【摘要】 本文介紹了地鐵穿越管線地段爆破施工技術(shù)，文章著重介紹了爆破施工的工藝、及施工過(guò)程中爆破施工要求、要點(diǎn)及注意事項(xiàng)。
【關(guān)鍵詞】 管線 施工技術(shù) 爆破減震 爆破控制
1、工程概況
南關(guān)嶺站至華北路站區(qū)間設(shè)計(jì)范圍為DK3+114.101～DK4+072.076，右線長(zhǎng)957.975m;左線長(zhǎng)957.312m，含短鏈0.663m。本次設(shè)計(jì)為礦山法區(qū)間隧道主體土建工程。本區(qū)間位于華北路，場(chǎng)地西南高東北低，地形起伏較大，地面高程15.10～23.67m。
2、施工方案的選擇
1）本區(qū)間正線結(jié)構(gòu)上方零星分布2至3層樓房，該暗挖隧道施工段穿越華北路，路下管線較多，包含砼污水管道、天然氣管道、自來(lái)水管道、電信光纜等管線。根據(jù)施工情況，對(duì)建筑及管線提前布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，并進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
2）地下水水量中等-豐富，為基巖裂隙水。
3）巖溶中等發(fā)育，給隧道施工帶來(lái)較大困難。
南華區(qū)間大里程防線隧道所穿圍巖為Ⅴ級(jí)和Ⅵ級(jí)，隧道圍巖為中風(fēng)化石灰?guī)r，局部夾強(qiáng)風(fēng)化，巖體裂隙發(fā)育，溶洞發(fā)育，易產(chǎn)生坍塌現(xiàn)象。
3、 區(qū)間隧道鉆爆施工設(shè)計(jì)
3.1爆破施工原則
針對(duì)本區(qū)段暗挖隧道的環(huán)境特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、施工方法等，并綜合考慮鉆爆施工對(duì)隧道結(jié)構(gòu)及管線的影響，在保證施工安全的前提下，本著“短進(jìn)尺，弱爆破，早封閉，勤量測(cè)”的原則，決定采用微差、分部、多段、多次弱爆破技術(shù)施工的減振措施。
3.2 爆破控制基準(zhǔn)
根據(jù)《爆破安全規(guī)程》標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合設(shè)計(jì)變更及聯(lián)系單相關(guān)要求，煤氣管線及雨水管的爆破振速限制在4.0cm/s。
3.3爆破減震措施控制
3.3.1爆破地震效應(yīng)安全標(biāo)準(zhǔn)
炸藥在巖石中爆炸時(shí)強(qiáng)烈的沖擊波和應(yīng)力波，隨著傳播距離的增加，逐漸衰減為地震波，從而使爆區(qū)周圍建筑物出現(xiàn)破壞甚至倒塌現(xiàn)象，根據(jù)中國(guó)《爆破安全規(guī)程》（GB6722一2003）提出了爆破對(duì)建筑物和構(gòu)筑物的爆破振動(dòng)安全標(biāo)準(zhǔn)判斷可采用保護(hù)對(duì)象所在地質(zhì)點(diǎn)峰值振動(dòng)速度和主頻率的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以主振頻率的頻段確定相應(yīng)的振動(dòng)速度，并考慮了延時(shí)間隔的影響。
3.3.2爆破振動(dòng)衰減規(guī)律
爆破地震效應(yīng)是一個(gè)比較復(fù)雜的問(wèn)題，它受多種因素的影響，如爆源的位置，裝藥量，爆破方式，傳播介質(zhì)和局部場(chǎng)地條件等，同時(shí)還與地基特性和約束條件以及施工質(zhì)量等因素有關(guān)。影響爆破震動(dòng)強(qiáng)度的因素較多，最主要的有：藥量，包括總藥量和最大段齊發(fā)爆破藥量;距離（爆心到結(jié)構(gòu)點(diǎn)的水平距離）。
3.3.3爆破地震效應(yīng)控制思路
在區(qū)間此段爆破施工中主要從以下幾個(gè)方面開(kāi)展：
一、控制一次起爆的最大藥量，通過(guò)采用微差分段，減小最大起爆藥量，控制地震波強(qiáng)度。
二、從傳播途徑上隔震、減震。在主炮孔與開(kāi)挖邊界之間打設(shè)減震孔，從傳播途徑上減震和消震。
可以采取以下措施：
（一）詳細(xì)調(diào)查管線埋深、材質(zhì)等，制定沿線盡可能大振動(dòng)控制標(biāo)準(zhǔn)。
