北京地铁隧道爆破设计施工技术.pdf

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1、轨道交通与地下工程TrackTraffic＆UndergroundEngineering北京地铁隧道爆破设计施工技术刘魁刚（北京市轨道交通建设管理有限公司，北京100068）摘要：北京地铁昌平线二期工程在十三陵镇2次地下穿山，区间隧道周边建筑物密集、环境复杂，特别是受到民房、十三陵小学及京包高速公路等周边建（构）筑物的影响，爆破设计及施工既要满足首都北京严格的爆破施工管理条例，又要最大限度地控制爆破的振动速度，施工难度很大。以北京市地铁隧道首次爆破穿山施工为例，对隧道地下爆破方案设计及施工过程中的安全控制措施进行了论述。该工程隧道爆破设计与施工技术可为今后类似工程提供借鉴。关键词：地铁；隧道

2、；爆破设计；爆破施工；安全措施中图分类号：U455.6文献标志码：B文章编号：1009－7767（2015）06－0099－06BlastingDesignandConstructionTechnologyofBeijingSubwayTunnelLiuKuigang随着北京轨道线路辐射区域的扩大，昌平线二期工程的末端线路首次进入山村地区，需穿越昌平区十三陵镇地区的2座山。山下岩石层形成于侏罗纪，经过试验，岩石最大强度达到155.5MPa，而一般建筑的混凝土强度为30～50MPa，这意味着岩石层最大强度是一般建筑混凝土强度的3到5倍。北京地铁首次下穿如此坚固的岩石层，采用炸药爆破就成为不二之

3、选。同时爆破设计在满足爆破成形及施工进度的前提下严格控制爆破振速极为重要。1工程概况昌平线二期末端线路两段区间隧道分别为：1）涧头西站—十三陵景区站区间隧道暗挖段，设计里程为K0+507.950—K1+467.690，长959.74m。其中左线隧图1涧—十区间隧道岩层断面设计道在里程K0+620.100—K0+819.850、右线隧道在里程K0+617.100—K0+822.850范围内穿越中、强风化灰岩1.1工程地质情况施工，穿越岩层段共长405.5m（单线）。2）出入场线区区间隧道范围内地层自上而下为：①杂填土、②粉间隧道暗挖段，设计里程为K0+196.300—K0+159.600、土、

4、②5角砾层、輥輲訛强风化灰岩、輥輲訛1中风化灰岩。其中DK0+000.000—右DK0+800.000，长836.7m。其中左线强、中风化灰岩根据地勘单位钻孔取芯显示，试验岩隧道在里程DK0+543—DK0+728、右线隧道在里程石平均饱和单轴抗压强度80.6MPa（共做7块试样）；DK0+565—DK0+750范围内穿越中、强风化灰岩施工，灰岩泥质胶结，岩芯呈短柱状，饱和单轴抗压强度为穿越岩层段共长370m（单线）。30.2～124.6MPa（见图2）。根据GB50307—1999《城市两段穿越岩层段隧道全部位于区间隧道B型断轨道交通岩土工程勘察规范》岩土施工工程分级标准，面范围，断面设计

5、见图1。需用钻爆法开挖。该区间隧道无地下水。2015年第6期（11月）第33卷99轨道交通与地下工程TrackTraffic＆UndergroundEngineering支护”的施工原则。采用分步、分台阶开挖方案，严格控[1]制爆破规模，以达到控制爆破质点振动速度的目的。采用光面爆破，严格控制装药结构、线装药密度。为保证工程质量和施工进度要求，爆破施工每循环进尺按[2]1.2m进行设计。爆破振速按照施工设计图中要求，民房控制在1.0cm/s、道路控制在2.0cm/s，严格按GB6722—2003《爆破安全规程》要求，在进行用药量参数验算合格后方可实施。图2涧—十区间隧道岩层特性2.2爆破设计

6、1.2周边环境条件隧道断面分上下2个台阶进行爆破开挖。上台阶涧头西站—十三陵景区站区间隧道穿越岩层段设计如下：孔径42mm，采用楔形掏槽方式，中间钻以山体形式在地面出露，该段区间隧道上方主要为道4排掏槽孔，垂直深度1.5m，周边采用光面爆破，孔深路（南涧路，县级道路）、果园、农田，部分地段上临近1.2m。炮孔布置见图5，爆破参数设计见表1。当隧道1～2层建筑物（主要为涧头村民居、十三陵镇中心小爆破掌子面远离需保护的建（构）筑物时，采用导爆管学），隧道上方有1条覫300mm给水管，埋深约1m。起爆网路，雷管段别设计见图5[3]。岩层段隧道拱顶埋深为8～9m（见图3）。图3涧—十区间隧道平面图出

7、入场线区间隧道穿越岩层段以山体形式在地面出露，该段区间隧道上方场地较为空旷，主要为虎峪沟、西山口村龟山陵墓、果园、京包高速（下穿）、1处玻璃门窗厂（距离隧道水平距离约为50m）等。隧道拱图5上台阶炮孔布置及导爆管雷管段别设计（m）顶埋深约为6m（见图4）。下台阶布孔方式见图6，水平钻孔孔深1.5m，排距0.7m，孔距0.9m，单孔装药量0.4kg。底板眼孔距0.7m，其他参数相同。周边采用光面爆破。排间顺序起