CN114293504B - 一种对建筑物减震保护的航道开挖方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种对建筑物减震保护的航道开挖方法，涉及航道施工技术领域。一种对建筑物减震保护的航道开挖方法，包括以下施工步骤：利用钻爆船按照非开挖区、开挖区的①、②、③、④区顺序依次进行钻孔施工(即向着远离既有建筑方向)，其中非开挖区靠近①区一侧钻2‑3排密集孔，①②③区为锤击碎岩区也需要打密集孔，密集孔的作用是为锤击碎岩提供临空面和对锤击、爆破形成的振动波形成反射和干涉作用从而达到减振效果。通过优化组合设计了一套可对既有建筑减震保护且高效的施工方法，有效地解决了航道施工振动带来的不利影响问题，同时还能在不利影响既有建筑的情况下，缩短施工周期。

Description

一种对建筑物减震保护的航道开挖方法

技术领域

本发明涉及航道施工技术领域，具体为一种对建筑物减震保护的航道开挖方法。

背景技术

随着经济社会的发展，航道水运吨位不断提升，常需要对既有航道进行清除礁石达到加宽、加深等整治目标，当前河道整治清除礁石最常见的方法是水下爆破和锤击碎岩，然而在爆破和锤击碎岩的施工过程中，常会产生较大振动形成地震效应引起航道附近既有建筑的损坏；另一方面当前航道建设的规模越来越大，但安全、生态、环保等因素的限制比较多，导致航道施工的工期往往比较紧张，实际作业期间的施工强度往往较大，这又进一步加剧了施工需求与安全、生态和环保之间的矛盾。

因此，本发明通过优化组合设计了一套可对既有建筑减震保护且高效的施工方法，有效地解决了航道施工振动带来的不利影响问题。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种对建筑物减震保护的航道开挖方法，解决了航道施工振动对附近既有建筑带来的不利影响的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种对建筑物减震保护的航道开挖方法，包括以下施工步骤：

S1.非开挖区、开挖区的①、②、③区的宽度之和按照爆破对建筑物类型影响的安全距离规定来确定，①、②、③各区宽度设置根据所使用设备需要来确定，利用钻爆船按照非开挖区、开挖区的①、②、③、④区顺序依次进行钻孔施工，即向着远离既有建筑方向，其中非开挖区靠近①区一侧钻2-3排密集孔，①②③区为锤击碎岩区也需要打密集孔，密集孔的作用是为锤击碎岩提供临空面和对锤击、爆破形成的振动波形成反射和干涉作用从而达到减振效果，④区为爆破碎岩区域，孔径、孔距、排距、超深按照爆破设计要求施工。

S2.钻爆船依次完成非开挖区、①、②区钻孔任务后，进入③区钻孔施工时，可进行②区的锤击碎岩施工，由于既有建筑物与②区之间存在非开挖区和①区的密集钻孔可起到良好的消能减振作用，完成②区的锤击碎岩施工然后进行①区的锤击碎岩施工，由于①区和非开挖区域密集孔的存在以及②区完成碎岩形成的沟槽提供了临空面能够有效释放锤击碎岩的碰撞能量，起到较好的减振作用，同时可根据所用设备情况，在安全条件允许的情况下进行②区的清渣作业。

S3.在完成①②区的锤击碎岩与清渣作业任务后，即可进入③区进行锤击碎岩施工和清渣，在③区进行锤击时，根据实际情况选用更大规格的锤进行碎岩，从而提高施工效率和强度，由于完成了①②区的碎岩和清渣，相当于在既有建筑物与③区之间存在一条较大的减振沟槽，同时由于非开挖区的密集孔的存在，即使在采用大规格锤碎岩的情况下，起到较好的减振作用，保护既有建筑物。

