王海橋 林發(fā)展 劉小鳴
摘? 要:中國特色社會主義市場經濟條件下,城市化進程的推進速度越來越快、城市地區(qū)交通基礎設施建設也不斷取得新成果,為確保交通基礎設施的建設質量,也為了給人民群眾帶來更加優(yōu)質的出行體驗,淺埋隧道開始成為工程規(guī)劃的重中之重。但是在下穿城鎮(zhèn)的過程中,隧道的爆破施工可能給原有的建筑物造成影響,本文根據(jù)廈門市軌道交通2號線一期工程土建施工總承包1標段工程實際情況,在介紹淺埋隧道控制爆破技術復雜性的基礎上,對具體的淺埋隧道控制爆破技術措施進行研究。
關鍵詞:淺埋隧道控制;爆破技術;應用
引言:城鎮(zhèn)地區(qū)具有人口密度大、建筑密度大等一系列特征,在進行下穿施工的過程中,各種爆破操作很可能給地表建筑物造成結構影響,甚至可能會影響到居民的正常生活,這明顯不符合進行淺埋隧道施工的初衷。工程圍護形式和工程特點,1~8軸采用樁+砼支撐或錨索進行圍護,8~19軸主要為巖石錨桿支護,由于車站主體深且短,車站附屬2號、3號風亭和2號、3號出入口同主體結構同時施工完成,因此主體基坑分為兩個開挖作業(yè)區(qū),收尾土體處于6軸附近。車站在基坑上部土質及全風化巖層中采用機械直接開挖和液壓鎬結合的方法,盡量減少爆破施工。根據(jù)地質剖面顯示,1~8軸開挖11m后為中風化花崗巖,8~19軸開挖2~6m后為中風化花崗巖、中風化輝綠巖、微風化花崗石,中風化和微風化巖石飽和抗壓強度分別為41~78MPa和63~124MPa,結合廈門市爆破要求,基坑爆破采用淺眼松動爆破,每小層開挖厚度不超過2m,開挖至距坑底部時,采用人工清底至基底。在基坑開挖至底部后進行抗拔樁施工,抗拔樁采用人工挖孔樁,同樣需要爆破設計,因此,對東渡路站進行爆破方案專項設計在這種情況下,必須要結合具體工作經驗,對行之有效的淺埋隧道下穿城鎮(zhèn)爆破控制措施進行深入研究。
一、淺埋隧道控制爆破技術復雜性
隧道開挖施工本身就具有一定的復雜性,目前比較常見的施工方法主要包括鉆爆技術等,這種施工技術具有應用效果突出、施工操作難度低等一系列優(yōu)勢,同時還不需要過多的資金和資源,因此得到了越來越多的關注,它能夠在巖石結構比較堅硬的情況下發(fā)揮作用,在淺埋隧道施工中扮演著重要角色。另外,盾構施工技術也是比較常用的施工方法之一,它能夠在特殊地形條件下完成隧道開挖任務,但是具有應用成本高等問題,因此有一定的應用限制。淺埋隧道控制爆破技術復雜性主要來自于:①隧道施工規(guī)模大、城鎮(zhèn)地區(qū)地質結構破壞嚴重。城鎮(zhèn)地區(qū)地下本就存在各種管道線路和地下建筑等,在隧道爆破施工中,稍有不慎就可能給本就脆弱的地下結構造成影響。②施工時間緊。淺埋隧道下穿城鎮(zhèn)爆破施工往往需要在短時間內完成,工作人員需要快速確定爆破控制方案,因此很容易出現(xiàn)判斷失誤等問題。另外,根據(jù)實際的施工經驗來看,淺埋隧道下穿城鎮(zhèn)爆破施工具有一定的難度,其爆破瞬間將會產生巨大的震動能量,導致周邊巖土結構碎裂的同時,還會導致城鎮(zhèn)地區(qū)建筑結構損壞等問題,如何才能在保證城鎮(zhèn)地區(qū)原有建筑結構和地質結構穩(wěn)定性的基礎上,順利完成淺埋隧道下穿城鎮(zhèn)爆破施工,成為必須要研究的重要課題之一。
二、淺埋隧道下穿城鎮(zhèn)減震控制爆破施工技術要點
1.地下管線爆破震動控制
