CN110823031A - 一种浅埋隧道的爆破施工方法 - Google Patents

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宋鑫华
吴港
姜殿科
于海常
李成
丁晋
周明
李铁英
刘利斌
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State Grid Corp of China SGCC
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    • F42D1/08—Tamping methods; Methods for loading boreholes with explosives; Apparatus therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42D—BLASTING
    • F42D3/00—Particular applications of blasting techniques
    • F42D3/04—Particular applications of blasting techniques for rock blasting

Abstract

发明公开了一种浅埋隧道的爆破施工方法，包括：将隧道掌子面分为三个区：中间预留核心区、中间预留核心区两侧的爆破区、中间预留核心区顶部的拱顶区；在中间预留核心区两侧的爆破区设置爆破孔；按照既定策略对中间预留核心区两侧的爆破区进行爆破。本发明实施例提供一种浅埋隧道的爆破施工方法，通过按照既定策略对中间预留核心区两侧的爆破区进行爆破，不需借助其它专用设备，仅依靠孔内外对称分布钻孔雷管微差起爆技术，每次爆破后拱顶不塌方，核心土松动，经过小型挖掘机可以修正成型，便于初支支护，很好的应用在城市浅埋隧道爆破施工中。

Description

一种浅埋隧道的爆破施工方法
技术领域
本发明涉及隧道的爆破施工技术领域，尤其涉及一种浅埋隧道的爆破施工方法。
背景技术
随着中国城市化进程的快速发展，地下空间的开发成为大城市建设的趋势。城市设施、交通等地下空间工程不断兴起，目前发展的地下工程的施工方法有明挖法、半明挖法、盾构法和钻爆法等。其中钻爆法因其低成本、高效等优势在地下空间工程中被广泛采用。然而在城市浅埋隧道工程中，钻爆法将造成爆破振动效应，影响到掘进效率、隧道支护工程和爆破质量，甚至对地表建筑物的稳定性造成一定程度的影响。所以如何控制爆破振动来减少爆破危害，对于城市浅埋隧道具有重要的工程实践价值。
降低爆源来减弱爆破振动效应的主要有以下措施，文件1(“控制爆破在高速公路尾矿库区施工中的运用”，黄勇军，公路工程，第37期，第101，105页，2012年)从布孔、孔深、用药量、雷管选择、安全措施等方面对高速公路尾矿库区施工的爆破进行控制。
文件2(“密集建筑物下隧道开挖微振控制爆破方法与振动分析”，龚敏，爆炸与冲击，第35期，第350，358页，2015年)用普通爆破器材进行振速精确控制的爆破技术和参数确定方法对密集建筑物下隧道开挖爆破进行控制。
文件3(“城镇闹市区地铁车站基坑的控制爆破”，胡葵，爆破器材，第6期，第54，59页，2016年)通过优化爆破设计，综合采取多种安全有效、经济环保的防护措施，成功将爆破施工过程中的安全危害(爆破振动、飞石、有害气体、外来电流等)和环境危害(爆破噪音、粉尘等)控制在许可范围内；同时，运用LS-DYNA模拟岩石破碎效果，成功控制了大块率。
文件4(“楔形掏槽微差爆破模型试验与分析”，袁文华，岩石力学与工程学报，第31期，第3352，3356页，2012年)针对煤矿硬岩巷道掘进掏槽效果差、炮眼利用率低的难题，采用混凝土作为相似材料进行不同掏槽方式的模型试验研究。
文件5(“浅埋隧道超大直径水平预钻孔静态爆破开挖施工方法”，苏春生，中国专利：CN107420104A，2017-12-01)发明公开了浅埋隧道超大直径水平预钻孔静态爆破开挖施工方法，具体包括以下施工步骤：施工准备，测量放线；洞内管棚超前支护施工；水平预钻孔；静态爆破开挖。
以上的控制爆破振动效应的措施虽然有一定的效果。对于城市浅埋隧道，围岩处于IV-V级变化，上层风化大于下层，或者上软下硬时，还没见到很好的处理方法。
发明内容
本发明的目的是针对现有城市浅埋隧道爆破中存在操作复杂、安全性不够等问题，提供一种浅埋隧道的爆破施工方法。
本发明实施例提供一种浅埋隧道的爆破施工方法，包括：
将隧道掌子面分为三个区：中间预留核心区、中间预留核心区两侧的爆破区、中间预留核心区顶部的拱顶区；
在中间预留核心区两侧的爆破区设置爆破孔；
按照既定策略对中间预留核心区两侧的爆破区进行爆破。
优选地，所述中间预留核心区上部预留非爆层，并在所述中间预留核心区顶部预留空孔。
优选地，在中间预留核心区两侧的爆破区设置爆破孔包括：在中间预留核心区两侧的爆破区均匀设置有对称的爆破孔。
优选地，在中间预留核心区两侧的爆破区设置的爆破孔深度为0.5-0.8m，孔径为38-42mm，孔距为0.70m-0.85m每孔装药量为0.075-0.30kg。
优选地，按照既定策略对按照既定策略对中间预留核心区两侧的爆破区进行爆破包括。
对中间预留核心区两侧的爆破区同一行两边爆破孔同时起爆，或者从下向上的爆破孔逐排起爆。
优选地，起爆使用多段别非电导爆管雷管法，或使用不同段别雷管，或使用孔外雷管改变延时时间大小。
