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摘要：在社会经济飞速发展的大背景下，我国的城市交通轨道建设也随之进入到了黄金发展阶段，各种与交通相关的项目施工建设如雨后春笋般开展起来。其中，最具代表性的一种城市轨道交通建设类型便是暗挖隧道。近些年中，在我国范围内，暗挖隧道项目中逐渐暴露出越来越多的问题，与此同时，暗挖隧道也受到社会各界的广泛关注，被提出了更高的标准与质量要求。本文研究的主题便是如何在面临较高要求的大环境下，高效控制好爆破振速，取得良好的爆破效果。本文将就城市暗挖隧道下穿精密仪器厂房爆破振速控制技术进行深入的分析与探究。
关键字：城市；暗挖隧道；精密仪器；厂房爆破；阵速控制技术
引言
众所周知，暗挖隧道基本上采用的都是TBM和盾构施工的方式。但是，在青岛地铁项目中，因地质条件和地理条件等原因，其一直都没有办法顺利采用盾构施工，其不仅仅实际施工成本很高，而且其施工质量和效果都难以得到有效保障。目前，针对一些规模比较小的隧道工程时，施工单位普遍会采用钻爆法来进行施工，针对暗挖隧道下穿重要建筑物或者对爆破振速要求很高的地区，施工单位通常会选择使用非爆破施工技术来完成任务。但是，这些方式因为会受到工期、施工环节等诸多方面的影响，其很难在节点按期完成任务和目标。因此，必须要基于此情况，对其进行针对性的研究、完善与优化，重点关注暗挖隧道下穿精密仪器厂房爆破振速控制技术。以下是笔者结合自己多年的相关工作经验，就此议题提出自己的几点看法和建议。
一、具体工程概况分析
山东省青岛市轨道交通兴国路站施工通道明槽段以及洞口设置机械厂，其沿道路敷设进洞，其中部分地段需要下穿机械厂围墙以及部分市政道路。其采用的是直墙拱形结构，其中标准段的高度是六米，高度是五点五米，此站点施工通道的总长度大约为六百米左右，主通道长度大概在五百七到五百八左右。根据车站出入口结构接入车站站厅层位置。其中明挖段长约九十米，暗挖段长度约为四百九十米。支通道长度为二十三米，直接连接到车站底部。通道的具体埋深范围在四米到二十米之间。施工通道恰好穿过机械厂，根据相关深入调查，发现此机械厂的具体工作内容便是生产一些精密仪器，因此，其对于抗振有着非常高的要求。此外，该施工通道还涉及到穿越砂层，所以，其操作难度会更大一些。
二、具体施工方案的确定
要想确保兴国路段的施工通道能够顺利通过机械厂的精密仪器厂房，有效避免施工通道因为爆破振速过大而损害到机械厂房内部的精密仪器。笔者所在的施工单位提前制定出了两套具体施工方案，一种是非爆开挖；另一种是增设减振孔。下面是对这两种具体施工方案的优劣分析。
第一，非爆开挖
关于非爆开挖这种方式，其优点和缺点如下：
优点分析：非爆开挖，顾名思义，其完全不会发生爆破震动，就算其在具体施行过程中会采用到机械来进行切割，但是，机械在实际操作中的震动速度也要比爆破开挖的震动速度小很多，因此，其基本上不会影响和损害到厂房内部的精密仪器。
缺点分析：因为非爆开挖具有上述优点，因此，其也决定了非爆开挖这种方式的成本会很高，而且因为完全不会有爆破振动等现象的发生，所以，其施工速度也会相对慢很多，如果选择采用这种方式，那么，其必然达不到实际工程所要求的节点标准以及要求。
第二，增设减振孔
关于增设减振孔这一方案，其具体优点和缺点内容如下：
