地鐵隧道與煤氣管線小凈距爆破實踐李壯清

孫俊鵬　馬玉罄

摘 要：隨著社會發展進程的突飛猛進，地鐵建設已成為城市化發展的一個重要標志。大連地鐵隧道某出入口位于市中心繁華區，地下管網錯綜復雜，距隧道拱頂0.7m處有一條煤氣主管線。普通的鉆爆法施工根本無法滿足需要，單純機械開挖成本高，工效低，工期又長。采用雙層預裂、斜孔掏槽等一系列鉆爆技術措施，解決了超小凈距鉆爆施工的技術難題。為今后同類工程施工提供指導性建議。

關鍵詞：地鐵隧道；小凈距；斜孔掏槽；預裂爆破

1 工程概況

大連地鐵隧道某出入口地表為街道商業區，周邊建筑物密集，管線、管道眾多。東側為人流密集的西安路，西側30m店鋪林立的商業區，南側10m為公交車站及長客站點，北側15m為沙河口火車站。隧道設計跨度7m，高8.35m，斷面面積58.45m2，拱頂距一條直徑300mm的煤氣主管線距離為0.7m（見圖1）。煤氣主管線鋪設時采用鉆爆施工，管線下方巖體勢必已受到爆破施工的擾動。因此新隧道的鉆爆作業必須要保證煤氣主管線不再受爆破振動的破壞，確保煤氣管線不會因隧道拱頂下沉或位移變形而發生泄漏的事故，同時還要確保周邊商業店鋪的財產不受損失以及行人、乘客的人身安全。

該范圍地質受斷層影響，巖體破碎。巖層為全-中風化鈣質板巖以及全-中風化輝綠巖，巖體節理裂隙極其發育，連續性差。

2 爆破設計方案

2.1 總體方案

隧道采用臺階法鉆爆施工。上臺階總體采用拱頂的雙層預裂，下部斜孔單孔掏槽，中部壓炮的掘進方案（見圖2）。下臺階為正常鉆爆施工，這里不做詳細敘述。

圖1 隧道斷面與管線位置圖 圖2 炮孔分布圖

2.2 孔網及裝藥結構參數設計

詳細爆破參數見表1。

2.2.1 拱頂采用雙層預裂，隔孔裝藥。內側一層孔深1.4m，孔距0.25m，排距0.3m，單孔藥量150g。將藥卷分3段，由導爆索固定裝入孔內（見圖3）。外側一層孔深1.4m，孔距0.25m，每孔裝2根1m長導爆索即可（見圖4）。炮孔均不填塞。裝藥結構均為不耦合裝藥。空孔為裝藥孔增加了臨空面，不耦合裝藥增加了布藥的分散性。這樣可以減少振動速度計算公式中K和α值，減小爆破振動強度，還可以降低爆壓峰值和延長作用于介質的時間。在其他條件相同的情況下，可以降低爆破振動峰值[3]。

雙層預裂起爆后，可在主爆區與被保留巖體間形成一道寬300mm左右的破碎帶，大大降低了主爆區爆破地震波對被保留巖體的擾動影響，進而減弱了對煤氣主管線的振動損傷程度。資料證明，條件相同時，采用預裂爆破的降振效果能達到70～80%[3]。

2.2.2下部不設置水平掏槽孔，在隧道底板以上2.2m處斜向下鉆孔。斜孔傾角40°～60°之間，孔底落點距掌子面水平距離在1.m～1.3m之間，孔距0.4m，孔深約1.9～1.4m，單孔藥量450g。炮孔填塞（見圖5）。

通過查閱文獻資料，在只有一個垂直水平臨空面，沒有側向臨空面時，孔深過淺，極易產生飛石和沖炮現象[3]。

圖5 斜孔參數示意圖 圖6 斜孔裝藥結構圖

2.2.3 中上部輔助孔均為水平孔，孔深1.2m，孔距0.8m，排距0.5m、0.7m，單孔藥量225g、300g，為自下而上一次單孔起爆的壓炮炮孔（見圖7）。炮孔填塞。

底板孔為水平孔，孔深1.3m，孔距0.8m，孔藥量450g。炮孔不填塞（見圖9）。周邊孔為水平孔，孔深1.4m，孔距為0.8m，單孔藥量225g，雙孔起爆。炮孔不填塞（見圖8）。

2.3 起爆網路設計

拱頂雙層預裂孔單孔起爆，斜孔、輔助孔臨煤氣主管線巖體部分單孔起爆，遠離部分雙孔起爆，底板孔、周邊孔均雙孔起爆?？變裙?～20段充分合理運用，孔外用5段連接各起爆部分。拱頂雙層預裂先行起爆，隨后為一排斜孔，起掏槽效果，最后起爆周邊孔和底板孔。雙層預裂形成的破碎帶阻斷了主爆區爆破地震波對被保留巖體的擾動影響，斜孔掏槽為輔助孔創造了新的臨空面，周邊孔及底板孔確定最后輪廓線，至此完成上臺階掘進。