（二）合理布置周邊眼，即在左右線靠近管線一側(cè)打設(shè)加密的隔振孔以降低地震強(qiáng)度。
3.4爆破設(shè)計(jì)方案
3.4.1爆破設(shè)計(jì)方案選擇
本設(shè)計(jì)將依據(jù)線路管線附近的地質(zhì)狀況及減振要求，選用短進(jìn)尺的臺(tái)階分部開(kāi)挖法施工。
3.4.2爆破參數(shù)選擇、裝藥量計(jì)算、鉆孔設(shè)計(jì)、裝藥、填塞和起爆網(wǎng)路設(shè)計(jì)
（1）炸藥的選擇
本工程施工中選用防水效果好和有毒氣體生成量小的粉狀乳化炸藥，每卷重量150g。
（2）雷管起爆時(shí)差的選擇
根據(jù)本工程特點(diǎn)毫秒雷管爆破時(shí)間間隔為50～200ms時(shí)，效果較好。
（3）炮孔設(shè)計(jì)
①掏槽孔
為了達(dá)到減震的目的，選用楔形掏槽，充分利用楔形掏槽的易拋擲和減震作用與貫通掏槽的臨空面來(lái)最大限度地減輕震動(dòng)。
孔深：考慮到掏槽孔只有一個(gè)臨空面，爆破條件較差，炮孔利用率低，故掏槽孔孔深取1.0m，水平角度65°，孔間距0.5m，排距1.6m。
輔助孔
孔間距：為了保證在施工期間煤氣管線不受影響，嚴(yán)格本著多打孔、少裝藥的原則，本次取0.6m。
周邊孔：
考慮區(qū)間拱頂埋深較淺，為了減少爆破對(duì)圍巖的擾動(dòng)，所以在周邊先打設(shè)一圈加密隔振孔，隔孔裝藥，采用空氣間隔不耦合裝藥結(jié)構(gòu)�？咨钊�0.7m，孔間距取0.4m。
每延米藥量：根據(jù)巖性，每延米裝藥量q=0.15～0.25kg/m。
（4） 裝藥結(jié)構(gòu)和填塞
掏槽孔和輔助孔采用反向不耦合連續(xù)裝藥，周邊孔采用反向不耦合中間空氣間隔裝藥。
（5）起爆方式及順序
考慮到華北路交通的重要性，及保證煤氣管線和雨水管不受爆破振動(dòng)破壞，此次爆破方案上臺(tái)階進(jìn)行孔外和孔內(nèi)延時(shí)爆破，在上臺(tái)階進(jìn)行預(yù)裂爆破，并把左右部利用孔外延時(shí)降低最大單響藥量，最大限度的減小爆破振動(dòng)速度，初步設(shè)計(jì)進(jìn)尺0.5m，根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及時(shí)調(diào)整參數(shù)，具體炮孔布置如圖所示，爆破順序如下：
①把上臺(tái)階分成左右兩部，兩個(gè)區(qū)域采用MS-2過(guò)渡（或采用左側(cè)Ms-3、右側(cè)MS-4段），利用孔外延時(shí)進(jìn)行起爆，最大程度的降低單響藥量，起爆順序?yàn)椋合戎苓吙专D中心孔―掏槽孔―輔助孔。（預(yù)裂爆破孔間隔孔裝藥）
② 下臺(tái)階采用多段微差弱爆破（松動(dòng)）一次完成，嚴(yán)格控制住最大段的藥量。
3.5爆破地震波控制驗(yàn)算
根據(jù)本區(qū)間已經(jīng)實(shí)施的爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)經(jīng)驗(yàn)可知，爆破開(kāi)挖的最大振動(dòng)速度值取決于某最大段裝藥量及炮孔布置、裝藥結(jié)構(gòu)。
進(jìn)行預(yù)裂爆破時(shí)，測(cè)點(diǎn)振速大小，主要取決于炮孔起爆順序，一般擔(dān)當(dāng)預(yù)裂的周邊孔的段別振速最大，而不完全取決于分段裝藥量的大小，因?yàn)轭A(yù)裂為掘進(jìn)炮孔起到了減振作用。
3.6爆破安全距離計(jì)算
隧道開(kāi)挖爆破中，掏槽孔最有可能產(chǎn)生危害性飛石，應(yīng)特別注意其填塞質(zhì)量，并作飛石距離驗(yàn)算。經(jīng)驗(yàn)算，設(shè)計(jì)中可能產(chǎn)生的最大飛石距離35m。
3.7爆破減震措施
（1）采用分部、分臺(tái)階開(kāi)挖，孔內(nèi)和孔外相結(jié)合微差爆破技術(shù);
（2）采用多段位非電毫秒導(dǎo)爆管雷管，選擇科學(xué)合理的雷管起爆時(shí)差，增加起爆段數(shù)，降低同段起爆藥量;
（3）采用低密度、低爆速、低猛度、高爆炸力的乳化炸藥，嚴(yán)格控制裝藥量。
4、結(jié)論
在城市地鐵暗挖施工穿越地下管線過(guò)程中應(yīng)注意的幾項(xiàng)問(wèn)題：
