浅谈地铁施工暗挖隧道爆破施工技术

吴丹

（中铁六局集团石家庄铁路建设有限公司 河北石家庄 050000）

1 工程概述

1.1 工程概况

某市轨道交通十八号线工程横沥站～番禺广场站区间矿山法隧道位于番禺广场站南端，有18号线左线、右线、22号线左线、右线、陇枕出场线、入场线共6条线路并行，线路大致呈南北走向，最小线间距6m，线路平面最小曲线半径为600m，线路最大纵坡4.6‰。本区间矿山法隧道设置3个单洞双线隧道。

1.2 地质条件

本场地地貌属于珠江三角洲冲积平原（滨海沉积区），本场地地形较平坦，相对高差较小，沿线地面高程一般为6.12～8.18。以施工场地、板房、河涌为主。隧道大部分下穿中风化花岗岩，少量位于微风化花岗岩岩层。

1.3 工程重点分析

矿山法暗挖区域周边环境较好，但爆破过程中需要严格控制单段药量，防止爆破振动对周边环境造成影响。项目采取的措施有：

（1）严格控制单段药量，根据距离建构筑物的远近及监测数据适当调整循环进尺，防止对构筑物造成影响。

（2）采取合理的减震措施比如：孔底装水袋，减少单孔的装药量。

2 施工方案

本文主要就1#施工横通道暗挖爆破进行研讨，横通道采用台阶法开挖[1]，台阶长度3～5m，上下台阶总长度以10～15m为宜。隧道开挖方式采用矿山法开挖的方式，上台阶将渣拔到中下台阶，下台阶出碴利用装载机或者挖掘机装碴[2]，汽车运碴至竖井用提升斗运至堆土场。

3 主要施工步骤

上断面开挖及支护→中下断面开挖及支护→超前小导管支护→初期支护→仰拱衬砌及底板回填→拱、墙二次衬砌。

4 炮眼布置

横通道高12.86m，宽8.7m。横通道采用矿山法爆破，采用上下台阶隧道爆破。每榀进尺为0.5m，爆破时采用每次进2～4榀。掏槽区炮眼深度控制在1.3～2.5m左右。辅助孔采用梅花状均匀布孔。周边孔间距取400～600mm，最小抵抗线取400～600mm；辅助孔间距取600～1000mm；掏槽孔间距取1200～2500mm，掏槽孔斜度为60°～75°。具体参数在试爆后作进一步调整。爆破时先爆破上台阶，再爆破中台阶，最后爆破下台阶[3]。

5 装药结构

为避免散杂电流影响，选用国产Ⅱ系列15段非电毫秒雷管；结合炮孔直径和防水要求选用φ32的乳化炸药。均采用反向不耦合连续装药，如图1所示，横通道的周边孔、隧道的周边孔采用空气不耦合间隔装药，如图2所示，为了确保爆破效果炮孔的填塞长度一般不得小于炮孔长度的1/3，堵塞材料：浅孔台阶爆破采用米石堵塞，横通道、隧道掘进爆破采用炮泥堵塞。

6 爆破起爆网路

设计爆破网络为孔内微差，导爆管雷管一般跳段（奇数段位）使用，使段间间隔时间大于50ms，防止地震波相叠加而产生较大的振动。起爆采用非电雷管起爆，爆破网路联接和起爆方式如图3所示。

图1 反向不耦合连续装药

图2 空气不耦合间隔装药

图3 起爆网络

7 爆破安全设计

7.1 爆破振动有害效应控制及预防措施

（1）合理选取爆破参数，布置钻孔孔距、排距，钻孔方向和钻孔深度。

（2）严格控制单孔装药量、禁止超装药量，大量爆破施工前先进行试爆，以此调整合适的单孔装药量和炸药单耗。

（3）扩大安全警戒范围，保证人员、机械撤离到安全区域。

（4）采用毫秒延时起爆网路，控制最大单孔起爆药量，合理布置起爆点和传爆方向。

7.2 防飞石措施

本工程为隧道矿山法爆破施工作业，作业面位于地底，每次爆破需依照设计严谨作业，严格控制药量，飞石不会飞出竖井，所有人员撤出隧道、撤到井口，可有效的防止飞石造成的伤害影响。

7.3 爆破后排险措施

爆破施工全部完成后先由挖掘机进入掌子面，对因爆破松动容易掉落而未掉落的岩石进行清理，排除安全隐患。立架工人施工前由专人对整个作业面进行排查，对易掉落的岩石及时进行清除，保证施工安全。

8 结束语

为了实现信息化施工，以保证施工安全及施工质量，施工期间需进行监控量测。通过监测收集必要的变形、受力数据，绘制各种时态关系图，进行数据处理或回归分析，对周边建（构）筑的安全做出综合判断，并及时反馈于施工中，调整施工措施，使施工安全进入信息化控制中。这一系列的施工安排是有效的、安全的方法，但是还要进一步的研究，在施工生产过程中，不断的进行完善和提高。