杨华东（厦门市路桥咨询监理有限公司，厦门361012）摘要 泉厦高速公路扩建A8合同段大帽山既有隧道初期支护及二次衬砌 爆破拆除采用分段全断面拆除本文介绍了既有隧道衬砌结构特点，以及根据实 际情况所选择的爆破拆除设计方案及其施工要点，为高速公路扩建既有隧道拆除 提供借签关键词 高速公路扩建既有隧道拆除泉厦高速公路A8合同段大帽山隧道为扩建隧道，扩建方案为在原两洞之间 新建一座四车道隧道，并将右洞扩建为四车道，形成了大断面小间距隧道群，从 左至右有：原左洞两车道隧道，新建四车道隧道和扩建四车道隧道两车道左线 隧道与新建四车道隧道的行车道中线间距为23. 53m,新建与扩建四车道隧道的 行车道中线间距为29.61m,其关系如图1所示大帽山隧道左右线均位于线路直线段上，左洞纵坡为-1.991%,进口桩号为Z K459+583. 43,设计标高为46.71,出口桩号为ZK460+183. 43,设计标高为34. 7 6,左洞长度为600m;右洞纵坡为-1.99%,进口桩号为YK459+580,设计标高为 46. 58,出口桩号为YK460+180,设计标高为34.64,右洞长度为600mo大帽山隧道区属构造剥蚀微丘地貌，地处大帽山体与石崛山体鞍部，山包呈 浑圆状，最大高程147m,山坡坡度一般为15〜25。
地表植被较发育，现有洞 口边坡稳定隧道穿越的地层岩性为强一弱风化的花岗岩1既有隧道衬砌结构特点大帽山既有隧道于1997年建成通车，为双洞分离式隧道，衬砌断面形式为 曲墙式三心圆拱洞内采用电光照明和机械通风，隧道防水采取以排为主，防排 结合的综合治理措施，隧道结构按新奥法原理进行设计，采用复合式衬砌（衬砌 支护参数见表1 ）表1大帽山既有隧道衬砌支护参数（单位：cm）衬砌类型4>22锚杆钢筋网C25喷射混凝土预留变形蚩二次衬砌备注V类200@150X129.94>6@25 X 251030二次衬砌IV250@120X104<1>6@25X251535为C25防水钢筋混凝土结构TTI300@100X86.64>6@25X2525540洞口加强35()080X69.34>6@25X25255452爆破拆除方案为确保施工安全，参考类似工程拆除经验，根据隧道健康检测结果和拆除前 均采用锚杆或注浆等工程措施对围岩进行加固的特点，对大帽山既有隧道初期支 护及二次衬砌爆破拆除拟采用分段全断面拆除方案具体步骤如下：首先，沿隧道环向布置炮眼，爆破预开挖出环向沟槽，可以采用“切割式爆 破”拆除爆破方法各分段的长度依据加固后围岩的强度确定；然后，切断初期 支护及二衬的钢筋，将衬砌沿隧道纵向分成若干段；第三步，在每一段内布置倾 斜炮孔(拱顶)垂直炮孔(拱角和拱脚)，对既有隧道的支护系统进行爆破剥离 拆除。
此时，可以采用“倒塌+破碎性”拆除爆破方法完成爆破拆除3钻爆设计3. 1隧道爆破设计原则为了保证隧道爆破后轮廓线的平整度，减少爆破振动对既有隧道围岩、支护结构的扰动 和损伤，采用微差减震光面控制爆破技术方案设计采取以下设计原则：(1) 合理选取钻爆参数和单位炸药消耗量，力求达到理想爆破效果；单位炸药消耗量 的确定以满足较高的炮眼利用率和降低大块率，便于机械装磴为原则2) 隧道周边炮眼按光面爆破设计，防止超挖或欠挖及减少围岩损伤，软岩地段光爆 炮眼半孔残留率控制55%,硬岩90%以上3) 合理控制起爆顺序及间隔时间4) 严格控制单段起爆药量和一次起爆总药量，爆破质点振动速度控制在10cm/s以 内3. 2既有隧道拆除钻爆设计(1) 隧道环向沟槽开挖爆破参数1 炮孔深度L式中，L 炮孔深度，m;B一一隧道衬砌厚度，m, V、IV、III类围岩中分别为B=40cm, 50cm, 65cm,则炮孔深 度分别取 L =40cm, 50cm, 65cmo%1 炮孔间距a和排距b°■%1 单孔装药量Q.式中，Q 炸药单耗，kg/m3;V 破碎岩石体积，m3其余符号意义同前1 堵塞长度不装药部分全部堵塞。
