甬临公路临近铁路爆破施工风险评估和防护措施分析

李伟 王金伟

（宏远建设有限公司，浙江 温岭 317500）

1 爆破具体炮位与铁路的位置关系

1.1 乌山隧道右洞进洞处（按道路里程前进方向，靠铁路侧）

道路里程桩号；YK8+650～YK8+700段，相对铁路里程K389+025～K389+075段，铁路地图中心距道路中心线62.2m，铁路地图中心距道路边沿线最近距离为54.3m，垂直高度为2米（防控区域k388+725～k389+375）。

1.2 坑里水库右线明挖爆破

道路里程桩号；YK10+950～YK11+000段，相对铁路里程K391+325～K391+375段，爆区底部距铁路中心线最近水平距离距约80m；高差约8-10m。

2 爆破时间

在铁路客车停运之后，即每天的爆破时间定为晚上23:00至第二天凌晨3:00。

3 爆破对铁路的影响、防护措施和应急处理

3.1 爆破对铁路的影响主要有六点

（1）飞石

（2）振动

（3）螺丝松动

（4）轨道几何状态超限

（5）路基隧道出现裂缝

（6）接触网的脱落

3.2 预计爆破对铁路造成以上各项影响时的防护措施和应急处理办法

（1）对飞石的防护处理

a.在乌山隧道明洞口挂一道厚度大于6mm输送带防护帘，再在洞口做一道工字钢结构的防护排架，可以防护又可以作为钻孔装药平台，用输送带搭接，第二层用钢板防护。b.坑里水库，在靠近铁路的一侧，做一道用脚手钢管搭设的六米高的双排竹排屏障。

（2）振动；孔深最深不超1.5m，最大一段起爆药量，几次试验最大段炸药起爆，只要不超过18kg，最短距离按47m计算，振速达1.975cm/s不超过2cm/s。庙坑里最大一段起爆药量35.5kg。最短距离按80m考虑。计算1.25cm/s，振速均不超过2cm/s

（3）对螺丝松动、轨道几何状态超限，路基隧道裂缝、塌方的应急处理，铁路部门提前做好应急准备，准备应急物资及机具，随时待命；

（4）对接触网的脱落处理，由维管段负责作应急处理。

4 爆破各点安全风险分析

4.1 庙坑里水库

4.1.1 爆破振动速度上台阶

经计算最大振速为1.2cm/s，小于铁路安全影响评估里允许的5cm/s，爆破振动在规定的范围内。

4.1.2 个别飞石距离

个别飞石安全距离采用下式计算：RFmax=Kφ*D计算得：RFmax=135m工程实践证明w选测正确，保持良好的堵塞，飞石可控制在爆破抛射正面60米左右，两侧30米左右，后面基本无飞石。个别飞石控制和防护措施：

（1）严格按设计进行施工；

（2）严格控制炸药单耗，采用松动爆破药量，保证堵塞长度和堵塞质量；

（3）控制排间间隔时间，以4段雷管作为排间延期；

（4）按设计做好施工防护覆盖工作，确保爆破飞石控制在60米以内；

（5）最小抵抗线背向铁路线及主要设施，对破碎带等特殊地段要进行装药调整；

4.1.3 爆破冲击波

因本工程爆破属露天台阶爆破，爆破作用指数n≤1，不是主要影响因素，故省略计不算。

4.2 乌山隧道

4.2.1 爆破振动速度上台阶

①进口段Ⅴ级围岩上下台阶1.0米进尺，对洞口民房等建筑物的验算进洞口段Ⅴ级围岩最大段装药量是上台阶部分14段和下台阶部分的14段，最大段装药量为6.6kg（见Ⅴ级围岩1.0米进尺开挖爆破参数表）。

Q-最大段发药量（取最大段发药量Q=6.6kg）

图1 排架结构正视图

图3 排架结构俯视图

图5 防护台车实物图

图6 洞口防护台车示意图

V-地震安全速度 cm/s

R-测点距离爆区边沿距铁路隧道 47m

K、a-与爆破点地形、地质条件等有关的系数和衰减指数k取150，a取1.5，公式为：V=，则 V≈1.2cm/s。隧道和周边的厂房均在安全振速范围内。

②爆破振动速度下台阶

Q-最大段发药量（取最大段发药量Q=7.2kg）

V-地震安全速度 cm/s

R-测点距离爆区边沿距铁路隧道 47m

K、a-与爆破点地形、地质条件等有关的系数和衰减指数k取150，a取1.5，公式为。则V≈1.25cm/s，隧道和周边的厂房均在安全振速范围内。

图2 排架侧视图

图4 排架结构效果图

4.2.2 爆破冲击波安全距离

按空气冲击波的计算公式：（《工程爆破》冶金工业出版社）

P=H（Q1/3/R）β

P-冲击波超压值105Pa

H-与爆破场地条件有关系数，主要取决于药包的堵塞条件和起爆方法 经查表为1.45

R-自爆破中心到测点的距离 m；

β-空气冲击波衰减指数查表为1.55，

Q-一次爆破总药量

空气冲击波超压的安全允许标准为：对人员为0.022×105Pa对建筑物基本无破坏时为 0.02×105Pa；P 取 0.02

4.3 个别飞石安全距离

个别飞石的飞散距离受地形、风向和风力、堵塞质量、爆破参数等影响，浅孔爆破一般按下式计算：

Rf=（15～16）d

式中：Rf-碎石飞散对人员的安全距离m；

d-炮孔直径 取4.2cm；

则 Rf=67m

5 飞石防护措施

5.1 坑里水库

先在孔口处加压1个不小于30 kg的砂包，后用长7m宽0.6m输送带将炮区顶部全部覆盖两层。再在输送带上用渔网把整个爆区覆盖，在渔网上压上砂包等重物，以阻挡爆破碎块的飞石发生。

在爆区南侧搭设高防护排架，对飞石进行进一步遮挡。

5.2 乌山隧道

进洞爆破试验前，根据施工图纸内容做好：边仰坡施工-30m管棚施工-机械开挖半暗明洞-半暗明洞浇筑-临时护拱浇筑-洞门搭设（洞门采用脚手片制作，内挂塑料输送带门帘）的进洞准备工作及防止飞石准备工作。（说明：台车前段悬挂全断面无缝搭接输送带；第二层间隔0.6m；3mm花纹钢板；台车门洞挂两层输送带）。

由于在晚上进行，因此在施工时，在爆区一侧安全区域布设探照灯进行照明，用摄像机进行拍摄，来评价防护效果的好坏，进而确定最终的防护措施。

结语

通过在该地质地形条件和爆破方式下，隧道内的振动衰减规律，为隧道施工提供施工参数和理论依据。获得在该爆破条件下既有铁路安全可靠、合理可行的施工方法，为今后在类似工程施工中积累经验。

[1]公路隧道施工技术规范[S],2009.

[2]GB6722-2011.爆破安全规程[S].

[3]工程爆破[M].北京：冶金工业出版社.

[4]甬临线爆破评估报告[R].中国铁科院.