4.1根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙?zhí)峁┢矫婕翱v斷面圖紙、物探資料，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)源調(diào)查，詳細(xì)記錄地下管線的輸送介質(zhì)、材質(zhì)、規(guī)格、平面位置、埋深及與區(qū)間正線的相對(duì)位置，并對(duì)其進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)估、等級(jí)劃分;
4.2根據(jù)區(qū)間正線穿越的地下管線評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，結(jié)合該區(qū)段圍巖等級(jí)、地表附近的建構(gòu)筑物情況，制定專項(xiàng)施工方案，方案中應(yīng)根據(jù)爆破規(guī)程及當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)方對(duì)于爆破振速的限制要求，做好爆破參數(shù)設(shè)計(jì)，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)爆破作業(yè)及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)情況，不斷修正爆破參數(shù)。
4.3對(duì)爆破作業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)，都要進(jìn)行嚴(yán)格的控制，從穿孔角度、深度、清孔情況、裝藥結(jié)構(gòu)、炮孔填塞、到起爆網(wǎng)絡(luò)連接、起爆等，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員進(jìn)行督查，檢查爆破效果。
4.4做好起爆過(guò)程中，對(duì)地下管線的爆破振速監(jiān)測(cè)，是否超建設(shè)單位及規(guī)程要求，超限時(shí)及時(shí)調(diào)整裝藥參數(shù)。
【關(guān)鍵詞】 管線 施工技術(shù) 爆破減震 爆破控制
1、工程概況
南關(guān)嶺站至華北路站區(qū)間設(shè)計(jì)范圍為DK3+114.101～DK4+072.076，右線長(zhǎng)957.975m;左線長(zhǎng)957.312m，含短鏈0.663m。本次設(shè)計(jì)為礦山法區(qū)間隧道主體土建工程。本區(qū)間位于華北路，場(chǎng)地西南高東北低，地形起伏較大，地面高程15.10～23.67m。
2、施工方案的選擇
1）本區(qū)間正線結(jié)構(gòu)上方零星分布2至3層樓房，該暗挖隧道施工段穿越華北路，路下管線較多，包含砼污水管道、天然氣管道、自來(lái)水管道、電信光纜等管線。根據(jù)施工情況，對(duì)建筑及管線提前布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，并進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
2）地下水水量中等-豐富，為基巖裂隙水。
3）巖溶中等發(fā)育，給隧道施工帶來(lái)較大困難。
南華區(qū)間大里程防線隧道所穿圍巖為Ⅴ級(jí)和Ⅵ級(jí)，隧道圍巖為中風(fēng)化石灰?guī)r，局部夾強(qiáng)風(fēng)化，巖體裂隙發(fā)育，溶洞發(fā)育，易產(chǎn)生坍塌現(xiàn)象。
3、 區(qū)間隧道鉆爆施工設(shè)計(jì)
3.1爆破施工原則
針對(duì)本區(qū)段暗挖隧道的環(huán)境特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、施工方法等，并綜合考慮鉆爆施工對(duì)隧道結(jié)構(gòu)及管線的影響，在保證施工安全的前提下，本著“短進(jìn)尺，弱爆破，早封閉，勤量測(cè)”的原則，決定采用微差、分部、多段、多次弱爆破技術(shù)施工的減振措施。
3.2 爆破控制基準(zhǔn)
