[发明专利]一种盾构掘进上软下硬地层预裂爆破施工方法

权利要求书

1.一种盾构掘进上软下硬地层预裂爆破施工方法，其特征在于，包括如下操作步骤；

步骤S1：首先在盾构开挖前对掘进范围内的不良地质段进行勘测，确定上软下硬地层的具体区域，其次依据勘测得到的上软下硬不良地质段具体区域及分布形式，确定预裂爆破区域；

步骤S2：根据确定的爆破区域，进行预裂爆破布孔，具体包括爆破孔、辅助孔及减震孔的布孔形式设置，布孔设置完成验收合格后进行钻孔施工；

步骤S3：钻孔完成后，进行药量计算及药包加工，然后进行装药结构的确定以及起爆网络设计；

步骤S4：随后进行炸药抗浮配重、药包就位及防护，然后方可进行起爆，爆破完成后应对爆破效果进行检测；

步骤S5：爆破施工完毕后，对上述爆破孔、辅助孔，减震孔爆破后剩下的所有孔洞进行密封堵塞，以避免盾构通过爆破区域时发生冒浆事故，封孔完成后等待盾构掘进通过；

所述步骤S2中；所述根据确定的爆破区域，确定布孔范围，包括如下操作步骤；

所述布孔范围的横向范围为所述爆破区域的横向方向按照分别超出隧道直径左、右两侧各延伸0.2m后所涵盖的范围；

所述布孔范围的纵向范围为所述爆破区域的纵向按照超出隧道直径上、下各延伸2m后所涵盖的范围；

所述爆破孔按照矩形阵列方式进行排列，其横向排列内的相邻两个所述爆破孔的间距为0.6m，其纵向排列内的相邻两个所述爆破孔的间距为0.6m；

所述辅助孔，按照相邻每四个所述爆破孔中心位置处对应安装一个所述辅助孔方式设置，且任意一个所述爆破孔有且仅有一个所述辅助孔与其对应；

所述减震孔按照所述爆破区域左、右两侧各布置两排，其横向排列的相邻两个所述减震孔之间的间距为0.3m，其相邻两排之间的纵向间距为0.15m，且所述减震孔的直径为90mm，与所述爆破区域的边线距离为0.3m；所述减震孔钻成孔后下直径为75mm的PVC套管护孔，且PVC套管底需安有堵头。

2.如权利要求1所述的盾构掘进上软下硬地层预裂爆破施工方法，其特征在于，

所述步骤S3中：

执行药量计算操作，药量计算按公式q＝q1+q2+q3+q4计算；

式中：q1为基本装药量；q1＝1.1kg/m³；

q2为爆区上方水压增量，q2＝0.01h2；h2为水深深度；

q3为爆区上方覆盖层增量，q3＝0.02h3；h3为覆盖层厚度；

q4为岩石膨胀增量，q4＝0.03h；h为梯段高度；

执行药包加工操作：爆破孔验收合格后，对装药爆区范围内设置警戒，开始加工药包；首先要准备好直径75mm的PVC套管；根据提供的钻孔参数，提前计算好药包长度，将炸药和雷管装入PVC套管内指定的位置；在装药过程中，需对药包进行配重操作；PVC套管的长度需根据药包长度和配重长度来截取，采用下式进行计算，L＝L13+L14；

式中：L为所取PVC套管长度；L13为药包长度；L14为配重长度；

执行装药结构及起爆网络设计的操作：药包固定在自制的PVC套管内形成起爆体，所述起爆体为具有防水性能的起爆体；PVC套管内有水压，所述起爆体配重实现抗浮操作；所述爆破孔装入含有药包的PVC套管的起爆体，起爆选用非电爆破网路，采用激发针起爆，每个爆破孔装两发雷管，且分别属于两个爆破网路，两套爆破网路并联后起爆。