地鐵中間風(fēng)井爆破開挖控制技術(shù)探討

聶成章

摘要：為了緩解城市交通壓力，全國(guó)各大城市都已經(jīng)開始建設(shè)和運(yùn)營(yíng)地鐵，在地鐵工程中，風(fēng)井面臨的一個(gè)重要問題就是對(duì)施工場(chǎng)地周邊建筑物和市政建設(shè)管道及線纜等所產(chǎn)生的影響，因此，風(fēng)井爆破開挖的控制非常重要。論文對(duì)地鐵中間風(fēng)井爆破開挖控制技術(shù)進(jìn)行了探討，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)施工作業(yè)提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：地鐵風(fēng)井；爆破開挖；控制技術(shù)

1地鐵風(fēng)井爆破開挖中震動(dòng)控制

1.1具體原理

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外降低爆破震動(dòng)、控制爆破震動(dòng)影響范圍的方法主要包括以下兩種Ⅲ：

（1）控制單響藥量。單響藥量的大小直接決定了爆破震源的能量大小，通過對(duì)單響藥量的控制，能夠減弱爆破震源的爆炸能量，是降低爆破震動(dòng)效應(yīng)的最佳途徑。

（2）阻斷爆破震動(dòng)波的傳播，將爆破與被保護(hù)的建筑物形成隔離，通過天然原有的破碎層或者通過預(yù)裂爆破形成預(yù)裂縫，又或者通過挖減震溝槽的方式對(duì)爆破地震波形成阻隔，避免地震波向被保護(hù)的建筑物傳播。

1.2地鐵風(fēng)井爆破開挖減震控制技術(shù)

下面以廣州地鐵某線為例進(jìn)行研究，廣州地鐵某線中間風(fēng)井位于樓群與學(xué)校等重要設(shè)施之間，風(fēng)井開挖面積1630m？，開挖深度18m，距離地表24m，開挖區(qū)周圍環(huán)境非常復(fù)雜，需要進(jìn)行爆破開挖施工，不僅要求保證施工進(jìn)度和爆破效果，同時(shí)還需要保證爆破安全，尤其是需要將爆破振速控制在2.5cm/s以內(nèi)，施工難度長(zhǎng)大。

（1）爆破質(zhì)點(diǎn)震動(dòng)速度控制

在爆破設(shè)計(jì)中，無論是施工方案的選擇，還是爆破參數(shù)的設(shè)計(jì)，都采用了微震動(dòng)方法目，采用質(zhì)點(diǎn)震動(dòng)速度標(biāo)準(zhǔn)為：

施工方案：首先通過手風(fēng)鉆鉆孔，淺孔臺(tái)階爆破，小型挖掘機(jī)挖裝，吊車垂直運(yùn)輸?shù)骄?。利用分層分布開挖的方法，首先在風(fēng)井中選擇距離火車東站站房與地鐵一號(hào)線相對(duì)較遠(yuǎn)的地方進(jìn)行掏槽爆破，然后沿掏槽四周進(jìn)行淺孔臺(tái)階爆破，最后進(jìn)行光面爆破。該施工方案實(shí)際上是通過對(duì)每次爆破的藥量進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)降震的效果。

爆破參數(shù)設(shè)計(jì)：本工程的爆破參數(shù)設(shè)計(jì)均以前面確定的質(zhì)點(diǎn)震動(dòng)速度標(biāo)準(zhǔn)作為依據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，具體如表1所示。

（2）爆破施工過程中的震動(dòng)控制

首先，采用微差起爆網(wǎng)路對(duì)單響藥量進(jìn)行嚴(yán)格的控制，根據(jù)爆破點(diǎn)與建筑物之間的距離確定最大單響藥量。在進(jìn)行起爆網(wǎng)路設(shè)計(jì)時(shí)，通過微差網(wǎng)路，對(duì)爆破孔進(jìn)行合理的組合，有目的的降低單響藥量，從而使其控制在設(shè)計(jì)要求之內(nèi)，實(shí)現(xiàn)減震的效果。