根據(jù)《爆破安全規(guī)程》標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合設(shè)計(jì)變更及聯(lián)系單相關(guān)要求，煤氣管線及雨水管的爆破振速限制在4.0cm/s。
3.3爆破減震措施控制
3.3.1爆破地震效應(yīng)安全標(biāo)準(zhǔn)
炸藥在巖石中爆炸時(shí)強(qiáng)烈的沖擊波和應(yīng)力波，隨著傳播距離的增加，逐漸衰減為地震波，從而使爆區(qū)周圍建筑物出現(xiàn)破壞甚至倒塌現(xiàn)象，根據(jù)中國(guó)《爆破安全規(guī)程》（GB6722一2003）提出了爆破對(duì)建筑物和構(gòu)筑物的爆破振動(dòng)安全標(biāo)準(zhǔn)判斷可采用保護(hù)對(duì)象所在地質(zhì)點(diǎn)峰值振動(dòng)速度和主頻率的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以主振頻率的頻段確定相應(yīng)的振動(dòng)速度，并考慮了延時(shí)間隔的影響。
3.3.2爆破振動(dòng)衰減規(guī)律
爆破地震效應(yīng)是一個(gè)比較復(fù)雜的問(wèn)題，它受多種因素的影響，如爆源的位置，裝藥量，爆破方式，傳播介質(zhì)和局部場(chǎng)地條件等，同時(shí)還與地基特性和約束條件以及施工質(zhì)量等因素有關(guān)。影響爆破震動(dòng)強(qiáng)度的因素較多，最主要的有：藥量，包括總藥量和最大段齊發(fā)爆破藥量;距離（爆心到結(jié)構(gòu)點(diǎn)的水平距離）。
3.3.3爆破地震效應(yīng)控制思路
在區(qū)間此段爆破施工中主要從以下幾個(gè)方面開(kāi)展：
一、控制一次起爆的最大藥量，通過(guò)采用微差分段，減小最大起爆藥量，控制地震波強(qiáng)度。
二、從傳播途徑上隔震、減震。在主炮孔與開(kāi)挖邊界之間打設(shè)減震孔，從傳播途徑上減震和消震。
可以采取以下措施：
（一）詳細(xì)調(diào)查管線埋深、材質(zhì)等，制定沿線盡可能大振動(dòng)控制標(biāo)準(zhǔn)。
（二）合理布置周邊眼，即在左右線靠近管線一側(cè)打設(shè)加密的隔振孔以降低地震強(qiáng)度。
3.4爆破設(shè)計(jì)方案
3.4.1爆破設(shè)計(jì)方案選擇
本設(shè)計(jì)將依據(jù)線路管線附近的地質(zhì)狀況及減振要求，選用短進(jìn)尺的臺(tái)階分部開(kāi)挖法施工。
3.4.2爆破參數(shù)選擇、裝藥量計(jì)算、鉆孔設(shè)計(jì)、裝藥、填塞和起爆網(wǎng)路設(shè)計(jì)
（1）炸藥的選擇
本工程施工中選用防水效果好和有毒氣體生成量小的粉狀乳化炸藥，每卷重量150g。
（2）雷管起爆時(shí)差的選擇
根據(jù)本工程特點(diǎn)毫秒雷管爆破時(shí)間間隔為50～200ms時(shí)，效果較好。
（3）炮孔設(shè)計(jì)
①掏槽孔
為了達(dá)到減震的目的，選用楔形掏槽，充分利用楔形掏槽的易拋擲和減震作用與貫通掏槽的臨空面來(lái)最大限度地減輕震動(dòng)。
孔深：考慮到掏槽孔只有一個(gè)臨空面，爆破條件較差，炮孔利用率低，故掏槽孔孔深取1.0m，水平角度65°，孔間距0.5m，排距1.6m。
輔助孔
孔間距：為了保證在施工期間煤氣管線不受影響，嚴(yán)格本著多打孔、少裝藥的原則，本次取0.6m。
周邊孔：
考慮區(qū)間拱頂埋深較淺，為了減少爆破對(duì)圍巖的擾動(dòng)，所以在周邊先打設(shè)一圈加密隔振孔，隔孔裝藥，采用空氣間隔不耦合裝藥結(jié)構(gòu)�？咨钊�0.7m，孔間距取0.4m。
每延米藥量：根據(jù)巖性，每延米裝藥量q=0.15～0.25kg/m。
（4） 裝藥結(jié)構(gòu)和填塞
掏槽孔和輔助孔采用反向不耦合連續(xù)裝藥，周邊孔采用反向不耦合中間空氣間隔裝藥。
（5）起爆方式及順序
考慮到華北路交通的重要性，及保證煤氣管線和雨水管不受爆破振動(dòng)破壞，此次爆破方案上臺(tái)階進(jìn)行孔外和孔內(nèi)延時(shí)爆破，在上臺(tái)階進(jìn)行預(yù)裂爆破，并把左右部利用孔外延時(shí)降低最大單響藥量，最大限度的減小爆破振動(dòng)速度，初步設(shè)計(jì)進(jìn)尺0.5m，根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及時(shí)調(diào)整參數(shù)，具體炮孔布置如圖所示，爆破順序如下：
