中铁十局集团城市轨道交通工程有限公司
摘要:因轨道交通工程建设的大发展,经常遇到邻近既有线隧道钻爆开挖难题。本文以赣深铁路(GSSG-10标)伯公坳一号隧道为例,主要介绍邻近营业线隧道爆破震速控制、安全管理,可供同类工程施工参考。
关键词:邻近营业线隧道爆破震速控制
1引言
经济的发展对交通设施提出了新的要求,需要进一步完善现有的交通路线。因此在施工过程中,势必会影响到既有的铁路,尤其是在进行爆破施工时,对其影响更加严重。因此邻近营业线隧道爆破安全防护成为了爆破施工中的重点。现以赣深铁路(GSSG-10标)伯公坳一号隧道为例,介绍邻近既有线爆破控制及安全控制。
2工程基本情况简介
新建赣州至深圳铁路塘厦(不含)至深圳北(不含)段站前工程施工总价承包GSSG-10标第四项目经理部主线起讫里程为DK428+595.715~DK432+908,正线长度4.312km,主要工程量为隧道五座,其中双线长大隧道一座(羊台山隧道长3534.57m),一般双线隧道两座(伯公坳一号隧道长404.29m,伯公坳二号隧道长187.37m),单线隧道两座(羊台山一号隧道长2499.75m,羊台山二号隧道长1979.41m)。
伯公坳一号隧道在DK428+830里程上跨既有广深港高铁羊台山隧道,两隧道间结构净间距为20.5m ~22.1m,平面交角11°,该段围岩设计为Ⅲ级,伯公坳二号隧道与既有广深港高铁平行,两隧道最小净距为64m;羊台山隧道进口与既有广深港高铁平行,两结构最小间距为91m;羊台山二号隧道出口与既有广深港高铁平行,两结构最小间距为122m。伯公坳一号隧道上跨既有营业线施工要求在天窗点施工,爆破振速不小于2.0mm/s,该段如何安全顺利的通过广深港高铁是必须解决的施工难题。
图一:隧道与既有线位置关系图
3爆破参数
小导洞炮眼密度2个/m²,预计进尺1.3m,单段最大装药量为3.75kg,单位炸药用量0.9kg/m³
上台阶炮眼密度2.3个/m²,预计进尺1.3m,单段最大装药量为6.9kg,单位炸药用量0.8kg/m³
中台阶左侧炮眼密度1.2个/m²,预计进尺1.3m,单段最大装药量为4.14kg,单位炸药用量0.6kg/m³
中台阶右侧炮眼密度1.1个/m²,预计进尺1.3m,单段最大装药量为4.14kg,单位炸药用量0.5kg/m³
下台阶左侧炮眼密度1.4个/m²,预计进尺1.3m,单段最大装药量为9.9kg,单位炸药用量0.7kg/m³
下台阶右侧炮眼密度1.3个/m²,预计进尺1.3m,单段最大装药量为4.14kg,单位炸药用量0.7kg/m³
4攻关目标
4.1目标确定
根据试验段(伯公坳二号隧道数据分析),统计分析环境条件系数K值和衰减指数α值规律,动态调整爆破设计参数,把爆破振速控制在1.6cm/s以内。
4.2目标可行性分析
6爆前爆后检查
5爆前爆后检查
5.1爆破前检查
(1)既有伯公坳一号隧道的检查
既有隧道衬砌缺陷探测。
做好既有隧道衬砌结构表面的检查(如:是否有裂缝等)。
做好对既有隧道电力接触网等电力设备的牢固情况的调查,并做好记录。
(2)新建隧道的爆破前检查
炮孔是否吹孔、堵孔,有无破坏的空孔。
掌子面的炮孔是否有漏装、漏连炮孔。
炮孔是否按要求堵塞。
起爆网路是否复查。
安全警戒人员、岗哨是否到位。
防护措施、材料是否符合设计和安全要求。
5.2爆破后检查
(1)既有伯公坳一号隧道的检查
