中铁十二局第二工程有限公司 山西太原 030000
摘要：随着社会经济的迅速发展，城市交通系统也随之进一步发展起来。城市轨道交通中的施工受绿迁、管迁、周边建筑物等多因素影响，致使施工场地范围狭小，大部分施工都需要采用竖井辅助施工。基坑开挖过程中采用常规的爆破方法，导致爆破飞石、扬尘大、危险性高等不良后果，进而对于施工中爆破的技术要求及辅助防护设施的配置也就更高。为了实现在施工时达到更好的预期效果，在基坑爆破施工中引入了竖眼爆破的施工工艺。实践证明，竖眼爆破施工技术的应用对于竖井施工产生了相当好的效果，为了进一步确保竖眼爆破技术在施工中应用的可靠性，本文对此技术的实用意义以及应用范围等相关理念进行了一定的分析探讨。
关键词：城市轨道交通；基坑开挖；竖眼爆破技术；应用
引言
竖眼爆破技术的应用不仅能够保证施工的质量还能够降低爆破飞石造成的伤人伤物事故、降低爆破振速、减少信访事件、降噪降尘、节约施工成本，在城市轨道交通施工中有极大的应用价值。
一、工程概况
青岛市地铁4号线人民会堂站1#竖井，竖井为矩形结构，净尺寸长14.6m，宽9.1m，最大开挖深度为34.24m，采用明挖法施工。位于太平路南侧，距太平路水平距离4m，周边有太平路小学与青岛实验中学两所学校及其他文保建筑，该竖井大部分岩层为中风化花岗岩与微风化花岗岩，由于岩石硬度大，选择采用爆破开挖。
二、爆破设计方案
1.竖眼爆破钻爆技术要点
本竖井主要位于微风化花岗岩，需采用爆破开挖。但在爆破施工过程中需考虑以下技术要点：
（1）钻爆开挖时，要防止爆破飞石危机行人的人身安全及物体损坏；
（2）由于本竖井位于青岛市主要旅游线路上，降噪降尘等环境保护问题也需要在爆破施工过程中进行解决；
（3）竖井周边管线复杂多样、文保建筑多、距学校过近，对于爆破震动控制要求高。通过严格控制单次起爆药量及孔位布置等多方面手段，来尽可能的降低爆破震动；
（4）竖眼爆破中，炮孔的垂直度必须规定要求，炮孔垂直度直接影响施工质量及爆破飞石发生的可能性；
（5）起爆顺序，必须先由中间掏槽部分开始，分片进行爆破，最后进行周边眼爆破，最大程度的降低爆破飞石的发生。
2.竖眼爆破方案
（1）竖眼爆破。采用竖眼爆破时，每循环爆破进尺为1.5m，掏槽眼炮孔深度为1.6m-1.8m，炮孔采用梅花形布置，炮孔间距1.0m*1.0m；周边眼炮孔深度1.5-1.7m，炮孔沿井壁布置，炮眼间距0.5m-0.6m，严格控制单段药量及起爆区域，以达到控制爆破震动的要求。
（2）装药。根据围岩情况来控制，中风化花岗岩爆破进尺1.5m时，掏槽眼单孔装药量0.6kg-0.75kg，周边眼单孔装药量0.45kg-0.6kg，单次起爆面积不超过16㎡。火工品装完以后，在炮孔内装一节水袋（水袋直径32mm，长30cm），剩余部分采用碎石（5-10mm）填充，回填密实。使用水袋的目的主要是依靠水的不可压缩性，对围岩进行劈裂，使其爆破后的渣土块体积减小，便于运输，也有效的降低了爆破振速。水袋的另一个主要作用便是降低粉尘。碎石所起的作用是使得爆破产生的多余能量得以释放，从而降低爆破产生飞石的可能性。这一爆破方法有效的节约了火工品用量，降低了爆破飞石发生的几率。最后在炮孔上方覆盖炮被，用以预防爆破飞石的辅助施工。
（3）起爆顺序。竖眼爆破时，现在爆破区域中部起爆，使其出现临空面后，再进行周边眼起爆。起爆顺序通过毫秒雷管的段位来控制，需考虑以下四个方面：①选用合理的段位来控制间隔时间；②单次起爆面积不能大于允许范围③同一段炮眼的装药量不应大于最大单段允许装药量；④前一次起爆尽可能为后次起爆创造有效临空面。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆本施工爆破设计充分发挥了四点的作用。