其次，在確保爆破效果的前提下，選擇合理的微差間隔時(shí)間，將爆破分為若干段，確保周圍建筑物的安全。微差間隔時(shí)間的選擇需要考慮巖石性質(zhì)、孔網(wǎng)參數(shù)、裝藥量、爆破目的以及爆破網(wǎng)路的安全性。在本工程中，爆破孔中裝有13段雷管，微差間隔時(shí)間設(shè)置為50ms，最終取得了較好的減震效果。

另外，注意爆破的順序和方式，避免形成悶炮，減少震動(dòng)帶來的影響，一般可以通過掏槽首先創(chuàng)造良好的自有空間，然后沿著自由面順序起爆，能夠減少對(duì)后排炮孔產(chǎn)生的阻擋。

2爆破安全與環(huán)境保護(hù)

2.1飛石防護(hù)

地鐵中間風(fēng)井爆破產(chǎn)生的飛石對(duì)外部環(huán)境產(chǎn)生的影響主要由爆破點(diǎn)在井內(nèi)深度以及防護(hù)工作質(zhì)量決定。為了保證爆破安全，應(yīng)該采取嚴(yán)密的防護(hù)措施，常用的措施主要有以下幾種：

（1）井邊遮棚式防護(hù)。在井壁邊緣，尤其是臨建筑物一側(cè)，搭設(shè)用腳手架作支架的防護(hù)棚架，片面利用建筑尼龍網(wǎng)以及雙層竹芭進(jìn)行搭接，不留空檔。

（2）井口鋼筋網(wǎng)蓋板防護(hù)。通過鋼筋網(wǎng)制作井口蓋板，在爆破前將鋼筋網(wǎng)吊放到井口上，然后在其上面鋪設(shè)竹排。

（3）井內(nèi)爆破防護(hù)。在風(fēng)井內(nèi)所有爆破孔裝填完炸藥之后，首先在爆破巖石面鋪設(shè)一層砂包，然后再砂包頂面通過鋼筋網(wǎng)交錯(cuò)密鋪，最后再鋪設(shè)一層砂包。

2.2爆破安全警戒距離

風(fēng)井爆破經(jīng)過防護(hù)之后，爆破飛石的警戒距離應(yīng)該設(shè)置在50m以上，爆破過程中，應(yīng)該暫時(shí)周邊交通，并讓行人退到安全警戒范圍之外。

2.3爆破管理

首先，在進(jìn)行強(qiáng)噪聲作業(yè)時(shí)，應(yīng)該對(duì)作業(yè)時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格的控制，在每天22：00至第二天7：00之間應(yīng)該停止強(qiáng)噪聲作業(yè)。如果有特殊情況需要在夜間施工，應(yīng)該盡量降低噪聲，并與建設(shè)單位溝共同到建委審批，經(jīng)批準(zhǔn)之后才能進(jìn)行施工，同時(shí)需要找到當(dāng)?shù)鼐用駞f(xié)調(diào)，求得群眾諒解。

其次，在進(jìn)行地鐵風(fēng)井爆破施工的過程中，如果發(fā)生安全事故，應(yīng)該立即啟動(dòng)相應(yīng)的應(yīng)急處置方案。

第三，在進(jìn)行爆破施工的過程中，如果炸藥與雷管出現(xiàn)啞炮的情況，并且沒有專業(yè)的爆破人員進(jìn)行處理時(shí)，其它所有人絕對(duì)禁止進(jìn)入到危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)進(jìn)行救援活動(dòng)，避免發(fā)生二次爆炸傷害事故。在爆破施工現(xiàn)場(chǎng)，必須有爆破專家指揮，首先需要排除爆炸危險(xiǎn)可能性，保證救援工作的安全性。

3結(jié)語

地鐵中間風(fēng)井爆破開挖施工隊(duì)周圍建筑物影響非常大，爆破所產(chǎn)生的震動(dòng)不僅與炸藥用量、裝藥結(jié)構(gòu)、起爆方式、距離、地質(zhì)地形等條件相關(guān)，同時(shí)還與建筑材料本身的特性有關(guān)。在進(jìn)行地鐵中間風(fēng)井爆破施工過程中，需要充分考慮各方面的條件，制定好減震措施和安全措施，確保爆破施工的順利安全開展。