李偉 王金偉
(宏遠(yuǎn)建設(shè)有限公司,浙江 溫嶺 317500)
道路里程樁號(hào);YK8+650~YK8+700段,相對(duì)鐵路里程K389+025~K389+075段,鐵路地圖中心距道路中心線62.2m,鐵路地圖中心距道路邊沿線最近距離為54.3m,垂直高度為2米(防控區(qū)域k388+725~k389+375)。
道路里程樁號(hào);YK10+950~YK11+000段,相對(duì)鐵路里程K391+325~K391+375段,爆區(qū)底部距鐵路中心線最近水平距離距約80m;高差約8-10m。
在鐵路客車停運(yùn)之后,即每天的爆破時(shí)間定為晚上23:00至第二天凌晨3:00。
(1)飛石
(2)振動(dòng)
(3)螺絲松動(dòng)
(4)軌道幾何狀態(tài)超限
(5)路基隧道出現(xiàn)裂縫
(6)接觸網(wǎng)的脫落
(1)對(duì)飛石的防護(hù)處理
a.在烏山隧道明洞口掛一道厚度大于6mm輸送帶防護(hù)簾,再在洞口做一道工字鋼結(jié)構(gòu)的防護(hù)排架,可以防護(hù)又可以作為鉆孔裝藥平臺(tái),用輸送帶搭接,第二層用鋼板防護(hù)。b.坑里水庫(kù),在靠近鐵路的一側(cè),做一道用腳手鋼管搭設(shè)的六米高的雙排竹排屏障。
(2)振動(dòng);孔深最深不超1.5m,最大一段起爆藥量,幾次試驗(yàn)最大段炸藥起爆,只要不超過(guò)18kg,最短距離按47m計(jì)算,振速達(dá)1.975cm/s不超過(guò)2cm/s。廟坑里最大一段起爆藥量35.5kg。最短距離按80m考慮。計(jì)算1.25cm/s,振速均不超過(guò)2cm/s
(3)對(duì)螺絲松動(dòng)、軌道幾何狀態(tài)超限,路基隧道裂縫、塌方的應(yīng)急處理,鐵路部門提前做好應(yīng)急準(zhǔn)備,準(zhǔn)備應(yīng)急物資及機(jī)具,隨時(shí)待命;
(4)對(duì)接觸網(wǎng)的脫落處理,由維管段負(fù)責(zé)作應(yīng)急處理。
4.1.1 爆破振動(dòng)速度上臺(tái)階
經(jīng)計(jì)算最大振速為1.2cm/s,小于鐵路安全影響評(píng)估里允許的5cm/s,爆破振動(dòng)在規(guī)定的范圍內(nèi)。
4.1.2 個(gè)別飛石距離
個(gè)別飛石安全距離采用下式計(jì)算:RFmax=Kφ*D計(jì)算得:RFmax=135m工程實(shí)踐證明w選測(cè)正確,保持良好的堵塞,飛石可控制在爆破拋射正面60米左右,兩側(cè)30米左右,后面基本無(wú)飛石。個(gè)別飛石控制和防護(hù)措施:
(1)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)進(jìn)行施工;
(2)嚴(yán)格控制炸藥單耗,采用松動(dòng)爆破藥量,保證堵塞長(zhǎng)度和堵塞質(zhì)量;
(3)控制排間間隔時(shí)間,以4段雷管作為排間延期;
(4)按設(shè)計(jì)做好施工防護(hù)覆蓋工作,確保爆破飛石控制在60米以內(nèi);
(5)最小抵抗線背向鐵路線及主要設(shè)施,對(duì)破碎帶等特殊地段要進(jìn)行裝藥調(diào)整;
4.1.3 爆破沖擊波
因本工程爆破屬露天臺(tái)階爆破,爆破作用指數(shù)n≤1,不是主要影響因素,故省略計(jì)不算。
4.2.1 爆破振動(dòng)速度上臺(tái)階
①進(jìn)口段Ⅴ級(jí)圍巖上下臺(tái)階1.0米進(jìn)尺,對(duì)洞口民房等建筑物的驗(yàn)算進(jìn)洞口段Ⅴ級(jí)圍巖最大段裝藥量是上臺(tái)階部分14段和下臺(tái)階部分的14段,最大段裝藥量為6.6kg(見(jiàn)Ⅴ級(jí)圍巖1.0米進(jìn)尺開挖爆破參數(shù)表)。
Q-最大段發(fā)藥量(取最大段發(fā)藥量Q=6.6kg)