优选的，所述步骤S2中自从锤击施工船进行②区的锤击施工开始，钻爆船无需考虑锤击施工的进度，可全力进行钻孔施工。

优选的，所述步骤S3中若施工工期比较紧张，施工强度大增加钻爆船的数量，在完成了非开挖区和①区密集孔的钻孔任务后，就进行④区钻爆施工，即锤击碎岩区进行②③区钻孔施工以及后续①②③区清渣和④区钻爆施工同时进行，由于非开挖区和①区密集孔的存在以及④区距离既有建筑较远，起到良好的减振作用，随着钻爆施工的推进形成越来越宽减振沟槽，减振效果会越来越好，同样在前期的爆破的总药量和最大单段起爆药量应较设计减少，同时监测爆破引起的既有建筑物振动数据，而后根据期间施工情况，逐步调整增大药量，直至获得最佳爆破参数。

优选的，所述步骤S2中可根据需要开挖岩体的厚度，按照②→①的顺序重复进行碎岩与清渣的施工，直至达到设计标高。

优选的，所述步骤S1中密集孔的孔径按照爆破设计要求的孔径即可，无需更换其他规格钻头，可减少设备的养护与耗材采购成本，密集孔孔距、排距根据岩性等工程地质条件及既有建筑的状况进行选择，一般可取50-100cm，对于硬岩应选择偏小的孔距和排距以免造成锤尖断裂，锤击碎岩的密集孔仍需设置超深，按1.2-2.0m选取。

(三)有益效果

本发明提供了一种对建筑物减震保护的航道开挖方法。具备以下有益效果：

1、本发明通过利用钻爆船按照非开挖区、开挖区(①、②、③、④区)顺序依次进行钻孔施工，非开挖区靠近①区一侧钻2-3排密集孔，①②③区为锤击碎岩区也需要打密集孔，密集孔具有为锤击碎岩提供临空面和对锤击、爆破形成的振动波形成反射和干涉作用从而达到减振效果，因此既有建筑物与②区之间存在非开挖区和①区的密集钻孔可起到良好的消能减振作用，完成②区的锤击碎岩施工然后进行①区的锤击碎岩施工，①区和非开挖区域密集孔的存在以及②区完成碎岩形成的沟槽提供了临空面能够有效释放锤击碎岩的碰撞能量，起到较好的减振作用，在③区进行锤击时，根据实际情况选用更大规格的锤进行碎岩，从而提高施工效率和强度，由于完成了①②区的碎岩和清渣，相当于在既有建筑物与③区之间存在一条较大的减振沟槽，同时由于非开挖区的密集孔的存在，即使在采用大规格锤碎岩的情况下，同样起到较好的减振作用，以此方法进行施工可大大降低对附近既有建筑物的影响。

2、本发明通过增加钻爆船的数量，在完成了非开挖区和①区密集孔的钻孔任务后，就进行④区钻爆施工，即锤击碎岩区进行②③区钻孔施工以及后续①②③区清渣和④区钻爆施工同时进行，由于非开挖区和①区密集孔的存在以及④区距离既有建筑较远，起到良好的减振作用，随着钻爆施工的推进形成越来越宽减振沟槽，减振效果会越来越好，同样在前期的爆破的总药量和最大单段起爆药量应较设计减少，同时监测爆破引起的既有建筑物振动数据，而后根据期间施工情况，逐步调整增大药量，直至获得最佳爆破参数，不影响周边既有建筑的同时进一步加快施工进度，减少施工周期。

附图说明

图1为本发明的施工岩层示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

本发明实施例提供一种对建筑物减震保护的航道开挖方法，包括以下施工步骤：

S1.非开挖区、开挖区的①、②、③区的宽度之和按照爆破对建筑物类型影响的安全距离规定来确定，①、②、③各区宽度设置根据所使用设备需要来确定，利用钻爆船按照非开挖区、开挖区的①、②、③、④区顺序依次进行钻孔施工，即向着远离既有建筑方向，其中非开挖区靠近①区一侧钻2-3排密集孔，①②③区为锤击碎岩区也需要打密集孔，密集孔的作用是为锤击碎岩提供临空面和对锤击、爆破形成的振动波形成反射和干涉作用从而达到减振效果，④区为爆破碎岩区域，孔径、孔距、排距、超深按照爆破设计要求施工。

