張倚逾，肖 剛，鄭卓淵

(1.中鐵五局贛龍指揮部，福建龍巖市 346200；2.國防科技大學，湖南長沙 410072)

新龍門隧道臨近既有隧道控制爆破開挖

張倚逾1，肖 剛1，鄭卓淵2

(1.中鐵五局贛龍指揮部，福建龍巖市 346200；2.國防科技大學，湖南長沙 410072)

新建隧道臨近通車的既有隧道最小凈距只有19 m。爆破掘進施工過程中采用上下臺階多斷面開挖，嚴格控制爆破振動，確保了施工期間既有隧道內設施安全和列車的正常運行。

隧道掘進；多臺階開挖；振動控制；安全防護

1 工程概況

(1)周圍環(huán)境。新建龍門隧道位于福建省龍巖市新羅區(qū)境內，與既有贛龍線龍門隧道并行，進口鄰近距離28 m，出口鄰近距離32 m，兩隧道間最小凈距19.19 m，最大凈距21.93 m，隧道全長705 m。進口環(huán)境如圖1所示，左側隧道為已通車的既有贛龍線龍門隧道，右側為新建隧道，距離民房最近距離為60 m。

圖1 爆破切口周邊環(huán)境

(2)地質條件。隧道洞身均為砂巖夾石英砂巖、砂巖夾頁巖，各級圍巖長度分別為：Ⅲ級60 m，Ⅳ級180 m，Ⅴ級465 m；隧道洞身最大埋深112.5 m，洞身最淺埋深(口部)為2.5 m。

(3)施工要求。施工期間不能影響既有隧道列車的正常運行，不得損壞既有隧道內的一切設施。在既有線及房屋建筑群附近設置防護排架等保護措施。

2 爆破方案設計

2.1 總體方案

根據工程環(huán)境和技術要求，從控制爆破危害效應對既有隧道內的設施和周圍建筑物影響、控制工程施工進度的要求考慮，洞口段開挖過程中，應通過多次試爆，選擇合理的爆破參數，遵從“寧散勿飛”的爆破原則，并在既有線及房屋建筑群附近設置防護排架等保護措施；洞身段采用微震爆破技術進行開挖，多臺階、短進尺、淺鉆孔、密布眼、少裝藥及間隔微差起爆等措施，降低對既有線、房屋建筑群的影響。對既有線構筑物的震動速度進行動態(tài)監(jiān)測。

2.2 爆破技術參數的確定

(1)爆破臺階的選擇。選擇上下兩臺階爆破開挖法(如圖2所示)，首先開挖上部斷面1并完成拱圈襯砌工作，再按2，3的順序進行下部爆破開挖。上臺階超前3～5 m后再爆破下臺階。

圖2 上下臺階開挖示意

(2)炮孔直徑42 mm；炮孔深度，Ⅳ級圍巖取1 m，Ⅴ級圍巖取0.6～0.8 m；周邊孔或預裂孔間距根據E/W＝0.5～0.8確定，取40 cm；最小抵抗線w＝45～55 cm，取55 cm。

相關爆破參數如表1所示。

2.3 裝藥結構

掏槽孔及輔助孔采用連續(xù)裝藥周邊孔采用不耦合裝藥，炸藥卷間隔綁扎在竹片上，竹片長度與炮孔深度相等，藥卷的間隔距離大致為10 cm，如圖3所示。

表1 爆破參數

圖3 周邊孔裝藥結構示意

2.4 爆破網絡設計

(1)起爆方式。切口爆破采用毫秒延期電雷管串聯方式起爆，隧道內采用毫秒延期導爆管雷管，用擊發(fā)針起爆導爆管雷管的方式起爆。

(2)起爆順序。起爆順序為掏槽孔、輔助孔、周邊孔的順序依次起爆。選用的雷管段別及延期時間見表2。

表2 雷管段別及延期時間

(3)起爆網路。把就近炮孔中伸出的非電導爆管雷管的腳線(10～20根)用1發(fā)毫秒1段的導爆管雷管反向過橋連接起來，再把所有的過橋雷管抓成一把用1發(fā)毫秒1段的導爆管雷管起爆。

(4)下臺階底板孔的起爆。底板孔爆破的傳統(tǒng)方法是加大藥量，并且最后同時起爆，以達到翻渣目的。實踐中，底板孔的爆破振動僅次于掏槽孔的振動，對底板孔采用分段起爆的方式，以減少爆破振動。

(5)爆破振動控制。依據每循環(huán)斷面炸藥消耗量31 kg分成5個段起爆，每段最大單響藥量為6.2 kg。取K＝200、α取1.8，則有：

最大單響起爆藥量不超過6.2 kg時，在20 m處的平行既有隧道的振動速度為1.5 cm/s，遠小于國家爆破振動安全允許標準，既有隧道是安全的。

3 爆破安全措施

(1)對既有龍門隧道襯砌存在缺陷段位置安裝爆破振動檢測儀，監(jiān)測爆破振動的大小，以便及時調整爆破參數。

(2)對既有線的設備(如信號指示燈)進行專人監(jiān)測；并確保施工期間特別是春運高峰期間車輛的正常運行。

(3)爆破施工前與龍巖車站取得聯系，得到需從既有贛龍線龍門隧道經過的列車時刻表，確認隧道施工的爆破時間。

(4)隧道洞內爆破時，通過調度員聯系既有線進出口嘹望站崗哨值班人員，確保既有線隧道內無列車運行時實施爆破。

(5)每次爆破時在遠離工點處設置嘹望哨，建立安全預警機制，并做好相應的物資儲備。

4 結 論

采用上下臺階分三次起爆，遵循“短進尺、多循環(huán)”的掘進方法可有效控制爆破振動。通過試爆調整爆破參數，每次試爆規(guī)模由小到大，根據爆破監(jiān)測結果，確定一次起爆規(guī)模和單段起爆藥量。確保了既有隧道內的設施安全和列車的的正常運行。

[1] 汪旭光.爆破設計與施工[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2011.

[2] GB6722-2014.爆破安全規(guī)程[S].

2016-09-21)

張倚逾(1972-)，男，湖南長沙人，教授級高工，主要從事鐵路、公路及地鐵施工和技術管理工作，Email：906051771＠qq.com。