彭 江
(中鐵八局集團市政工程有限公司)
淺埋隧道控制爆破施工受到外界因素的影響較大。具體來說,影響爆破的主要因素有:(l)地質(zhì)差。隧址區(qū)基巖由震旦系甘井子組白云質(zhì)灰?guī)r和角礫狀白云質(zhì)灰?guī)r組成,其上極蓋巖層,連續(xù)性較差,節(jié)理發(fā)育。在地質(zhì)勘探鉆孔控制深度內(nèi)有地下水活動。(2)隧道超近間距。新隧道與兩條既有隧道中心線的距離均為17.5 m,相鄰隧道襯砌間的最小凈距僅為5 m。(3)對地表沉降要求嚴。由于該工程位于學校附近,而為了保證學生和教師的安全,國家對學校附近的地表沉降問題進行了嚴格的規(guī)定,因此,地表沉降問題必須引起工作人員的重視,最好將沉降值控制在0.5 m 以內(nèi)。
隧道開挖工程是一項復雜的工程,經(jīng)常使用的方法有兩種,其一是鉆爆法,這種方法的適用范圍比較廣泛,且施工工藝簡單,對工作人員的專業(yè)素質(zhì)要求較低,因此,施工成本較低,經(jīng)濟效益明顯。此外,鉆爆法能夠適用于一些巖石比較堅硬的地區(qū)。由于優(yōu)點眾多,可以預測,鉆爆法將是淺埋隧道爆破的主要方法之一。其二是盾構(gòu)法,這種方法的適用范圍比較小,但是也是一種不可或缺的淺埋隧道爆破施工方法之一,未來也有較為廣泛的應(yīng)用前景。淺埋隧道爆破施工比較復雜,容易產(chǎn)生很大的震動,對于巖土層比較薄的地區(qū),很容易引起基巖破碎,因此,保證地質(zhì)的穩(wěn)定性成為施工中的重點和難點。比如一些隧道建立在城鎮(zhèn)附近,或者城鎮(zhèn)上方,施工為了避免給城鎮(zhèn)居民帶來影響,必須做好消除噪音的工作,同時減少震動帶來人們的恐慌。結(jié)合工程的實際情況,本工程隧道爆破施工的復雜性和難點主要體現(xiàn)在以下幾點:第一,工程規(guī)模較大,且地質(zhì)條件復雜,因此,爆破的次數(shù)較多,可能會給周圍的居民的生產(chǎn)生活造成不好的影響,同時,為了安全,需要多次爆破,這樣就耽誤了工期,同時也增加了成本。第二,由于工程規(guī)模較大,因此,涉及的區(qū)域也較多,為了節(jié)約時間,一般多個施工單位同時進行,這樣就會增加爆破作業(yè)的復雜性。第三,本工程所處區(qū)域的地質(zhì)條件比較復雜,而且比較多變,這就增加了淺埋隧道爆破施工的難度。第四,采用人性化的爆破控制后,對爆破參數(shù)及控制指標要求更高。
城市的正常運轉(zhuǎn)離不開眾多的地下管線,地下管線的安全是保證城市發(fā)展以及人們生產(chǎn)、生活的重要措施之一。而淺埋隧道施工的開展或多或少會給地下管線造成破壞,一旦破壞就會造成嚴重的影響。特別是煤氣管線的爆炸,不僅會給城市發(fā)展和人們的生活帶來很大影響,還會危及工作人員的生命和財產(chǎn)安全。因此,在具體的施工中,需要特別謹慎。通常來說,地下管線的破壞類型主要有管道接口、管段、附件等等。地下管線受地震波影響的大小與以下幾點有關(guān):
(1)埋深。由于淺埋隧道施工只在地下一定的深度內(nèi)施工,因此,如果管線的埋深較深,就不會受到隧道施工的影響,相對來說,比較安全。反之,則容易受到隧道施工的影響。(2)場地土特性及地貌特。根據(jù)調(diào)查分析,如果工程所在區(qū)域的地質(zhì)條件比較簡單、穩(wěn)定,那么施工時就不會給地下管線造成很大影響。(3)管材及管道結(jié)構(gòu)。根據(jù)資料調(diào)查,地下管線的材質(zhì)特征是其受到地震波影響大小的重要決定因素之一,且,小口徑的管道受到隧道施工的影響較大。
淺埋隧道的施工,回避不開因長期隧道掘進引發(fā)的振動危害問題??紤]到工程施工的安全,并制定了一些列規(guī)定。同時根據(jù)工程的實際情況確定質(zhì)點震動速度,保證工程安全。
(1)減振掏槽爆破。減震掏槽爆破是減少淺埋隧道爆破的重要措施之一,且應(yīng)用范圍比較廣泛。(2)預裂爆破隔振。這種方法應(yīng)用起來比較復雜,因此,必須做好充分的事前準備。(3)毫秒微差延時起爆減振。這種方法效果較好,但是施工工序比較復雜,具體來說,表現(xiàn)在以下幾點:淺埋隧道爆破時地表振動頻率較低,一般在100 Hz 以下;振動持續(xù)時間在2 s 以內(nèi),但在縱、橫向振動持續(xù)時間大時,可達200 ms,垂直向可達100 ms。(4)其他減振爆破技術(shù)。除了上述幾種應(yīng)用范圍比較廣泛,且比較常見的方法之外,還有隧道水壓爆破、定向聚能預裂爆破、機械預切槽法、靜態(tài)破碎法等。
綜上所述,淺埋隧道爆破施工技術(shù)是一項復雜的工程,需要注意的問題有很多,在具體的實踐中需要注意考慮其復雜性并做好減震措施,保證工程和工作人員的安全??梢灶A測,淺埋隧道爆破技術(shù)在我國交通行業(yè)中的應(yīng)用將會越來越廣泛,也會受到越來越多的人的關(guān)注。鑒于淺埋隧道爆破施工技術(shù)對于我國交通行業(yè)發(fā)展的重要性,因此,本文研究這個課題具有非常重要的現(xiàn)實意義。
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