城市密集建筑群明挖車(chē)站鉆爆施工設(shè)計(jì)

【摘 要】 大連地鐵春光街車(chē)站位于大連市中心主干道華北路中段，為分離島式車(chē)站，明挖法施工，明挖基坑西側(cè)為兩棟連體五層磚混樓，右側(cè)為高架橋橋樁，基坑圍護(hù)樁最近處距離高架橋橋樁2.7米，本文就如何在該條件下爆破施工，施工中所設(shè)計(jì)得參數(shù)，安全防護(hù)等進(jìn)行介紹。

【關(guān)鍵詞】 密集城市建筑群 明挖 爆破 控制

1 工程概況

春光街站：位于華北路與春光街交口處路下，總長(zhǎng)186.15米。為地下雙層分離島式車(chē)站，線間距34.2m；車(chē)站左右線主體結(jié)構(gòu)明挖法施工，圍護(hù)結(jié)構(gòu)采取圍護(hù)樁加支撐的形式。

2 車(chē)站周?chē)h(huán)境及重要管線

該車(chē)站東北角為大連市第三中學(xué)，東南角為城市公園（康園），西北角為多層住宅及低矮商業(yè)用房，西南角為大連工業(yè)大學(xué)成教學(xué)院教學(xué)樓、及多棟多層磚混住宅。車(chē)站分離島內(nèi)中部伴行東聯(lián)路橋樁將車(chē)站一分為二，車(chē)站所在范圍在華北路中間，沿華北路方向高架橋，高架橋?yàn)殡p柱多跨連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)，高架橋橋樁外邊緣與車(chē)站初襯開(kāi)挖邊緣凈距2.7m，與車(chē)站主體結(jié)構(gòu)外墻凈距3.0m，橋樁總計(jì)12根，樁徑2.5m，樁長(zhǎng)13.80～20.65m，距離隧道底部4.863～12.623m不等。

車(chē)站周?chē)?0kV電力管線，埋深0.75m；鑄鐵煤氣管直徑400mm，埋深1.5m；砼排水管直徑300mm，埋深2.48m；砼排水管直徑800mm，埋深4.6m。豎井旁直徑800mm、埋深4.6m砼排水管（距拱頂最小距離0.5m）

車(chē)站開(kāi)挖范圍內(nèi)直徑兩米暗渠，及伴行DN500自來(lái)水管線，煤氣管線橫穿車(chē)站上方，已經(jīng)進(jìn)行懸吊保護(hù)，給車(chē)站爆破開(kāi)挖帶來(lái)了較大的影響。

3 場(chǎng)地工程地質(zhì)條件

車(chē)站地貌為剝蝕低丘陵，場(chǎng)地地形較為平坦，地面高程15.41～17.70m。車(chē)站范圍內(nèi)上覆蓋第四系人工堆積層，第四系上更新統(tǒng)坡洪積粉質(zhì)粘土層、碎石層，下伏震旦系長(zhǎng)嶺子組鈣質(zhì)板巖，中生代燕山期輝綠巖。其中從開(kāi)挖揭示地質(zhì)看，本車(chē)站址內(nèi)主要為碎石，震旦系長(zhǎng)嶺子組鈣質(zhì)板巖，中生代燕山期輝綠巖。

4 爆破方案

4.1 爆破作業(yè)順序：

爆破整體順序采取先拉溝槽，后兩側(cè)進(jìn)行松動(dòng)爆破。

4.2.1 拉槽溝開(kāi)挖

拉槽采用淺孔漸進(jìn)開(kāi)挖爆破法，每次開(kāi)挖長(zhǎng)度8m～10 m，使用全液壓鑿巖機(jī)鉆孔，鉆孔直徑d=50 mm（采用Φ32mm乳化炸藥）。溝槽斷面為梯形，槽頂寬2m，深度2 m。

4.2.1.1 拉槽爆破相關(guān)參數(shù)

針對(duì)一般建筑距離采取9m，12m兩種爆破參數(shù)作為參考，在無(wú)風(fēng)險(xiǎn)源段按照2.0m孔深設(shè)計(jì)，槽溝距離建筑物距離小于12m時(shí)按照1.5m孔深設(shè)計(jì)，槽溝距離建筑物距離小于9m時(shí)按照1.0m孔深設(shè)計(jì)，如下表1

4.2.1.2 裝藥結(jié)構(gòu)：

采用小直徑的Φ32 mm藥卷，可以降低線裝藥密度，因此拉槽的爆破施工采用連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)。

4.2.1.3 溝槽爆破起爆順序

先起爆的藥包，要為后起爆藥包創(chuàng)造臨空面。對(duì)只有向上臨空面的溝槽爆破（即首段爆破段）應(yīng)設(shè)掏槽眼，并保證掏槽眼優(yōu)先起爆；由于溝槽的夾制作用，每次起爆的排數(shù)一般不宜大于lO排，否則影響爆破質(zhì)量。

