小间距隧道爆破施工技术研究

发表时间:2021/6/17   来源:《基层建设》2021年第7期   作者:任杰
[导读] 摘要:在我国铁路工程建设中,对隧道施工项目的技术要求较高,尤其是一些地质环境特殊、结构复杂的铁路隧道施工项目,其中爆破开挖技术控制难度较高,必须强化小间距隧道爆破技术规划的管控效力。
        中铁十二局集团第四工程有限公司  陕西省西安市  710000
        摘要:在我国铁路工程建设中,对隧道施工项目的技术要求较高,尤其是一些地质环境特殊、结构复杂的铁路隧道施工项目,其中爆破开挖技术控制难度较高,必须强化小间距隧道爆破技术规划的管控效力。基于此,本文针对小间距隧道爆破施工技术展开相关研究,希望能为类似施工项目提供一些参考。
        关键词:小间距隧道;爆破施工;技术
        引言
        近年来,我国为了提升铁路交通网络的完善性,不断进行铁路工程建设,其中隧道是一种常见的交通建构物,各地铁路隧道施工过程中存在诸多风险因素,如地质因素、施工方案因素、施工技术操作管控因素等,而在小间距铁路隧道施工中,采用爆破开挖施工技术时会对岩层形成扰动,影响邻近隧道结构的稳定性,借助具体实例对小间距隧道爆破施工技术进行深入分析,能够为小间距隧道爆破施工提供相应的借鉴和参考资料,有利于促进近似工程的顺利高效开展。
        1小间距隧道爆破施工风险分析
        小间距隧道由于其隧道净距小、错步开挖等施工特点,对施工技术要求较高。如果采用钻爆法开挖,则必须考虑后行隧道钻爆开挖对先行隧道的围岩稳定,尤其是先行隧道迎爆侧围岩和支护结构的安全和稳定。如果爆破振动过大,则会造成围岩失稳、支护结构开裂掉块、隧道涌水漏水、衬砌耐久性降低等一系列工程安全问题。而一味采取保守方案,无疑会严重影响施工进度和增大经济成本。
        2小间距隧道爆破控制要点
        小间距隧道施工中需要从以下几点出发来降低施工难度:第一是要设置减震孔,要保证减震孔是大直径成孔,然后根据实际情况来增加到双排甚至三排,使减震孔能更好的发挥出自身的作用。第二是要保证破碎开挖长度大于爆破开挖长度,这样才能有足够的临空面让爆破开挖顺利推进,同时也最大程度的降低爆破对支护的影响,在施工推进过程中,如果遇到岩体过硬的情况,可以做好钻孔工作,方便破碎头推进。针对软弱围岩,可以使用非爆破开挖的方法来推进施工,第三,要加强爆破振动的监测,在爆破过程中实时分析爆破状况,结合现场情况做调整优化,尽可能降低振动波值。为了让爆破效果达到目标,工作人员可以用分次爆破和加大爆破的方法来推进工作。
        3小间距隧道爆破施工工艺分析
        某铁路工程中建设双洞隧道,双洞间距较小,采用爆破法开挖施工技术。施工队伍根据线路状况把左线设计成单洞单线隧道断面,右线设计成单洞双线以及单洞三线隧道断面,隧道间距0.93~3.48米,整个工程使用了矿山法来进行施工。
        3.1施工工法及工序设计
        根据线路的不同,施工队伍使用了不同的方法来推进施工。左线的单洞单线用到了台阶法,右线根据围岩级别以及断面的不同使用到了双侧壁导坑法以及CD法。由于小间距隧道开挖衬砌支护都尚不成熟,没有好的借鉴经验,所以实际施工需要在探讨中推进。
        3.2.1 左右线同步施工
        因为中间岩体宽度比较小,所以在施工时左右线同时开挖会造成比较大的扰动。整个爆破施工过程也可能出现岩体留不住的情况,然后影响地面建筑,所以实际施工中不建议左右同时施工。
        3.2.2 左、右洞分开施工
        施工应用中如果先开挖左洞,那么开挖完成后,就会在中间岩层和地层造成扰动,使应力重新分布,先开挖左洞,然后开挖右洞的时候,涉及到的施工工序很多,并且爆破开挖的次数也会大大增加,这会影响中间岩柱和主动支护,使施工安全得不到保障。所以,需要先挖右侧大洞,完成支护工作,然后再进行左侧小洞的挖掘推进工作。


