城市隧道工程控制爆破施工技术

李梓齐

（中铁十八局集团轨道交通工程有限公司，广西 南宁530000）

城市隧道工程控制爆破施工技术

李梓齐

（中铁十八局集团轨道交通工程有限公司，广西 南宁530000）

在城市隧道工程施工过程中需要进行爆破时，要根据爆破区周边的不同环境和工程不同设计要求，采取不同爆破方案，做好各项安全防护措施和严格的控制爆破以避免对周边环境产生不利影响。

隧道工程；控制爆破；施工技术

1 工程概况

余杭区星河路隧道工程位于杭州市余杭区临平副城，南起星河南路立交桥，北至星光街，贯通临平山南北两侧。隧道单洞长1105m。建设标准为城市主干路，起讫桩号K0+560～K2+093.622。临平山总体走向NE35°～40°，山体单薄为杭嘉湖平原为杭嘉湖平原剥蚀残丘地貌。山顶最大高程271.0m，山脚高程16.0m，隧道轴线段山体高程在14.0～203.m之间。表层为碎石夹粉质粘土。下伏基岩为泥盆系上统西湖组石英砂砾岩及泥盆系中下统唐家坞群岩屑砂岩。隧道段构造较发育，主要发育张性断层，少数压扭性。

2 爆区周边环境及施工技术要求

2.1 爆区周边环境

隧道北口周边主要包括隧道口东侧的中博液压汽配站厂区和西侧的紫罗兰苗圃。距离最近建筑约70m。隧道南口建设环境较为复杂，西南侧距离华清山庄最近50m。东侧距离二建家属区最近距离50m,南侧靠近钱江社区约200m，周边还存在丁山公墓及安隐寺庙遗址等建筑，距离最近建筑约50m。隧道上方临平山上有公园，山顶处为雷达部队，雷达部队主体范围在东线K1+250～K1+480之间，垂直高度介于137.616m～203.408m之间。考虑到雷达属精密军事设施，爆破时需严格按照设计执行，以确保不对其造成影响。

2.2 爆破方案的选择

开挖顺序为：由北向南单向掘进。

（1）隧道北口路堑及明洞开挖：采用液压破碎锤、铣挖机机械开挖，避免因爆破而产生不良危害。进洞后20米掘进范围内采用机械开挖，防止爆破危害；进洞20米后采取控制爆破，主要控制目标为：飞石不飞出洞口；爆破振动控制在1.5 cm/s以内。

（2）隧道南口路堑及明洞开挖：采用液压破碎锤、铣挖机机械开挖，避免因爆破而产生不良危害。北洞口开挖至距离南洞口150米时，停止爆破作业，采用铣挖机机械开挖，避免因爆破而产生不良危害。

2.3 隧道施工方案的选择和爆破参数设计

（1）隧道施工方法。隧道开挖采用钻爆法，空压机供风，均采用简易自拼装台车气腿式凿岩机钻孔，非电毫秒雷管起爆；固定和移动式轴流风机通风，挖掘机、装载机配自卸汽车装运洞碴。

依据隧道开挖形式、围岩类别的实际地质参数确定开挖施工方法和支护方式。隧道明洞开挖采用明挖法，暗洞按新奥法(NATM)施工；其中施工中需要根据实际围岩发生变化采取不同的开挖方法。隧道钻孔布置采用楔形（复式形）掏槽；在掏槽孔与周边眼之间布置辅助眼；周边孔采用光面爆破。为了确保隧道施工的安全与稳定，在软弱围岩地段施工中必须遵循“弱爆破、少扰动、短开挖、强支护、勤量测、紧衬砌”的原则。

（2）隧道开挖爆破设计参数。钻爆设计使用光面爆破技术，尽量减少爆破对围岩的扰动。钻爆设计主要内容有：炮眼(包括掏槽眼、辅助眼、周边眼)的布置、数目、深度和角度；装药结构图（包括装药量及炮孔堵塞方式）；钻爆参数表；起爆方法和顺序，同时绘制爆破图（包括炮眼布置图、周边眼装药结构图、钻爆参数表、主要技术经济指标及必要的说明）。

