齐鲁交通发展集团有限公司建设管理分公司 山东济南 250000
内容提要：随着我国的高速发展，地面交通的压力日益增大，许多城市都开始或即将修建地铁及轻轨。地铁沿线，人口稠密，地面建筑物密集，一般埋深较小，多采用技术成熟且成本较低的钻爆法开挖，因而施工爆破所产生的地面振动、噪声和粉尘等次生效应会对施工及周边环境产生不利影响。本文以青岛地铁11号线崂山隧道的爆破施工及安全防护措施为例，提出几点措施和意见，以供探讨。
关键词：城市浅埋隧道；爆破；防护措施。
1工程概况
崂山隧道是青岛地铁11号线的关键控制工程，隧道进口位于S293省道仰口隧道西侧，里程为K31+735，出口位于S293省道西侧，里程为K36+315，全长4580m，单洞双线，复合式衬砌结构，采用钻爆法施工。隧道进口埋深最浅处仅2m，出口段平均浅埋约21m，埋深最浅处仅17m；进出口均有居民聚居，最近的民房距洞口仅40米；崂山隧道与其东南侧S293省道仰口隧道平行，且埋深接近，间距约40米。
2明挖段石方施工
由于隧道出口距最近处民房约40m，因此洞口石方应尽量避免爆破，针对地表3～5米深的全风化～强风化花岗岩，使用大型破碎锤配合挖掘机开挖，针对埋深较深的中风化花岗岩岩层，使用静态破碎剂产生裂缝，然后大型破碎锤配合挖掘机开挖。
静态开挖施工流程如下：布孔并标记→钻孔→静态破碎剂制浆→灌浆至孔内→岩层产生裂缝→破碎锤配合挖掘机开挖。
（1）静态破碎剂制浆时，加水量为其重量的30％，以畅流入孔为准，不宜多加水，否则会降低破碎效果。
（2）静态破碎剂易受潮，需加强防潮措施，制好的浆液，要在10min以内用完。
（3）成孔后，及时使用高压风对孔内会的积水与残渣进行清理。
（4）采用梅花形布孔，为保证中间孔的自由面，灌浆时，以两排孔为一组，分组灌浆，每组之间间隔1h-3h。
3主洞段安全防护技术措施
崂山隧道进口K31+745～K31+790段为Ⅵ级围岩，埋深从2m至30m逐渐增加，分三台阶开挖，进入主洞段后采用钻爆法开挖。为了减少爆破对围岩的扰动，及确保进口四周民房的安全，开挖施工以“短循环，弱爆破”为原则。
3.1控制最大爆破振速
根据相关标准[1]及专家论证，进出口段民房处的振动速度控制在0.5cm/s以内，临近仰口隧道段的爆破振动速度控制在1.5cm/s以内。施工中，采用IDTS 3850型爆破振动记录仪对振动速度进行监测。
通过对监测数据的分析，最大振动速度由掏槽眼产生，可对炮眼布置优化设计，增加掏槽眼的自由面条件，减弱振动。炮孔布置见图1、图2。
（1）在掏槽眼中间的位置增加一排三个空孔，改善掏槽眼的自由面条件，减少围岩的夹制作用。
（2）采用双排楔形掏槽孔，第一排掏槽孔小剂量装药，创造出一个楔形的自由面，减少第二排主掏槽孔的掏槽量和夹制作用，降低掏槽孔的装药量及爆破振动，分散爆破振动。
（3）根据文献[2]可知，爆后岩体明显移动的时间大于50ms，因此两排掏槽眼之间的延迟时间需大于50ms。可取消了3段雷管，第一排掏槽孔采用1段雷管，第二排采用5段雷管，保证第二排主掏槽孔的临空面的充分生成。
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图1 炮眼布置断面图
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图2 炮眼布置剖面图
3.2爆破飞石防护
3.2.1搭设边坡防护排架
进洞前三次爆破时，小块飞石均有可能呈扩散状飞射，因此采取在两侧边坡顶搭设钢管防护排架的方法对飞石方向进行约束。
3.2.2布置橡胶防护毯
根据文献[3]可知，橡胶防护材料具有飞石防护效果好、强度高、可反复使用、综合成本低的特点，同时橡胶防护材料对爆破噪声、灰尘有抑制和隔断作用。在爆破施工开始前，可从专门厂家采购橡胶防护毯进行覆盖，阻拦爆破时产生的大部分飞石。
3.2.3洞口正前方设置台车
由于橡胶防护毯属于柔性防护，仍可能有部分飞石穿过橡胶防护毯，可在洞口正前方设置可移动式排架防护。利用防水板施工台车，在台车两侧加装竹排，台车中央悬挂橡胶防护毯，便于装载机移动防护台车。在爆破施工前，将防护台车推至洞口前，形成第二道防护。
3.3爆破粉尘的防治
爆破产生的粉尘主要有两种来源：（1）原有的覆盖在岩石表面的沙土；（2）爆破时岩石开裂、破碎产生的粉尘。了解了粉尘的来源后，就可以采取相关的措施来防尘、降尘。
在现场施工中，在爆破前就给予作业面岩层充分洒水湿润。爆破采用水压装药的方式，通过文献[4]可知，水压爆破与常规爆破相比，可以有效减少装药量，降低爆破振动，并有效减少粉尘的产生。
3.4 其他防护措施
（1）爆破作业时间的安排以尽量不扰民、不影响当地公用设施的正常运转为原则，洞口明方开挖爆破均安排在白天进行，爆破作业时段一般安排如下：07：00～09：00，11：00～12：00，15：00～17：00。
（2）以爆破点为圆心、半径200m范围内进行警戒，爆破前对警戒范围内的人员进行清场，对洞口东侧40m处S293省道上的车辆进行告知，设立警戒标志、发出警戒信号。
4.结束语
崂山隧道在爆破施工中，通过多种措施综合实施，对爆破施工的爆破振动、飞石、粉尘等次生危害进行有效的控制，对工程安全顺利进展提供了有力的保障。对于在周边环境较为复杂和条件要求苛刻地段的隧道施工，具有很好的借鉴意义。
参考文献：
[1]GB6722-2003.爆破安全规程（GB6722-2003）[S]
[2]杨年华，张志毅等．硬岩特长隧道快速爆破掘进技术研究与实践[J]．中国铁道科学，2001，22（1）：P41-46．
[3]刘振翼.橡胶防护毯对爆破飞石防护性能研究[J].城市道桥与防洪，2011（6）：P250-254．
[4]张友勇.隧道掘进水压爆破技术应用与效果[J].隧道建设，2007 27（5）：P64-66．