摘要：近年来，随着我国经济水平的不断提高，推进了城市化进程的脚步，城市隧道和人防工程随之日益增多。而在城市山体开凿的隧道又需要进行爆破施工，同时又需要考虑对周边的建筑物的影响减小到最低，所以爆破时的安全防护随之突显。为此，必须采取积极的措施对可能出现的问题加以预防。
关键词：城市隧道 爆破 防护措施
Abstract: in recent years, along with our country economy levels rising, and promote the steps of urbanization, urban tunnel and civil defense engineering then increase. And in city of mountain tunnel dug and the need to blasting construction, and at the same time and the need to consider the influence of the surrounding buildings to reduce to lowest, so when safety protection of blasting then highlight. Therefore, we must take active measures for possible problems to prevent.
Key words: the city tunnel blasting protective measures
中图分类号：U45 文献标识码：A 文章编号：
1、引言
在现今的城市交通日益拥堵的情况下，像重庆这样的大城市也通过修建公共交通缓解交通压力，特别是像地铁、轻轨这样的交通设施。而在目前国际形势多变情况下，一些城市在山体内修建人防指挥所也是随处可见。虽然用处不同，但这些工程均需在山体上爆破开凿硐室，以之而来的将是在人口稠密、交通繁忙的环境采取什么措施保证施工的安全。本文就本人参与施工的重庆地铁以及黄山某人防工程采取的防护措施与大家共同探讨。
2、工程概况
2.1工程内容
本工程包括马家岩车站、马家岩~小龙坎区间隧道和一座施工辅助斜井。起讫桩号为K14+042.3~K14+713.3，全长671m，其中车站长169.4m，马家岩站～小龙坎站区间隧道长501.6m。本工程位于重庆市沙坪坝区，南起石小路东侧的平顶山下(K14+042.3)北至黄角湾179号附近的地下(K14+713.3)，线路总体呈南北走向。
2.2工程地质
本工程场地内普遍有覆盖层分布，一般厚度2.0~5.0m，局部厚度可达8.0~10.0m，土质以人工填土和粉质粘土组成。下伏基岩普遍埋藏浅，基岩岩性主要为上沙溪庙组紫色层状构造的砂质泥岩夹数层灰色细~中粒结构、块状构造的长石砂岩组成，受构造影响轻微，节理裂隙不发育，岩层随埋深增大逐步趋于完整，表层土体中有少量上层滞水、基岩层中含水量微弱，场地内未发现不良地质现象，场地稳定。
2.3与周边结构物的关系
本工程位于重庆市沙坪坝区石小路沿线地下，沿线经过德成木业公司、黄桷园小区，终点位于黄桷湾179号附近地下。本区段穿越地段地表主要为现状路面及密布的多、高层房屋。建筑物多为1~4层房屋。K14+660附近穿越一栋13层高楼。建筑物基底距隧道顶部垂直距离为15~45m。
3、爆破设计与施工
3.1施工方法
本文主要考虑斜井洞口的爆破防护。斜井基岩为砂岩和砂质泥岩互层，围岩等级为Ⅳ级，锚喷支护。入口0~15m采用机械开挖，液压冲击锤冲击开挖硬岩，挖掘机直接装碴外运;15m以下采用全断面爆破开挖。
3.2爆破方法
3.2.1斜井
斜井15m以下和区间隧道采用人工手持风钻打眼，微震爆破技术，采用非电毫秒雷管隔段微差爆破的起爆方式，四周预留光爆层，分块分侧由上而下随挖随支。
3.2.2斜井爆破作业井口防护措施
斜井施工场地就在石小路旁边，公路上人流量及车流量较大，为防止爆破产生抛石伤及过往行人与车辆，爆破时，进行如下防护：
①、爆破面挂设橡胶条带密织网，主要遮挡大块石头，橡胶网背后以钢管支挡防护。
②、洞口处用竹跳板、铁皮和钢架构成的防护挡板遮挡，并将挖掘机开抵在防护挡板后，挖机臂撑开，斗口抵地，斜井洞口防护采用如图3.2.1-1所示。
③如洞口正对的地方是个开阔地，可采用搭设双排脚手架支挡，满铺毛竹和竹笆，为保证工程的隐蔽性和美观还可用彩条铺挂在支挡表面，这样防护效果更好，见图3.2.1-2.
