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摘要：隧道施工方法的选择主要依据工程地质和水文地质条件、并结合隧道断面尺寸、长度、衬砌类型、隧道的使用功能和施工技术水平等因素综合考虑研究确定。本文以大连市莲花山隧道工程为例，根据大连市的地质条件及水文条件选择矿山法（钻爆法）进行施工。
关键词：爆破；参数；沉降；监测；安全防护
爆破震动强度主要与爆破器材、岩石波阻抗、地形地貌条件、爆破方式及爆心与震动测点的间距等因素有关，因此，降低爆破震动将从以下几个方面入手：
（1）选择合理的炸药品种。
炸药品种与炸药的爆破震动速度有直接影响，根据工程地质和水文地质条件，本工程施工中采用：在掏槽眼和辅助眼部位选用防水效果好的乳化炸药，在周边眼部位选用小直径低爆速的光爆炸药。
（2）选择合理的雷管起爆时差。
设计爆破网络为孔内微差，孔外同段的非电微差起爆技术。导爆管一般跳段使用，使段间间隔时间大于50ms，防止地震波相叠加而产生较大的震动。
（3）选择合理的掏槽形式。
爆破成功与否的关键在于掏槽的水准，同时掏槽也是产生最大爆破震动速度的主要震源。依据已完工程的施工经验，为了达到减震的目的，选用楔形+密排监控眼混合掏槽法，即充分利用楔形掏槽的易抛掷和减震作用与贯通掏槽的贯通临空面来最大限度地减轻地震动。例如可以按下图的设计点位如图1所示进行施工，或采用其它的布置方法。
（4）选择合理的钻爆参数。
依据已完工程的施工经验，根据开挖断面的大小、部位、工程地质情况、周边环境条件等，选择合理的炮眼深度、间距、掏槽形式、装药量、起爆顺序等钻爆参数，炮眼采用线形布孔、线形起爆，注意提高装药质量和炮口堵塞质量，达到减震和施工效果的预期目的。拟取钻爆参数见表1。
表1 钻爆参数
（5）确定单段最大装药量。单段最大装药量根据爆破振速的大小确定。控制基准按规范中规定的对地面建筑爆破垂直振速允许值控制：
砼或钢筋砼结构：2.5cm/s；
一般砖石结构：1.5cm/s；
针对本隧道的实际情况，我们拟定的爆破振速基准为：
地面建筑物的爆破振速：< 2.0cm/s；
后开挖隧道爆破引起的先开挖隧道衬砌内的爆破振速：<5.0cm/s。
（6）最小爆距的确定。
为了最大限度地减轻对周围地层的扰动，减少对居民的干扰。结合现有资料，并积极向业主、设计院等单位咨询，并经实地勘踏调查，初步掌握区间隧道重要控制建筑及地下建筑距隧道的最小距离，并依此来确定最小爆距。以地面建筑物基础底部（或地面）至爆破源中心的距离为安全控制半径，并以质点垂直振动速度限值作为控制标准，进行反算各部分所允许的单段用药量。
（7）单段最大装药量的确定。根据萨氏公式 
，根据爆破规范规定，并根据施工经验、结合地层地质情况，选取适当K,α值。利用公式
，反算出所允许单段最大装药量Q，并在施工中不断根据监测结果及爆破效果来调整单段装药量，或根据爆破漏斗试验来调整。
控制了掏槽眼爆破振速就比较容易控制其它有更多临空面区域的爆破振速。在爆破震动监测信息反馈下可适当增减单段药量。
根据萨氏公式 
，由于α>1，在K,α为常数，Q 值一定的情况下，
，故爆破设计时，掏槽区应尽量设置在底部，以加大掏槽区爆破源距地表的距离，降低爆破振速。掏槽眼采用分层装药结构以分散装药集中度，减轻震动。
（8）孔内参数。
因为隧道所通过围岩土、石混杂，围岩结构不固定，所以各种断面炮眼布置及钻爆设计参数的确定得根据实际情况来确定。
（9）起爆顺序。
按以下顺序起爆：掏槽眼→掘进眼→内圈眼→上台眼→周边眼→底板眼。
爆破工程的监控和安全措施
爆破设计必须以实验为基础，在上述原则的指导下，对不同的岩石，进行反复试验，确定最佳方案。试验应贯穿施工的始终，进行不断地改善，以适应不同岩石的硬度、走向、倾角、夹层，以及隧道的覆土深度，岩层的不同厚度等等多种因素的变化。
爆破作业时爆破工程师必须到现场实施指导。严禁在旧炮眼钻孔，清碴前应做好哑炮清理和场地移交工作。
爆破施工必须有专项技术方案并经公安等有关部门审批。若现场设有炸药库，则炸药库的设置位置应符合安全规定，炸药库电器线路要满足防爆要求。
1.每次爆破作业前必须向周边居民作安民告示。
2.爆破作业要严格按交底书办，眼数、眼距、长度、装药量、分段（区）爆破方式等均不得任意变动。
3.每次爆破的炸药用量不得危及周边建(构)筑物的安全。爆破施工中，应分别在地表隧道中线，邻线隧道垂直距离最近点，地表建筑物的基岩设置垂直向测点的布置，依据监测数据及时调整爆破参数，确保周边环境安全。爆破震速的监测主体应按政府相关要求进行选择（第三方监测）。
依据已有工程施工的经验，当质点振速在2.0cm/s以下时，对建建筑物均没有任何损害，人群在振速为2.0cm/s以上时会受到一定程度的惊吓，在1.5cm/s以下时基本没什么影响。因此在城市市区控制爆破，考虑到各种综合因素，建筑物的质点安全控制标准为2.5cm/s。另外从环境角度考虑，在人口稠密的市区进行地下爆破，为消除人群的恐惧心理，应尽可能把质点振速控制在1.5cm/s以下，且爆破应尽可能安排在白天进行。
4.在进行爆破作业的工作前，对爆破作业面必须进行表面覆盖防护措施，特别是开始阶段的露天部分，必须按经公安部门批准的专项施工方案严格检查控制工作程序，爆破安全的警戒距离必须达到爆破安全规程的有关要求，每次爆破前30分钟进行安全警戒，警戒区域内的一切人员必须全部撤离，在通往爆区所有通道的警戒范围线上设立警戒点。每次爆破应依次发出预告信号、起爆信号和解除警戒信号，并严格按照信号控制人员警戒。
5.每次爆破后应进行安全等方面的检查，检查的内容不仅看有无瞎炮，还要看爆破效果，地质水文变化，异常地层等，如果发现危石、盲炮等现象，应及时处理，未处理前应在现场设立危险警告标志。排除瞎炮要有专业人员负责。
6.加强地面沉降监控量测、隧道净空收敛及拱顶下沉监控量测，发现收敛值、拱顶沉降值异常立即反馈，指导施工。施工单位要派出专门巡路员加强路面巡查，发现问题及时上报。
参考文献
[1]《大连市莲花山隧道施工图设计》.
[2]《大连市莲花山隧道施工组织设计》.
[3]《爆破安全规程》GB 6722-2011.
[4]《地下工程放水技术规范》GB50108-2008.
[5]《公路隧道施工技术规范》JTG F60-2009.
[6]《公路隧道施工技术细则》JTG/ T60-2009.
论文作者:1王荐,2温娇娜
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/27
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