本發(fā)明涉及一種隧道施工方法,特別是一種能夠有效控制爆破振速的環(huán)向分次爆破隧道施工方法。
背景技術(shù):目前,我國的地鐵、隧道施工正處于建設高峰期。在城市淺埋段施工時,周邊環(huán)境一般比較復雜,爆破振動對施工區(qū)域影響較大,容易引起“擾民”和“民擾”。要想減少爆破施工對周圍環(huán)境的影響,就需對爆破振動給出合理的控制指標。而控制振速,不僅必須嚴格堅守單段裝藥量最小化方向,通過孔內(nèi)外綜合微差方式控制爆破振動。同時,選擇合理的爆破方法更為重要。地鐵隧道標準斷面隧道開挖有臺階法、CD法、CRD法等多種工法,而在需要爆破的硬巖隧道中多采用上下臺階法。傳統(tǒng)的爆破設計是:根據(jù)選擇工法的斷面尺寸進行炮孔布置,確定掏槽眼形式、及周邊眼、輔助眼起爆順序,通過計算單段裝藥量及合理的段別微差控制振速。但淺埋控制爆破施工中往往因為爆破斷面過大、爆破網(wǎng)絡復雜、掏槽形式復雜等原因,易出現(xiàn)爆破振速超標或裝藥量不足出現(xiàn)欠爆問題,很難達到理想的控制爆破效果。
技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述不足,提出一種圍巖振動小,不易產(chǎn)生坍塌的能夠有效控制爆破振速的環(huán)向分次爆破隧道施工方法。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種能夠有效控制爆破振速的環(huán)向分次爆破隧道施工方法,其特征在于:所述的爆破施工方法按照以下步驟進行:a、首先確定需爆破施工的隧道的外輪廓圓,然后將該外輪廓圓以12點鐘方向為0點按照順時針方向分為360°,在保留中心巖層1的情況下對外輪廓圓的上臺階部分進行一次起爆,具體爆破順序為:首先對270°至330°的左側(cè)部分2進行第一區(qū)孔外微差爆破,然后30°至90°部分的右側(cè)部分3進行第二區(qū)孔外微差爆破,最后對330°至30°的拱頂部分4進行第三區(qū)孔外微差爆破,并且相鄰的孔外微差爆破之間的時間間隔為100-200mS,每次上臺階部分爆破進尺0.5-1m,完成上臺階部分的爆破后,在去除了上臺階部分的空腔內(nèi)進行支護處理,b、在上臺階部分爆破完成后,對左右兩側(cè)的邊墻部分進行孔外微差爆破,每循環(huán)進尺1-2m,如邊墻部分的圍巖穩(wěn)定,則左邊墻部分5和右邊墻部分6同時爆破,并每完成兩次上述的上臺階部分爆破后進行一次邊墻部分的爆破,如邊墻部分的圍巖不穩(wěn)定,則對左邊墻部分5和右邊墻部分6進行跳馬口孔外微差爆破,并每完成一次上述的上臺階部分爆破后進行一次左邊墻部分5和右邊墻部分6的爆破,完成邊墻部分的爆破后,在去除了邊墻部分的空腔內(nèi)進行支護處理,c、對底拱部分7采用孔內(nèi)、空外微差相結(jié)合的方式進行爆破,每循環(huán)進尺1-2m,完成底拱部分7的爆破后,在去除了底拱部分7的空腔內(nèi)進行支護處理,d、對中心巖層1進行隨機布孔爆破,并在爆破后將渣土直接回填于仰拱,用于道路找平層,按照上述a至d步驟循環(huán)操作,完成隧道的爆破施工。本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下優(yōu)點:本種隧道施工方法,創(chuàng)造性的采用先爆破四周(上臺階部分、邊墻部分和拱底部分),再爆破中間部分(中心巖層部分)的環(huán)向、分次爆破方式,具有掏槽體積小、起爆網(wǎng)絡簡單等優(yōu)點,并且它在每一階段的爆破完成后,都要進行支護處理;這種方法對圍巖振動小,施工過程中不易產(chǎn)生坍塌。