（可编）城市地下工程微振爆破工法.docx

城市地下工程微振爆破工法一、前言随着我国经济迅猛发展，城市将更多地向地下空间发展，在人口密集、建筑 物林立的城市闹市区进行地下爆破开挖施工亦将越来越多,其中面临的一个首 要问题是，如何在不影响地表居民生活、地表建筑物安全的前提下进行地下空 间开挖近几年来，中铁隧道工程局在城市地铁等地下工程施工中,组织科学技术攻 关，经过不断总结与提高，形成了一套在城市地下空间进行减振爆破开挖的施 工技术,成功地应用于XX地铁一号线杨体暗挖区间开挖、林河村暗挖区间开挖 以及公园前站盖挖逆筑段基坑内石方开挖，取得了明显的经济效益和社会效益 其中，杨体区间施工获XX省科技进步一等奖，公园前站施工获铁道部一等奖 经总结，形成本工法二、 工法特点1 .将爆破振动控制在要求X围之内,确保地表建筑物的安全2.低噪音，消除居民的恐惧心理和不适感3 .光面爆破成形好，减少超挖量4・采用微振爆破开挖，减少对保留围岩的扰动,避免掉块、塌方等三、 适用X围1 .城市闹市区中地铁区间开挖，车站基坑开挖2・重点文物、古迹附近的地下工程修建3・在已建结构物旁、结构物内进行地下工程开挖，例如隧道扩建、改建等4・软弱围岩、不良地质的山岭隧道或地下工程爆破开挖。

四、施工工艺城市地下工程开挖需要控制爆破振动对地表建筑物的危害,故施工时应尽可 能多地采用综合减振措施,降低振动速度，并利用测振仪进行安全振动监测1. 施工工艺流程(见图1)图1工艺流程2 .关键技术1) 采用分部、分台阶开挖、多次装药爆破技术2) 采用能最大程度减振的掏槽眼布置形式，合理的毫秒雷管段别进行微差爆 破⑶实施光面爆破4）建立一套完整的爆破振动监测系统，进行信息化施工3 .操作要点⑴爆破开挖顺序（见图2）将掏槽区尽量靠近断面底部，以増大掏槽爆破时爆 源至地表的距离，减轻掏槽爆破对地表建筑物的振动影响，然后对预留光爆层 进行光面爆破掏槽所在区域（I区）每炮循环进尺Im左右,中间层（口区海炮循 环进尺2m左右,预留光爆层（山区）厚Im左右，每炮循环进尺2m左右，掏槽 所在区+中间层同时起爆与掏槽所在区+光爆层同时起爆轮流进行图2爆破开挖施工顺序（2）掏槽爆破隧道掘进能否减轻爆破振动，关键在于掏槽爆破能否成功掏 槽爆破若失败，爆磧未抛掷出去，80%的爆炸能量将以振动波的形式传播出去, 则掘进无进尺，地表振动量大视围岩的软硬程度采取不同的掏槽形式① 直眼掏槽直眼掏槽主要适用于硬岩爆破掏槽眼布置在正方形1.2mxl.2mX 围内，见图30使用2#岩石乳化炸药，装药参数见表1 ,均为集中装药。

图3直眼掏槽形式 表1直眼掏槽装药参数在中心孔四周距中心孔约为0.2m设4个空孔，即内圈空孔，孔深约为lm , 必要时可再在S巨中心孔0.6m的小正方形四周上设置4个空孔，即外圈空孔 掏槽区炮眼首先单独起爆，在掏槽部位出现一个深lm、半径为0.4m的空洞后, 再对I区其他炮眼装药起爆 ② 斜眼掏槽斜眼掏槽主要适用于软岩爆破,炮眼布置形式与起爆顺序见图4 使用2#岩石乳化炸药，装药参数见表2图4斜眼掏槽形式表2斜眼掏槽装药参数在中心浅孔之间钻深1.2m左右的垂直空孔图4的掏槽炮眼先单独起爆， 成功后再进行扩槽眼、辅助眼爆破深1.2m的主斜掏槽眼分层间隔装药：底部 装药2.5条，上层装药1.5条，中间用炮泥堵塞，以分散最大单段装药量⑶光面爆破对预留光爆层实施光面爆做 爆破参数：眼深l~2.2m ,眼间 距0.5m ,装药集中度0.15 ~ 0.19kg / m，眼底集中装药4）爆破振动监测爆破振动监测是本工法的重要组成部分，是检验设计与施 工正确与否、控制爆破振动危害的有效手段监测系统见图5图5爆破振动监测系统框图① 测点布置研究爆破地震动波传播规律通常是沿爆破区径向或环向布置1条 或几条地表测线或1条隧道内测线，径向测点按对数曲线布置，测点应放在同 一地层或基础上，每一测点最好能同时测3个方向量。

