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1、大连地铁一期工程106标段,地铁爆破施工技术,中国中铁一局大连地铁106标项目部,2011年6月23日,编制人：张全利 15840965902 审核人：侯拉平 15898188852,目 录,一、地铁爆破施工经验 二、工程实例 三、爆破施工技术措施,一、地铁爆破施工经验,关于地铁爆破设计、施工及 有害因素控制技术交流,一、关于爆破方案（说明） 1、依据国家颁布的爆破安全规程、民用爆炸物品安全管理条例和公安机关相关规定，审核爆破方案编拟的权威性、合法性、完整性。 2、爆破安全组织及爆炸物品安全管理措施是否健全；爆破作业安全防护措施及应急预案是否具操作性。 3、依据施工方案和工法实际，结合围岩类、
2、级别及产状，审核孔网参数是否合理。 4、根据爆破源周边受保护目标情况，审核爆破参数特别是地表质点振动速度设计及监控量侧要求是否合理。 5、对穿越风险源爆破设计、施工方法及对突发情况应变措施是否可行。,6、选定的爆炸物品种类、规格、数量是否合适。 7、爆破网络、起爆方式是否合理。 8、对易超、欠挖段爆破控制措施是否可行。 二 、关于爆破方案在实施过程中暴露的主要问题分析。 在地铁爆破施工中，各单位都注意同一个问题，就是控制爆破震动速度。应该说做的都不错，不过从中也发现了一些问题。归纳起来主要有：地表质点震动速度值定位不准，且一种方案通用全部里程的爆破施工；爆破参数选定与实际不符，缺乏针对性；个别
3、方案相互雷同，可操作性差；爆破作业（含穿孔作业）组织不够严谨，存在随意性；起爆网络缺乏创新，掌子面炮孔装药后不填塞等等。,（一）、爆破方案中，参数设定不够准确，爆破产生震动过大。 在方案中，v值通常是采用萨道夫斯基公式计算的，这里讲的不准确是指在计算过程中所选择的保护对象参数不够准确。大家习惯做法是选择距爆破源最近目标为计算基点参数，然后对应国家标准来确定v、k、a等值。这应该说没有问题，那问题出在那呢 （1）、国家爆破安全规程规定的爆破震动安全允许标准，是从保证建筑物结构安全角度制定的。但目前民众所关注的已不仅仅是结构安全问题了，而是内部装饰、装修功能的持久性、不同人群的耐受性以及由于各种原
4、因历史遗留问题。只从表面和便于识别的建筑物设定参数值，误差很大。 （2）、大连地铁隧洞开挖特点是以爆破为先导，在某一个区间或某一个地段循环爆破作业频繁且持续时间长，也会使建筑物一些较敏感部位形成应力积累。也就是说，爆破震振动持续时间对建筑物的积累破坏作用考虑不足。对穿越风险源的爆破参数缺乏针对性（实际上又缺少作业方法）。,（3）、各部位开挖里程和开挖断面有不同，所遇到的风险源也有不同，爆破方案设计的爆破振动值也不相同。 （4）、爆破网络设计，应有创新观念意识。控制单段药量比较困难。这里讲的网络是指在选定非电导爆管雷管的起爆网络，大家普遍采用奇数跳段配置法既；1、3、5、7、9等等做孔内微差设计
5、。分析一下，14段各间隔25毫秒；56段为40毫秒；68段各间隔为50毫秒；812段各间隔为60、70、80、90毫秒；1215段各间隔为90、100、110、120毫秒。从目前各家方案上看，掏槽孔、辅助孔大部采用1、3、5、7、9孔内微差配置，这样的话最小间隔25毫秒，最大也就200毫秒，渐进间隔从25毫秒递进最大间隔仍是50毫秒。尤其是掏槽孔受夹制作用最大，表面看孔内微差了，但间隔时间太小了，响炮时基本是一个声音，而且震动、噪音都很大。,（二）、爆破冲击波扰民，严格操作规程有欠缺，爆破产生的噪音难控制。 各项目基本是自行组织爆破队伍实施爆破作业，他们都是经验丰富的爆破手，组织纪律性很强。他
