能够有效控制爆破振速的环向分次爆破隧道施工方法与流程

本发明涉及一种隧道施工方法，特别是一种能够有效控制爆破振速的环向分次爆破隧道施工方法。

背景技术：
目前，我国的地铁、隧道施工正处于建设高峰期。在城市浅埋段施工时，周边环境一般比较复杂，爆破振动对施工区域影响较大，容易引起“扰民”和“民扰”。要想减少爆破施工对周围环境的影响，就需对爆破振动给出合理的控制指标。而控制振速，不仅必须严格坚守单段装药量最小化方向，通过孔内外综合微差方式控制爆破振动。同时，选择合理的爆破方法更为重要。地铁隧道标准断面隧道开挖有台阶法、CD法、CRD法等多种工法，而在需要爆破的硬岩隧道中多采用上下台阶法。传统的爆破设计是：根据选择工法的断面尺寸进行炮孔布置，确定掏槽眼形式、及周边眼、辅助眼起爆顺序，通过计算单段装药量及合理的段别微差控制振速。但浅埋控制爆破施工中往往因为爆破断面过大、爆破网络复杂、掏槽形式复杂等原因，易出现爆破振速超标或装药量不足出现欠爆问题，很难达到理想的控制爆破效果。

技术实现要素：
本发明是为了解决现有技术所存在的上述不足，提出一种围岩振动小，不易产生坍塌的能够有效控制爆破振速的环向分次爆破隧道施工方法。本发明的技术解决方案是：一种能够有效控制爆破振速的环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骤进行：a、首先确定需爆破施工的隧道的外轮廓圆，然后将该外轮廓圆以12点钟方向为0点按照顺时针方向分为360°，在保留中心岩层1的情况下对外轮廓圆的上台阶部分进行一次起爆，具体爆破顺序为：首先对270°至330°的左侧部分2进行第一区孔外微差爆破，然后30°至90°部分的右侧部分3进行第二区孔外微差爆破，最后对330°至30°的拱顶部分4进行第三区孔外微差爆破，并且相邻的孔外微差爆破之间的时间间隔为100-200mS，每次上台阶部分爆破进尺0.5-1m，完成上台阶部分的爆破后，在去除了上台阶部分的空腔内进行支护处理，b、在上台阶部分爆破完成后，对左右两侧的边墙部分进行孔外微差爆破，每循环进尺1-2m，如边墙部分的围岩稳定，则左边墙部分5和右边墙部分6同时爆破，并每完成两次上述的上台阶部分爆破后进行一次边墙部分的爆破，如边墙部分的围岩不稳定，则对左边墙部分5和右边墙部分6进行跳马口孔外微差爆破，并每完成一次上述的上台阶部分爆破后进行一次左边墙部分5和右边墙部分6的爆破，完成边墙部分的爆破后，在去除了边墙部分的空腔内进行支护处理，c、对底拱部分7采用孔内、空外微差相结合的方式进行爆破，每循环进尺1-2m，完成底拱部分7的爆破后，在去除了底拱部分7的空腔内进行支护处理，d、对中心岩层1进行随机布孔爆破，并在爆破后将渣土直接回填于仰拱，用于道路找平层，按照上述a至d步骤循环操作，完成隧道的爆破施工。本发明同现有技术相比，具有如下优点：本种隧道施工方法，创造性的采用先爆破四周（上台阶部分、边墙部分和拱底部分），再爆破中间部分（中心岩层部分）的环向、分次爆破方式，具有掏槽体积小、起爆网络简单等优点，并且它在每一阶段的爆破完成后，都要进行支护处理；这种方法对围岩振动小，施工过程中不易产生坍塌。它通过环向爆破的方式降低了掏槽孔的位置，增加了对地表建筑物的爆破安全距离，减小了最大单段装药量，减少了对围岩及地表建筑物的扰动；同时该方法还减少了每次爆破的岩体面积，缩短了每一分部的作业时间，有利于初支结构稳定；虽然本方法增加了分部，但同时也增加了作业面，可确保小型挖机等设备进入掌子面作业，各分部可同步施工，提高了工作效率，加快施工进度。在“上软下硬”的地质条件，或岩石局部侵入隧道范围的条件下使用本种环向分次爆破施工方法，对于加快施工进度及确保围岩稳定具有重大意义。附图说明图1为本发明实施例的需施工隧道的断面结构图。图2为本发明实施例的上台阶钻孔及起爆网络示意图。图3为本发明实施例的边墙钻孔及起爆网络示意图。图4为本发明实施例的底拱钻孔及起爆网络示意图。图5为本发明实施例的爆破振速实测数据示意图。具体实施方式下面将结合附图说明本发明的具体实施方式。如图1至图5所示：一种能够有效控制爆破振速的环向分次爆破隧道施工方法，按照以下步骤进行：a、首先确定需爆破施工的隧道的外轮廓圆，然后将该外轮廓圆以12点钟方向为0点按照顺时针方向分为360°，在保留中心岩层1的情况下对外轮廓圆的上台阶部分进行一次起爆，首先对270°至330°的左侧部分2进行第一区孔外微差爆破，然后30°至90°部分的右侧部分3进行第二区孔外微差爆破，最后对330°至30°的拱顶部分4进行第三区孔外微差爆破，并且相邻的孔外微差爆破之间的时间间隔为100-200mS，每次上台阶部分爆破进尺0.5-1m，完成上台阶部分的爆破后，在去除了上台阶部分的空腔内进行支护处理，在进行上台阶部分的爆破时，其具体操作数据见下表：b、在上台阶部分爆破完成后，对左右两侧的边墙部分进行孔外微差爆破，每循环进尺1-2m，如边墙部分的围岩稳定，则左边墙部分5和右边墙部分6同时爆破，并每完成两次上述的上台阶部分爆破后进行一次边墙部分的爆破，如边墙部分的围岩不稳定，则对左边墙部分5和右边墙部分6进行跳马口孔外微差爆破，并每完成一次上述的上台阶部分爆破后进行一次左边墙部分5和右边墙部分6的爆破，完成边墙部分的爆破后，在去除了边墙部分的空腔内进行支护处理，在进行边墙部分的爆破时，其具体操作数据见下表：c、对底拱部分7采用孔内、空外微差相结合的方式进行爆破，每循环进尺1-2m，完成底拱部分7的爆破后，在去除了底拱部分7的空腔内进行支护处理，钻孔类型数量孔深m每孔装药量（支）每孔装药量（kg）装药总量主爆孔91.71.50.32.7底孔111.710.22.2合计204.9d、对中心岩层1进行随机布孔爆破，并在爆破后将渣土直接回填于仰拱，用于道路找平层，本爆破过程中各台阶之间的步距为3-5m。按照上述a至d步骤循环操作，完成隧道的爆破施工。安全校验：隧道上方房屋爆破设计最大控制在1.0cm/s。根据公式V=k(Qm/R)αV-----爆破地震安全速度，cm/sQ-----最大一段装药量，kgR-----爆破区至被保护物距离，mm-----药量指数，取m=1/3k----与爆破场地条件有关系数，取k=200α----与地质条件有关系数，取α=1.8起爆点距办公楼基础底最小距离为18m，单段最大装药量取0.6kg，，其安全距离为：，满足安全要求；按照以上方法进行爆破施工，实测振速为0.59cm/s，控制值（1.0cm/s），满足设计要求。