S2.钻爆船依次完成非开挖区、①、②区钻孔任务后，进入③区钻孔施工时，可进行②区的锤击碎岩施工，由于既有建筑物与②区之间存在非开挖区和①区的密集钻孔可起到良好的消能减振作用，完成②区的锤击碎岩施工然后进行①区的锤击碎岩施工，由于①区和非开挖区域密集孔的存在以及②区完成碎岩形成的沟槽提供了临空面能够有效释放锤击碎岩的碰撞能量，起到较好的减振作用，同时可根据所用设备情况，在安全条件允许的情况下进行②区的清渣作业。

S3.在完成①②区的锤击碎岩与清渣作业任务后，即可进入③区进行锤击碎岩施工和清渣，在③区进行锤击时，根据实际情况选用更大规格的锤进行碎岩，从而提高施工效率和强度，由于完成了①②区的碎岩和清渣，相当于在既有建筑物与③区之间存在一条较大的减振沟槽，同时由于非开挖区的密集孔的存在，即使在采用大规格锤碎岩的情况下，也起到较好的减振作用，保护既有建筑物。

步骤S2中自从锤击施工船进行②区的锤击施工开始，钻爆船无需考虑锤击施工的进度，可全力进行钻孔施工。

步骤S2中可根据需要开挖岩体的厚度，按照②→①的顺序重复进行碎岩与清渣的施工，直至达到设计标高。

步骤S1中密集孔的孔径按照爆破设计要求的孔径即可，无需更换其他规格钻头，可减少设备的养护与耗材采购成本，密集孔孔距、排距根据岩性等工程地质条件及既有建筑的状况进行选择，一般可取50cm，对于硬岩应选择偏小的孔距和排距以免造成锤尖断裂，锤击碎岩的密集孔仍需设置超深，按1.2m选取。

以此方法进行施工可大大降低对附近既有建筑物的影响。

实施例二：

若施工工期比较紧张，施工强度大增加钻爆船的数量，在完成了非开挖区和①区密集孔的钻孔任务后，就进行④区钻爆施工，即锤击碎岩区进行②③区钻孔施工以及后续①②③区清渣和④区钻爆施工同时进行，由于非开挖区和①区密集孔的存在以及④区距离既有建筑较远，起到良好的减振作用，随着钻爆施工的推进形成越来越宽减振沟槽，减振效果会越来越好，同样在前期的爆破的总药量和最大单段起爆药量应较设计减少，同时监测爆破引起的既有建筑物振动数据，而后根据期间施工情况，逐步调整增大药量，直至获得最佳爆破参数。

密集孔的孔径按照爆破设计要求的孔径即可，无需更换其他规格钻头，可减少设备的养护与耗材采购成本，密集孔孔距、排距根据岩性等工程地质条件及既有建筑的状况进行选择，一般可取100cm，对于硬岩应选择偏小的孔距和排距以免造成锤尖断裂，锤击碎岩的密集孔仍需设置超深，按2.0m选取

对比实施利一可在不影响周边既有建筑的同时进一步加快施工进度，减少施工周期。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种对建筑物减震保护的航道整治施工方法，其特征在于：包括以下施工步骤：

S1.非开挖区、开挖区的①、②、③区宽度按照爆破对建筑物类型影响的安全距离相关规定来确定，①、②、③各区宽度设置根据所使用设备需要来确定，利用钻爆船按照非开挖区、开挖区的①、②、③、④区顺序依次进行钻孔施工，即向着远离既有建筑方向，其中非开挖区靠近①区一侧钻2-3排密集孔，①②③区为锤击碎岩区也需要打密集孔，密集孔的作用是为锤击碎岩提供临空面和对锤击、爆破产生的振动波能形成反射和干涉作用从而达到消能减振的目的，密集孔孔径跟爆破孔相同、孔距和排距按50-100cm选取、超深按1.2m-2.0m选取，④区为爆破碎岩区域，爆破孔孔径、孔距、排距、超深按照爆破设计要求施工；