本发明实施例提供一种浅埋隧道的爆破施工方法，通过按照既定策略对中间预留核心区两侧的爆破区进行爆破，不需借助其它专用设备，仅依靠孔内外对称分布钻孔雷管微差起爆技术，每次爆破后拱顶不塌方，核心土松动，经过小型挖掘机可以修正成型，便于初支支护，很好的应用在城市浅埋隧道爆破施工中。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例的浅埋隧道的爆破施工方法流程示意图。
图2为本发明实施例的隧道掌子面爆破区域的爆破孔布置示意图。
图3为本发明实施例的采用爆破测振仪进行现场爆破振动监测示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例一种用户操作数据的处理方法、处理装置及服务器进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
工程地质特征，强风化板岩，黄褐灰褐色，变余泥质结构，板状构造，主要矿物成份为粘土矿物，节理裂隙发育，岩芯芯呈碎片状，碎块状，薄饼状，冲击钻进困难，遇水易崩解。中风化板岩：灰黄_灰色，变余泥质结构，板状构造，层理和节理裂隙发育，主要矿物成份为粘土矿物，局部夹石英岩脉，岩芯呈饼状，短柱状。
图1为本发明实施例的浅埋隧道的爆破施工方法流程示意图。如图1所示，本发明实施例提供一种浅埋隧道的爆破施工方法，包括：
S1、将隧道掌子面分为三个区：中间预留核心区、中间预留核心区两侧的爆破区、中间预留核心区顶部的拱顶区。
如图2所示，优选地，所述中间预留核心区下部预留非爆层，并在所述中间预留核心区顶部预留空孔。拱顶布置空孔的同时预留约s(s≈1.0)米厚度的非爆层，考虑围岩的稳定性，又在隧道掌子面中间部位预留核心土，两边对称分布四排、三列孔。起爆后，由于爆破的作用可以将拱顶及核心部位振松，便于小型挖机开挖。隧道截面尺寸为w×h，其他尺寸如图2所示。
S2、在中间预留核心区两侧的爆破区设置爆破孔。优选地，在中间预留核心区两侧的爆破区设置爆破孔包括：在中间预留核心区两侧的爆破区均匀设置有对称的爆破孔。按设计要求在隧道断面上钻孔。钻孔参数为：孔间距0.70～0.85m，钻孔深度0.8m，孔径为42mm，中间预留核心土间距为1.7m，拱顶预留孔对称分分布，共12个。然后，在中间预留核心区两侧的爆破区设置的爆破孔深度为0.5-0.8m，孔径为38-42mm，孔距为0.70m-0.85m每孔装药量为0.075-0.30kg。
S3、按照既定策略对中间预留核心区两侧的爆破区进行爆破。
优选地，按照既定策略对按照既定策略对中间预留核心区两侧的爆破区进行爆破包括。
对中间预留核心区两侧的爆破区同一行两边爆破孔同时起爆，或者从下向上的爆破孔逐排起爆。
优选地，起爆使用多段别非电导爆管雷管法，或使用不同段别雷管，或使用孔外雷管改变延时时间大小。本发明实施例中图2中的爆破孔9、11及13内雷管使用Ms-9、Ms-11、Ms-13导爆管雷管；用Ms-2导爆管雷管沿着图2中的虚线2从下向上逐排起爆，实现单段药量0.30Kg。
最后，采用爆破测振仪进行现场爆破振动监测，在爆破正上方布点，测得其合速度最大值为4.8457m/s，满足《爆破安全规程》GB6722-2014规定的标准5.0m/s，其合速度的振动图谱如下图3所示。
本发明实施例提供一种浅埋隧道的爆破施工方法，通过按照既定策略对中间预留核心区两侧的爆破区进行爆破，不需借助其它专用设备，仅依靠孔内外对称分布钻孔雷管微差起爆技术，每次爆破后拱顶不塌方，核心土松动，经过小型挖掘机可以修正成型，便于初支支护，很好的应用在城市浅埋隧道爆破施工中。该发明提供的方法操作简单，安全可控，爆破效果好，且能够很好的控制爆破振动效应对被保护物的影响。
本发明针对浅埋隧道、上软下硬且隧道上部需要保护情况下，设计一种起爆技术，在工程实用中具有重要的价值。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种浅埋隧道的爆破施工方法，其特征在于，包括：
将隧道掌子面分为三个区：中间预留核心区、中间预留核心区两侧的爆破区、中间预留核心区顶部的拱顶区；
在中间预留核心区两侧的爆破区设置爆破孔；
按照既定策略对中间预留核心区两侧的爆破区进行爆破。
2.根据权利要求1所述浅埋隧道的爆破施工方法，其特征在于，所述中间预留核心区上部预留非爆层，并在所述中间预留核心区顶部预留空孔。
3.根据权利要求2所述浅埋隧道的爆破施工方法，其特征在于，在中间预留核心区两侧的爆破区设置爆破孔包括：在中间预留核心区两侧的爆破区均匀设置有对称的爆破孔。
4.根据权利要求3所述浅埋隧道的爆破施工方法，其特征在于，
在中间预留核心区两侧的爆破区设置的爆破孔深度为0.5-0.8m，孔径为38-42mm，孔距为0.70m-0.85m每孔装药量为0.075-0.30kg。
5.根据权利要求4所述浅埋隧道的爆破施工方法，其特征在于，按照既定策略对按照既定策略对中间预留核心区两侧的爆破区进行爆破具体包括：包括。
对中间预留核心区两侧的爆破区同一行两边爆破孔同时起爆，或者从下向上的爆破孔逐排起爆。
6.根据权利要求5所述浅埋隧道的爆破施工方法，其特征在于，
起爆使用多段别非电导爆管雷管法，或使用不同段别雷管，或使用孔外雷管改变延时时间大小。
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