优点分析：增设减振孔，其需要每隔二十五米增设一组减振孔，而其他时间一切按照常规方式来进行，其基本上不会对隧道正常施工产生任何影响，其也不会影响到工期。此外，只要确保控制措施全部到位，其便能够全部满足好机械厂精密仪器厂房对爆破震动的全部要求。
缺点分析：这种增设减振孔的方案，其本质上还是属于爆破开挖的方式。那么，既然是爆破开挖，其必然会因为爆破而产生振动，一旦所参照的爆破方案存在不合理的地方，或者其在施工过程当中因为主客观因素的影响而并没有完全按照既定方案来全部执行，其很有可能会出现爆破振速超标的问题，如果这种问题真的发生，其必然会对机械厂的精密仪器厂房产生非常严重的影响。
以上是对施工单位制定出的两种具体施工方案的优缺点比较，经过缜密的分析与对比，并且结合青岛市此路段的实际情况和需求，施工单位最终决定在尽力确保工期和适当降低施工成本的前提之下，选用第二种方案，即增设减振孔，运用此方案来有效控制爆破振速，完成隧道的开挖任务。
三、关于具体增设减振孔的施工方案阐述
1、具体的施工工艺流程与内容
关于施工工艺流程，其主要可以将其划分为以下几个重要阶段：第一，施工准备阶段；第二，测量定位阶段；第三，设备就位阶段；第四，钻孔阶段；第五，清孔和验孔阶段；第六，正式开挖。
2、减振孔施工内容分析
其需要在施工通道开挖线环向设置好两排减振孔。其设置的两排减振孔之间的排距设定在三十厘米，而两个减振孔之间的距离也设定为三十厘米，每个孔径的直接都统一设定为150毫米，进而将爆破对周边岩层的扰动影响降到最小。此外，在隧道断面的中心位置要设置两个孔径为150毫米的减振孔，为爆破掏槽时增加临空面，进而将爆破掏槽的振动速度降低。每隔25米增设一组减振孔，借助潜孔钻机来完成施工任务。
首先，测量放样
根据预先的设计具体要求，测量人员必须要准确画出循环过程中需要增设的减振孔孔位。
其次，搭钻孔平台，安装钻机
钻机平台必须要设置在核心土上面，施工单位准备两台一样的钻机按照由高到低的顺序对称进行钻孔，这样做能够有效缩短平台搭设与钻机移动的时间，这样有利于进一步明确钻机的定位。
此外，钻机必须要和已经设定好的孔口方向保持平行，一定要确保钻机的位置不会出现丝毫的便宜。在实际过程中，可以使用全站仪、钻杆导向与挂线相互结合的方式，不断进行调整，确保孔口管轴线与钻机钻杆轴线完全吻合。
然后，钻孔
在施工时，选用的是直径为150毫米的钻头，如果钻孔区域的岩质比较好，那么基本上一次性便可以成孔，如果在钻孔时发生了卡钻或者塌孔的现象，则需要继续补注浆液后再次钻进。
在刚开始钻孔时，其可以适当降低速度和压力，等到钻孔达到十米之后，再根据实际地质条件的变化与需求来适时调整钻速和风压。在此过程中需要注意一点，那就是一边钻进一边用测斜仪来并不断测定其位置，确保其不会发生偏离，然后根据钻机钻进的现象对成孔的质量及时做出判断，并且同步处理好钻孔过程中发生的事故与问题。
在实际钻进的过程当中，一定要确保钻孔所使用的设备都是按照同心圆来进行钻进的，其使用的主要设备包括扶正器、动力器、合金钻头等等，都必须要按照同心圆来钻进。此外，一定要做好钻进过程的原始记录，及时判断和准确描述空口岩屑，提前为开挖洞身做好地质预报。
最后，清孔与验孔
关于清孔与验孔，其需要运用地质岩芯钻杆搭配钻头进行来回扫孔，进一步清除浮渣，孔底必须要干净，孔深和孔径一定要符合标准与要求，防止出现堵孔的现象。利用高压气清理钻渣，确保其从孔底到空口的清洁与整体。此外，必须要利用测斜仪和经纬仪等仪器来对孔深、倾角以及外插角进行深度检测。