2）各分段内爆破参数通过试爆拆除衬砌，有了工作面后，钻爆参数作过调整，沿纵向钻眼这部分的钻爆参 数如下：%1 炮孔深度L为方便钻孔作业，拱部采用倾斜炮孔，炮孔倾角（实际倾角可以以钻孔方便为原则确 定，但必须保证相邻炮孔平行且因为炮孔是倾斜的，布孔时一定要注意根据药包最小抵抗 线的位置来确定孔间距）其他部位炮孔均采用垂直炮孔，梅花形布孔，孔深为%1 炮孔间距a和排距b （实际炮孔间距a和排距b可根据试炮结果和围岩状况调整）■%1 单孔装药量Q1 堵塞长度不装药部分全部堵塞表2、表3分别为爆破参数汇总表表2 环形沟槽爆破参数汇总表(取 ，拱顶 )爆破位置囤岩类别孔深(cm)间距(cm)排距(cm)单孔装药量(kg)拱顶V5580300. 15其余V4080300. 15拱顶IV7070350. 20其余IV5070350. 20拱顶T1T9060450. 28其余in6560450. 28表3各段内爆破参数汇总表爆破位置围岩类别孔深(cm)间距(cm)排距(cm)单孔装药量(kg)拱顶V5580400. 18其余V4080400. 18拱顶IV7070500. 24其余IV5070500. 24拱顶III9060650. 35其余III6560650. 353. 3爆破震动安全计算为了判断震动强度，确保建筑物安全，采用质点震动速度表示震动强度。
质 点震动速度与一次爆破的装药量大小、测点至爆源的距离、地质地形条件、爆破 方法等有关国标《爆破安全规程》(GB6722-2003)规定，爆破地 震安全距离用下式计算：式中， 与爆破场地条件有关系数； 与地质条件有关系数；一一最大起爆药量，k g; 允许的安全震动速度， 对于临近既有隧道，设计技术资料给定=1 Ocm/s;、取值：《爆破安全规程》(GB672 2-86)中，对若已知被保护建筑物至爆区的距离，可采用下式计算每次爆破中的每段齐爆 的安全起爆药量：3. 4起爆方法(1) 起爆顺序：在严格限制单段最大装药量的同时，尽量能使掏槽孔、各类同排炮孔同时起爆因此，炮孔起爆顺序是：掏槽眼-内圈眼―扩大眼-周边眼-底板眼2) 起爆网路：所有炮孔采用非电导爆管一次点火、孔内毫秒延期起爆，每个炮孔内 装入1发非电导爆管毫秒雷管，并采用簇并联方式连接，主传导爆管用电雷管引爆并保证 各段的延迟时间间隔大于50ms,以避免地震波叠加而产生过大的震动强度3. 5减轻爆破震动措施大帽山隧道属超小净距隧道，无论是新建隧道还是扩建隧道施工时，均会对 相邻隧道产生较大的震动干扰，尤其是爆破作业显得更具明显，甚至起破坏作用。
针对爆破影响，本隧道采用微震光面爆破或预裂爆破，可有效减轻震动影响，减 小对围岩的扰动，亦是保证本隧道施工安全的重要措施，其施作要点如下：(1) 加强对爆破震动地震波的测试，将爆破振动监测作为关键工序纳入施工组织，根 据不同围岩等级调整优化爆破参数，确保相邻隧道的安全2) 实施微差爆破，把一次爆破的许多炮孔分为若干组，按先后顺序起爆，以达到改 善破碎质量和降低爆破震动的目的3) 合理安排段间隔时差为避免爆破震动波形叠加，降低爆破震动强度，毫秒雷管 跳段使用，段间隔时差控制在50ms左右4) 