新月兒潭隧道爆破施工體會(huì)

張晉峰

摘要：本文通過對(duì)滬漢蓉通道襄渝二線胡家營至安康段二標(biāo)緊臨既有隧道的新月兒潭隧道爆破施工技術(shù)的研究，結(jié)合實(shí)際采用的施工措施以及取得的效果，闡述臨近既有隧道的隧道爆破施工的一些體會(huì)。

關(guān)鍵詞：隧道;爆破施工;體會(huì)

1工程概況

滬漢蓉通道襄渝二線胡家營至安康段二標(biāo)新月兒潭隧道里程DzK206+916-DzK207+126，位于陜西省安康市白河縣冷水鎮(zhèn)境內(nèi)。隧道全長(zhǎng)210m，進(jìn)口在月鎮(zhèn)村，出口在寨溝。隧道區(qū)由于受區(qū)域構(gòu)造逆斷層F1的影響，巖體節(jié)理產(chǎn)狀多變，中小皺曲發(fā)育。巖體片理走向以NW向?yàn)橹鳎瑑A向N和S，隧道地質(zhì)差，巖性為片巖，巖質(zhì)較軟，片理發(fā)育，節(jié)理較發(fā)育。洞身穿過地層為Ⅳ級(jí)、V級(jí)圍巖。

新月兒潭隧道與既有月兒潭隧道相鄰，進(jìn)口與既有月兒潭隧道中心距離16m，襯砌邊墻外側(cè)最近處為9米，隧道底比既有隧道頂?shù)?.5米;出口距離既有月兒潭隧道中心間距為31m，襯砌邊墻外側(cè)最近處為24米，隧道底比既有隧道頂?shù)?.5米。

2隧道施工采取的措施

2.1施工準(zhǔn)備

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，選擇出口單獨(dú)掘進(jìn)進(jìn)洞，在施工前首先進(jìn)行施工便道的選擇，選擇在新建隧道左側(cè)緊靠山體的地方開挖施工便道到達(dá)洞口，這樣遠(yuǎn)離既有線路，有利既有線的安全，并合理布置炸藥庫房、高壓水池、空壓機(jī)房、攪拌場(chǎng)等臨時(shí)設(shè)施。

2.2既有線路加固

在新建新月兒潭隧道掘進(jìn)前，按照設(shè)計(jì)要求，首先進(jìn)行既有月兒潭隧道加固，按照設(shè)計(jì)要求，遵照施工程序，實(shí)時(shí)監(jiān)控既有隧道情況，保證既有隧道的安全。

3爆破施工采取的施工方法

3.1爆破施工

在既有線路加固完畢后，新月兒潭隧道開始開挖掘進(jìn)，從出口單獨(dú)掘進(jìn)，進(jìn)洞開挖前，向外多設(shè)3榀I16鋼拱架，間距2榀/1米，并模噴C20混凝土20厘米，形成明洞拱架，防止隧道的爆破開挖產(chǎn)生的飛石落人既有線路，以保護(hù)既有線路接觸網(wǎng)和設(shè)備等，開挖完畢后拆除多余的拱架。由于新月兒潭隧道與既有月兒潭隧道距離不一，根據(jù)距離遠(yuǎn)近，采取不同的施工方法，并采取上臺(tái)階開挖貫通后，再下臺(tái)階開挖施工。

3.1.1新月潭隧道出口DzK207+056-DzK207+126段

此段圍巖包括Ⅳ、V級(jí)圍巖，離既有月兒潭隧道相對(duì)較遠(yuǎn)，對(duì)應(yīng)既有線隧道不需要加固，此段采用上、下斷面開挖，相對(duì)較保證既有隧道的安全，但在隧道洞口段20米左右，是最不穩(wěn)定的地段，塌方也經(jīng)常發(fā)生在此地段，洞口段的開挖嚴(yán)格遵循“管超前、弱爆破、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、早封閉”的原則，規(guī)范施工，步步緊跟，環(huán)環(huán)相扣，確保安全施工。