3 爆破振動計算

根據薩道夫斯基公式計算爆破振動速度

V=K·（Qm/R）？鄣 （1）

靠近拱頂輔助孔：

V=200×（0.2251/3/1.5）1.8=38.86cm/s

遠拱頂輔助孔：

V=200×（0.31/3/2.2）1.8=13.44cm/s

下部斜孔：

V=200×（0.451/3/5）1.8=6.83cm/s

4 結束語

這種下穿距離0.7m的煤氣管線的環境對于城市地鐵隧道施工來說屬于在復雜環境下的高危施工操作，處理不當，便會造成極大的損失，小則延誤工期，大則傷及人身安全、影響城市建設。雙層預裂孔、斜孔爆破、不耦合裝藥等一系列爆破相關技術的運用，大大降低了鉆爆法施工對隧道周邊巖體的不良擾動，進而減弱了巖體對近距離煤氣管線的傷害，使地鐵隧道得以成功貫通，縮短了工期，提高了工效，降低了成本，工程得以提前竣工。

參考文獻

[1]劉殿中，楊仕春.工程爆破[M].北京：冶金工業出版社，2003.

[2]GB6722-2003爆破安全規程[S].中華人民共和國標準.北京：中國標準出版社，2004.

[3]王旭光，鄭炳旭，張正忠.爆破手冊[M].北京：冶金工業出版社，2010.

作者簡介：李壯清，（1986-），工程碩士在讀，研究方向：巖土、地下工程。endprint

摘 要：隨著社會發展進程的突飛猛進，地鐵建設已成為城市化發展的一個重要標志。大連地鐵隧道某出入口位于市中心繁華區，地下管網錯綜復雜，距隧道拱頂0.7m處有一條煤氣主管線。普通的鉆爆法施工根本無法滿足需要，單純機械開挖成本高，工效低，工期又長。采用雙層預裂、斜孔掏槽等一系列鉆爆技術措施，解決了超小凈距鉆爆施工的技術難題。為今后同類工程施工提供指導性建議。

關鍵詞：地鐵隧道；小凈距；斜孔掏槽；預裂爆破

1 工程概況

大連地鐵隧道某出入口地表為街道商業區，周邊建筑物密集，管線、管道眾多。東側為人流密集的西安路，西側30m店鋪林立的商業區，南側10m為公交車站及長客站點，北側15m為沙河口火車站。隧道設計跨度7m，高8.35m，斷面面積58.45m2，拱頂距一條直徑300mm的煤氣主管線距離為0.7m（見圖1）。煤氣主管線鋪設時采用鉆爆施工，管線下方巖體勢必已受到爆破施工的擾動。因此新隧道的鉆爆作業必須要保證煤氣主管線不再受爆破振動的破壞，確保煤氣管線不會因隧道拱頂下沉或位移變形而發生泄漏的事故，同時還要確保周邊商業店鋪的財產不受損失以及行人、乘客的人身安全。

該范圍地質受斷層影響，巖體破碎。巖層為全-中風化鈣質板巖以及全-中風化輝綠巖，巖體節理裂隙極其發育，連續性差。

2 爆破設計方案

2.1 總體方案

隧道采用臺階法鉆爆施工。上臺階總體采用拱頂的雙層預裂，下部斜孔單孔掏槽，中部壓炮的掘進方案（見圖2）。下臺階為正常鉆爆施工，這里不做詳細敘述。

圖1 隧道斷面與管線位置圖 圖2 炮孔分布圖

2.2 孔網及裝藥結構參數設計

詳細爆破參數見表1。

2.2.1 拱頂采用雙層預裂，隔孔裝藥。內側一層孔深1.4m，孔距0.25m，排距0.3m，單孔藥量150g。將藥卷分3段，由導爆索固定裝入孔內（見圖3）。外側一層孔深1.4m，孔距0.25m，每孔裝2根1m長導爆索即可（見圖4）。炮孔均不填塞。裝藥結構均為不耦合裝藥。空孔為裝藥孔增加了臨空面，不耦合裝藥增加了布藥的分散性。這樣可以減少振動速度計算公式中K和α值，減小爆破振動強度，還可以降低爆壓峰值和延長作用于介質的時間。在其他條件相同的情況下，可以降低爆破振動峰值[3]。

雙層預裂起爆后，可在主爆區與被保留巖體間形成一道寬300mm左右的破碎帶，大大降低了主爆區爆破地震波對被保留巖體的擾動影響，進而減弱了對煤氣主管線的振動損傷程度。資料證明，條件相同時，采用預裂爆破的降振效果能達到70～80%[3]。

