城市隧道工程控制爆破施工技術

李梓齊

（中鐵十八局集團軌道交通工程有限公司，廣西 南寧530000）

城市隧道工程控制爆破施工技術

李梓齊

（中鐵十八局集團軌道交通工程有限公司，廣西 南寧530000）

在城市隧道工程施工過程中需要進行爆破時，要根據爆破區周邊的不同環境和工程不同設計要求，采取不同爆破方案，做好各項安全防護措施和嚴格的控制爆破以避免對周邊環境產生不利影響。

隧道工程；控制爆破；施工技術

1 工程概況

余杭區星河路隧道工程位于杭州市余杭區臨平副城，南起星河南路立交橋，北至星光街，貫通臨平山南北兩側。隧道單洞長1105m。建設標準為城市主干路，起訖樁號K0+560～K2+093.622。臨平山總體走向NE35°～40°，山體單薄為杭嘉湖平原為杭嘉湖平原剝蝕殘丘地貌。山頂最大高程271.0m，山腳高程16.0m，隧道軸線段山體高程在14.0～203.m之間。表層為碎石夾粉質粘土。下伏基巖為泥盆系上統西湖組石英砂礫巖及泥盆系中下統唐家塢群巖屑砂巖。隧道段構造較發育，主要發育張性斷層，少數壓扭性。

2 爆區周邊環境及施工技術要求

2.1 爆區周邊環境

隧道北口周邊主要包括隧道口東側的中博液壓汽配站廠區和西側的紫羅蘭苗圃。距離最近建筑約70m。隧道南口建設環境較為復雜，西南側距離華清山莊最近50m。東側距離二建家屬區最近距離50m,南側靠近錢江社區約200m，周邊還存在丁山公墓及安隱寺廟遺址等建筑，距離最近建筑約50m。隧道上方臨平山上有公園，山頂處為雷達部隊，雷達部隊主體范圍在東線K1+250～K1+480之間，垂直高度介于137.616m～203.408m之間?？紤]到雷達屬精密軍事設施，爆破時需嚴格按照設計執行，以確保不對其造成影響。

2.2 爆破方案的選擇

開挖順序為：由北向南單向掘進。

（1）隧道北口路塹及明洞開挖：采用液壓破碎錘、銑挖機機械開挖，避免因爆破而產生不良危害。進洞后20米掘進范圍內采用機械開挖，防止爆破危害；進洞20米后采取控制爆破，主要控制目標為：飛石不飛出洞口；爆破振動控制在1.5 cm/s以內。

（2）隧道南口路塹及明洞開挖：采用液壓破碎錘、銑挖機機械開挖，避免因爆破而產生不良危害。北洞口開挖至距離南洞口150米時，停止爆破作業，采用銑挖機機械開挖，避免因爆破而產生不良危害。

2.3 隧道施工方案的選擇和爆破參數設計

（1）隧道施工方法。隧道開挖采用鉆爆法，空壓機供風，均采用簡易自拼裝臺車氣腿式鑿巖機鉆孔，非電毫秒雷管起爆；固定和移動式軸流風機通風，挖掘機、裝載機配自卸汽車裝運洞碴。

依據隧道開挖形式、圍巖類別的實際地質參數確定開挖施工方法和支護方式。隧道明洞開挖采用明挖法，暗洞按新奧法(NATM)施工；其中施工中需要根據實際圍巖發生變化采取不同的開挖方法。隧道鉆孔布置采用楔形（復式形）掏槽；在掏槽孔與周邊眼之間布置輔助眼；周邊孔采用光面爆破。為了確保隧道施工的安全與穩定，在軟弱圍巖地段施工中必須遵循“弱爆破、少擾動、短開挖、強支護、勤量測、緊襯砌”的原則。

（2）隧道開挖爆破設計參數。鉆爆設計使用光面爆破技術，盡量減少爆破對圍巖的擾動。鉆爆設計主要內容有：炮眼(包括掏槽眼、輔助眼、周邊眼)的布置、數目、深度和角度；裝藥結構圖（包括裝藥量及炮孔堵塞方式）；鉆爆參數表；起爆方法和順序，同時繪制爆破圖（包括炮眼布置圖、周邊眼裝藥結構圖、鉆爆參數表、主要技術經濟指標及必要的說明）。

第一，爆破器材。炸藥選用乳化炸藥，適用

于光面爆破，具有低爆速、低密度、高爆力、小直徑、傳爆性能良等優點。起爆器材采用非電塑料導爆管毫秒雷管起爆。試驗證明毫秒雷管和毫秒等差遞增雷管結合使用，能獲得更節約炸藥、減小振動的效果。根據不同的開挖方式掏槽型式采用楔形掏槽和直線掏槽兩種方式，本隧道Ⅳ級、Ⅴ級圍巖開挖循環進尺小于1m，宜用楔形掏槽；Ⅲ級圍巖開挖采用直線掏槽。掏槽炮眼布置在開挖斷面的中央稍靠下部，以使底部巖石破碎，減少飛石。炮眼深度根據不同圍巖循環進尺選擇，一般掏槽眼比輔助眼深約10～20cm。

表1 炮眼深度表

周邊眼間距 50cm左右，周邊眼與內圈眼間距55cm，輔助眼間距取70～80cm。

第二，起爆方法。光面爆破采用分區起爆，起爆順序：掏槽眼→輔助眼→周邊眼→底板眼，輔助眼則由里向外逐層起爆。

爆破采用毫秒雷管微差爆破技術，內圈眼先起爆，外圈眼后起爆，以確保外圈眼起爆時有好的臨空面。周邊眼起爆方式采用導爆索在孔內串爆，以便周邊眼同時起爆，達到較好的光面爆破效果。

第三，光面爆破設計參數。光面爆破參數一般通過試驗確定，本工程施工過程中先按下表進行控制，在施工過程中根據爆破效果進行調整。

表2 光面爆破參數表

第四，典型斷面圍巖施工炮眼布置。上、下臺階法開挖炮眼布置圖及炮破參數；Ⅲ級圍巖采用上、下臺階法開挖，光面爆破法施工。上臺階超前下臺階1.5～3B，循環進尺3.0m。Ⅴ類圍巖CRD法開挖炮眼布置圖及參數，Ⅴ類圍巖采用十字中隔壁法（CRD法）將開挖斷面分部左右、上下四部分開挖，采用減震弱爆破技術，單段最大爆破藥量2.4Kg，單次最大爆破規模10Kg/次，預計循環進尺 0.50m。爆破網絡選用非電毫秒導爆管起爆系統，束聯法，脈沖起爆器起爆。

3 爆破安全距離設計

在隧道內爆破開挖時 爆破飛石對洞外建筑設施沒有影響，爆破時可用下式估算：

式中 Rf—爆破飛石安全距離（m）

D—孔徑（cm）

淺孔爆破 Rf=67m；

根據現場情況，施工爆破過程中能對周邊建筑物產生有害效應的主要為爆破地震，空氣沖擊波與爆破飛石影響很小。

[1]爆破安全規程（GB6722-2014）.北京：中國標準出版社.2015.

[2]公路隧道施工技術規范（JTGF60-2009）.北京：人民交通出版社.2009

[3]趙明特主編.廣西工程爆破論文集[M].北京：中國大地出版社.2005.

[4]王廷武.地面與地下工程控制爆破[M].北京：煤炭工業出版社.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

（責任編輯：張時瑋）

李梓齊（1984-），男，吉林遼源人，工程師，研究方向：工程管理。