临近既有建筑物段控制爆破施工方法的研究论文_齐广月

摘要：本文对隧道临近既有建筑物控制爆破进行研究，提出利用萨道夫斯基[1]经验公式得出单段最大装药量，并依托单段最大装药量进行爆破设计，使各段装药量均小于单段最大装药量，从而控制振速的施工方法。为隧道临近建筑物爆破施工提供帮助和参考。

关键词：隧道 临建建筑 控制爆破

随着我国城市交通工程的快速发展，城市隧道建设不断增多，隧道与既有路立体交叉、浅埋、下穿居民区等复杂施工条件越来越多，因此爆破对周围环境和建（构）筑物造成的负面影响越来越受到重视，减振爆破成为隧道施工的技术难点。在不采用电子雷管时，城市隧道控制爆破需根据建筑物与线路实际关系，利用萨道夫斯基经验公式计算单段最大装药量，采用孔内、孔外双微差起爆技术，使各段装药量均小于单段最大装药量，实现降低爆破振速、减弱爆破对周边环境和建（构）筑物的影响。

1.工程概况

大连市南部滨海大道西延伸线一标段七贤岭隧道工程，为连拱分岔式山岭隧道。工程线位基本呈东西走向，起点为凌水湾，设计起点桩号为XK6+970接既有城市干道，终点为L（R）K8+360接二标段隧道起点,全长1390米，隧道左线长824m，右线长835m。隧道临近既有建筑物最不利条件在隧道左线LK7+800处，该处为钓鱼国宾馆，覆盖层厚度17m，平距5m。

图1-1 七贤岭隧道与既有建筑物最不利位置剖面图

2.设计计算

　2.1设计指标

根据《爆破安全规程》（GB6722-2014）规定一般民用建筑安全允许质点振动速度标准2.5-3.0cm/s基础上[2]，为确保更加顺利的通过钓鱼国宾馆、宏都峰景小区，将扰民与对建筑影响降至最低，爆破振速控制标准提高2.5倍，即1.0cm/s。既要把爆破振动控制在建（构）筑物不损坏的范围之内，还要把爆破振动和噪声控制在不干扰居民的范围内[2]。

　2.2爆破参数计算

1）最大单段药量的确定

我国爆破安全规程采用下面萨道夫斯基公式计算爆破时产生的质点峰值振动速度：

式中：——质点峰值振动速度，cm/s；

——炸药量，kg；齐发爆破为总药量；延迟爆破为最大一段药量；

——保护目标到爆源的距离，m；

、——与爆破点至计算点间的地形、地质条件有关的系数和衰减指数，可按《爆破安全规程》（GB6722-2014）相关规定选取，也可通过类似工程选取或现场试验确定。

根据现场岩性分析属硬岩石及实测振动数据推算K值在100--150之间；α值在1.5--1.8之间，K取100，α取1.8计算,根据七贤岭隧道与既有建筑物最不利位置剖面图可知，钓鱼国宾馆处为隧道爆破最不利位置。钓鱼国宾馆到爆破掏槽位置的距离为25m，根据提高后振速控制标准，将爆破振速控制在1cm/s以下，带入公式

依据上述公式计算可得最大单段药量不超过7.25kg。根据复式楔形掏槽分区分段组合起爆网络方案装药，可知最大单段装药量为4.8kg<7.25kg，满足要求。

将最大单段装药量4.8kg带入公式：

，满足要求。

　2.3爆破设计

爆破材料选用乳化炸药（300g/卷，直径32mm）和非电毫秒雷管。为实现有效控制爆破振动，减轻地面震感，采用8个段位雷管，划分6个爆区，设置炮眼总数114个，使用雷管总数为128发，其中14个连炮管，总装药量约122.1kg。炮眼布置及分区连线见图2-1以及表2-1。

图2-1　炮眼布置及分区图

表2-1 　爆破参数

爆区

3.施工方案

（1）测量放线。根据爆破设计的复式楔形掏槽分区分段组合起爆示意图，钻孔台车就位后，测量人员将钻孔位置放样到待开挖的掌子面上。

（2）钻孔。钻孔机械采用潜孔钻机，以高压风为钻孔动力。在钻孔过程中，应严格控制钻孔的孔位方向、角度和深度，尤其是复式楔形掏槽（如图3-1）的倾斜度应严格符合设计要求。

图3-1　复式楔形掏槽示意图

（3）钻孔质量验收、清理钻孔。钻孔完成后，及时清理孔口的浮碴，清孔采用高压风管吹孔，吹净后，应检查炮孔有无堵孔、卡孔现象，以及炮孔的间距、眼深、倾斜度是否与设计相符。先行钻好的炮孔，用编织袋将孔口塞紧，防止杂物堵塞炮孔。

（4）雷管入孔装药与堵塞装药前，要仔细检查炮孔情况，清除孔内积水、杂物，严格按设计药量装药。药卷安装完成后应即用炮泥堵塞，然后用木炮棍分层压紧捣实，堵塞中应注意保护好雷管引线。

（5）组网连接网络连接采用簇联方式[3]，每个区域连炮用不同的段位相连接，已达到延时减振效果。

（6）起爆前确认人员、设备全部撤离危险区，爆破振速监测人员已到达指定区域，监测仪器开机接收信号良好。发出起爆信号后，爆破员将起爆线连在起爆设备上，然后插入密钥充电起爆。

（7）解除信号。专人检查有无瞎炮、冒石、危石和支护破坏等现象，如发现上述情况，应处理完成后方能发出解除信号。

（8）对爆破效果进行检查，并做好记录。根据爆破效果、炸药性能、地质变化情况及时调整爆破参数，使爆破效果能够满足设计和施工规范要求。

4.振速监测及效果验证

每次爆破时采用中科爆破测震仪对爆破振速进行监测。通过波形图上不同时间点的振速、以及雷管的延迟，可以验证出各个段位的爆破效果，如爆破振动测试波形图4-1所示，在0.085s时监测测点竖向最大振动速度为0.72cm/s，监测点附近地面震感很小，振动噪声74.5＜90dB。其他时间段振动速度均较小。施工过程中需要高度重视波形图反应的情况，并根据反应的振速情况及时调整相应段位的装药量。

图4-1 爆破振动测试波形图

5.总结

本文结合大连南部滨海大道西延伸线工程七贤岭隧道实际，详细介绍了临近既有建筑物控制爆破的设计、施工方法，并通过实地爆破振速的大量监测结果证实设计及施工方法的可行性，该方法能有效的降低爆破振动，保证居民区房屋建筑的安全稳定，减小对居民的影响，施工后各项技术指标均符合施工要求，为以后隧道临近既有建筑物施工积累了宝贵的经验。

参考文献

[1]娄云雷,爆破振动中萨道夫斯基公式及其修正公式的对比研究,地质论评,2013.4.

[2]汪旭光主编,爆破安全技术规程（GB6722-2014）,2014.12.

[3]曹跃,簇联导爆管网路传爆联接方式探讨(B),爆破,2006.6.

论文作者:齐广月

论文发表刊物:《城镇建设》2019年第24期

论文发表时间:2020/1/16

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