它通過環(huán)向爆破的方式降低了掏槽孔的位置,增加了對地表建筑物的爆破安全距離,減小了最大單段裝藥量,減少了對圍巖及地表建筑物的擾動;同時該方法還減少了每次爆破的巖體面積,縮短了每一分部的作業(yè)時間,有利于初支結(jié)構(gòu)穩(wěn)定;雖然本方法增加了分部,但同時也增加了作業(yè)面,可確保小型挖機等設備進入掌子面作業(yè),各分部可同步施工,提高了工作效率,加快施工進度。在“上軟下硬”的地質(zhì)條件,或巖石局部侵入隧道范圍的條件下使用本種環(huán)向分次爆破施工方法,對于加快施工進度及確保圍巖穩(wěn)定具有重大意義。附圖說明圖1為本發(fā)明實施例的需施工隧道的斷面結(jié)構(gòu)圖。圖2為本發(fā)明實施例的上臺階鉆孔及起爆網(wǎng)絡示意圖。圖3為本發(fā)明實施例的邊墻鉆孔及起爆網(wǎng)絡示意圖。圖4為本發(fā)明實施例的底拱鉆孔及起爆網(wǎng)絡示意圖。圖5為本發(fā)明實施例的爆破振速實測數(shù)據(jù)示意圖。具體實施方式下面將結(jié)合附圖說明本發(fā)明的具體實施方式。如圖1至圖5所示:一種能夠有效控制爆破振速的環(huán)向分次爆破隧道施工方法,按照以下步驟進行:a、首先確定需爆破施工的隧道的外輪廓圓,然后將該外輪廓圓以12點鐘方向為0點按照順時針方向分為360°,在保留中心巖層1的情況下對外輪廓圓的上臺階部分進行一次起爆,首先對270°至330°的左側(cè)部分2進行第一區(qū)孔外微差爆破,然后30°至90°部分的右側(cè)部分3進行第二區(qū)孔外微差爆破,最后對330°至30°的拱頂部分4進行第三區(qū)孔外微差爆破,并且相鄰的孔外微差爆破之間的時間間隔為100-200mS,每次上臺階部分爆破進尺0.5-1m,完成上臺階部分的爆破后,在去除了上臺階部分的空腔內(nèi)進行支護處理,在進行上臺階部分的爆破時,其具體操作數(shù)據(jù)見下表:b、在上臺階部分爆破完成后,對左右兩側(cè)的邊墻部分進行孔外微差爆破,每循環(huán)進尺1-2m,如邊墻部分的圍巖穩(wěn)定,則左邊墻部分5和右邊墻部分6同時爆破,并每完成兩次上述的上臺階部分爆破后進行一次邊墻部分的爆破,如邊墻部分的圍巖不穩(wěn)定,則對左邊墻部分5和右邊墻部分6進行跳馬口孔外微差爆破,并每完成一次上述的上臺階部分爆破后進行一次左邊墻部分5和右邊墻部分6的爆破,完成邊墻部分的爆破后,在去除了邊墻部分的空腔內(nèi)進行支護處理,在進行邊墻部分的爆破時,其具體操作數(shù)據(jù)見下表:c、對底拱部分7采用孔內(nèi)、空外微差相結(jié)合的方式進行爆破,每循環(huán)進尺1-2m,完成底拱部分7的爆破后,在去除了底拱部分7的空腔內(nèi)進行支護處理,鉆孔類型數(shù)量孔深m每孔裝藥量(支)每孔裝藥量(kg)裝藥總量主爆孔91.71.50.32.7底孔111.710.22.2合計204.9d、對中心巖層1進行隨機布孔爆破,并在爆破后將渣土直接回填于仰拱,用于道路找平層,本爆破過程中各臺階之間的步距為3-5m。按照上述a至d步驟循環(huán)操作,完成隧道的爆破施工。安全校驗:隧道上方房屋爆破設計最大控制在1.0cm/s。根據(jù)公式V=k(Qm/R)αV-----爆破地震安全速度,cm/sQ-----最大一段裝藥量,kgR-----爆破區(qū)至被保護物距離,mm-----藥量指數(shù),取m=1/3k----與爆破場地條件有關系數(shù),取k=200α----與地質(zhì)條件有關系數(shù),取α=1.8起爆點距辦公樓基礎底最小距離為18m,單段最大裝藥量取0.6kg,,其安全距離為:,滿足安全要求;按照以上方法進行爆破施工,實測振速為0.59cm/s,控制值(1.0cm/s),滿足設計要求。