在施工范围存在大量危房环境下利用监测数据指导微差控制爆破的应用

　　摘要：在隧道爆破施工中,因爆破的规模、爆破的方法、爆破自由空间及爆破区域环境条件的不同,爆破所引起的振动、空气冲击波、噪音、有毒气体及竖井露天爆破引起的飞石,对周围的环境、建(构)筑物、设施和人员将产生不同程度的影响。尤其是爆破振动带来的危害较为严重,它不仅对施工质量产生不良影响,更严重的是可能引起地面沉降而导致隧道上方危房倒塌。

　　关键词： 隧道施工,爆破技术,爆破控制

　　一、 工程概况：

　　沙河站为广州市轨道交通六号线第16个车站，前一站为沙河顶站，后一站为天平架站。沙河站是换乘站，与远期规划十四号线换乘。沙河站站厅为明挖地下二层、暗挖岛式站台车站，位于广州大道与先烈东路交汇处的德云服装商业城及密集的民宅区，站址地势平缓，居民住宅为多层砖混结构。

　　车站有效站台中心里程为YDK18+937.000，车站起点里程为YDK18+889.000，终点里程为YDK18+985.400。暗挖站台总长为96.400m，车站有效站台中心里程处轨面埋深约27.31m(标高-11.75m)，车站采用分离岛式站台，站台有效宽度为3.5m，线间距为26m。站台间用两个横通道相互联络，车站中部设置一个暗挖斜通道，车站设置两个出入口及两组风亭。临时施工竖井置于车站北侧。

　　但是由于隧道正上方拆迁范围内的的居民危房短时间内无法拆迁，导致地质勘探只能在周边进行，除竖井外，其余部位的地质资料精确度有限，在危房环境下实施微差爆破施工，目前尚无相关的规范或施工控制经验数据指导。在微差爆破开挖施工中，如何保证施工范围内的危房的安全，并最大限度满足施工进度要求俨然是施工中必须重点解决的大技术难题。

　　二、 微差爆破技术的应用

　　1、暗挖工段(暗挖联络通道)微差爆破技术的应用：

　　暗挖联络通道采用台阶法施工，距地质勘察报告结论显示暗挖联络通道洞身所经过的岩土层主要为岩石中风化带和岩石微风化带，属Ⅳ类围岩，局部经过岩石全风化带，属Ⅱ围岩。岩石全风化带遇水易软化或崩解，且暗挖隧道顶部余留的岩石中风化和岩石微风化带较薄。

　　由于危房遍布于横通道的正上方，而且横通道拱顶爆破无临空面，如果爆破过程中特别是在<9>号微风化层Ⅳ类围岩中，爆破过程控制不好，很容易导致振动过大，从而使上盖房屋损坏甚至坍塌。为此横通道爆破方案如何确定，项目各方再次组织了专家会议进行商榷，对方案进行了初步的确定。根据商榷意见建议将横通道原方案爆破震动控制值由2.0cm/s改为1.5 cm/s。并提出通过测振，获取数据，调整爆破点与被保护物近距离条件下，单段雷管起爆的炸药量。

　　三、暗挖段首次爆破监测复核：

　　1鉴于对危房的安全考虑暗挖段隧道的首次爆破均邀请广州市地震局到现场在场区敏感点对爆破的震速进行了检测，最终测得的数据为：

　　由上表可知，本次测试的垂直向最大振动速度为1.45cm/s，振动主频率为25Hz，水平向最大振动速度为1.13cm/s，振动主频率约为20HZ。测试结构小于周围建筑物的震动安全允许值(1.5cm/s)。

　　2过程监控及工法调整

　　从多次的震动检测的数据和对房屋影响的检测数据如下：

　　在联络横通道爆破过程中，从监控的数据显示，横通道爆破引起震动较大的部位基本在拱顶，甚至遇有较硬岩层时爆破震速出现超过方案设定值 1.5cm/s的情况，造成地面震感明显，附近危房有玻璃、瓦片、瓷砖掉落，项目部针对上述出现的情况，我们放弃原来III区一次爆破到位的做法，而是采取了将III区分两次进行，并严格控制药量，虽然牺牲了一点工期，但是成效明显。同时中台阶和下台阶爆破因上方有临空面，经数次按原方案施工过程中，发现这两个部位爆破过程中监测的震速数据基本都在0.0~0.5cm/s，震动系数有较大的盈余空间，经研究后采取逐步加大炮眼深度(所有孔统一加深20cm)及单孔药量(加大0.1kg)使得循环进尺由0.7m提升至0.9m。变更后震速虽然有所上升，单是仍在1.5cm/s内，沉降和裂缝数据唔明显变化，成功的弥补了因上台阶(拱顶)开挖变更引起的工期延后情况。

　　四 总结

　　在没有相关规范和施工经验数据指导的情况，在城市明挖基坑及暗挖隧道中重视过程监控的工作，对爆破震动，裂缝情况，沉降观测重点关注，使得可以爆破影响范围内的危房对爆破的反应有及时的了解，以便采取有效措施。同时重视在监控数据的基础上进行分析，对爆破工法进行灵活调整，使得在满足爆破范围内危房安全的情况下，同时极大限度的满足施工进度的要求。

　　暗挖联络通道爆破根据掌子面爆破各区的特点结合震速监测数据，将拱顶爆破区由一次爆破分解成两次，并在现场监测数据的指导下适当的提高中台阶和下台阶的单循环爆破进尺，满足施工进度的要求，为今后同类工程的施工积累了宝贵的经验。

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