微震爆破在渝中连接隧道中的应用.doc

1、微震爆破在渝中连接隧道中的应用摘要: 随着国家经济的发展，我国的公路事业得到了前所未有的高速发展。尤其是西部大开发战略的实施，为了在山区缩短道路里程，隧道大规模的建设成了必然的趋势。我国已经在隧道建设上取得了瞩目的成就。然而城市隧道中环境复杂，涉及到地下复杂的管网，其修建过程中既不能破坏地下管线，又不能影响城市居民的正常生活，这个难题一直有待与进一步研究。渝中连接隧道即连接嘉陵江与长江的两江隧道。要在密集的建筑物下进行隧道爆破施工，只有采用微震控制爆破技术才能使地表建筑物免受爆破震动的损坏。 隧道爆破采用微震控制爆破，通过控制炸药单耗实现降低爆破震动强度，减少对爆破施工区段建筑物的影响，拱部采

2、用光面爆破，墙部采用预裂爆破，核心掏槽采用抛掷爆破的综合控制爆破技术，以尽可能减轻对围岩扰动，充分利用围岩自有强度维持隧道的稳定性，有效地控制地表沉降，控制隧道围岩的超欠挖，达到良好的轮廓成型。 关键字：隧道开挖光面爆破预裂爆破 中图分类号：U45 文献标识码：A 1 工程概况 重庆千厮门大桥工程渝中连接隧道全段均位于渝中半岛内，南接东水门大桥，向西下穿陕西路、重庆轮船总公司、重庆市第一人民医院、道门口农贸市场、中国农业银行重庆市分行、新华路，拐向北西下穿筷子街、市消防一支队、民族路、重庆市中医院、嘉陵江索道楼、沧白路，终点与拟建千厮门大桥连接。 隧道洞身结构分明挖段和暗挖段，东水门端左线 Z

3、K13+780.506 到ZK13+882.259、右线 YK13+782 到 YK13+882.363 段、千厮门段左线ZK14+367.78 到 ZK14+501.343、右线 YK14+360.435 到 YK14+493.618 段共 468.862 米为明挖段，其余段落为暗挖段，共 963.593 米，其中左线485.521 米、右线 478.072 米。 根据市政工程建筑设计防火规范，本隧道设置 1 处行车横洞，2 处人行横洞。按给排水设计规范隧道中部最低处设置 1 处废水泵房，进出口各设置 1 处雨水集水房。 2 工程地质和水文地质 隧址区位于长江与嘉陵江两江交汇的狭长半岛，场区

4、距两江交汇处约 1km，两江交汇处百年一遇洪水位 192.63m，隧道沿线最低地面高程208m，两江洪水对场区无影响。场区为重庆市主城区，无地面溪沟等常年地表水流。拟建隧道工程穿越长江与嘉陵江之间的河间坪状丘陵分水岭，长江和嘉陵江切割深度较大，场区与两侧河流高差 5080m，总体上不利于地下水的赋存，属水文地质条件简单的区域。且勘察区属主城区，地表密闭，街道市政排水设施完备，因此，仅少量地表水沿着破裂的地下管道渗透于覆盖层中形成第四系松散层孔隙水，渗入的基岩中形成基岩裂隙水。根据场区地下水的分布和拟建隧道的工程特性，与拟建工程相关的主要是 K13+785K13+875 明挖段覆盖层中的松散层孔

5、隙水，K13+875K14+501.52 段基岩脉状裂隙水。 3 爆破实施 3.1 最大段允许装药量计算 为减少爆破对附近建筑物的震动与空气冲击波的影响，通过控制最大一段装药量，降低爆破震动速度值和空气冲击波的峰压值达到基准值要求。同时通过爆破震动监测，不断优化爆破设计，将爆破震动影响降至最低，以确保地面建筑物的安全。 最大分段装药量可以按萨道夫斯基公式进行计算： 式中：Q: 最大一段装药量， ； R: 爆心距，m； V: 爆破安全震动速度值，cms K、a: 与岩石性质、地质条件、爆破规模等综合因素有关的系数。 3.2 爆破器材 考虑地下水影响及实际地质条件和地理环境，采用标准化乳化油炸药中