圖1 排架結(jié)構(gòu)正視圖
圖3 排架結(jié)構(gòu)俯視圖
圖5 防護(hù)臺(tái)車實(shí)物圖
圖6 洞口防護(hù)臺(tái)車示意圖
V-地震安全速度 cm/s
R-測(cè)點(diǎn)距離爆區(qū)邊沿距鐵路隧道 47m
K、a-與爆破點(diǎn)地形、地質(zhì)條件等有關(guān)的系數(shù)和衰減指數(shù)k取150,a取1.5,公式為:V=,則 V≈1.2cm/s。隧道和周邊的廠房均在安全振速范圍內(nèi)。
②爆破振動(dòng)速度下臺(tái)階
Q-最大段發(fā)藥量(取最大段發(fā)藥量Q=7.2kg)
V-地震安全速度 cm/s
R-測(cè)點(diǎn)距離爆區(qū)邊沿距鐵路隧道 47m
K、a-與爆破點(diǎn)地形、地質(zhì)條件等有關(guān)的系數(shù)和衰減指數(shù)k取150,a取1.5,公式為。則V≈1.25cm/s,隧道和周邊的廠房均在安全振速范圍內(nèi)。
圖2 排架側(cè)視圖
圖4 排架結(jié)構(gòu)效果圖
4.2.2 爆破沖擊波安全距離
按空氣沖擊波的計(jì)算公式:(《工程爆破》冶金工業(yè)出版社)
P=H(Q1/3/R)β
P-沖擊波超壓值105Pa
H-與爆破場(chǎng)地條件有關(guān)系數(shù),主要取決于藥包的堵塞條件和起爆方法 經(jīng)查表為1.45
R-自爆破中心到測(cè)點(diǎn)的距離 m;
β-空氣沖擊波衰減指數(shù)查表為1.55,
Q-一次爆破總藥量
空氣沖擊波超壓的安全允許標(biāo)準(zhǔn)為:對(duì)人員為0.022×105Pa對(duì)建筑物基本無(wú)破壞時(shí)為 0.02×105Pa;P 取 0.02
個(gè)別飛石的飛散距離受地形、風(fēng)向和風(fēng)力、堵塞質(zhì)量、爆破參數(shù)等影響,淺孔爆破一般按下式計(jì)算:
Rf=(15~16)d
式中:Rf-碎石飛散對(duì)人員的安全距離m;
d-炮孔直徑 取4.2cm;
則 Rf=67m
先在孔口處加壓1個(gè)不小于30 kg的砂包,后用長(zhǎng)7m寬0.6m輸送帶將炮區(qū)頂部全部覆蓋兩層。再在輸送帶上用漁網(wǎng)把整個(gè)爆區(qū)覆蓋,在漁網(wǎng)上壓上砂包等重物,以阻擋爆破碎塊的飛石發(fā)生。
在爆區(qū)南側(cè)搭設(shè)高防護(hù)排架,對(duì)飛石進(jìn)行進(jìn)一步遮擋。
進(jìn)洞爆破試驗(yàn)前,根據(jù)施工圖紙內(nèi)容做好:邊仰坡施工-30m管棚施工-機(jī)械開挖半暗明洞-半暗明洞澆筑-臨時(shí)護(hù)拱澆筑-洞門搭設(shè)(洞門采用腳手片制作,內(nèi)掛塑料輸送帶門簾)的進(jìn)洞準(zhǔn)備工作及防止飛石準(zhǔn)備工作。(說(shuō)明:臺(tái)車前段懸掛全斷面無(wú)縫搭接輸送帶;第二層間隔0.6m;3mm花紋鋼板;臺(tái)車門洞掛兩層輸送帶)。
由于在晚上進(jìn)行,因此在施工時(shí),在爆區(qū)一側(cè)安全區(qū)域布設(shè)探照燈進(jìn)行照明,用攝像機(jī)進(jìn)行拍攝,來(lái)評(píng)價(jià)防護(hù)效果的好壞,進(jìn)而確定最終的防護(hù)措施。
通過(guò)在該地質(zhì)地形條件和爆破方式下,隧道內(nèi)的振動(dòng)衰減規(guī)律,為隧道施工提供施工參數(shù)和理論依據(jù)。獲得在該爆破條件下既有鐵路安全可靠、合理可行的施工方法,為今后在類似工程施工中積累經(jīng)驗(yàn)。
[1]公路隧道施工技術(shù)規(guī)范[S],2009.
[2]GB6722-2011.爆破安全規(guī)程[S].
[3]工程爆破[M].北京:冶金工業(yè)出版社.
[4]甬臨線爆破評(píng)估報(bào)告[R].中國(guó)鐵科院.