城市浅埋铁路隧道爆破减振技术

程龙先，傅洪贤

(1.中铁十局集团第三建设有限公司，安徽合肥 230601;2.北京交通大学隧道及地下工程教育部工程研究中心，北京 100044)

浅埋隧道穿越城区时，爆破开挖引起的振动将对上部及周边建(构)筑物产生较大的影响，国内外一直在积极探寻隧道爆破减振技术［1-2］，也出现了一些成功的爆破减振实例。日本在初狩隧道开挖中通过采用刻槽隔振技术减轻了爆破对围岩和地表的振动影响［3］;瑞典 LANGEFORS U 等［4］提出加大掏槽区空孔体积，减小掏槽爆破的夹制作用，从而降低爆破振动;广州地铁三号线在施工过程中采用微振动控制爆破技术成功地穿越了上覆高大楼群的复杂环境地段［5］;宁波招宝山隧道采用先拉槽后光面的微振动控制爆破技术，解决了间隔4 m的近距离双管隧道钻爆开挖安全问题，保证了邻近35 m的文物和4 m厚隔墙的安全稳定［6］。本文以兰渝铁路人和场隧道施工为例探讨爆破减振技术。

1 工程概况

人和场隧道位于新建兰州—重庆铁路LYS-14标段重庆枢纽区间，起讫里程DK947+510—DK951+960，全长4.450 km，隧道为双线隧道。隧道上部为第四系全新统坡残积层、人工填土(碎石土)、砂岩、泥岩夹砂岩。地下水主要有第四系土层孔隙潜水、基岩裂隙水。

人和场隧道浅埋下穿水库、城市道路、隧道、立交桥、高楼、别墅等重要建筑物，属于高危隧道，其浅埋下穿建(构)筑物的统计见表1。

表1 人和场隧道下穿建(构)筑物统计

2 非电导爆管雷管减振技术

采用非电导爆管雷管，由于其段数少，延时误差大。建筑物地面与隧道拱顶间的覆盖层厚度为30 m。在穿越建筑物前的现场试验结果表明，采用台阶法施工，爆破引起的振动速度＞10 cm/s，远超过国家标准，故不能采用该方法穿越建筑物。

为了控制爆破振动，上半断面采用分部爆破开挖方法，一次钻孔、一次装药、分次爆破。首先爆破掏槽部位，然后爆破扩槽部位、压槽部位和压顶部位，共爆破4次，这样爆破振动基本控制在国家爆破安全规程所规定的范围内。爆破进尺2 m。炮孔布置图见图1，炮孔装药量见表2。

隧道爆破施工引起的上部楼房爆破振动测试结果见表3。可见，最大振速均＜5 cm/s，满足规定［7］。

图1 一次钻孔装药5次爆破减振炮孔布置(单位:cm)

表2 各孔的装药量

表3 隧道埋深30 m时上部楼房振动测试结果

3 结论

在下穿居民楼房埋深30 m隧道爆破施工中，采用常规非电导爆管技术爆破开挖时，由于导爆管段数少，台阶法施工时爆破振动太大，会对房屋造成损坏。因此，上台阶可以采用“四部法”爆破开挖，爆破进尺控制在2 m之内，钻孔和装药一次完成，分区多次爆破，重点是保护后起爆的导爆管不被砸坏。这样可以把上部楼房的振动控制在规定的2～5 cm/s。采用该方法，可以确保每月施工进度在50～60 m。

［1］耿萍，张征亮，汪波，等.不同工法下爆破振动对既有隧道的影响分析［J］.铁道建筑，2012(3):51-53.

［2］宋福.敖包沟隧道下穿工程爆破振动监测及减振措施研究［J］.铁道建筑，2013(2):43-45.

［3］先明其.采用预切槽爆破施工法的防振措施［J］.隧道译丛，1994(10):11-19.

［4］LANGEFORS U，KIHLSTROM B.The Modem Technique of Rock Blasting［M］.New York:John Wildy ＆ Sons，Inc.，1963.

［5］朱赞成，徐化祥.广州地铁三号线连拱隧道微震爆破设计［J］.爆破，2007(9):110-113.

［6］史雅语，刘慧.招宝山招小净距隧道开挖爆破技术［J］.工程爆破，1998(4):31-36.

［7］中华人民共和国建设部.GB 6722—2003 爆破安全规程［S］.北京:中国建筑工业出版社，2004.