2.2.2下部不設置水平掏槽孔，在隧道底板以上2.2m處斜向下鉆孔。斜孔傾角40°～60°之間，孔底落點距掌子面水平距離在1.m～1.3m之間，孔距0.4m，孔深約1.9～1.4m，單孔藥量450g。炮孔填塞（見圖5）。

通過查閱文獻資料，在只有一個垂直水平臨空面，沒有側向臨空面時，孔深過淺，極易產生飛石和沖炮現象[3]。

圖5 斜孔參數示意圖 圖6 斜孔裝藥結構圖

2.2.3 中上部輔助孔均為水平孔，孔深1.2m，孔距0.8m，排距0.5m、0.7m，單孔藥量225g、300g，為自下而上一次單孔起爆的壓炮炮孔（見圖7）。炮孔填塞。

底板孔為水平孔，孔深1.3m，孔距0.8m，孔藥量450g。炮孔不填塞（見圖9）。周邊孔為水平孔，孔深1.4m，孔距為0.8m，單孔藥量225g，雙孔起爆。炮孔不填塞（見圖8）。

2.3 起爆網路設計

拱頂雙層預裂孔單孔起爆，斜孔、輔助孔臨煤氣主管線巖體部分單孔起爆，遠離部分雙孔起爆，底板孔、周邊孔均雙孔起爆。孔內管1～20段充分合理運用，孔外用5段連接各起爆部分。拱頂雙層預裂先行起爆，隨后為一排斜孔，起掏槽效果，最后起爆周邊孔和底板孔。雙層預裂形成的破碎帶阻斷了主爆區爆破地震波對被保留巖體的擾動影響，斜孔掏槽為輔助孔創造了新的臨空面，周邊孔及底板孔確定最后輪廓線，至此完成上臺階掘進。

3 爆破振動計算

根據薩道夫斯基公式計算爆破振動速度

V=K·（Qm/R）？鄣 （1）

靠近拱頂輔助孔：

V=200×（0.2251/3/1.5）1.8=38.86cm/s

遠拱頂輔助孔：

V=200×（0.31/3/2.2）1.8=13.44cm/s

下部斜孔：

V=200×（0.451/3/5）1.8=6.83cm/s

4 結束語

這種下穿距離0.7m的煤氣管線的環境對于城市地鐵隧道施工來說屬于在復雜環境下的高危施工操作，處理不當，便會造成極大的損失，小則延誤工期，大則傷及人身安全、影響城市建設。雙層預裂孔、斜孔爆破、不耦合裝藥等一系列爆破相關技術的運用，大大降低了鉆爆法施工對隧道周邊巖體的不良擾動，進而減弱了巖體對近距離煤氣管線的傷害，使地鐵隧道得以成功貫通，縮短了工期，提高了工效，降低了成本，工程得以提前竣工。

參考文獻

[1]劉殿中，楊仕春.工程爆破[M].北京：冶金工業出版社，2003.

[2]GB6722-2003爆破安全規程[S].中華人民共和國標準.北京：中國標準出版社，2004.

[3]王旭光，鄭炳旭，張正忠.爆破手冊[M].北京：冶金工業出版社，2010.

作者簡介：李壯清，（1986-），工程碩士在讀，研究方向：巖土、地下工程。endprint

摘 要：隨著社會發展進程的突飛猛進，地鐵建設已成為城市化發展的一個重要標志。大連地鐵隧道某出入口位于市中心繁華區，地下管網錯綜復雜，距隧道拱頂0.7m處有一條煤氣主管線。普通的鉆爆法施工根本無法滿足需要，單純機械開挖成本高，工效低，工期又長。采用雙層預裂、斜孔掏槽等一系列鉆爆技術措施，解決了超小凈距鉆爆施工的技術難題。為今后同類工程施工提供指導性建議。

關鍵詞：地鐵隧道；小凈距；斜孔掏槽；預裂爆破

1 工程概況

大連地鐵隧道某出入口地表為街道商業區，周邊建筑物密集，管線、管道眾多。東側為人流密集的西安路，西側30m店鋪林立的商業區，南側10m為公交車站及長客站點，北側15m為沙河口火車站。隧道設計跨度7m，高8.35m，斷面面積58.45m2，拱頂距一條直徑300mm的煤氣主管線距離為0.7m（見圖1）。煤氣主管線鋪設時采用鉆爆施工，管線下方巖體勢必已受到爆破施工的擾動。因此新隧道的鉆爆作業必須要保證煤氣主管線不再受爆破振動的破壞，確保煤氣管線不會因隧道拱頂下沉或位移變形而發生泄漏的事故，同時還要確保周邊商業店鋪的財產不受損失以及行人、乘客的人身安全。