6、 32 ,300 mm 长，每卷 200g，周边眼爆破采用专用光爆炸药，雷管采用非电毫秒雷管。 3.3 装药装置 周边眼采用不祸合装药结构，辅助眼采用耦合装药结构。 3.4 起爆方式 采用非电起爆方式，高段位分段微差控制爆破技术(12 段一 3 段，分段)。点燃导火索，引爆火雷管，传至导爆管，再引爆毫秒雷管，最后起爆炸药，共分 3 次起爆。 4 本次施工采用的降低爆破振动的技术措施 4.1 孔内分段微差减展爆破技术 装药孔可以采用间隔装药，分为两层，中间用砂土或炮泥隔开，孔内分段微差爆破，炮孔装药结构和分段起爆。 4.2 预切割(或预裂)减展爆破技术 在隧洞周边，采用密集钻孔间隔装药(两个装药

7、孔中间的孔不装药，为空孔，主要起切缝导向的作用)预先爆破形成切割缝的控制爆破技术。由于导向空孔的存在，切割爆破时可以单孔起爆。该方法可以将缝内爆破振动速度降低 30%左右。 4.3 降低循环进尺减展爆破技术 通过降低循环进尺来降低最大一段装药量，同时减小洞内围岩的夹制作用。从而降低爆破震动速度。 5 震动监测及整理总结 通过监测，掌握爆破对已施工支护结构及地表建筑物的影响程度。测点分别设在拱顶及拱脚以下 1 m 处，洞内监测时，测点距掌子面的距离一般以爆破后飞石不损坏测点为原则。洞外监测时，所测均为隧道附近建筑物上通过监测能真实反映其震动情况的地方。本站附近较重要和需保护的建筑物，每处布置八个

8、测点。 通过分析城市隧道施工对环境的影响，我认为城市隧道开挖除了控制围岩变形等指标外，对地表建筑物变形和倾斜控制和爆破震动，噪音控制也应该慎重考虑。对到埋深超过 15 米时，虽然地表沉降在控制范围内，不影响地表房屋的安全性及使用功能，但考虑到施工安全和结构安全，可以采用导坑超前和控制爆破的方法进行开挖，其中导坑采用岩心钻开挖是一种值得借鉴的方法，当隧道埋深超过 15 米时，可根据工期与经济等实际指标，分别采用液压冲击锤法，静态爆破法，单臂掘进机法等非爆破施工法。为进一步加强施工的安全性，可采用超前支护和地表注浆加固处理等辅助技术措施。 参考文献： 王志华.叠交隧道盾构穿越中间井施工技术【J】.

9、中国市政工程，2011，(4):44-45. 姜弘,李庭平,潘国庆.西藏南路越江隧道工程叠交隧道影响分析【J】.中国市政工程,2007, 郑炳旭，王炳旭，李萍丰.建设工程台阶爆破【M】.冶金工业出版社，2005. 王玉松.富水地段浅埋暗挖地铁隧道施工技术研究【J】.铁道标准设计，2003(12). 叶元寿，沈大文，黄维进.深孔爆破震动的观测与分析【J】. 冯叔瑜.城市控制爆破【M】.2 版.北京:中国铁道出版社，1996 孟吉复.爆破测试技术【M】.1992. 娄德兰.导爆管起爆技术【M】.北京:中国铁道出版社，1995. 中国力学爆破专业委员会爆破工程【M】 ，北京:冶金工业出版社，1992. 王海亮.铁路工程爆破【M】.北京:中国铁道出版社，2001. 刘坤鹏.管泽英.城市大跨、浅埋地下洞室控制爆破技术【J】铁道工程学报 管志强.露天深孔台阶微差爆破技术在港口工程中的应用【J】.化工矿山技术，1994(3) 作者简介：王能 现在读研，研究方向是桥梁与隧道。 单位：重庆交通大学土木建筑学院 地址：重庆市南岸区学府大道 66 号重庆交通大学 邮编：400074