞工程是浙江省重点工程，全长8km，总投资11亿元。2007年10月开工，要求2008年底隧洞开挖全线贯通。工程施工时间紧、任务重，特别是隧洞V标段桩号7+655～7+591.5m的浅埋暗挖段，位于西湖留下街道花牌楼村7座5层居民楼和1个仓库库房的正下方，洞顶距地表的最小距离约为18m。该工程地处风景区，平常有游客，有居民正常生活，因此必须采取严格的控制爆破，确保地表建筑物安全和居民正常生活。本文针对浅埋隧洞爆破开挖施工既要确保地表建筑物安全、不影响居民正常生活，又要保证开挖施工进度进行研究，总结降低浅埋隧洞爆破振动危害施工技术特点和要点。

2 浅埋隧洞施工特点

浅埋隧洞的施工特点是埋深浅，地表有建筑物，有居民生活，甚至处于风景区，隧洞开挖施工爆破直接影响到地表建筑物的安全和居民正常生活，因此对爆破开挖的要求比较高。如何降低浅埋隧洞爆破振动危害是浅埋隧洞开挖施工是否成功的关键。该工程设计要求振动振速峰值控制在2cm/s以内。

3 施工要点

该工程隧洞开挖洞径为6.56m×6.49m的城门洞形，如果采用分两个台阶爆破，可以减少每次爆破开挖的石方量，降低单次爆破装药量，从而有效减少爆破振动。但是这样的施工工艺势必影响到爆破效率，不能满足施工工期要求。经过多次对比分析和探讨，确定施工时重点从缩短循环进尺、精确延时起爆两个方面进行控制。

3.1 缩短循环进尺爆破控制

隧洞常规爆破开挖爆破单循环进尺一般为2.5～2.8m，为了减少爆破振动，在非浅埋段经过多次试验、比较和分析，开挖施工中采用缩短爆破循环进尺的方法,将爆破进尺控制在2m以内，有效地减少了爆破振动。这样的做法虽然增加了循环，但是经过合理安排装药、爆破、通风散烟、出碴等各工序，对整个施工进度的影响不大。

3.2 精确延时起爆控制

为达到精确延时起爆的效果，将作为起爆器材的非电雷管改为使用隆芯-1号电子数码雷管，延期时间间隔从50～100ms降至4～5ms。数码电子雷管，是一种可随意设定并准确实现延期发火时间的新型电雷管，具有发火时刻控制精度高、延期时间可灵活设定两大技术特点。电子雷管的延期发火时间，由其内部的一只微型电子芯片控制，延时控制误差达到微秒级。对岩石爆破工程来说，数码电子雷管实际上已达到起爆延时控制的零误差，更为重要的是，雷管的延期时间是在爆破现场组成起爆网路后才予设定。采用数码雷管后，将延期时间间隔调整为4～5ms，每只炮孔的起爆时间都可以精确控制。

炮眼深度：掏槽眼2.3m，辅助眼1.8～1.95m，周边眼1.8～2.0m，底眼2.15m。炮眼直径420mm，炸药采用改进型铵油炸药和乳化炸药，周边眼采用直径25mm的小药卷，其他炮眼采用直径32mm的标准药卷。具体炮眼深度、延期时间和装药量详见下表。炮孔布置及起爆顺序见图1。

爆破参数表

续表

图1 采用数码电子雷管爆破炮孔布置

从图1可以看出，起爆顺序由内向外、自下而上，利用数码电子雷管延时起爆，既能达到分台阶爆破控制爆破振速的效果，又能解决分台阶施工延迟工期的难题。

4 控制爆破效果

采取缩短循环进尺和精确延时起爆的施工工艺以后，根据爆破振动振速监测成果，垂直方向的爆破振动振速峰值平均值、最大值分别为0.71cm/s、1.25cm/s(见图2)；水平方向的爆破振动振速峰值平均值、最大值分别为0.63cm/s、1.54cm/s(见图3)。垂直方向、水平方向的爆破振动振速峰值均小于2.0cm/s，达到此次控制减振目标的要求，且低于《爆破安全规程》规定的设计值2.5cm/s，确保了隧洞上部建筑物的安全和居民正常生活，说明采用缩短循环进尺和精确延时起爆的施工工艺对降低浅埋隧洞爆破振动危害是有效的。同时钻爆时间也比全断面钻爆时间缩短约18%，兼顾了项目工程阶段性进度目标的要求。

图2 垂直方向振动波形图

图3 水平方向振动波形图

5 结 语

降低浅埋隧洞爆破振动危害施工技术成功地解决了浅埋隧洞爆破振动危害的难题，解决了在浅埋隧洞上部有地表建筑物和有居民生活的地区将爆破振动控制在安全范围内的问题，减少了政策处理的难度和成本，同时兼顾隧洞爆破开挖施工进度不受影响，在类似施工条件的工程中具有很强的推广意义。

[1] GB 6722—2003爆破安全规程[S].

[2] 刘殿中，杨仕春.工程爆破实用手册[M].第二版.北京：冶金工业出版社，2003.

Construction Technology for Lowering Shallow Tunnel Blasting Vibration Hazards

SU Zhan-jun

(ZhejiangHydropowerConstructionandInstallationCo.,Ltd.,Hangzhou310051,China)

In the paper, blasting excavation construction of shallow burial hidden excavation section in Hangzhou Qiantang river downtown diversion project is adopted as an example. Control blasting process of single cycle footage shortening and precise delay blasting are introduced. Practice has proved that the process can effectively reduce hazards and influence of shallow burial tunnel blasting vibration, which can be extended in similar projects.

shallow burial; tunnel; blasting

TV52

A

1005-4774(2014)10-0000-03