4.2.2 .露天淺眼密孔的設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)根據(jù)距離建筑物不同距離，考慮了不同孔深及孔距、排距三種爆破設(shè)計(jì)，以1.5m深孔為例，設(shè)計(jì)計(jì)算如下：

淺眼爆破每次開(kāi)挖長(zhǎng)度8～10 m，使用YT-28風(fēng)槍鉆孔，鉆孔直徑d=42 mm（采用Φ32mm乳化炸藥）。溝槽斷面為寬4.5m，深度1.5 m。

4.2.1.1 炸藥雷管的選擇

炸藥選用2#巖石銷(xiāo)銨炸藥、藥卷（一條）直徑32毫米，長(zhǎng)200毫米，重0.15千克，雷管選用瞬發(fā)電雷管和毫秒雷管。

4.2.1.2 單孔藥量計(jì)算

對(duì)于中硬度的巖石，鉆孔深度L等于1.10倍爆破高度H（臺(tái)階高度2m），即L=1.10H=1.65m。由于爆破采用松動(dòng)爆破，裝藥長(zhǎng)度系數(shù)采用0.4，則單孔藥量計(jì)算為：

Q=0.4×L×γ=0.4×1.65×0.78=0.5Kg

Q——松動(dòng)爆破的單孔藥量

γ——Φ32藥卷每米藥卷重量

4.2.1.3主要參數(shù)的選取

式中：

q——標(biāo)準(zhǔn)拋擲爆破單位體積的耗藥量，q=0.4kg/m3

e——炸藥換算系數(shù)，2#巖石炸藥取1

W——為藥包中心到臨空面的最小抵抗線

4.2.1.4 孔位布置

4.2.1.4.1 炮眼布置按交錯(cuò)梅花形布置炮孔；

4.2.1.4.2 根據(jù)巖質(zhì)特征和最小抵抗線長(zhǎng)度確定的間距和排距，由①②式計(jì)算得孔距為：a=0.8（米）；排距b=w=1.0（米）。共分4排起爆（見(jiàn)表2）。

4.2.1.5 不同孔深相關(guān)參數(shù)確定：

4.2.1.5.1 主炮孔的裝藥結(jié)構(gòu)

主炮孔采用Ф32mm乳化炸藥，線裝藥密度大，為使炸藥能量較均勻的作用于巖石，便于后期的開(kāi)挖和裝運(yùn)，因此主炮孔的裝藥結(jié)構(gòu)采用分層裝藥或不耦合裝藥結(jié)構(gòu)。

4.2.1.6 起爆模式與起爆網(wǎng)絡(luò)

采用塑料導(dǎo)爆管起爆系統(tǒng)。考慮地震波破壞作用，距離基坑邊建筑物較勁，施工中使用地表微差的單孔起爆方法，一次起爆采用多段微差方式。網(wǎng)絡(luò)圖（如圖1）：

4.3 爆破覆蓋

因本站位于主干路交叉口，車(chē)輛行人密集。施工中必須采用一定的非常手段。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件基坑開(kāi)挖施工中采用頂層覆蓋與炮孔覆蓋相結(jié)合措施防止飛石。

基坑頂層采用軟覆蓋形式，設(shè)計(jì)采用竹排-草墊-布魯格網(wǎng)-沙袋防護(hù)，覆蓋面積大于爆破區(qū)面積。覆蓋時(shí)要注意保護(hù)好起爆網(wǎng)絡(luò)，爆破后對(duì)損害的防護(hù)覆蓋物進(jìn)行修補(bǔ)和增加。

炮孔覆蓋采用廢舊輪胎—炮被-鐵絲網(wǎng)-沙包形式，見(jiàn)圖1《爆破覆蓋示意圖》。

防護(hù)的邊緣應(yīng)超出爆區(qū)最外側(cè)炮孔，其距離可按下式計(jì)算，但不得小于50cm。

Δ=4×（W+δ）

Δ---防護(hù)的邊緣應(yīng)超出爆區(qū)最外側(cè)炮孔的距離，m；

W—藥包的最小底抗線，m；

δ---覆蓋空隙，m。

結(jié)語(yǔ)：該爆破方案在施工中取得了較好的實(shí)際效果，可供同類(lèi)工程進(jìn)行參考。同時(shí)，在受最大一段裝藥量的限制，一次裝藥量有時(shí)會(huì)大于最大一段裝藥量，此時(shí)采用分段微差控制爆破，在臨近建筑物爆破作業(yè)時(shí)，根據(jù)距建筑物距離使每段裝藥量不超過(guò)計(jì)算得出的單孔最小裝藥量，嚴(yán)格控制爆破震動(dòng)速度，以保證有關(guān)構(gòu)建物的安全。

參考文獻(xiàn)

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