第一，爆破器材。炸药选用乳化炸药，适用

于光面爆破，具有低爆速、低密度、高爆力、小直径、传爆性能良等优点。起爆器材采用非电塑料导爆管毫秒雷管起爆。试验证明毫秒雷管和毫秒等差递增雷管结合使用，能获得更节约炸药、减小振动的效果。根据不同的开挖方式掏槽型式采用楔形掏槽和直线掏槽两种方式，本隧道Ⅳ级、Ⅴ级围岩开挖循环进尺小于1m，宜用楔形掏槽；Ⅲ级围岩开挖采用直线掏槽。掏槽炮眼布置在开挖断面的中央稍靠下部，以使底部岩石破碎，减少飞石。炮眼深度根据不同围岩循环进尺选择，一般掏槽眼比辅助眼深约10～20cm。

表1 炮眼深度表

周边眼间距 50cm左右，周边眼与内圈眼间距55cm，辅助眼间距取70～80cm。

第二，起爆方法。光面爆破采用分区起爆，起爆顺序：掏槽眼→辅助眼→周边眼→底板眼，辅助眼则由里向外逐层起爆。

爆破采用毫秒雷管微差爆破技术，内圈眼先起爆，外圈眼后起爆，以确保外圈眼起爆时有好的临空面。周边眼起爆方式采用导爆索在孔内串爆，以便周边眼同时起爆，达到较好的光面爆破效果。

第三，光面爆破设计参数。光面爆破参数一般通过试验确定，本工程施工过程中先按下表进行控制，在施工过程中根据爆破效果进行调整。

表2 光面爆破参数表

第四，典型断面围岩施工炮眼布置。上、下台阶法开挖炮眼布置图及炮破参数；Ⅲ级围岩采用上、下台阶法开挖，光面爆破法施工。上台阶超前下台阶1.5～3B，循环进尺3.0m。Ⅴ类围岩CRD法开挖炮眼布置图及参数，Ⅴ类围岩采用十字中隔壁法（CRD法）将开挖断面分部左右、上下四部分开挖，采用减震弱爆破技术，单段最大爆破药量2.4Kg，单次最大爆破规模10Kg/次，预计循环进尺 0.50m。爆破网络选用非电毫秒导爆管起爆系统，束联法，脉冲起爆器起爆。

3 爆破安全距离设计

在隧道内爆破开挖时 爆破飞石对洞外建筑设施没有影响，爆破时可用下式估算：

式中 Rf—爆破飞石安全距离（m）

D—孔径（cm）

浅孔爆破 Rf=67m；

根据现场情况，施工爆破过程中能对周边建筑物产生有害效应的主要为爆破地震，空气冲击波与爆破飞石影响很小。

[1]爆破安全规程（GB6722-2014）.北京：中国标准出版社.2015.

[2]公路隧道施工技术规范（JTGF60-2009）.北京：人民交通出版社.2009

[3]赵明特主编.广西工程爆破论文集[M].北京：中国大地出版社.2005.

[4]王廷武.地面与地下工程控制爆破[M].北京：煤炭工业出版社.1990.

Controlled blasting construction technology for urban tunnel project

LI Zi-ji
(China Railway eighteen Bureau Group Co.,Ltd.,Nanning Guangxi 530000)

During the construction of urban tunnel,blasting is needed,according to the different environment and engineering design requirements,different blasting schemes are adopted,do all kinds of safety measures and strict control blasting to avoid adverse effects on the surrounding environment.

Tunnel engineering; Controlled blasting; Construction technology

：A

10.3969/j.issn.1672-7304.2016.01.062

1672–7304(2016)01–0133–02

（责任编辑：张时玮）

李梓齐（1984-），男，吉林辽源人，工程师，研究方向：工程管理。