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        某地鐵爆破施工控制研究

        2013-10-19 10:14:26劉艷彪
        河南科技 2013年2期
        關(guān)鍵詞:單段雷管藥量

        劉艷彪

        (中鐵四局集團(tuán)第七工程公司,安徽 合肥 230022)

        1 工程概況

        青島地鐵人民會(huì)堂站~匯泉廣場(chǎng)站區(qū)間工程位于小魚(yú)山山下,沿太平路穿越小魚(yú)山到達(dá)文登路。此路段處于青島濱海歷史風(fēng)貌休閑旅游區(qū)和市南區(qū)沿海商務(wù)核心區(qū),周邊文物建筑和老住宅建筑物眾多,居民區(qū)及學(xué)校集中,地下管線較復(fù)雜,地面交通繁忙、施工環(huán)境比較復(fù)雜。

        本區(qū)間設(shè)計(jì)采用排水型隧道,隧道拱頂埋深11m~55m,接車(chē)站端區(qū)間地質(zhì)條件較差,為淺埋隧道,其余區(qū)段地質(zhì)較好,為深埋隧道,采用鉆爆法結(jié)合機(jī)械開(kāi)挖施工。

        2 爆破方案

        根據(jù)線路自身的特點(diǎn),爆破方案采取按臺(tái)階高度分層分段開(kāi)挖,施工中為保證特殊地段施工安全,針對(duì)具體文物建筑結(jié)構(gòu)特性,采用短進(jìn)尺光面微差弱拋爆破技術(shù),進(jìn)行爆破作業(yè)時(shí),采用微量、多孔、多次、多段爆破法。減少每次齊發(fā)爆破藥量,減輕爆破對(duì)圍巖的擾動(dòng)及對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的不利影響,同時(shí)也減輕對(duì)地面建筑物的震動(dòng)破壞。

        3 爆破設(shè)計(jì)

        3.1 區(qū)間開(kāi)挖斷面鉆爆孔網(wǎng)參數(shù)設(shè)計(jì)

        本區(qū)間斷面形式較多,主要開(kāi)挖方法采用全斷面、環(huán)形臺(tái)階法開(kāi)挖方法進(jìn)行。由于此段文物較多,振動(dòng)控制要求嚴(yán)格,為了避免振動(dòng)對(duì)地面建筑物的危害,初步設(shè)計(jì)進(jìn)尺為1.2米,振動(dòng)速度控制為不超過(guò)1.0cm/s,非文物地段振動(dòng)速度控制為1.0~1.5cm/s,采用雙楔形掏槽方式,起爆采用非電毫秒雷管。

        3.2 單段最大藥量的確定

        本區(qū)間爆破地處繁華市區(qū),住宅樓密集,文物古跡眾多,隧道暗挖需要緊貼建筑物甚至從建筑物下方穿過(guò),控制單段最大藥量是對(duì)建筑物保護(hù)的關(guān)鍵所在,而單段最大藥量與建筑物結(jié)構(gòu)性質(zhì)、巖石特性、地表管線溝渠相關(guān),依據(jù)①?lài)?guó)家《爆破安全規(guī)程》GB6722-2003,②青島市地鐵建設(shè)對(duì)爆破振動(dòng)的要求“對(duì)普通住宅樓振動(dòng)速度V≯1.5cm/s,對(duì)文物保護(hù)建筑振動(dòng)速度V≯1cm/s”,③清華大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院編寫(xiě)的《青島市地鐵一期工程可行性研究報(bào)告》“對(duì)文物保護(hù)建筑振動(dòng)速度 V≯1cm/s,爆破參數(shù) a=2.0,K=350;和 a=2.0,K=700”,④中國(guó)礦業(yè)大學(xué)根據(jù)青島地質(zhì)情況相關(guān)的測(cè)試,認(rèn)為K和a分別取:K=200,a=1.8。采用薩道夫斯基公式計(jì)算,得出單段最大藥量參考數(shù)據(jù),見(jiàn)表1。

        表1 單段最大藥量計(jì)算參考表

        從上表可以看出,清華大學(xué)提供的數(shù)據(jù)與礦業(yè)大學(xué)提供的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)有一定的差異,結(jié)合本區(qū)間巖石特性,采用礦業(yè)大學(xué)實(shí)測(cè)的 a=1.8、K=200 值。

        3.3 爆破地震波控制驗(yàn)算

        ①海底世界經(jīng)過(guò)實(shí)地調(diào)查并進(jìn)行量測(cè),實(shí)測(cè)最近距開(kāi)挖輪廓線水平距離為103米,垂直距離位于隧道拱頂約6米,根據(jù)薩道夫斯基公式計(jì)算單段最大控制藥量159kg,網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)單段最大用藥量為5.1kg<159kg,故爆破振動(dòng)對(duì)海底世界影響不大。

        ②距離線路最近的普通房屋地段為K2+540~+654,主要文登路小學(xué)、恒鑫基青島經(jīng)貿(mào)有限公司、中國(guó)郵政、柯達(dá)影像網(wǎng)絡(luò)、琴海潛水俱樂(lè)部、品德書(shū)店等位于文登路旁?xún)蛇叿课?,根?jù)地質(zhì)勘察結(jié)果結(jié)合橫通開(kāi)挖情況隧址地質(zhì)情況屬?gòu)?qiáng)風(fēng)化花崗巖,不需爆破開(kāi)挖。

        ③文物保護(hù):本區(qū)間文物保護(hù)主要為阿里文住宅,位于K2+230~+258,區(qū)間下穿阿里文住宅垂直距離為27.03米,根據(jù)薩道夫斯基公式計(jì)算單段最大控制藥量2.8kg,設(shè)計(jì)考慮爆破沖擊影響,單響最大炸藥用量為2.4kg,擬定線路K2+210~+270段進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)鉆爆設(shè)計(jì)如圖1,根據(jù)爆破振速及時(shí)調(diào)整爆破參數(shù),在提前進(jìn)入文物保護(hù)地段進(jìn)行加大監(jiān)測(cè)頻率。

        圖1 文物保護(hù)阿里文住宅鉆爆圖

        4 體會(huì)

        通過(guò)本區(qū)間的爆破施工,獲得以下體會(huì):

        ①根據(jù)圍巖特性進(jìn)行爆破設(shè)計(jì),合理選擇爆破參數(shù)。②周邊眼可適當(dāng)偏離邊線5cm,外插角嚴(yán)格控制不得大于2°,嚴(yán)格控制超欠挖。③炮眼裝藥應(yīng)按裝藥參數(shù)表,分步分炮眼位置,按裝藥結(jié)構(gòu)進(jìn)行,并控制裝藥量。④毫秒雷管應(yīng)與炸藥綁扎牢固,安裝完后不能隨意扯動(dòng)引線,防止雷管脫落,雷管應(yīng)安裝在中下部,但不能安裝眼口,防止安全不利因素出現(xiàn)。⑤炮眼堵塞按裝藥結(jié)構(gòu)堵塞密實(shí),控制爆破效果,更好地發(fā)揮爆炸猛力。⑥加大起爆電線的直徑,減小電阻,并隨著隧道向前掘進(jìn),采用雙起爆器串聯(lián)使用或使用更大電流起爆器,確保遠(yuǎn)距離引爆時(shí)的可靠性。

        [1]馮叔瑜等.城市控制爆破(第2版)[M].北京:中國(guó)鐵道出版社,1996.

        [2]王玉杰.爆破工程[M].武漢:武漢理工大學(xué)出版社,2009.

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