复杂环境下地铁暗挖隧道爆破技术

肖振伟

北京住总第一开发建设有限公司 北京 100029

随着地铁施工各工艺的发展，更多施工理念被应用其中，施工期间更多精细化技术不断应用。然而，地铁隧道爆破期间，面临的环境问题、地质变化等相对复杂，需要对爆破产生的有害影响全面控制，因此，对于爆破施工要求更高。需要相关人员按照具体项目特点，合理确认技术应用过程，总结经验，为同类项目爆破施工顺利进行奠定良好基础。

1 项目概况

本项目为某城市地铁隧道暗挖施工项目，线路出车站后，左右线间距拉大后沿步行街两侧道路下敷设，线路往南接近路口处，线路间距再缩小，进入下一个车站。隧道长1174.791m。区间全隧为矿山法双洞单线结构，线间距为14m-78m-17m，隧道拱顶埋深10.7-26.7m；隧道中部设置2处联络通道，其中一处结合区间施工竖井及横通道设置。区间左右线之间为3-4层建筑（部分建筑地下一层），区间线路外侧为住宅小区、学校和社区医院等，区间隧道与建构筑物水平距离8-9m，线路在区间南端及北端受曲线条件限制，需要下步行街4层建筑，竖向最小净距11m[1]。

2 项目施工难点分析

隧道下穿4栋4层商业建筑（南北端各两栋）、侧穿步行街3-4层建筑，且步行街两侧道路下方有雨水、污水、上水、电信、电力、燃气等管线，因此，需要先和甲方及步行街相关单位进行协调与沟通，在爆破期间，需临时封闭道路，待爆破完成后，再放通道路。与此同时，还应针对整体作业面打探测孔，深度20m，将高压水向探测孔当中注入，同时，对于爆破岩层展开反复清洗，进行注浆。当岩层稳定之后，使用短进出方式爆破，单次爆破开展之前以及结束之后，需要对作业面的气体展开全面监测。

3 复杂环境下地铁暗挖隧道爆破技术应用

3.1 确认开挖方法

按照该项目施工地质情况，由于大部分围岩等级为Ⅴ和Ⅵ级，所以，针对Ⅵ级围岩利用机械开挖施工方式，配合人工开挖；针对Ⅴ类围岩，可按照穿越区域实际特点，针对下穿、侧穿建筑水平距离限制，需要针对Ⅴ级围岩，借助上下台阶方法，完成掘进爆破。在爆破施工阶段，应该遵循如下原则，第一，严格预防超前挖掘问题，第二，严格控制注浆流程；第三，根据短进尺原则施工，第四，采取弱爆破工艺，第五，爆破的同时做好支护工作，第六，及时测量爆破产生的扰动问题；第七，采取提早封闭这一原则。爆破阶段，利用光面爆破，控制爆破对于围岩产生的扰动，并且严格控制隧道的超挖以及欠挖等工序。利用型号YT-28型号风钻，保证钻头的直径Φ 40mm，使用Φ 32mm钢管桩乳化炸药。

3.2 合理设计参数

根据地质围岩等级，将施工过程的循环进尺的尺寸控制为0.5-0.7m间，并按照0.5m展开设计，对于钻孔深度合理控制，为0.7m，并将掏槽眼的钻孔控制为0.8m，保证辅助眼以及周边眼的深度超出10cm。对于装药量合理计算，确认平均单耗量为0.6kg/m3，每次进尺为0.5m，装药参数具体布置如下，针对上台阶，设计掏槽眼数量6个，辅助眼的数量29个，周边眼的数量19个，底板眼的数量为14个；在下台阶设置辅助眼的数量26个，周边眼的数量10个，底板眼的数量为11个，共计设计6个排孔，辅助眼55个，周边眼29个，底板眼25个。在炮孔的深度方面，掏槽眼的深度为0.8m，辅助眼的深度为0.5m，周边眼的深度0.5m，底板眼的深度0.5m。单孔掏槽眼的装药量200g，辅助眼中装药量为100g，周边眼的装药量100g，底板眼的装药量150g。按照上述参数，所有孔掏槽眼使用药量1.2kg，辅助眼中装药量为5.5kg，周边眼的装药量1.0kg，底板眼的装药量3.75kg。

3.3 控制有害效应

隧道爆破产生的有害效应主要有粉尘、冲击波、振动和有机气体等。由于暗挖隧道的环境复杂，所以在振动预警值方面，设置1.5cm/s，应保证爆破期间周围建筑的作业安全，需要将建筑承受最高安全振动速度考虑其中，对于最高安全装药量进行确认，利用萨式公式，其中，K取值200，α 取值1.7，按照起爆距离，完成进行最大齐爆药量的计算。此外，为控制爆破产生的有害气体，需要选择性能良好的炸药，爆破结束以后，利用喷淋设备洒水，驱散氮氧化物，设置排风装置，增设过滤装置，将有毒气体向空气外排放[2]。

3.4 完善起爆网络

使用上下台阶的起爆方式，应该先将起爆主线向台阶下方传递，之后起爆。按照起爆主线，传递起爆信号，经过2次信号传递，控制爆破产生的振动，达到微差起爆。隧道起爆网络为簇联式，将上台阶位置雷管划分为三组，之后以双雷管进行绑扎，汇总雷管脚线，延期以后向主线连接。

4 结语

总之，通过上文对于地铁隧道施工过程爆破技术的应用进行分析，利用相关数据总结施工经验，并对施工方案全面设计，合理规范钻孔施工和装药量，对于爆破结果展开分析，并对爆破参数全面调整，确保施工进度以及安全前提之下，顺利完成爆破作业，提高地铁隧道的施工质量。