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浅埋隧道下穿密集民房爆破减震技术研究

2020-02-25王隽翰温敏健沈顺平

中国应急管理科学 2020年8期

王隽翰 温敏健 沈顺平

摘  要:中国特色社会主义现代化建设目前初步取得了成功,各种基础设施建设也不断迎来新成果,浅埋隧道等工程的规模和数量越来越多,但是其爆破施工难度比较大,特别是在密集民房下进行施工的情况下,更是可能给民房结构本身的稳定性造成一定的负面影响。为了保证浅埋隧道下穿密集民房爆破的顺利进行,本文就溪东路(内垵大道-海翔大道段)及溪东路(内垵大道-根岭路段)地下综合管廊项目工程,简单地介绍了浅埋隧道下穿密集民房爆破减震开挖技术以及减震控制技术。

关键词:城市地下铁道;浅埋隧道开挖;减震爆破

引言:本工程爆破内容为将溪东路(内垵大道-海翔大道段)及溪东路(内垵大道-根岭路段)综合管廊工程范围内的石方爆破至设计要求。包括路基石方爆破(24479m3)、高边坡石方爆破(48117m3)、综合管廊石方爆破(38578m3)、雨污水石方爆破(30348 m3+1954 m3)。想要彻底解决这个问题,就必须要充分了解浅埋隧道爆破减震技术的开挖方法和控制方法,从而保证浅埋隧道下穿密集民房爆破质量。

一、浅埋隧道下穿密集民房爆破减震开挖技术

浅埋隧道下穿密集民房爆破减震开挖工作十分重要,想要保证民房的稳定性,就必须要重视相应的减震要点。第一,浅埋隧道的施工深度通常比较小,与地上密集民房之间的距离非常短,进行爆破施工的过程中,很可能给密集民房带来一定的安全问题,甚至可能导致民房结构发生开裂坍塌等一系列事故。想要解决爆破震动给民房带来的危害,就必须要充分利用减震开挖技术,在爆破过程中合理设置爆破孔,并根据计算结果等确定每个爆破孔的用药量,并通过短进尺、多循环、分台阶的开发方法,确保将开挖施工所带来的负面影响降到最低。另外,在涉及到两条浅埋隧道同时施工的情况下,工作人员还需要对两个爆破孔之间的距离进行控制,使之在起爆的过程中尽可能不产生巨大的震动,同时还需要考虑到先行隧道和后行隧道之间爆破的互相影响。第二,要对具体开挖方案进行了解,常见的开挖技术要点主要可以分成两部分:①台阶开挖爆破。台阶开挖爆破是比较常用的一种开挖技术,在岩土结构具有上松下硬特征的情况下,可利用人工和爆破两种开挖方式实现挖掘目标。为了避免爆破开挖过程民房造成影响,一般情况下进尺应控制在1m以内,而利用台阶法进行开挖的过程中,进尺深度应控制在75cm以内,另外掏槽区炮眼深度需要控制在0.7~1.2米左右,保证进尺的合理性,是避免浅埋隧道下穿密集民房爆破损伤的必然手段。更重要的是,在进行浅埋隧道下穿密集民房爆破减震开挖的过程中,工作人员要结合现场实际情况,对用药量进行有效控制,从而把爆破产生的能量控制在一定范围内,避免大量用药导致的大规模不受控爆炸,解决民房结构受震动影响发生质量风险的问题。除此之外,工作人员还需要考虑不同区域的岩土结构差异,在围岩结构比较稳定的情况下,可适当地增加进尺数据,从而让浅埋隧道下穿密集民房爆破减震开挖施工快速完工。②预留光面层的光面爆破。浅埋隧道下穿密集民房爆破减震开挖工作面对着不同的需求,在对震动情况要求比较严格的区域,一般可以采用这种方法进行爆破开挖,确保民房结构稳定性。③光面爆破结合松动爆破。相比于前两种爆破开挖技术,这种方式的应用频率比较低,其一般能够在围岩结构不稳定、隧道埋深非常小的情况下发挥作用,利用机械设备和人工共同对松动后的结构进行开挖,往往能取得十分可观的开挖效果。

二、浅埋隧道下穿密集民房爆破减震控制技术

爆破带来的震动效果会受到多种因素的共同影响,比如爆破器材、岩石结构稳定性、地表地形地貌、爆破手段、起爆中心点位置等,都会影响到浅埋隧道爆破震动强度,想要做好浅埋隧道下穿密集民房爆破减震控制工作,工作人员就必须要充分了解这些影响因素,并结合实际工作经验,有选择性地应用以下措施:①保证炸药品种的科学性。不同种类的炸药所造成的爆破震动强度截然不同,工作人员应该根据浅埋隧道下穿密集民房爆破施工的实际情况,充分考虑该地区的工程地质和水文地质条件,合理选择炸药种类,比如可以选择具有防水效果的乳化炸药,利用小直径的光爆炸药进行爆破,以适应地下水丰沛、民房结构多而密集的实际情况。②要尽可能选择合理的雷管起爆时差。密集民房结构下进行浅埋隧道爆破,具有一定的安全风险,稍有不慎就可能造成无法挽回的问题,因此需要对起爆的时间进行控制,通常情况下可将起爆时间差控制在50 ms以上,从而达到避免震动波叠加的效果。③要选择合理的掏槽形式。浅埋隧道下穿密集民房爆破减震控制是否能取得意料之中的效果,很大程度上取决于掏槽施工的合理性,因此工作人员必须要基于降低震动强度的目标,利用楔形+密排监控眼混合掏槽技术进行施工,从而通过该槽形结构自身的特征,抵消和减轻爆破带来的震动问题,为保证民房结构稳定性做出努力。④要选择合理的钻爆参数。浅埋隧道下穿密集民房爆破减震控制工作具有一定的复杂性,工作人员除了要考虑水文地质条件等因素之外,还需要考虑开挖断面的具体情况,对炮眼深度、两个爆炸点之间的距离、不同起爆位置的爆破顺序等进行合理调整,保证装药操作的合理性,避免炸药堵塞炮口的问题,确保浅埋隧道下穿密集民房爆破减震控制取得应有的效果。⑤要优化最小爆距的确定策略。浅埋隧道爆破施工会给周边地层造成巨大的影响,进而影响到民众的生产生活等,工作人员必须要在专家的指导下,对最小起爆距离等,严格遵循爆破安全控制要求,保证浅埋隧道下穿密集民房爆破减震控制效果。

三、結语

隧道施工是十分常见的施工类别之一,其施工难度本身并不大,在爆破开挖等技术的支持下,往往能够顺利完成施工任务。但是随着浅埋隧道施工规模和施工里程的变化,隧道施工开始与人民群众生活区重叠,浅埋隧道下穿密集民房爆破施工频率越来越高。在这种情况下,工作人员应结合本地区实际情况,充分利用浅埋隧道下穿密集民房爆破减震开挖技术和控制技术,确保民房结构的稳定性。

参考文献:

[1]刘锦东,王许峰,张文波.复杂条件下隧道爆破施工技术方案研究[J].水利水电技术,2019,50(02):133-138.

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[3]陈壮.邻近铁路隧道爆破施工动力影响研究[J].四川建筑,2020,40(02):150-151.

[4]袁玉宝,雷振,贺路,游帅,雷兴海.爆破荷载下减震沟的最佳尺寸研究[J].采矿技术,2020,20(04):155-158.

项目名称:溪东路(内垵大道-海翔大道段)及溪东路(内垵大道-根岭路段)地下综合管廊项目工程03387B4E-BD8B-477C-AE0F-F87C0CEFE64E