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【摘要】随着我国经济发展越来越快，公路、铁路以及水路等交通网络体系建设越来越复杂，一些地区常常会出现隧道穿过既有铁路等情况。爆破是隧道施工重要组成部分，但与常规形式隧道爆破有所不同，对既有铁路下隧道爆破施工技术要求更高，故本文结合公司参建的类似项目就浅埋隧道下穿既有铁路爆破施工方法进行探讨。
【关键词】隧道；鐵路；爆破
1、隧道爆破技术难点分析
目前，云南地区隧道主要的施工方法依然为钻爆法，如果下穿隧道施工采用钻爆法，则整个掘进过程中必须确保爆破工程不会对上层铁路营运产生影响。但实际上，由于隧道与既有铁路间距设计较近，爆破所带来的一系列反应极有可能对上层铁路系统产生影响，包括爆破振动、空气冲击波、噪音以及飞散物等均是爆破会产生的危害，因此整个爆破过程务必进行严密的计算与分析，制度切实可行的爆破方案。据相关学者研究表明，爆破所产生的振动是造成相邻隧道损害的主要因素，因此施工中必须对爆破时可能产生的剧烈振动进行有效研究分析，优化调整爆破设计参数，确保将爆破振动的影响控制在合理范围内。此外，隧道爆破开挖方式我们严格采用多台阶法进行，在开挖期间对爆破规模进行严格管控，并利用少装药、弱爆破、短进尺等方式尽可能降低开挖钻爆可能对上行铁路的影响。
2、振动速度管控要求
针对在既有铁路下进行爆破作业，应当对爆破开挖范围外被保护对象的爆破质点振动速度管控在安全范围内。故而在爆破设计阶段，应当对上行铁路隧道的安全振速等进行明确，并依据《爆破安全章程》相关规定，将振动速度管控在每秒10-20厘米左右，从而保证既有铁路隧道衬砌不会受到影响。而在隧道实际施工期间，上部既有铁路均处于营运状态，整条线路上设有接触网、通讯线路等设施；因此长期的高强度振动极有可能导致隧道的围岩进一步松垮，岩体出现一系列形变，最终导致隧道防水层防水效果大大降低，造成既有铁路隧道长期处于病态，从而大大降低其使用寿命及安全，因此施工中为了确保上层铁路隧道的结构安全稳定，其振动需严格控制在10厘米每秒以内。
为了确保现场爆破振动速率控制在合理范围内，现场施工爆破时可以采用DSVM-4C、Ll20-S等便携式轻型爆破振动检测设备对其进行有效检测，确定爆破时造成隧道实际速度值情况。利用该设备可以同时对现场四个点进行实时监控，并获得多组爆破数据，整个检测过程自动触发，再利用计算机进行科学分析，最终得到相关波形图。
3、爆破控制措施
为了避免爆破对上层铁路隧道产生影响，对于振动速度有严格要求，因此采取以下措施进行管控。第一，利用分段延时爆破技术，大量工程实践结果表明，分段延时爆破往往可以最大限度的降低振动速度；其次，为了规避爆破延时误差或者延时时间较短等造成地震波的互相叠加，从而促使振动进一步加强，在对雷管段别进行选择时，需要加大炮孔之间的延时时长，也可以使用跳段布置雷管的方式，不但有助于相互靠近的两段振动主振有效分离，同时可以有效规避振动的互相叠加，从而为后排爆破营造良好的临空面，爆破夹制作用可能对振动起到进一步加强作用；第三，进一步增加空孔数或者扩大空孔直径，从而增加临空面，使得振动进一步加强，该方式对于降低掏槽爆破的振动强度尤为有效；最后利用减小爆破进尺、减小炮孔长度，减少单孔装药数量等方式，有效降低爆破所产生的强振动。
为了提高现场爆破安全，同时保证上层铁路隧道的安全性，施工现场必须采取了一系列保护措施。首先，如若现场临时支撑体系未有及时施作或者现场施工质量不达标，则必须停止现场爆破作业，待所有准备工作完善后再进行；其次在爆破期间应当委派专门安全监管人员对现场进行监管，一旦发现潜在安全隐患应当立即上报相关部门并及时进行处理解决；最后爆破设计时应当对整个起爆网进行仔细连接检查，利用微差起爆方式进一步降低爆破所产生的一系列振动。整个爆破过程应当符合相关国标要求，依据现场作业条件明确安全警戒范围，将现场作业人员全部撤离至爆破区外再开始爆破工作。