观测爆破振动对建筑物 影响的测点则应布置在被测地表建筑物附近的地表、基础或建筑物上② 量测数据的处理应用公式V = K（Q1/ 3 / R）c（及一元回归法对所测得的数 据进行回归分析，得到与介质、地形有关的系数K、a ,从而可得到质点振速V 的衰减规律，然后根据上式、允许最大振动速度、爆心距R ,反算出允许的一次 起爆药量Q将得到的振速与安全判据（有关规程所规定的允许振动速度值）相匕留交，可以判 断建筑物、构筑物是否安全若所测得的振动速度值大于允许值时，则应采取 减振措施五、 机械设备及仪器（见表3）表3机械设备及仪器六、 劳动组织采用不定时循环作业制，按2班配备的劳动组织见表4 表4按2班配备的劳动组织七、质量标准1 •开挖质量标准.Q）硬岩隧道爆后围岩稳定,无剥落现象，围岩扰动深度小于0.5m ,平均线性超挖量小于8cm（最大点超挖量小于15cm）,炮眼利用率90%以上2）软岩隧道爆后围岩稳定，无大的掉块或坍塌，平均线性超挖量小于 10cm（最大点超挖量小于20cm）,炮眼利用率达到100% ,炮眼痕迹保?繇N50%2. 爆破振动管理基准本工法采用爆破振动量测数据作为信息化管理目标。

《爆破安全规程》（GB 6722—86）已对各类建筑物允许振动速度作出规定，见 表5表5建筑物的允许振动速度值由于是在城市闹市区进行地下爆破，本工法规定地表最大振动速度值应限制 在3cm / s以下3 .爆破噪声管理标准爆破噪声管理基准为90dB八、安全措施除严格遵循《铁路隧道新奥法指南》第十一节和《爆破安全规程》的有关规 定外，尚需采取以下安全措施:1. 离工作面约50m处挂设用铁丝编排的厚草帘或废旧轮胎片阻波墙不爆 破时卷起，爆破时放下，以阻挡爆破冲击波，减弱噪声 2. 竖井口盖上能吸收冲击波、声波的多孔性材料，上面再用铁丝网压住3・合理安排爆破时间，尽量把爆破安排在爆区附近居民上班时间进行,避免 在晚23 : 00至早晨7 : 00之间进行爆破作业4・爆破时在地表用哨声示警,让居民有一个心理准备,不致于被惊吓5.作好工地围挡工作，布置好警戒九、效益分析本工法较好地解决了在城市闹市区进行地下工程爆破开挖所带来的振动效应 问题，与非减振暗挖法相比,微振爆破避免了对地面建筑物的破坏，直接经济 效益在数千万元以上，例如可以减少建筑物的修理费、保险赔偿费等微振爆破减弱了爆破振动,实测减振率达到了 30% ~40%。

十、工程实例XX市地铁一号线杨箕T本育西路区间隧道全长2380单线m ,埋深7.64〜 17.64m ,最大开挖高度为6.48m ,最大开挖宽度为6.5m ,通过的地层属III、 V类围岩，隧道开挖过程中几乎集中了所有的技术难题，其中涉及到暗挖通过 天河村密集居民区、交通繁忙的XX一路、XX大道3层简支混凝土立交桥等问 题为了确保地面建筑物和地中构筑物的安全，采用了微振爆破暗挖施工技术, 成功地将地表振动速度值控制在2.0cm / s左右，为在城市硬岩地层中修建地铁 奠定了基础XX市地铁T线体育中心站一XX东站区间有一段隧道需从林河村密集居民 区民房下方通过，原设计拆迁民房以明挖法通过，后因拆迁费用昂贵，不得已 才改为暗挖法通过林河村暗挖区间隧道埋深特浅拱顶离地面仅为3.5 ~ 7.5mo 在微振爆破已在杨体区间成功应用的基础上，经过对开挖顺序、装药结构等调 整，进一步采用综合减振措施，成功地将地表振速度值控制在3.0cm / s以下, 顺利地通过了地表房屋林立的林河村实践再次证明，微振钻爆暗挖法在城市 闹市区施工是安全、可靠、可行的XX市地铁一号线公园前车站盖挖逆筑段基坑需在已做好的结构内进行石方微 振开挖。