6、们觉得在城市建地铁与其他工程区别很大，区别就在于放不开手脚。但他们有一个共同点，基本就是以老经验、老办法、老观点来指导施工。具体表现；老经验布孔、穿孔；老办法装药、连线；老观点防护。 由于设计方案本身的缺欠，又不能有针对性指导现场作业，那只能靠爆破队伍自行经验处置了。至于炮孔打的是否标准，装药是否满足需要，连线是否达到要求，防护措施是否到位等等，监理、监管失控现象时有发生。因此，爆破产生的有害因素得不到有效控制也就不足为奇了。,1、首先是在爆破方案在设计上，对如何控制或减弱爆破冲击波的措施阐述的就不多。只在文字上记述了公式算了一个一下并用数据放那了，管不管用是另外一回事了。 2、在说掌子面，炮
7、手对各炮孔装完药以后，均未对炮孔进行填塞（要求用泥或石粉填满孔口）封口或部分填塞。但能做到每次爆破作业都进行填塞的作业队为数不多。 3、超设计大进尺、深穿孔、多装药也是造成冲击波扰民的主要因素。个别单位基本不按设计要求作业，觉得开挖隧洞顶板距地面埋深较厚，爆破震动波及不到建筑物或居民区，就超设计深穿孔、大进尺、多装药。虽然震波有逐渐衰减趋势，可他们忽略了一个问题，超药量爆炸释放的高压气体与空气摩擦产生强烈噪音（既-冲击波）并得到叠加迅速膨胀冲出井口。膨胀气体不断地对空气挤压形成正压，气体膨胀后的真空由空气迅速充填形成负压，此时最副破坏力（有的已将附近玻璃门冲碎）。,（三）、关于对有害因素控制几
8、点建议 以上把主要问题都讲了，也做了分析，如何控制爆破振动和空气冲击波也基本有了眉目，仅就讲几点建议； 1、设计方案要结合本标段实际，有针对性的设定爆破振动速度值。特别是穿越风险段，要根据保护目标距离渐进或渐远，设计不同地段的安全允许振速值。在取值上，要结合建筑物质量、新旧程度、自振频率、内部装饰装修、人员居住状况等实际设定。设计参数必须在掌子面做试炮校正。 2、对被保护目标自振参数无法获取，可参照爆破安全规程（GB67222003）标准，取低频最小值。而后进行试炮校正。另外，可根据中国爆破协会主编（冶金工业出版社出版）的爆破手册中，对抗震设防的建筑物，一般情况可以采取抗振设防标准降2度所对应
9、的速度指标作为爆破质点振动速度控制标准，如某一建筑抗振设防标准为7度，则该建筑物的爆破质点振动速度为24cm/s。,3、加强作业组织领导，严格操作规程、实行岗位责任制。爆破班组、穿孔班组要按设计施工。建议编拟一种作业流程登记表，用以规范标准化施工。表内可标注掌子面所处的里程位置、作业时间、作业班组；规定穿孔的位置、数量、角度、深度、单孔装药量、最大分段药量、炮孔填塞长度、起爆网络连接样式、监控数据等以及责任人、监理人对作业质量的结论。流程登记表可作为资料备案备查。 4、开展技术创新，探索和实践非电导爆孔内、孔外微差网络；改进装药和填塞作业方法，最大限度控制单段药量，降低爆破产生的有害效应，确保
10、施工安全。,二、工程实例,成功试验案例,通过东北桥匝道和优豪斯商住楼爆破设计,一、工程概况,大连地铁一期工程106标段，总长3.2公里，包括两站三区间，即长春路站、一二九街站，友好街站一二九街站区间、一二九街站长春路站区间、长春路站七十九中站区间。标段整条线路沿大连市中山路自友好街经大连市儿童医院、下穿人民广场至珠江路，再沿珠江路下穿东北桥与中山公园至七十九中止，由东向西走行，最大埋深 39.59米，最小埋深 7.04 米。,一、工点概况,本区间设计里程为右线里程DK9+419.768DK10+526.126，右线长1106.358m，左线长1101.823m，含短链4.535m。本区间线路从
11、长春路站内里程DK9+389.578处以300m半径右转，沿珠江路向西北走行，在里程DK9+859.084处以400m半径右转，下穿中山公园，在里程DK10+150.726处左转，直到七十九中站。线路纵断呈“V”形，隧道最大覆土厚度39.59m，最小覆土厚度17.59m，本区间主要沿中山路、珠江路敷设，地下管线密集，区间两侧建筑林立，线路邻近重要建构筑物有：万达国际影城、优豪斯商住楼、东北桥主桥及匝道桥墩桩基。区间线路下穿沙河口区文化宫、大连市少年宫。,一、工程概况,一、工程概况,本工点地貌为坡残积台地，表覆第四系全新统素填土层，其下为第四系全新统坡洪积粉质粘土，下伏震旦系五行山群长岭子组全-