S2.钻爆船依次完成非开挖区、①、②区钻孔任务后，进入③区钻孔施工时，进行②区的锤击碎岩施工，由于既有建筑物与②区之间存在非开挖区和①区的密集钻孔起到良好的消能减振作用，完成②区的锤击碎岩施工然后进行①区的锤击碎岩施工，由于①区和非开挖区域密集孔的存在以及②区完成碎岩形成的沟槽提供了临空面能够有效释放锤击碎岩后的多余能量，起到较好的减振作用，同时根据所用设备情况，在安全条件允许的情况下进行②区的清渣作业；

S3.在完成①②区的锤击碎岩与清渣作业任务后，即可进入③区进行锤击碎岩施工和清渣，在③区进行锤击时，根据实际情况选用更大规格的锤进行碎岩，从而提高施工效率和强度，由于完成了①②区的碎岩和清渣，相当于在既有建筑物与③区之间存在一条沟槽，对振动波能形成反射和干涉作用从而消能减振，同时由于非开挖区的密集孔的存在，即使在采用大规格锤碎岩的情况下，也起到较好的减振作用，保护既有建筑物；

S4.完成了③区钻孔施工，进入④区进行钻爆施工，若施工工期比较紧张，施工强度大增加钻爆船的数量，在完成了非开挖区和①区密集孔的钻孔任务后，进行②区锤击碎岩施工和③区钻孔施工的同时增加钻爆船数量进行④区的钻孔、爆破施工，从而提高施工速度，由于非开挖区和①区密集孔的存在以及④区距离既有建筑较远，起到良好的减振作用，且随着锤击碎岩和钻爆施工的推进形成越来越宽的沟槽，减振效果会越来越好，爆破时，前期一次爆破的总药量和最大单段起爆药量均应较设计用量减少，同时监测爆破引起的既有建筑物振动数据，而后根据期间施工情况，逐步调整增大药量，直至获得最佳爆破参数。

2.根据权利要求1所述的一种对建筑物减震保护的航道整治施工方法，其特征在于：所述步骤S1中密集孔的孔径按照爆破设计要求的孔径即可，无需更换其他规格钻头，减少设备的养护与耗材采购成本，密集孔孔距、排距根据工程地质条件及既有建筑的状况进行选择，取50-100cm，对于硬岩，选择偏小的孔距和排距以免造成锤尖断裂，锤击碎岩的密集孔仍需设置超深，按1.2-2.0m选取。

3.根据权利要求1所述的一种对建筑物减震保护的航道整治施工方法，其特征在于：所述步骤S2中自从锤击施工船进行②区的锤击施工开始，钻爆船无需考虑锤击施工的进度，可全力进行钻孔施工。

4.根据权利要求1所述的一种对建筑物减震保护的航道整治施工方法，其特征在于：所述步骤S2中根据需要开挖岩体的厚度，按照②、①的顺序重复进行碎岩与清渣的施工，直至达到设计标高。

5.根据权利要求1所述的一种对建筑物减震保护的航道整治施工方法，其特征在于：所述步骤S3中在③区进行锤击时，根据实际情况选用更大规格的锤进行碎岩，从而提高施工效率和强度，由于完成了①②区的碎岩和清渣，相当于在既有建筑物与③区之间存在一条沟槽，对振动波能形成反射和干涉作用从而消能减振，同时由于非开挖区的密集孔的存在，即使在采用大规格锤碎岩的情况下，也起到较好的减振作用，保护既有建筑物。

6.根据权利要求1所述的一种对建筑物减震保护的航道整治施工方法，其特征在于：所述步骤S4中若施工工期比较紧张，施工强度大增加钻爆船的数量，在完成了非开挖区和①区密集孔的钻孔任务后，进行②区锤击碎岩施工和③区钻孔施工的同时增加钻爆船数量进行④区的钻孔、爆破施工，从而提高施工速度，由于非开挖区和①区密集孔的存在以及④区距离既有建筑较远，起到良好的减振作用，且随着锤击碎岩和钻爆施工的推进形成越来越宽的沟槽，减振效果会越来越好，爆破时，前期一次爆破的总药量和最大单段起爆药量均应较设计用量减少，同时监测爆破引起的既有建筑物振动数据，而后根据期间施工情况，逐步调整增大药量，直至获得最佳爆破参数。