一种非爆与减震爆破联合施工方法与流程

1.本发明涉及隧道施工技术领域，具体而言，涉及一种非爆与减震爆破联合施工方法。


背景技术：

2.隧道作为线路工程中的节点工程，由于地形和地貌的不同，隧道施工具有极大的多变性。正是由于这些原因，在城镇市区立体交叉式隧道的建设项目中将会有很多无法预知的困难和危险，如：新建隧道与既有隧道以及与既有建(构)筑物间的上跨、下穿和近距施工时的爆破施工就是一个难点问题，一直困扰着工程技术人员。如何减少爆破施工对近距既有建(构)筑物的振动影响，采取何种行之有效的减震措施等，这些都是城镇市区浅埋隧道下穿或上跨既有建(构)筑物所要面临的技术难题。这些问题处理稍有不当，不仅会给人民群众的生命和财产带来极大的威胁和损失，而且也会带来极大的负面社会影。
3.因此，如何解决上述问题成为本领域人员研究的重点。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种非爆与减震爆破联合施工方法，以解决现有技术不足的问题。
5.本发明的实施例通过以下技术方案实现：
6.一种非爆与减震爆破联合施工方法，采用“台阶法”，以上层台阶机械开挖联合下层台阶爆破开挖的方式进行施工，包括以下步骤：
7.1)在施工路段做超前小导管支护；
8.2)上台阶以每循环0.75m～1.5m常规进尺机械开挖，既有建筑物附近处调整进尺为0.75m，机械开挖完成后实施上台阶临时支护；
9.3)在既有建筑物一侧设置双排密集减振孔，爆破施工前，采用破碎锤或者炮机将减震孔破碎连接成隔震槽；
10.4)滞后上台阶掌子面3倍洞径后以每循环进尺0.75m爆破开挖下台阶石方，并实施下台阶临时支护，其中爆破时炮眼以如下方式布置：周边眼加密、相间装药，中间一列为掏槽眼，辅助眼位于周边眼和掏槽眼之间、呈梅花形布置；
11.5)下台阶爆破开挖完成后，及时完成初支支护，保证隧道封闭成环，并适时跟进防水层及二次衬砌。
12.进一步地，步骤2)中，实施上台阶临时支护的方式是：找顶、初喷混凝土，架设格栅钢架、中隔壁型钢，铺钢筋网,施作系统锚杆，复喷混凝土至设计厚度。
13.进一步地，步骤3)中，减震孔呈梅花形布置，孔深为爆破开挖标高下0.5m，孔径140mm～145mm，孔距0.4m～0.45m，排距0.3m
‑
0.35m。
14.进一步地，步骤4)中选用φ32mm药卷乳化炸药，毫秒导爆管雷管进行爆破。
15.进一步地，步骤4)中，爆破时单孔药量由公式q＝a
×
b
×
h
×
q计算并进行试验调
整，其中：
16.q
‑
单孔药量，单位：kg；
17.q
‑
炸药单耗与岩石物理性质性质有关,本区域取0.35kg/m3
‑
0.45kg/m3之间；
18.a、b
‑
炮孔的间、排距，单位：m；
19.h
‑
台阶高度，单位：m。
20.进一步地，步骤4)中，炮眼的最小抵抗线i1＝(0.4
‑
1.0)h，炮眼堵塞长度为i2＝(1.0
‑
1.5)i1，其中h为台阶高度。
21.进一步地，步骤4)中，下台阶临时支护的施工方法是：初喷混凝土，架设格栅钢架、铺钢筋网,施作系统锚杆，复喷混凝土至设计厚度。
22.本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：
23.本发明通过采用“台阶法”，以上层台阶机械开挖联合下层台阶爆破开挖的方式进行施工，通过在既有建筑物一侧设置减震沟槽，并且将周边孔加密，相间装药辅助减震，从而降低爆破震荡波对既有建筑的影响，避免出现施工塌方的危险。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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他相关的附图。
25.图1是本发明实施例1提供的隧道施工断面图；
26.图2是本发明实施例1提供的台阶法隧道施工工序示意图；
27.图3是本发明实施例1提供的炮眼布置示意图；