既有隧道是否有飞石。
爆破振动是否对既有隧道衬砌结构造成损坏。
爆破是否造成既有隧道电力接触网等电力设备的损坏。
爆破振动监测的数据是否在设计允许范围内。
(2)新建隧道的爆破后检查
掌子面是否有盲炮、残炮,爆渣是否有未爆的雷管、炸药。
拱顶是否有冒顶现象,拱架是否有损坏。
掌子面是否有挂口,是否要补炮,隧道拱顶有无悬、险、危石。
是否有爆破飞石,洞口的安全防护措施是否要加强。
夜间爆破噪声大小,周围村民是否有反对意见。
爆破效果如何,爆破参数是否有调整。
6爆破安全防护
爆破对既有伯公坳一号隧道、隧道、民房、寺庙、坟墓、变电所、通信塔等影响控制:
(1)采取“密打眼、少装药、间隔微差”,逐排逐层地爆破剥离的控制爆破方法。
(2)隧道洞口安全防护。隧道出口明挖段采用机械开挖,暗洞已开挖掘进25 m,实施爆破作业,采用在洞口布设一道高度、长度为7 m防护墙(材料为炮被)。用炮被防护时,先将7块炮被用12号钢丝绳连接成串,用机械把每串炮被挂在洞口顶部预设的锚索上,再用8号钢丝将每串炮被连接成一体。采用在隧道洞口左右两侧及正面设置双层防护排架,排架采用直径为50 mm钢管搭设,排距1m,步距1.2m内外侧挂设双层竹排,与排架采用钢丝连接。防护栏高度为8-10m,左右两侧长度为20m,正面长度为30m,控制爆破飞石。在洞口防护排架的上部搭设双层的防护网〈材料为建筑用塑性安全防护网),防护网布设# 先在顶部横竖拉8、10道8号钢丝,横向钢丝两端固定在左右防护栏钢管上,竖向钢丝网一端固定在正面防护栏钢管上,另一端固定在山体上,防护网与排架之间用8号钢丝牢固绑接,防护网的铺设面积要超过上部排架搭设的面积,以防止飞石飞出。隧道洞口顶部防护详见图6。
(3)严格控制每循环进尺在1.0-1.5 m以内,采用减轻振动掏槽技术;采用微差控制爆破技术,合理分段,施工时网路连接正确,确保按顺序起爆。
(4)爆破规模控制:IV级围岩控制在42.85kg以下,最大单响药量不超过13.02,V级围岩控制在21kg以下,最大单响药量不超过4.8 kg.实爆中只要采取以上安全防护措施可控制爆破飞石、振动对高压线、高压铁塔、隧道、坟墓、变电所、通信塔的影响。严格按照爆破设计方案及评估报告的意见,规范操作。可确保高压线、高压铁塔、变电所、通信塔无破坏性影响。
(5)优化爆破参数,选定正确 的最小的抵抗线和单耗药 量、单孔药量。根 据钻孔 期 间地形的变化及时调整孔位,根据暴露的深层的地质结构调整单耗,并确定单孔药量。
(6)精心施工,现 场验孔时,检查炮孔、孔位、孔径、孔深、倾斜角度,是否通畅,有无积水;发现问题及时补救。严格控制装药长度与单孔药量。
(7)洞口30m范围内时炮孔要保证良好的填 塞质量,确定填塞密实和填塞长度,填塞物内防止含有大块碎石以免堵孔填塞不到位。
(8)严格施工组织安全管理,精心施工,保证钻孔、装药、堵塞等工序质 量。加强炮孔堵塞,提髙炸药能量利用 率,有效地降低单位耗药量,相对减少爆破振动。
(9)洞口100m范围内爆破时,加强与铁路部门的联系,在铁路部门允许的时间节点内实施爆破作业,做好爆破振动监测工作并根据监测数据调整优化爆破参数。
7结束语
邻近既有线爆破施工,安全防护重中之重,在施工过程中,一定要勘察清楚周边地质情况。做到安全有效的防护。
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