城鎮(zhèn)地區(qū)具有現(xiàn)代化建設程度高的特點,地下管道線路錯綜復雜,為居民提供供水排水、天然氣供應等諸多服務,保證城鎮(zhèn)地區(qū)生產生活的正常進行。所以,在淺埋隧道下穿城鎮(zhèn)減震控制爆破施工過程中,工作人員必須要始終保持高度集中,對下穿施工涉及區(qū)域的地下管線和附件等進行了解,采取措施控制爆破震動強度。首先,要有效控制炸藥的埋藏深度。淺埋隧道的施工深度比較小,而管道線路的埋深則已經固定,想要避免爆破給地下管線造成負面影響,就必須要合理選擇炸藥放置深度。其次,要充分分析場地土特性及地形地貌特點。結合實際工作經驗來看,在爆破區(qū)域地質結構不穩(wěn)定的情況下,炸藥爆破可能給管道造成更大的影響。最后,要充分考慮管道線路的材料特征。地下管道線路的材質比較復雜,不同材質在受到爆破震動影響的時候可能有不同的結果,因此工作人員可在了解管道線路材質和直徑的基礎上制定爆破方案。
2.合理調整施工方法
結合具體的工作經驗來看,掏槽爆破施工技術所造成的震動效果比較嚴重,給城鎮(zhèn)地區(qū)原有建筑物造成的影響自然也比較大,在淺埋隧道下穿城鎮(zhèn)減震控制爆破施工中,不具有應用價值,經過工作人員的不斷努力和嘗試,一種更符合城市地區(qū)爆破施工的楔形掏槽全斷面爆破法施工技術得到了妥善應用,相比于傳統(tǒng)的爆破施工結構,這種新的施工技術下爆破震動速度一般不超過2.5 cm/s,基本上不會給城市地區(qū)的房屋結構造成負面影響。除此之外,工作人員還需要根據(jù)現(xiàn)場情況合理利用其它減震措施,預裂爆破隔振法就具有一定的應用價值,這是一種比較復雜的減震措施,工作人員需要提前對待施工區(qū)域的地質結構進行分析,確定巖石結構的承力點等,并利用相關設備進行隔離和分割,從而避免爆破震動造成的一系列影響。
3.應用電子雷管技術
電子雷管是目前比較先進的爆破設備,它在安全性、穩(wěn)定性和控制效果方面,遠遠優(yōu)于傳統(tǒng)的雷管,根據(jù)實驗結果來看,電子雷管的起爆速度比較快、響應精度比較高,工作人員可以利用電子雷管這種先進的設備,達到淺埋隧道下穿城鎮(zhèn)減震控制爆破施工目標。首先,電子雷管具有降低震動效果的作用。在同樣的爆破結構條件下,電子雷管所造成的震動問題比較小,具有單孔單響的特點,因此可以根據(jù)實際情況控制起爆的炸藥量,這樣一來工作人員將能夠完全根據(jù)現(xiàn)場爆破需求等調整起爆時間和起爆位置等,避免了不受控的爆破造成的一系列問題。其次,利用電子雷管進行淺埋隧道下穿城鎮(zhèn)減震控制爆破施工,能夠有效改善爆破塊度。電子雷管的可控性非常突出,工作人員可以根據(jù)需求隨意設定起爆時間和距離等,在地震波穩(wěn)定以后進行二次爆破,就能避免震動波疊加造成的巨大影響,保證爆破安全性。另外,在爆破順序可控的情況下,爆破后的巖土結構大小也就可控,這有助于淺埋隧道下穿城鎮(zhèn)減震控制爆破施工的順利進行。
三、結語
淺埋隧道下穿城鎮(zhèn)減震控制爆破施工技術具有不可估量的復雜性,工作人員必須要結合實際工作情況,合理利用電子雷管等先進設備、選擇最佳的爆破施工結構,并利用地下管線爆破震動控制措施,降低淺埋隧道下穿爆破施工帶來的一系列風險。除此之外,還需要從現(xiàn)有的淺埋隧道下穿城鎮(zhèn)減震控制爆破施工技術要點入手,總結爆破經驗等,不斷探索更加行之有效的控制方法,為推動我國城鎮(zhèn)地區(qū)交通設施建設做出努力。
參考文獻:
[1]付曉強,雷振,劉幸,張仁巍.城市淺埋隧道下穿密集建筑群控制爆破技術[J].科學技術與工程,2019,19(02):223-227.
項目名稱:廈門市軌道交通2號線一期工程土建施工總承包1標段工程43219887-3193-47EA-89EB-1AB3825AF3B7