浅议地铁浅埋暗挖爆破设计

《浅议地铁浅埋暗挖爆破设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、浅议地铁浅埋暗挖爆破设计　　摘要：本文依托南京地铁一号线南延线安德门站～宁丹路站双线隧道的钻爆的施工，对矿山法钻爆施工各项参数的确定、爆破过程、震动监测等内容进行优化，正确指导爆破施工，成功地控制爆破振动速度，对于城市软质岩石条件下的地下工程具有借鉴意义。关键词：地铁隧道；钻爆设计；钻爆施工中图分类号：TU2文献标识码：A1引言随着城市轨道交通的线路的快速发展，不可避免出现一些在城市建构筑物密集的地下进行浅埋隧道爆破开挖施工,施工中减小爆破震动速率，降低建筑物的差异沉降，确保地面建构筑物安全尤为重要。微差控制爆破减震技术施工控制是矿山法隧道施工控制关键。2工程概况2

2、.1设计概况南京地铁一号线南延线TA01标安德门站～宁丹路站矿山法区间隧道全长为426.59m。区间隧道拱顶覆土厚度约为10.6～17.1m。其中双线单洞隧道长345.62米；三连拱断面隧道长17米；双连拱断面隧道长59.97米。9区间隧道采用复合式衬砌结构，初期支护采用锚、网、喷联合支护。隧道二次衬砌采用C30、S8钢筋混凝土，初期支护和二衬结构之间设全包防水层。2.2工程地质和水文地质该段区间所属地貌为构造剥蚀丘陵岗地区，地势起伏较大，区间岩土体结构比较复杂，岩体埋藏很浅。区间穿越地层主要为白垩系葛村组紫红色泥质粉砂岩、上侏罗系龙王山组凝灰岩强风化层和中风层。区

3、间隧道覆土从上到下依次为：杂填土、粘土、粉质粘土混卵砾石、泥质粉砂岩(强风化)、泥质粉砂岩(中～微风化)、蚀变安山岩(强风化)、蚀变安山岩(中风化)、安山岩(破碎中风化)、安山岩(中风化)、安山岩(微风化)等层。安～宁区间隧道围岩多多为泥质粉砂岩（中微风化），属于软岩，天然单轴抗压强度为2.86～3.17Mpa。本区间地下水类型主要为孔隙潜水和基岩裂隙水。根据区域水文地质资料，孔隙潜水年变幅约1.00m，设计水位可按地面下0.5m考虑。场地位于湿润区的含水量小于30%的弱透水层中，场地环境类型为Ⅲ类。2.3管线及周边建筑物状况安～宁区间工程范围内无控制性管线。区间周

4、边建筑物密集，多为1-5层商业、住宅、办公楼。3钻爆设计9本标段地质情况为Ⅳ、Ⅴ级围岩，施工中所采用的台阶法，爆破时掏槽眼和周边眼的布置是施工的关键。钻爆设计主要原则采取微差控制爆破减震技术，利用毫秒延期雷管起爆的时差，相互干扰而削弱爆破产生的震动波，从而减小对周边环境的震动影响。3.1爆破器材及炮眼直径非电毫秒雷管、导爆管、起爆器、四通、Φ32mm的乳化炸药等器材。钻孔直径取Φ42㎜。3.2掏槽方式选用二级复式楔形掏槽的方式。尽量充分利用楔形掏槽的易抛掷和减振作用与贯通掏槽的贯通临空面来最大限度地减轻振动。且掏槽眼比比设计掘进进尺加深10～20cm。3.3布眼形式

5、根据上下台阶法施工组织的不同，上断面采用楔形掏槽环向布置，下台阶采用直眼层状布置。3.4光爆设计参数爆破技术参数软岩中周边眼间距35～50cm，周边眼最小抵抗线45～60cm，相对距为0.5～0.8，周边眼装药参数0.07～0.12kg/m。3.5控制同段最大装药量一般建筑物和构筑物的爆破地震安全性应满足安全震动速度的要求，钢筋混凝土框架房屋59cm/s，在此选择5cm/s作为控制标准。根据萨氏公式V=K（Qm/R）α,式中：V——振动速度，cm/s；k，α——场地系数；m——药量指数，取m=1/3；Q——同段起爆药量，kg；R——爆心距，m；反算出所允许的同段最大

6、装药量Q，并在施工中不断根据监测结果来调整同段装药量等爆破参数。本工程的场地系数在南京地区隧道爆破时实测掏槽爆破所得的K、α值，经回归后取K=250，α=1.8。爆破安全距离和单段最大装药量对应表3.6每循环炸药用量Ｑ＝q×s×Lq——爆破1m3岩石用药量，暂取为0.6kg/m3；S——断面面积，隧道断面为43.908m2；L——掘进进尺1.8m；其中：掏槽眼药量增加30%，辅助眼取(0.55-0.6)q;Ｑ＝0.6*43.908*1.8=47.42kg3.7炮眼数目Ｎ＝qs/adq——单位用药量(kg/m3)0.6kg/m3；S——开挖断面积(m2)，43.908

7、m2；9a——炸药装填系数取（即装药长度与炮眼全长的比值），a=47.42/95=0.36；d——每米药卷的炸药质量，kg/m，1kg/m；Ｎ＝0.6*43.908/0.36/1=72个；加上周边眼16.776/0.35+11.1/0.45=70个，共计142个。3.8周边眼间距在不偶合装药的前提下，光面爆破应满足炮孔内静压力小于爆破体的极限抗压强度，而大于岩体的极限抗强度的条件。按以下公式确定E值。E≤[σc]/[σp]≤Kidd—炮眼直径，cm。[op]——岩体极限抗拉强度，Mpa。0.139[oc]——岩体极限抗压强度，Mpa。5.13E——周边眼间距，c