由于待爆石方距站台层楼板、钢管柱等结构较近,用普通爆破法势必 对已建结构造成损伤采用微振爆破技术，将顶板、中楼板、钢管柱、连续墙 等处的振动速度值控制在5cm / s以内，结构完好无损，安全、顺利地完成了石方开挖任务新闻来源：《土木建筑-国家级工法汇编》—、前言随着我国经济迅猛发展,城市将更多地向地下空间发展，在人口密集、建筑物 林立的城市闹市区进行地下爆破开挖施工亦将越来越多，其中面临的一个首要 问题是，如何在不影响地表居民生活、地表建筑物安全的前提下进行地下空间 开挖近几年来，中铁隧道工程局在城市地铁等地下工程施工中，组织科学技术攻 关，经过不断总结与提高，形成了一套在城市地下空间进行减振爆破开挖的施 工技术，成功地应用于XX地铁一号线杨体暗挖区间开挖、林河村暗挖区间开挖 以及公园前站盖挖逆筑段基坑内石方开挖，取得了明显的经济效益和社会效益 其中，杨体区间施工获XX省科技进步一等奖，公园前站施工获铁道部一等奖 经总结，形成本工法二、 工法特点1 .将爆破振动控制在要求X围之内，确保地表建筑物的安全2,低噪音，消除居民的恐惧心理和不适感3・光面爆破成形好，减少超挖量4・采用微振爆破开挖，减少对保留围岩的扰动,避免掉块、塌方等。

三、 适用X围1 •城市闹市区中地铁区间开挖，车站基坑开挖2 .重点文物、古避附近的地下工程修建3・在已建结构物旁、结构物内进行地下工程开挖,例如隧道扩建、改建等4 .软弱围岩、不良地质的山岭隧道或地下工程爆破开挖四、 施工工艺城市地下工程开挖需要控制爆破振动对地表建筑物的危害,故施工时应尽可 能多地采用综合减振措施，降低振动速度，并利用测振仪进行安全振动监测1 .施工工艺流程(见图1)图1工艺勰2 .关键技术1) 采用分部、分台阶开挖、多次装药爆破技术2) 采用能最大程度减振的掏槽眼布置形式，合理的毫秒雷管段别进行微差爆 破⑶实施光面爆破4)建立一套完整的爆破振动监测系统，进行信息化施工3・操作要点1)爆破开挖顺序(见图2)将掏槽区尽量靠近断面底部，以增大掏槽爆破时爆 源至地表的距离，减轻掏槽爆破对地表建筑物的振动影响，然后对预留光爆层 进行光面爆破掏槽所在区域(I区)每炮循环进尺Im左右,中间层(II区海炮循 环进尺2m左右，预留光爆层(山区)厚Im左右，每炮循环进尺2m左右，掏槽 所在区+中间层同时起爆与掏槽所在区+光爆层同时起爆轮流进行图2爆破开挖施工顺序(2)掏槽爆破隧道掘进能否减轻爆破振动,关键在于掏槽爆破能否成功。

掏 槽爆破若失败，爆磧未抛掷出去,80%的爆炸能量将以振动波的形式传播出去, 则掘进无进尺，地表振动量大视围岩的软硬程度采取不同的掏槽形式 ①直眼掏槽直眼掏槽主要适用于硬岩爆破掏槽眼布置在正方形1.2mxl.2mX 围内,见图3使用2#岩石乳化炸药，装药参数见表1 ,均为集中装药图3直眼掏槽形式表1直眼掏槽装药参数在中心孔四周距中心孔约为0.2m设4个空孔，即内圈空孔，孔深约为lm , 必要时可再在距中心孔0.6m的小正方形四周上设置4个空孔，即外圈空孔 掏槽区炮眼首先单独起爆，在掏槽部位出现一个深lm、半径为0.4m的空洞后, 再对I区其他炮眼装药起爆 ②斜眼掏槽斜目艮掏槽主要适用于软岩爆破，炮眼布置形式与起爆顺序见图4使用2#岩石乳化炸药，装药参数见表2图4斜眼掏槽形式6 / 9表2斜眼掏槽装药参数在中心浅孔之间钻深1.2m左右的垂直空孔图4的掏槽炮眼先单独起爆， 成功后再进行扩槽眼、辅助眼爆破深1.2m的主斜掏槽眼分层间隔装药：底部 装药2.5条，上层装药1.5条，中间用炮泥堵塞，以分散最大单段装药量。