12、中等风化板岩，节理裂隙发育，岩体较破碎，中风化板岩为级围岩。地下水类型主要为基岩裂隙水，主要赋存于强-中风化岩层中，水量少-中等，略具承压性。区间全部位于中风化板岩地层内，围岩等级为级。,一、工点地质,一、工程概况,平面位置,右线临近东北桥,一、工程概况,平面位置,区间左线,区间右线,一、工程概况,纵断面图,二、试验目的,本区间掘进施工采用钻爆开挖法，在爆破过程中，所产生的振动波经洞身上方地层传至地面，对上方人员及建筑物都有一定的影响。因此，必须在施工过程中控制爆破振速来减小噪音和建筑物的影响。在制定一套爆破控制实施方案以后，需对现场进行几次试验以验证方案在施工过程中的可操作性。该方案试验的成
13、功，不仅对本标段过危房区施工有着重要的意义，也对整个大连地铁类似安全风险大的地下工程施工也有着一定的参考和指导意义。,二、试验目的,三、试验过程,对人员进行教育、培训。首先使其认识到试验的必要性和重要性，从现场管理人员到实际操作工人如打眼爆破工等进行深刻的教育和劝告，从思想上让他们改变观念，积极配合我们的试验。其次，对他们进行试验程序、操作技巧及要求和试验过程中需要注意的一些问题进行培训，以提高试验效率。再对试验参与人员进行一些任务分工：项目工程部长总体指挥该试验，具体指导试验思路和总结试验效果；工区经理负责总体组织实施，具体安排试验时间和试验人员；工区技术主管负责技术落实，具体对爆破参数进行
14、交底和爆破监测；爆破工程师负责爆破施工，具体落实工人钻眼、装药、连接爆破网络等。,试验准备阶段,1.试验准备阶段,准备好钻眼设备，按照爆破设计准备充足所需爆破器材，如多段位微差毫秒雷管、炸药、堵塞炮孔用的土卷或者细沙以及试验所需其他辅助器材。,器材准备,试验准备阶段,整个试验分三次进行。第一次试验在原有设计方案的基础上减少爆破进尺和单孔装药量。进尺控制在0.5m，具体参数如下： 掏槽眼采用4孔矩形掏槽，钻眼深度为1000，水平间距1600，上下间距400； 扩槽眼和辅助眼深700，间距400600； 周边眼深700，间距400；底板眼深700，间距550。,第一次试验,2.试验阶段,2.1第一
15、次试验,掏槽眼布置,第一次试验,炮眼布置,第一次试验,布眼参数表,第一次试验,孔内微差毫秒雷管和炸药装好后，将所有引线扎成一把，最后用小段位雷管进行联接，最后连至起爆器接头。,起爆网络,与第三方监测和大连理工共四台监测仪器，分部布置于爆破位置正上方各个不同点位。,振速监测,2010年11月14号下午，爆破里程：左线区间DK9+742742.5。,爆破时间,第一次试验,获得大于0.5m的进尺，爆破振速分别测得为2.4,2.46,3.6,5.2（单位cm/s）。,爆破效果,通过进尺观察和爆破监测振速数据分析可知，该地段岩层按0.5m进尺可进一步减少炸药用量，为了获得较小的爆破振速，采取减小单段起爆
16、炸药量。,效果分析,第一次试验,2.2第二次试验,第二次试验在第一次的基础上减少单孔装药量，改变爆破次数和起爆网络。进尺仍然控制在0.5m，为了减小掏槽爆破振速，采用先进行掏槽后爆破辅助周边眼及底板眼的两次爆破方法，将炮眼打好后，将掏槽眼装药进行松动爆破，放炮后，用机械和人工进行掏槽，为后续辅助眼爆破提供较好的临空面，然后再对辅助眼、底板眼和周边眼装药，联接起爆网络，进行第二次起爆。 具体参数如下： 掏槽眼采用4孔矩形掏槽，钻眼深度为1000，水平间距1400，上下间距400； 扩槽眼和辅助眼深700，间距400600； 周边眼深700，间距400；底板眼深700，间距550。,第二次试验,掏槽眼布置,第二次试验,布眼参数表,第二次试验,炮眼布置,第二次试验,第一次掏槽爆破采用孔内微差，用1、3、5、7、9段毫秒雷管进行联接起爆；第二次爆破采用孔内微差和孔外微差结合的方法进行起爆，将周边眼引线扎成一把后用1段雷管进行联