28.图4是本发明实施例1提供的炮眼布置剖视图。
具体实施方式
29.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
30.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.实施例1
32.参见图1所示，本实施例以广州轨道交通地铁11号线1，广流区间隧道为例，广流区间隧道为广州火车站站台与流花路站之间的隧道，该段隧道下穿既有地铁2号线2，故该段区间具有iii级岩层，在施工过程中，需要爆破施工，为减少对既有建筑、既有地铁现有的影响，特此提供了一种非爆与减震爆破联合施工方法，参见图2所示，采用“台阶法”，以上层台阶机械开挖联合下层台阶爆破开挖的方式进行施工，包括以下步骤：
33.1)在施工路段做超前小导管支护；
34.2)上台阶以每循环0.75m～1.5m常规进尺机械开挖，既有建筑物附近处调整进尺为0.75m，机械开挖完成后找顶、初喷混凝土，架设格栅钢架、中隔壁型钢，铺钢筋网,施作系统锚杆，复喷混凝土至设计厚度，对上台阶形成临时支护；
35.3)在既有建筑物一侧设置双排密集减振孔，爆破施工前，采用破碎锤或者炮机将减震孔破碎连接成隔震槽；以广流区段隧道为例，选择在上台阶的拱顶外侧用潜孔钻机或地质钻机打设双排密集减振孔，减震孔呈梅花形布置，孔深为爆破开挖标高下0.5m，孔径140mm～145mm，孔距0.4m～0.45m，排距0.3m
‑
0.35m，然后在下台阶爆破前，使用破碎锤或者炮机沿打设孔位将减震孔串联呈隔震槽；
36.4)滞后上台阶掌子面3倍洞径后以每循环进尺0.75m爆破开挖下台阶石方，并初喷混凝土，架设格栅钢架、铺钢筋网,施作系统锚杆，复喷混凝土至设计厚度对下台阶实施临时支护；参见图3和图4所示，在爆破施工过过程中，选用φ32mm药卷乳化炸药，毫秒导爆管雷管进行爆破，爆破施工炮孔布置以广流区段a型隧道断面宽约为11.0m，高约为8.9m为例，炮眼布置方式为：周边眼3加密、相间装药，中间一列为掏槽眼4，辅助眼5位于周边眼3和掏槽眼4之间、呈梅花形布置，且辅助眼和周边眼布置时各参数参见下表：
[0037][0038]
其中，爆破时单孔药量由公式q＝a
×
b
×
h
×
q计算并进行试验调整，其中：
[0039]
q
‑
单孔药量，单位：kg；
[0040]
q
‑
炸药单耗与岩石物理性质性质有关,本区域取0.35kg/m3
‑
0.45kg/m3之间；
[0041]
a、b
‑
炮孔的间、排距，单位：m；
[0042]
h
‑
台阶高度，单位：m。
[0043]
炮眼的最小抵抗线i1＝(0.4
‑
1.0)h，炮眼堵塞长度为i2＝(1.0
‑
1.5)i1，其中h为台阶高度。
[0044]
以上矿山法隧道的爆破参数设计以较为稳定的岩层为设计对象，现场应根据岩性变化，调整布孔数和装药量，视变化情况修改设计和指导施工，调整幅度在10％以内由现场爆破工程师决定，超过10％应有现场爆破工程负责人或爆破总工程师决定或召开相应会议讨论确定解决措施。
[0045]
5)下台阶爆破开挖完成后，及时完成初支支护，保证隧道封闭成环，并适时跟进防水层及二次衬砌。
[0046]
综上所述，本实施例提供的一种非爆与减震爆破联合施工方法，根据以往采取减震孔及隔震沟槽的爆破施工经验综合分析，可以确定通过设置周边减震孔可以减少30％左右的爆破振动波能量传递，而设置隔震沟槽可以在隔震沟槽方向削减60％以上的爆破振动波能量传递，通过以上措施，可有效削减在临近既有线保护范围内实施爆破时向既有线结
构方向的能量传递，保证爆破施工时既有线结构的安全。现场实际爆破作业时，在现场各项减震、隔震措施落实到位后，进行爆破试验，验证以上隔震措施的效果，同时调整爆破设计相关参数，达到现场施工进度保证和既有线结构保护的双赢目的。
[0047]
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。