3、爆破施工的具体内容
在施工通道中，下穿机械厂精密仪器厂房路段的隧道采用的是上下台阶的方式来完成开挖任务，创造多临空面条件，每一部分又分多段位来完成爆破。以控制爆破规模和循环进尺，达到控制质点振动速度的目的。
根据实际情况，施工单位决定按照浅密原则来合理布置炮眼，严格控制好单眼装药量，确保装药量能够以最均匀的密度和最合理的位置分布在被爆破体当中，施工单位还决定采用非电毫秒不对称起爆网路来将爆破的振动强度控制在最低范围之内，下图是施工通道炮眼布置的具体示意图：
施工通道炮眼布置的具体示意图
掏槽眼位最好要布置在开挖部位的底部，这样布置的主要目的是要进一步加大掏槽部位爆源与地面爆破振速控制点之间的距离，将掏槽爆破对周围结构物所造成的震动影响降到最低。下图是斜孔掏槽孔位布置的具体示意图：
斜孔掏槽孔位布置的具体示意图
四、暗挖隧道爆破振速控制技术的未来发展趋势
1、复式掏槽降振技术
关于复式掏槽降振技术，其是在原来掏槽降振方案的基础上进行进一步调整，科学调整与完善起爆的顺序，实现减轻爆破夹制作用，降低爆破振动的目的。
众所周知，在隧道爆破当中，掏槽爆破振动是最重要的控制区，其在多级楔形掏槽中心继续增加了两个浅直眼炮孔，将其作为第一段爆破掏槽，出于药量小的原因并不会引起多么大的振动。下一级斜眼掏槽爆破的临空面条件得意改善，其爆破振动必然会随之降低。
2、机械预掏槽和控制爆破组合减振法
这种机械预掏槽和控制爆破组合减振法，其是利用掘进机在开挖台阶的中下部预挖一个直径仅为一米的深槽。如果并不具备机械设备操作的条件，其还可以退而求其次，选择使用爆破预挖深槽。预挖槽的形成必然能够有效避免掏槽爆破所产生的强力振动，进而为扩槽爆破奠定更加坚实的基础，将振动的有害效应降到最低。
3、机械预切槽和控槽组合减振法
这种减小振动的方法，是是先要利用机械完成周边的切槽工作，然后再利用爆破法施工，实现大幅度降低爆破振动的目的。其具体施工方法包括：利用单臂掘进机在上台阶沿隧道轮廓线进行切槽，剩下的围岩部分和中、下台阶借助控爆法来进行施工。两种方式紧密配合，进而实现降低爆破振动的理想效果。
结束语：
综上所述，以下是笔者就山东青岛市暗挖隧道的具体实例展开的详细论述。在我国城市交通事业蓬勃发展的大背景下，各大城市解决交通拥堵的首选方案便是轨道交通。轨道交通因其自身的独特性，其需要在地下完成作业任务，因此，其要比其他交通形式的建设有着更高的难度与要求。目前，我国关于轨道交通建设的方式越来越多多元化，但是，越来越多的施工方式并不能够有效确保轨道交通建设的顺畅性，其在实际建设过程中还是会遇到诸多的问题和阻碍，暗挖隧道必然会涉及到穿越诸多的建筑物，特别是矿山法隧道爆破开挖对建筑物产生的振动危害更是非常之大。要想成功突破实际施工过程中遇到的难关，就必须要高度重视起爆破振速控制技术，积极致力于爆破振速控制技术的研究与创新。
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论文作者:王振
论文发表刊物:《基层建设》2018年第11期
论文发表时间:2018/6/8
标签：隧道论文; 钻机论文; 减振论文; 钻孔论文; 方式论文; 精密仪器论文; 通道论文; 《基层建设》2018年第11期论文;