小净距隧道施工控制爆破技术 【技术领域】
本发明属于岩土工程爆破技术领域，尤其涉及一种小净距隧道施工控制爆破技术。
背景技术
随着我国城市化进程的加速和交通基础建设的大规模展开，许多城市开始了新一轮地铁工程、人防工程和城市轻轨铁路工程的兴建；同时，大量的单线隧道需增建二线隧道，或新线隧道需建成平行的双线，这些工程往往不可避免地需要在已有的建(构)筑物附近施工，或从一些重要的地表建(构)筑物底下穿越。在这些工程施工中，作为一种主要施工方法地隧道掘进爆破技术，其爆破参数的选取和施工工艺的确定是否合理，不仅直接影响到爆破质量、隧道施工效率和工程经济效益，而且还影响到隧道围岩的稳定、隧道支护的效果以及周围建(构)筑物的安全。如何把这种影响减小到最低限度，是地下建筑物在近距离条件下施工的核心问题。
与其它爆破工程相比，隧道爆破是处于一种相对狭小空间的爆破作业。目前，我国对隧道掘进爆破技术的研究主要集中在掏槽爆破技术、周边孔爆破技术、无掏槽掘进爆破技术和隧道穿越地表建筑时的掘进爆破技术等方面(方俊波，崔天麟.浅埋地铁区间爆破振动对地表建筑物的影响[J]世界隧道.2000(5)：28～31)、(朱泽兵，张东明.大坪隧道掘进爆破震动的控制[J].工程爆破.2002，8(4)：65～70)、(戴勤荣，李良云.内昆铁路盐津1号隧道控制爆破施工技术[J]世界隧道(增刊).2000：316～322)、(周春锋.城市浅埋隧道开挖减震控制爆破技术[J].工程爆破.2001，7(1)：57～61)，这些技术虽有其优点，但会出现施工面拥挤和部分工种施工人员无处施工的状况，影响施工进度；施工方案灵活性差，围岩状况和施工条件发生改变时，原施工方案难以作出及时、适当的调整；尤其是会影响围岩的稳定性和临近隧道或相邻建(构)筑物的安全，亦影响施工安全。
【发明内容】
本发明的任务是提供一种既能有效地保护围岩的稳定性和临近隧道或相邻建(构)筑物的安全，又能确保施工进度和施工安全的小净距隧道施工控制爆破技术。
为实现上述任务，本发明所采用的技术方案是：第一步，根据临近隧道或相邻建(构)筑物的安全要求，确定爆破振动安全标准为3～5cm/s；第二步，对施工隧道按三台阶掘进浅眼多循环微差控制爆破，即首先对第1台阶施行掘进，掘进长度为5～10m，掘进采用浅眼微差控制爆破，再先后对第2个台阶和第3台阶施行掘进，掘进长度均为5～10m，掘进亦采用浅眼微差控制爆破；第三步，重复第二步，直至完成隧道全部施工。
控制爆破参数是：
最大单段药量为5～8kg；
爆破循环进尺为0.8～1.5m；
不耦合参数为2.0～2.5；
炮眼间距炮眼间距E为(10～15)D，D——炮孔直径，m；
炮眼邻近参数m为0.8～1.0；
线装药密度ρ为100～250g/m；
装药结构是不耦合装药；
掏槽形式为楔形掏槽。
由于采用上述技术方案，本发明主要特点之一是对施工隧道按三台阶多循环掘进，为各循环不同工种提供足够的工作面，使各工种施工衔接更为紧凑，提高施工效率，加快施工进度40％～55％；本发明的另一个特点是浅眼微差控制爆破，爆破参数的选择依据实时监测数据进行动态调整，在具有较高安全性的区域，可适当加大单段药量及单循环进尺；在距离被保护对象较近时，通过对爆破参数如孔深、最大单段药量及爆破循环进尺的严格控制，可保证其安全性。用本方法爆破，炮孔利用率大大提高，可有效地保护围岩的稳定性，确保施工的安全和施工进度；通过实际工程应用对比，炮孔利用率达到90％以上，水平爆破振动比原来下降了36.8％～43.5％，垂直爆破振动比原来下降了29.1％～40.8％。
因此，本发明具有能有效地保护围岩的稳定性和临近隧道或相邻建(构)筑物的安全，又能确保施工进度和施工安全的特点。
【附图说明】
图1是本发明一种三台阶掘进示意图。
【具体实施方式】
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述，并非对保护范围的限制：
实施例1
一种小净距隧道施工控制爆破技术。本施工隧道和已有隧道的两中心的最近距离为8～15m。本实施例所采取的控制爆破技术是：第一步，根据临近隧道的安全要求，确定爆破振动安全标准为3～5cm/s；第二步，对施工隧道按三台阶掘进浅眼多循环微差控制爆破，如图1所示，首先对第1台阶即上部台阶I施行掘进，掘进长度为5～10m，掘进采用浅眼微差控制爆破，再先后对下部的第2个台阶II和第3台阶III施行掘进，掘进长度均为5～10m，掘进亦采用浅眼微差控制爆破；第三步，重复第二步，直至完成隧道全部施工。
控制爆破参数是：
最大单段药量为5～5.5kg；
爆破循环进尺为0.8～0.9m；
炮眼间距E为(10～15)D，D——炮孔直径，m；
炮眼邻近参数m为0.8～1.0；
线装药密度ρ为100～250g/m；
装药结构是不耦合装药；
不耦合参数为2.0～2.5；
掏槽形式为楔形掏槽。
实施例2
一种小净距隧道施工控制爆破技术。本施工隧道和已有隧道的两中心的最近距离为15～25m。
控制爆破参数是：
最大单段药量为5～6kg；
爆破循环进尺为0.9～1m；
炮眼间距E为(10～15)D。
其余同实施例1。
实施例3
一种小净距隧道施工控制爆破技术。本施工隧道和已有隧道的两中心的最近距离为25～35m。
控制爆破参数是：
最大单段药量为5.5～7kg；
爆破循环进尺为1.0～1.2m；
炮眼间距E为(15～20)D。
其余同实施例1。
实施例4
一种小净距隧道施工控制爆破技术。本施工隧道和已有隧道的两中心的最近距离为35～75m。
控制爆破参数是：
最大单段药量为7～8kg；
爆破循环进尺为1.2～1.5m；
炮眼间距E为(15～20)D。
其余同实施例1。
本具体实施方式对施工隧道按三台阶多循环掘进，为各循环不同工种提供足够的工作面，使各工种施工衔接更为紧凑，提高施工效率，加快施工进度40％～55％；同时采用浅眼微差控制爆破，爆破参数选择依据实时监测数据进行动态调整，在具有较高安全性的区域，可适当加大单段药量及单循环进尺；在距离被保护对象较近时，通过对孔深、最大单段药量及爆破循环进尺等爆破参数的严格控制，以保证其安全性。用本方法爆破，炮孔利用率大大提高，可有效地保护围岩的稳定性，确保施工的安全和施工进度；通过实际工程应用对比，炮孔利用率达到90％以上，水平爆破振动比原来下降了36.8％～43.5％，垂直爆破振动比原来下降了29.1％～40.8％。
因此，本具体实施方式具有能有效地保护围岩的稳定性和临近隧道或相邻建(构)筑物的安全，又能确保施工进度和施工安全的特点。