①把上臺(tái)階分成左右兩部，兩個(gè)區(qū)域采用MS-2過(guò)渡（或采用左側(cè)Ms-3、右側(cè)MS-4段），利用孔外延時(shí)進(jìn)行起爆，最大程度的降低單響藥量，起爆順序?yàn)椋合戎苓吙专D中心孔―掏槽孔―輔助孔。（預(yù)裂爆破孔間隔孔裝藥）
② 下臺(tái)階采用多段微差弱爆破（松動(dòng)）一次完成，嚴(yán)格控制住最大段的藥量。
3.5爆破地震波控制驗(yàn)算
根據(jù)本區(qū)間已經(jīng)實(shí)施的爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)經(jīng)驗(yàn)可知，爆破開(kāi)挖的最大振動(dòng)速度值取決于某最大段裝藥量及炮孔布置、裝藥結(jié)構(gòu)。
進(jìn)行預(yù)裂爆破時(shí)，測(cè)點(diǎn)振速大小，主要取決于炮孔起爆順序，一般擔(dān)當(dāng)預(yù)裂的周邊孔的段別振速最大，而不完全取決于分段裝藥量的大小，因?yàn)轭A(yù)裂為掘進(jìn)炮孔起到了減振作用。
3.6爆破安全距離計(jì)算
隧道開(kāi)挖爆破中，掏槽孔最有可能產(chǎn)生危害性飛石，應(yīng)特別注意其填塞質(zhì)量，并作飛石距離驗(yàn)算。經(jīng)驗(yàn)算，設(shè)計(jì)中可能產(chǎn)生的最大飛石距離35m。
3.7爆破減震措施
（1）采用分部、分臺(tái)階開(kāi)挖，孔內(nèi)和孔外相結(jié)合微差爆破技術(shù);
（2）采用多段位非電毫秒導(dǎo)爆管雷管，選擇科學(xué)合理的雷管起爆時(shí)差，增加起爆段數(shù)，降低同段起爆藥量;
（3）采用低密度、低爆速、低猛度、高爆炸力的乳化炸藥，嚴(yán)格控制裝藥量。
4、結(jié)論
在城市地鐵暗挖施工穿越地下管線過(guò)程中應(yīng)注意的幾項(xiàng)問(wèn)題：
4.1根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙?zhí)峁┢矫婕翱v斷面圖紙、物探資料，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)源調(diào)查，詳細(xì)記錄地下管線的輸送介質(zhì)、材質(zhì)、規(guī)格、平面位置、埋深及與區(qū)間正線的相對(duì)位置，并對(duì)其進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)估、等級(jí)劃分;
4.2根據(jù)區(qū)間正線穿越的地下管線評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，結(jié)合該區(qū)段圍巖等級(jí)、地表附近的建構(gòu)筑物情況，制定專項(xiàng)施工方案，方案中應(yīng)根據(jù)爆破規(guī)程及當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)方對(duì)于爆破振速的限制要求，做好爆破參數(shù)設(shè)計(jì)，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)爆破作業(yè)及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)情況，不斷修正爆破參數(shù)。
4.3對(duì)爆破作業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)，都要進(jìn)行嚴(yán)格的控制，從穿孔角度、深度、清孔情況、裝藥結(jié)構(gòu)、炮孔填塞、到起爆網(wǎng)絡(luò)連接、起爆等，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員進(jìn)行督查，檢查爆破效果。
4.4做好起爆過(guò)程中，對(duì)地下管線的爆破振速監(jiān)測(cè)，是否超建設(shè)單位及規(guī)程要求，超限時(shí)及時(shí)調(diào)整裝藥參數(shù)。