        3.2.3 施工措施
        第一,开挖右线隧道要及时架设临时钢架,结合实际情况来做好对拉锚竿的建立工作。要在右侧隧道推进一段距离后,再开始左侧隧道的开挖施工。在此过程中一定要保证左右线隧道施工工作面距离小于30米。要尽可能提升隧道的稳定性和安全性,做好临时钢架的搭设。第二,要在左右线之间设置好对拉锚杆,使用的锚杆需要是25中空注浆锚杆,并且要保证锚杆间距在一米。要注意控制混凝土的厚度以及锚杆的长度,重视锚垫板的预留工作,完成开挖之后需要及时的做好初喷工作,进行对拉锚杆施工,保证施工安全。
        3.3 爆破控制技术
        小间距爆破施工会存在着非常明显的地层扰动,而两管隧道左右叠加会导致非常明显的应力变化,所以在施工时需要用静态破碎的方法来开挖,提升开挖工作的安全性。施工单位需要根据实际情况来,用预裂和光面爆破施工来控制爆破的振速。要注意保护岩体。施工队伍可以通过以下几个措施来控制爆破工作的推进:分部开挖,增加临空面;使用预裂减震爆破或者预钻防震孔;用小直径不耦合、或者低威力低爆速的炸药;减少爆破进尺;限制起爆肽装药量;采用微差爆破;减少炮眼装药密度。
        4隧道爆破施工安全控制
        4.1爆破施工安全保证措施
        为了保证整个爆破施工的安全,施工企业一定要重视安全教育的力度,从实际情况出发强调爆破运输工作的特殊性。要做好人员的筛查,保证持证上岗,只有有专业技能的工作人员才能进入施工现场。在爆破过程中要严格控制装药量,让爆破能够按照预期的情况进行,不要出现超挖欠挖等情况,更不要造成塌方。在整个施工过程中,必须保证爆破面的平整,要避免应力集中而造成的开裂情况。施工单位要建立更加严格的交接班制度,将相关的管理内容落实,保证工作面有绝对的安全性。在整个施工中,要选取湿式凿岩机来推进工作。洞内爆破危险性很高,所有的工作人员都要听从指挥人员的安排,及时撤离到安全地点。要注意照明工具的使用,保证有足够数量的应急照明设备。
        4.2进一步完善安全管理机构和安全管理制度
        建立各级岗位的“安全责任制”,无论是决策人员、技术人员、管理人员、施工人员都要严格遵守相关的规定。设立项目安全管理的总指挥,对项目的安全建设进行全面管理。并设置各级相应的安全管理人员,细化隧道项目各阶段的安全监督管理工作,将安全责任落到实处。同时进行施工过程的隐患排查和治理,消除隐患,避免事故的发生。
        4.3做好超前地质预报工作
        相关的作业人员应当按照施工地质预报方案中的有关规定对地质情况做好超前预报,尤其是要加强对断层破碎等特殊地质区域的参数监测,结合相应的参数要求以及施工工艺的要求,通过科学分析对地质情况作出合理的超前预报,以便进行后续的施工作业。
        结束语:
        交通工程建设项目中,隧道施工技术不仅对隧道施工建设的顺利开展有一定影响,对施工质量和施工安全的影响也极为重大,更是在一定程度上决定着地铁隧道施工质量,而小间距隧道爆破施工技术,在两条隧道间距较小的情况下具有高度的适用性,充分了解和掌握小间距隧道施工工艺要点以及优化措施,对小间距隧道爆破施工工法及工序进行合理设计,科学性的选择爆破技术,并对此加以充分控制,可以实现爆破技术优势的有效发挥,确保小间距隧道施工的顺利高效进行。
        参考文献:
        [1]陈玉龙.超小间距隧道爆破施工技术研究[J].江西建材,2019(10):110-111.
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        [3]熊军. 小间距隧道爆破施工对既有隧道的影响研究[D].中国铁道科学研究院,2017.
        [4]王春梅.小间距隧道爆破对既有隧道振动影响分析[J].爆破,2013,30(02):84-89.
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