[发明专利]一种降低城区隧道临近结构物爆破振动的施工方法

说明书

一种降低城区隧道临近结构物爆破振动的施工方法，所述方法包括以下步骤：a、施工时将掏槽孔下移，远离上部被保护的结构，下穿段前后各4m范围内，设置双层小导管，超前支护，其长度4m，间距30cm；每隔一榀拱架施作一次，锁脚锚管打设严格按照设计深度且在拱腰处加设锁脚锚管，并将L型筋与锁脚有效焊接；b、将隧道的上部开挖区划分成一区和二区，首先在台阶中下部的一区掏槽孔，布置炮眼和电子雷管起爆线，进行一区的爆破开挖，开挖进程为0.5m~1m，形成导洞，为其他炮孔提供完整的自由面；c、施工通过临近结构物后，布置二区掏槽孔，布置炮眼和电子雷管起爆线，进行二区的爆破开挖，最后扩挖到设计轮廓线。

技术领域

本发明属于隧道工程领域，具体涉及了一种降低城区隧道临近结构物爆破振动的施工方法。

背景技术

随着国内城市化进程的不断加快和大中心城市交通事业的飞速发展，城市地下交通建设力度呈不断加大的趋势，中心城区出现了不少浅埋硬质岩地下隧道工程。考虑开挖方法的适宜性、经济性和技术可运用性等，钻爆法仍将持续作为隧道开挖的主要施工方法。由于钻爆法施工会在爆破区的一定范围引起振动，当振动达到足够的强度时就会对环境造成影响。面对城市地区复杂的施工环境，如超浅埋、穿越地表密集建筑物和历史文物古迹等，为了减少钻爆法施工产生的爆破振动效应，扩大钻爆法施工的应用范围，隧道爆破施工必须采取控制爆破措施，确保临近结构物的安全。但目前针对超近距离或者超浅埋隧道控制爆破技术还不成熟，因此需要对城区隧道爆破施工技术进行优化研究。

目前，一些新建隧道下穿铁路、公路和人防隧洞等情况十分常见，而且在下穿段最近的垂直距离有的已经达到3～5m。铁路、公路和市政等有关行政主管部门要求爆破施工单位在隧道爆破时必须确保隧道上部或附近的铁路、公路和人防隧洞等设施的安全。

发明内容

本发明的目的正是针对现有Ⅴ级围岩隧道跨越城区施工，采用三台阶爆破施工时无法满足地面临近结构的安全稳定性问题而提供一种降低城区隧道临近结构物爆破振动的施工方法。本发明的目的在于通过调整施工工艺，把三台阶法施工改为双台阶的中导先行的施工工艺，可有效降低对地面结构物的扰动，确保施工安全。

本发明的目的可通过下述技术措施来实现：

本发明的降低城区隧道临近结构物爆破振动的施工方法包括以下步骤：

a、施工时将掏槽孔下移，远离上部被保护的结构，下穿段前后各4m范围内，设置双层小导管，超前支护，其长度4m，间距30cm；每隔一榀拱架施作一次，锁脚锚管打设严格按照设计深度且在拱腰处加设锁脚锚管，并将L型筋与锁脚有效焊接；

b、将隧道的上部开挖区划分成一区和二区，首先在台阶中下部的一区掏槽孔，布置一区炮眼和一区电子雷管起爆线，进行一区的爆破开挖，开挖进程为0.5m ~1m，形成导洞，为其他炮孔提供完整的自由面；

c、施工通过临近结构物后，布置二区掏槽孔，布置二区炮眼和二区电子雷管起爆线，进行二区的爆破开挖，最后扩挖到设计轮廓线。

进一步说，槽孔采用楔形掏槽方式，一区掏槽布置炮眼的孔口间距1.0m，二区掏槽布置炮眼的孔口间距2.5m，炮孔与工作面的夹角50°～60°，炮孔数目12～16个。

本发明方法中的中导洞按照减震孔、掏槽孔、辅助孔和周边孔方案进行爆破施工；隧道爆破施工中掏槽孔的单段起爆药量最大，所以应将掏槽孔下移，远离上部被保护的结构设施，有效降低被保护设施的质点振动速度。

本发明通过采用电子雷管逐孔起爆技术多钻孔、少装药方法，实现单孔单响，使爆破能量分时间段分散，孔间起爆间隔时间设置为3ms，可以有效减小地震波的叠加。

本发明的方法在隧道周边孔采用预裂爆破技术，在主炮孔之前起爆，在隧道周边先形成预裂缝，减小爆破对隧洞围岩的破坏，同时又起到了减振的作用。