[发明专利]基于小间距洞室群大跨度段的爆破施工方法

说明书

一种基于小间距洞室群大跨度段的爆破施工方法，包括以下步骤：S1：建立大跨度段和大跨度段连通的分通道模型；S2：在大跨度段模型的掌子面处建立坐标系；S3：将掌子面分为多个段别，在各段别设置多个炮点；S4：得出各段别以及各炮点处的爆破峰值荷载；S5：在各炮点处施加爆破动荷载；S6：得出分通道模型的拱腰和拱脚的振速时程曲线；S7：将分通道模型的拱腰和拱脚的振速时程曲线与实际安全阈值比较，若合速度值在安全阈值范围内，则进行实体施工；若合速度值不在安全阈值范围内，则调整段别以及各炮点的位置和数量后再进行实体施工。具有操作简单方便、可提高施工安全性、能提高整体施工效率的优点。

技术领域

本发明主要涉及小间距洞室群的爆破技术，尤其涉及一种基于小间距洞室群大跨度段的爆破施工方法。

背景技术

八达岭长城站位于新八达岭隧道内，车站总长470m，车站地下建筑面积3.6万平米，轨面埋深102m，旅客提升高度62m，是目前国内埋深及提升高度最大的高速铁路地下站；车站层次多、洞室数量大、洞型复杂是目前国内最复杂的暗挖洞群车站。车站地下结构三层，分别为站台层、进站通道层、出站通道层及设备洞室，其中站台层三洞分离标隧道段水平间距为最2.23～6m；站台层与进出站通道层竖向间距为4.55m；进出站楼扶梯通道净距为4.14～3.78m。

隧道爆破中，为控制爆破振动影响，雷管按不同延迟时间分段别进行起爆，每个段别同时起爆多个炮眼。目前在爆破模拟时，或将同时起爆的多个炮眼按集中爆破进行近似，或对周边孔爆破计算等效荷载施加在炮孔联心线上，但都没有真正考虑每个炮孔中爆破荷载分段别起爆时的影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种操作简单方便、可提高施工安全性、能提高整体施工效率的基于小间距洞室群大跨度段的爆破施工方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种基于小间距洞室群大跨度段的爆破施工方法，所述小间距洞室群包括两端的隧道段和中间的三洞分离段，三洞分离段与相应端的隧道段之间连接有大跨度段；所述施工方法包括以下步骤：

S1：建立大跨度段和大跨度段连通的分通道模型；

S2：在大跨度段模型的掌子面处建立坐标系；

S3：将掌子面分为多个段别，在各段别设置多个炮点；

S4：根据模拟得出各段别以及隧道轮廓面各炮点处的爆破峰值荷载；

S5：按照三角波型爆破荷载加载和卸载方式，在隧道轮廓面上的各个各炮点处施加随时间变化的爆破动荷载；

S6：根据数值模拟计算得出分通道模型的拱腰和拱脚的振速时程曲线；

S7：将分通道模型的拱腰和拱脚的振速时程曲线与实际安全阈值比较，若分通道的拱腰和拱脚的模拟合速度值在安全阈值范围内，则按照模型的段别和炮点进行划分并进行实体施工；若分通道的拱腰和拱脚的模拟合速度值不在安全阈值范围内，则调整段别以及各炮点的位置和数量，使调整后的模拟合速度值在安全阈值范围内并按照调整后段别和炮点进行实体施工。

作为上述技术方案的进一步改进：

在步骤S1中，先开挖分通道再开挖大跨度段。

在步骤S1中，先开挖分通道后对分通道进行混凝土喷射。

在步骤S1中，开挖大跨度段时，从两端向中间开挖。

在步骤S1中，开挖大跨度段后对大跨度段进行混凝土喷射。

在步骤S1中，开挖大跨度段后对大跨度段进行锚杆及锚索和钢支撑施作。

在大跨度段开挖至剩下5-7m时再进行施加随时间变化的爆破动荷载。