3.爆破作业方法
（1）根据测量的边线划出开挖轮廊线，并根据钻爆设计标出炮眼位置，经检查符合设计要求后方可钻眼，并在钻进过程中保证炮孔垂直度；
（2）爆破作业装药前应将炮眼内碎渣、泥浆清理干净，经检查合格后方可装药。方法如下：
①周边眼采用不耦合装药，使爆力均匀分散炮孔壁，有利于保护竖井井壁围岩稳定性；掏槽眼采用集中装药。
②起爆药包位置：孔底先置乳化炸药，倒数第二节药卷作为起爆药包，以减少其抵抗距，从而减小爆破震速。
（3）装药完毕后，在炮孔内装一节30cm长水袋，剩余段落采用5-10mm碎石填实，保证碎石的干燥性。
三、爆破结果的检测和分析
通过监测数据分析及现场实际操作，得出以下结论：
1.最大装药量与爆破振速的关系
为了取得各段最大装药量与爆破振速之间的关系，在爆破施工过程中及时记录每次爆破各段位装药量及爆破数据，绘制爆破震速曲线，根据爆破震速曲线，可以清楚的看出爆破震速监测数值的最大值的出现与装药量最大段位基本吻合，个别数据受围岩硬度及地层变化爆破中出现盲炮及哑炮现象等影响，存在突变。
2.周边眼装药量、炮眼垂直度与爆破飞石的关系
在爆破施工及各次爆破试验过程中，可以发现爆破飞石多出现在周边眼起爆过程中，主要是由于周边眼药量过大或炮眼出现倾斜时。如何有效的控制爆破飞石，主要就需要从炮孔起钻进行控制，钻进过程中尽可能保证周边眼炮孔的垂直度。周边眼装药量在出现临空面后，可以适量减少，以防止发生爆破飞石事故。
3.爆破震动振速对周边环境的影响
在爆破震速1.0cm/s以下时，建筑物及各类管线基本不会受到破坏，行人会受到一定程度的惊吓；在爆破震速0.5cm/ s以下时，对于建筑物、各类管线和行人均不会造成太大影响。因此在城市轨道交通建设施工过程中，爆破施工需要考虑各类因素的影响，在不影响正常施工的情况下，尽量将爆破震速控制在0.5cm/s的范围内，爆破时间控制在07：00-19：00范围内，以减少对周边居民的影响，从而降低信访事件发生的概率。
4.水袋使用、碎石封孔与爆破不良后果的关系
经过各类炮孔封堵方法的使用比较，发现使用水袋，既可以减小渣土的粒径，又可以降低粉尘的产生，还可以降低爆破振速。碎石封孔与炮泥封孔进行对比后，发现采用炮泥进行封孔后产生爆破飞石的情况时有发生，而采用碎石封孔时，爆破飞石发生的情况则明显减少。
结论
综上所述，做好竖眼爆破工作要从各类细节入手，控制好爆破施工过程中的每一环节。对竖眼爆破的研究对城市轨道交通工程有着重大意义，在以后要加强对该领域的研究，保证爆破施工质量。
参考文献
[1] 刘泉维.硬岩地层地铁修建关键技术（一）.人民交通出版社股份有限公司.2017（08）
[2] 何广沂，张进增，王树成，刘海波，魏惠民，汪祥国.隧道聚能水压光面爆破新技术.中国铁道出版社.2018（08）
[3] 刘海波，白宗河，刘学攀，陈磊.隧道掘进聚能水压光面爆破新技术应用.《工程爆破》[R].2017（1）
[4] 郭英杰，吕波，付强.城市浅埋暗挖隧道减震控制爆破施工技术[J].山西建筑.2009（11）
论文作者:师启新
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第32期
论文发表时间:2019/2/27
标签：飞石论文; 药量论文; 竖井论文; 炮眼论文; 过程中论文; 碎石论文; 围岩论文; 《建筑学研究前沿》2018年第32期论文;