該范圍地質受斷層影響，巖體破碎。巖層為全-中風化鈣質板巖以及全-中風化輝綠巖，巖體節理裂隙極其發育，連續性差。

2 爆破設計方案

2.1 總體方案

隧道采用臺階法鉆爆施工。上臺階總體采用拱頂的雙層預裂，下部斜孔單孔掏槽，中部壓炮的掘進方案（見圖2）。下臺階為正常鉆爆施工，這里不做詳細敘述。

圖1 隧道斷面與管線位置圖 圖2 炮孔分布圖

2.2 孔網及裝藥結構參數設計

詳細爆破參數見表1。

2.2.1 拱頂采用雙層預裂，隔孔裝藥。內側一層孔深1.4m，孔距0.25m，排距0.3m，單孔藥量150g。將藥卷分3段，由導爆索固定裝入孔內（見圖3）。外側一層孔深1.4m，孔距0.25m，每孔裝2根1m長導爆索即可（見圖4）。炮孔均不填塞。裝藥結構均為不耦合裝藥?？湛诪檠b藥孔增加了臨空面，不耦合裝藥增加了布藥的分散性。這樣可以減少振動速度計算公式中K和α值，減小爆破振動強度，還可以降低爆壓峰值和延長作用于介質的時間。在其他條件相同的情況下，可以降低爆破振動峰值[3]。

雙層預裂起爆后，可在主爆區與被保留巖體間形成一道寬300mm左右的破碎帶，大大降低了主爆區爆破地震波對被保留巖體的擾動影響，進而減弱了對煤氣主管線的振動損傷程度。資料證明，條件相同時，采用預裂爆破的降振效果能達到70～80%[3]。

2.2.2下部不設置水平掏槽孔，在隧道底板以上2.2m處斜向下鉆孔。斜孔傾角40°～60°之間，孔底落點距掌子面水平距離在1.m～1.3m之間，孔距0.4m，孔深約1.9～1.4m，單孔藥量450g。炮孔填塞（見圖5）。

通過查閱文獻資料，在只有一個垂直水平臨空面，沒有側向臨空面時，孔深過淺，極易產生飛石和沖炮現象[3]。

圖5 斜孔參數示意圖 圖6 斜孔裝藥結構圖

2.2.3 中上部輔助孔均為水平孔，孔深1.2m，孔距0.8m，排距0.5m、0.7m，單孔藥量225g、300g，為自下而上一次單孔起爆的壓炮炮孔（見圖7）。炮孔填塞。

底板孔為水平孔，孔深1.3m，孔距0.8m，孔藥量450g。炮孔不填塞（見圖9）。周邊孔為水平孔，孔深1.4m，孔距為0.8m，單孔藥量225g，雙孔起爆。炮孔不填塞（見圖8）。

2.3 起爆網路設計

拱頂雙層預裂孔單孔起爆，斜孔、輔助孔臨煤氣主管線巖體部分單孔起爆，遠離部分雙孔起爆，底板孔、周邊孔均雙孔起爆?？變裙?～20段充分合理運用，孔外用5段連接各起爆部分。拱頂雙層預裂先行起爆，隨后為一排斜孔，起掏槽效果，最后起爆周邊孔和底板孔。雙層預裂形成的破碎帶阻斷了主爆區爆破地震波對被保留巖體的擾動影響，斜孔掏槽為輔助孔創造了新的臨空面，周邊孔及底板孔確定最后輪廓線，至此完成上臺階掘進。

3 爆破振動計算

根據薩道夫斯基公式計算爆破振動速度

V=K·（Qm/R）？鄣 （1）

靠近拱頂輔助孔：

V=200×（0.2251/3/1.5）1.8=38.86cm/s

遠拱頂輔助孔：

V=200×（0.31/3/2.2）1.8=13.44cm/s

下部斜孔：

V=200×（0.451/3/5）1.8=6.83cm/s

4 結束語

這種下穿距離0.7m的煤氣管線的環境對于城市地鐵隧道施工來說屬于在復雜環境下的高危施工操作，處理不當，便會造成極大的損失，小則延誤工期，大則傷及人身安全、影響城市建設。雙層預裂孔、斜孔爆破、不耦合裝藥等一系列爆破相關技術的運用，大大降低了鉆爆法施工對隧道周邊巖體的不良擾動，進而減弱了巖體對近距離煤氣管線的傷害，使地鐵隧道得以成功貫通，縮短了工期，提高了工效，降低了成本，工程得以提前竣工。

參考文獻

[1]劉殿中，楊仕春.工程爆破[M].北京：冶金工業出版社，2003.

[2]GB6722-2003爆破安全規程[S].中華人民共和國標準.北京：中國標準出版社，2004.

[3]王旭光，鄭炳旭，張正忠.爆破手冊[M].北京：冶金工業出版社，2010.

作者簡介：李壯清，（1986-），工程碩士在讀，研究方向：巖土、地下工程。endprint