3.1.2新月潭隧道出口DzK206+916-DzK207+056段

此段圍巖包括Ⅳ、V級(jí)圍巖，距離既有線路較近，對(duì)應(yīng)的既有線隧道需要加固，在爆破時(shí)如果采用半斷面一次爆破對(duì)既有線路的震動(dòng)會(huì)很大，對(duì)既有隧道的安全造成威脅，采用上、下臺(tái)階法施工，上臺(tái)階法采用先掏槽、后擴(kuò)幫的施工方法，下半斷面因距離既有隧道頂更近，采用先掏槽、后擴(kuò)幫，再清底的施工方法，具體見新月兒潭隧道臺(tái)階分布開挖順序圖。

由于隧道施工中，沒有足夠的系統(tǒng)設(shè)備監(jiān)控隧道的振幅、振動(dòng)速度、振動(dòng)加速度等參數(shù)，從Dzk207+056到進(jìn)口段采用分部開挖的方法采用先掏槽、后擴(kuò)幫的方法會(huì)在很大程度上減少對(duì)既有隧道的震動(dòng)

3.1.3一次起爆的最大藥量計(jì)算

控制爆破對(duì)既有隧道震動(dòng)，很大程度上是對(duì)整體爆破規(guī)模的控制，也就是對(duì)一次允許起爆的最大藥量的控制，為控制爆破一次起爆的最大藥量，采用薩道夫斯基的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：

V=K（Q1/3/R）a

v-地層質(zhì)點(diǎn)震動(dòng)速度，設(shè)計(jì)控制在2cm/s

Q-一次起爆的炸藥量，即齊發(fā)爆破的總裝藥量或遲發(fā)爆破時(shí)的最大一段裝藥量（kg）

R-自保護(hù)源中心至被保護(hù)物或觀測(cè)點(diǎn)的距離，實(shí)際取值22米

K-及介質(zhì)系數(shù)，主要取決于爆破地震波傳播途徑的介質(zhì)性質(zhì)，軟巖取60

a-隨距離變化的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)衰減指數(shù)，取2.0。

根據(jù)以上公式計(jì)算，上、下臺(tái)階開挖時(shí)，理論計(jì)算最大一段裝藥量為65kg，為了安全，取50kg;采用上、臺(tái)階先掏槽、后擴(kuò)幫，再清底的施工方法時(shí)，第一部分裝藥量為50kg，第二部分裝藥量為20kg，第三部分裝藥量為50kg，第四、五部分裝藥量各為28kg，第六部分裝藥量為4kg。

3.1.4爆破防護(hù)

在爆破時(shí)設(shè)有專人進(jìn)行防護(hù)，并等列車通過既有線路后進(jìn)行起爆作業(yè)，每次在爆破前后對(duì)既有線路進(jìn)行觀察看是否有變形，如有變形或裂縫情況采取方法及時(shí)進(jìn)行處理。

3.2強(qiáng)支護(hù)、早封閉、快襯砌措施

開挖完畢后，支護(hù)緊跟、及時(shí)封閉，避免圍巖擾動(dòng)，確保開挖質(zhì)量和安全施工。并及時(shí)埋設(shè)監(jiān)控量測(cè)點(diǎn)，并及時(shí)測(cè)量，以便很好的掌握支護(hù)后的圍巖變化動(dòng)態(tài)，指導(dǎo)施工。在下半斷面開挖完畢后及時(shí)進(jìn)行仰拱和仰拱填充的施工，確保剛架的穩(wěn)定。收斂穩(wěn)定后，及時(shí)施做二次襯砌，先襯砌離既有月兒潭隧道較近的新月兒潭隧道進(jìn)口襯砌，以利既有隧道的安全。

4經(jīng)驗(yàn)與體會(huì)

由于隧道距既有線隧道較近，為保證既有隧道安全，故整個(gè)隧道采用上、下臺(tái)階法施工，并且根據(jù)實(shí)際情況，在上、下臺(tái)階法施工中還采用先掏槽、后擴(kuò)幫的方法，避免和減少了對(duì)既有隧道的擾動(dòng)，保證了既有線的安全。