掌子面为第一道防护，主要遮挡大块石头并减缓对第二道防护的冲击;第二道防护将洞口全封闭，消除对临近公路及建筑的影响，其中挖掘机斗臂撑地以抵挡飞石对防护挡板的反复冲击力。第三道防护主要抵消一部分冲击波和小飞石。
3.2.3爆破参数的选择
3.2.3.1周边眼爆破参数的选择
爆破参数的确定采用理论计算法、工程类比法与现场试爆相接合，在保证爆破震动速度(不大于2cm/s)符合安全规定的前提下，提高隧道开挖成型质量和施工进度。如表3.2.3.1-1所示。
表3.2.3.1-1 光面爆破参数表
|
岩石种类 |
周边眼间
距E(cm) |
周边眼最小
抵抗线W（cm） |
相对距
E/W |
周边眼装药参数（Kg/m） |
|
II级围岩 |
45~55 |
60~80 |
0.8~1.0 |
0.25~0.3 |
|
III级围岩 |
40~50 |
55~75 |
0.8~1.0 |
0.2~0.25 |
|
IV级围岩 |
40~50 |
50~70 |
0.5~0.8 |
0.07~0.12 |
3.2.3.2其他单眼装药量的计算
隧道爆破，炮眼所在的部位不同，所起的作用是不同的。掏槽眼要求抛掷;掘进眼只要求松动，而在掏槽部位的两侧与其上、下部位各部位的炮眼要求又不一样，侧部要求松动，上部要求弱松动，下部要求强松动，周边眼则要求光面爆破，底板眼则要求用抛掷爆破的药量，否则可能底板爆破失败。所以各部位炮眼的装药量是不同的。
周边眼装药参数在上面已确定。其它炮眼的装药量均可按以下公式计算：
q=k.a.w.L.λ(kg)
式中：q-------单眼装药量(kg);k-------炸药单耗(kg/m³);
a-------炮眼间距(m);w-------炮眼爆破方向的抵抗线(m);
L------炮眼深度(m);λ-------炮眼部位系数(参照表 3.2.3.2 -1选取)。
表 3.2.3.2 -1 中硬岩隧道炮眼部位系数
|
炮眼部位 |
掏槽炮眼 |
扩槽炮眼 |
掘进炮眼 |
内圈炮眼 |
二台炮眼 |
底板炮眼 |
|
λ值 |
1.5~2.0 |
1.0~1.2 |
1.0~1.2 |
0.5~0.8 |
1.2~1.5 |
1.5~2.0 |
3.2.3.3爆破安全验算
正洞至地表的最小距离约为10m，地表建筑大都为砖混结构，根据规范安全标准要求，对房屋震速需控制在1.5cm/s以内(设计要求控制在2.0cm/s以内)
Qm=R3(VK/K)3/α
式中：Q—最大一段允许用药量(kg); VK—震动安全速度，取2.0cm/s;
R—距建筑物距离(30m); α—炸药衰减指数，去2.0;
m—炸药指数，取1/3; K—场地因数，取180;
3.2.3.4爆破警戒
(1)隧道内起爆时，以口笛作信号，撤离非安全范围内所有作业人员;
(2)所有警戒人员，手持三角旗、口笛、预告信号提前到岗;
(3)口笛信号：
①预告信号：连续三长声，— —，— —，— —;
②起爆信号：连续一长声，— —;
③解除警戒：连续一长一短，— —，— ;
④如果发生盲炮及时处理补炮：连续三短声，—，—，—。
4、防止扰民措施
隧道处于城市交通繁忙地段，为防止扰民，爆破施工时严格控制单次起爆药量，减小震动强度，同时延长各段起爆时间，防止爆破震动叠加，爆破时间尽量不安排在深夜进行，以免打扰居民休息。
5、爆破震动速度监控
为减小对周围环境的影响，最大爆破震动速度控制在2cm/s以内，并委托资质合格的专业监测组对爆破全过程用仪器进行震速监测，如果爆破震速超过允许范围，立即调整装药参数。
爆破震动速度监测主要采用DSVM-4C震动测试仪、891-II型拾震器、计算机、打印机等组成的震动测试系统，测量过程由计算机自动进行控制。
拾震器1、拾震器2、拾震器3分别测量震动速度的水平径向分量Vr、水平切向分量Vt和垂直分量Vz。
6、结语
通过精心的设计和防护，在整个爆破施工过程中没有发生安全质量事故，证明整个的安全防护措施还是切实可行的。根据每个项目的特点，有针对性的采取相应的防护措施，通过不断的经验总结，在保证安全的前提下，一定会获取良好的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]爆破安全规程(GB6722-2003) 中国标准出版社，2002;
[2]铁路工程施工技术手册(隧道)北京：中国铁道出版社，1999.
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文章名称：
城市山体隧道爆破的安全防护措施
文章地址：
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