4、爆破效果分析
待开挖隧道下穿既有铁路隧道时，实际爆破产生的振动极有可能对原先存在的隧道产生严重危害，因此必须对爆破所产生的振动进行严格管控。施工中，为了避免对上层铁路隧道可能产生的影响，建议将爆破振动速度控制在8厘米每秒，在此基础上再对相关爆破参数进行严格设计；其次，为了进一步降低爆破所产生的振动，在设计时采用短进尺、少填药、增加空孔以及合理安排延时爆破时间等方式规避，实际现场爆破效果完全满足预期要求；经过科学合理的施工规划，实际工程爆破效果达到预期效果。爆破后，半孔率以及平整度等均符合相关要求，此外爆破对围岩周边产生的影响也不大，围岩稳定性较高，整个作业流程顺利、安全以及高效，未有对现行铁路隧道等产生任何影响。
结语：
爆破是现代隧道施工最主要的掘进方式之一，利用先进的爆破技术可以大大提升隧道建设施工效率。但隧道爆破时往往也存在一定的风险，因此加强对爆破的管控是十分必要的。对于既有铁路隧道下的隧道爆破作业，更要进行严格的爆破设计与施工。整个爆破的过程不得对上层铁路隧道产生影响，振动速度应当依据现场情况以及国标相关要求进行合理设计。此外，还应当完善现场安全方面内容，爆破前对上层铁路隧道进行必要的加固，并利用减小爆破进尺、减小炮孔长度，减少单孔装药数量等方式，有效降低爆破所产生的强振动等等，保障现场爆破质量尽可能符合各方面要求。
参考文献：
[1]王忠双.浅埋铁路隧道下穿既有建（构）筑物群施工技术研究[J].西部探矿工程，2014，26（2）：171-173.
[2]方健.浅埋隧道小角度下穿既有铁路方案研究[J].四川建筑，2013，33（2）：160-160.
[3]王伯龙.浅谈隧道下穿既有铁路施工方法[J].甘肃科技，2012，28（12）：100-102.
[4]丁维利，赵永明，初厚永，et al.浅埋大断面黄土隧道下穿既有铁路施工技术[J].现代隧道技术，2008，45（6）.
作者简介：
李征文，云南省铁路总公司，云南昆明。
【关键词】隧道；鐵路；爆破
1、隧道爆破技术难点分析
目前，云南地区隧道主要的施工方法依然为钻爆法，如果下穿隧道施工采用钻爆法，则整个掘进过程中必须确保爆破工程不会对上层铁路营运产生影响。但实际上，由于隧道与既有铁路间距设计较近，爆破所带来的一系列反应极有可能对上层铁路系统产生影响，包括爆破振动、空气冲击波、噪音以及飞散物等均是爆破会产生的危害，因此整个爆破过程务必进行严密的计算与分析，制度切实可行的爆破方案。据相关学者研究表明，爆破所产生的振动是造成相邻隧道损害的主要因素，因此施工中必须对爆破时可能产生的剧烈振动进行有效研究分析，优化调整爆破设计参数，确保将爆破振动的影响控制在合理范围内。此外，隧道爆破开挖方式我们严格采用多台阶法进行，在开挖期间对爆破规模进行严格管控，并利用少装药、弱爆破、短进尺等方式尽可能降低开挖钻爆可能对上行铁路的影响。
2、振动速度管控要求
针对在既有铁路下进行爆破作业，应当对爆破开挖范围外被保护对象的爆破质点振动速度管控在安全范围内。故而在爆破设计阶段，应当对上行铁路隧道的安全振速等进行明确，并依据《爆破安全章程》相关规定，将振动速度管控在每秒10-20厘米左右，从而保证既有铁路隧道衬砌不会受到影响。而在隧道实际施工期间，上部既有铁路均处于营运状态，整条线路上设有接触网、通讯线路等设施；因此长期的高强度振动极有可能导致隧道的围岩进一步松垮，岩体出现一系列形变，最终导致隧道防水层防水效果大大降低，造成既有铁路隧道长期处于病态，从而大大降低其使用寿命及安全，因此施工中为了确保上层铁路隧道的结构安全稳定，其振动需严格控制在10厘米每秒以内。