根据以往施工经验，爆破产生大振速通常为：掏槽爆破、底板或底角爆破、周边 光面(预裂)爆破复杂环境下隧道爆破开挖过程中，采用合理的掏槽方式，并进行掏槽眼 的参数优化以控制爆破地震危害是很有必要的5) 加强炮孔堵塞，可以提高炸药的利用率，有效降低单位耗药量，减少震动速度6) 若爆破震动超过规范允许值，分析原因，查明事实，调整钻爆方案女口：%1 设置干扰减振孔，周边施打减振孔可以减振30%~50%1 调整爆破工程传爆方向，以改变与被保护物的方位关系实践证明，抛掷爆破时， 最小抵抗线方向的振动最小，反向最大，两侧居中；而采用成排的群药包爆破时，在药包中 心的边线方向比在垂直于连线方向的振速降低25%-45%左右。
即优化掏槽位置、装药结构 和起爆顺序1 调整优化微差间隔时间，提高爆破地震波的振动频率3. 6爆破施工安全措施(1) 钻爆作业必须按照钻爆设计进行钻眼、装药、接线和引爆2) 钻眼前应定出开挖面中线、水平线和断面轮廓，标出炮眼位置，经检查符合设计 要求后方可钻眼;(3) 炮眼的深度、角度、间距应符合设计要求，并应符合下列精度要求1 掏槽眼：眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5cm;%1 辅助眼：眼口排距、行距误差均不得大于5cm;%1 周边眼：沿隧道断面轮廓线上的间距误差不得大于5cm,周边眼外斜率不得大于5c m/m,眼底不超出开挖面轮廓线10cm,最大不得超过15cm4) 光面爆破均应采用不耦合装药光面孔应按设计图纸钻凿在一个布孔面上，钻孔 偏斜误差不超过105) 装药前应对作业场地、爆破器材堆放场地进行清理，装药人员应对准备装药的全 部炮孔进行检查6) 装药前应将炮眼内泥浆、石屑吹洗干净，已装药的炮眼应及时用炮泥堵塞，周边 眼的堵塞不宜小于30cm7) 地下水较多的地方，应采用具有防水性能的爆破材料，敷设爆破网路时接头不得 浸在水中8) 进行爆破时，所有人员应撤离至安全地点，爆破后必须待有害气体排出后方可进 行开挖面工作，并用水喷洒爆堆。
9) 两头相向掘进的隧洞，在两掘进工作面相距15m时，一头停止掘进，改为单向掘 进10) 应加强洞内车辆调度、统一管理，安排好各工序的施工作业时间，机械运转时， 非操作人员应退至安全地点，发现情况异常应立即停机11) 钻眼、出渣、爆破等施工人员进入隧道后对顶板进行检查，确认无浮石、无冒顶 危险时方可开始作业12) 通往爆破区的路口应设置安全警戒标志13) 每次爆破前1 5 min,必须封闭原隧道内的交通，爆破后检查洞内安全后放行， 施工时做好工序组织，尽量安排左、右洞在同一时段内放炮，减少中断交通的时间14) 爆后检查1 一般岩土爆破应检查的内容包括：确认有无盲炮；露天爆破爆堆是否稳定，有无危 坡、危石；地下爆破有无冒顶、危岩，支撑是否破坏，炮烟是否排除1 露天浅孔爆破，爆后超过5min后方准许检查人员进入爆破作业地点；如不能确认有无盲炮，应经15min后才能进入爆区检查1 隧洞开挖爆破后，经通风吹散炮烟，确认地下空气合格、等待时间超过15min后方 准许作业人员进入爆破作业地点1 处理盲炮前应由爆破领导人定出警戒范围，并在该区域边界设置警戒，处理盲炮是 无关人员不准进入警戒区1 应派有经验的爆破员处理盲炮，并由爆破工程技术人员提出方案上报有关单位主要 负责人批准。
3・7爆破飞石防护措施(1)洞口段衬砌拆除时，为防止飞石伤人或危及既有线运营安全，采用以下防护措施: 根据爆破安全规程中飞石对人员的安全距离，浅眼爆破法的最小安全距离为3。