浅埋隧道控制爆破技术
2014-08-15彭江
彭 江
(中铁八局集团市政工程有限公司)
1 影响浅埋工程爆破的主要因素
浅埋隧道控制爆破施工受到外界因素的影响较大。具体来说,影响爆破的主要因素有:(l)地质差。隧址区基岩由震旦系甘井子组白云质灰岩和角砾状白云质灰岩组成,其上极盖岩层,连续性较差,节理发育。在地质勘探钻孔控制深度内有地下水活动。(2)隧道超近间距。新隧道与两条既有隧道中心线的距离均为17.5 m,相邻隧道衬砌间的最小净距仅为5 m。(3)对地表沉降要求严。由于该工程位于学校附近,而为了保证学生和教师的安全,国家对学校附近的地表沉降问题进行了严格的规定,因此,地表沉降问题必须引起工作人员的重视,最好将沉降值控制在0.5 m 以内。
2 浅埋隧道控制爆破技术复杂性
隧道开挖工程是一项复杂的工程,经常使用的方法有两种,其一是钻爆法,这种方法的适用范围比较广泛,且施工工艺简单,对工作人员的专业素质要求较低,因此,施工成本较低,经济效益明显。此外,钻爆法能够适用于一些岩石比较坚硬的地区。由于优点众多,可以预测,钻爆法将是浅埋隧道爆破的主要方法之一。其二是盾构法,这种方法的适用范围比较小,但是也是一种不可或缺的浅埋隧道爆破施工方法之一,未来也有较为广泛的应用前景。浅埋隧道爆破施工比较复杂,容易产生很大的震动,对于岩土层比较薄的地区,很容易引起基岩破碎,因此,保证地质的稳定性成为施工中的重点和难点。比如一些隧道建立在城镇附近,或者城镇上方,施工为了避免给城镇居民带来影响,必须做好消除噪音的工作,同时减少震动带来人们的恐慌。结合工程的实际情况,本工程隧道爆破施工的复杂性和难点主要体现在以下几点:第一,工程规模较大,且地质条件复杂,因此,爆破的次数较多,可能会给周围的居民的生产生活造成不好的影响,同时,为了安全,需要多次爆破,这样就耽误了工期,同时也增加了成本。第二,由于工程规模较大,因此,涉及的区域也较多,为了节约时间,一般多个施工单位同时进行,这样就会增加爆破作业的复杂性。第三,本工程所处区域的地质条件比较复杂,而且比较多变,这就增加了浅埋隧道爆破施工的难度。第四,采用人性化的爆破控制后,对爆破参数及控制指标要求更高。
3 浅埋隧道爆破振动控制
3.1 地下管线爆破振动控制
城市的正常运转离不开众多的地下管线,地下管线的安全是保证城市发展以及人们生产、生活的重要措施之一。而浅埋隧道施工的开展或多或少会给地下管线造成破坏,一旦破坏就会造成严重的影响。特别是煤气管线的爆炸,不仅会给城市发展和人们的生活带来很大影响,还会危及工作人员的生命和财产安全。因此,在具体的施工中,需要特别谨慎。通常来说,地下管线的破坏类型主要有管道接口、管段、附件等等。地下管线受地震波影响的大小与以下几点有关:
(1)埋深。由于浅埋隧道施工只在地下一定的深度内施工,因此,如果管线的埋深较深,就不会受到隧道施工的影响,相对来说,比较安全。反之,则容易受到隧道施工的影响。(2)场地土特性及地貌特。根据调查分析,如果工程所在区域的地质条件比较简单、稳定,那么施工时就不会给地下管线造成很大影响。(3)管材及管道结构。根据资料调查,地下管线的材质特征是其受到地震波影响大小的重要决定因素之一,且,小口径的管道受到隧道施工的影响较大。
3.2 浅埋隧道爆破振动指标
浅埋隧道的施工,回避不开因长期隧道掘进引发的振动危害问题。考虑到工程施工的安全,并制定了一些列规定。同时根据工程的实际情况确定质点震动速度,保证工程安全。
3.3 浅埋隧道爆破主要减振措施
(1)减振掏槽爆破。减震掏槽爆破是减少浅埋隧道爆破的重要措施之一,且应用范围比较广泛。(2)预裂爆破隔振。这种方法应用起来比较复杂,因此,必须做好充分的事前准备。(3)毫秒微差延时起爆减振。这种方法效果较好,但是施工工序比较复杂,具体来说,表现在以下几点:浅埋隧道爆破时地表振动频率较低,一般在100 Hz 以下;振动持续时间在2 s 以内,但在纵、横向振动持续时间大时,可达200 ms,垂直向可达100 ms。(4)其他减振爆破技术。除了上述几种应用范围比较广泛,且比较常见的方法之外,还有隧道水压爆破、定向聚能预裂爆破、机械预切槽法、静态破碎法等。
4 结束语
综上所述,浅埋隧道爆破施工技术是一项复杂的工程,需要注意的问题有很多,在具体的实践中需要注意考虑其复杂性并做好减震措施,保证工程和工作人员的安全。可以预测,浅埋隧道爆破技术在我国交通行业中的应用将会越来越广泛,也会受到越来越多的人的关注。鉴于浅埋隧道爆破施工技术对于我国交通行业发展的重要性,因此,本文研究这个课题具有非常重要的现实意义。
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