为了确保现场爆破振动速率控制在合理范围内，现场施工爆破时可以采用DSVM-4C、Ll20-S等便携式轻型爆破振动检测设备对其进行有效检测，确定爆破时造成隧道实际速度值情况。利用该设备可以同时对现场四个点进行实时监控，并获得多组爆破数据，整个检测过程自动触发，再利用计算机进行科学分析，最终得到相关波形图。
3、爆破控制措施
为了避免爆破对上层铁路隧道产生影响，对于振动速度有严格要求，因此采取以下措施进行管控。第一，利用分段延时爆破技术，大量工程实践结果表明，分段延时爆破往往可以最大限度的降低振动速度；其次，为了规避爆破延时误差或者延时时间较短等造成地震波的互相叠加，从而促使振动进一步加强，在对雷管段别进行选择时，需要加大炮孔之间的延时时长，也可以使用跳段布置雷管的方式，不但有助于相互靠近的两段振动主振有效分离，同时可以有效规避振动的互相叠加，从而为后排爆破营造良好的临空面，爆破夹制作用可能对振动起到进一步加强作用；第三，进一步增加空孔数或者扩大空孔直径，从而增加临空面，使得振动进一步加强，该方式对于降低掏槽爆破的振动强度尤为有效；最后利用减小爆破进尺、减小炮孔长度，减少单孔装药数量等方式，有效降低爆破所产生的强振动。
为了提高现场爆破安全，同时保证上层铁路隧道的安全性，施工现场必须采取了一系列保护措施。首先，如若现场临时支撑体系未有及时施作或者现场施工质量不达标，则必须停止现场爆破作业，待所有准备工作完善后再进行；其次在爆破期间应当委派专门安全监管人员对现场进行监管，一旦发现潜在安全隐患应当立即上报相关部门并及时进行处理解决；最后爆破设计时应当对整个起爆网进行仔细连接检查，利用微差起爆方式进一步降低爆破所产生的一系列振动。整个爆破过程应当符合相关国标要求，依据现场作业条件明确安全警戒范围，将现场作业人员全部撤离至爆破区外再开始爆破工作。
4、爆破效果分析
待开挖隧道下穿既有铁路隧道时，实际爆破产生的振动极有可能对原先存在的隧道产生严重危害，因此必须对爆破所产生的振动进行严格管控。施工中，为了避免对上层铁路隧道可能产生的影响，建议将爆破振动速度控制在8厘米每秒，在此基础上再对相关爆破参数进行严格设计；其次，为了进一步降低爆破所产生的振动，在设计时采用短进尺、少填药、增加空孔以及合理安排延时爆破时间等方式规避，实际现场爆破效果完全满足预期要求；经过科学合理的施工规划，实际工程爆破效果达到预期效果。爆破后，半孔率以及平整度等均符合相关要求，此外爆破对围岩周边产生的影响也不大，围岩稳定性较高，整个作业流程顺利、安全以及高效，未有对现行铁路隧道等产生任何影响。
结语：
爆破是现代隧道施工最主要的掘进方式之一，利用先进的爆破技术可以大大提升隧道建设施工效率。但隧道爆破时往往也存在一定的风险，因此加强对爆破的管控是十分必要的。对于既有铁路隧道下的隧道爆破作业，更要进行严格的爆破设计与施工。整个爆破的过程不得对上层铁路隧道产生影响，振动速度应当依据现场情况以及国标相关要求进行合理设计。此外，还应当完善现场安全方面内容，爆破前对上层铁路隧道进行必要的加固，并利用减小爆破进尺、减小炮孔长度，减少单孔装药数量等方式，有效降低爆破所产生的强振动等等，保障现场爆破质量尽可能符合各方面要求。
参考文献：
[1]王忠双.浅埋铁路隧道下穿既有建（构）筑物群施工技术研究[J].西部探矿工程，2014，26（2）：171-173.
[2]方健.浅埋隧道小角度下穿既有铁路方案研究[J].四川建筑，2013，33（2）：160-160.
[3]王伯龙.浅谈隧道下穿既有铁路施工方法[J].甘肃科技，2012，28（12）：100-102.
[4]丁维利，赵永明，初厚永，et al.浅埋大断面黄土隧道下穿既有铁路施工技术[J].现代隧道技术，2008，45（6）.
作者简介：
李征文，云南省铁路总公司，云南昆明。