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摘要：随着城市轨道交通的建设，由于工程大多周围建筑物较多，城市暗挖法隧道施工，要求爆破作业最大限度减少爆破震动对周边建筑物的影响，文章结合青岛市地铁一期工程（3号线）土建11标万年泉路车站爆破施工为例，介绍了大断面浅埋暗挖减震爆破技术的控制过程和爆破方法。
關键词：城市轨道交通，大断面浅埋隧道 ， 临近建筑物，减震爆破
Abstract: with the construction of urban rail transit, mostly due to the surrounding buildings more, city of underground tunnel construction, blasting operation requirements to minimize blasting vibration on the influence of the surrounding buildings, based on the project of Qingdao city subway (line 3) civil 11 standard WanNianQuan blasting construction way station for an example, this paper introduced the large sections shallow depth excavation blasting technology and the control process of blasting method.
Keywords: urban rail traffic, large sections in the shallow tunnel, near the building, the blasting
中图分类号：TB41 文献标识码：A文章编号：
1.工程概况
随着城市轨道交通建设的不断发展，浅埋、暗挖、岩石大断面隧道,在我国隧道很多城市中都以得到应用，采取怎样的爆破施工控制，以最大限度减少爆破震动对周边建筑物的影响，已成为上述工程施工的重点。青岛市地铁一期工程（3号线）土建11标万年泉路车站，车站埋深6.92~10.2米，开挖高度18.358米，宽度20.758米，位于IV级、V级花岗岩层中。站址位于青岛市李沧商贸圈，地面道路现状为双向4车道，车流量较大。车站临近建安小区等多栋建筑物。
2.爆破设计
2.1爆破设计原则
石方爆破时，按照密孔、弱爆、循序渐进的原则进行，爆破参数应随地质变化及时调整，爆破时要采取切实有效的防护措施，以防石块飞溅伤人。在车站主体暗挖爆破施工时需对其进行安全距离校核，控制爆破震速，根据相关规范并经青岛市建筑土木工程协会评估其安全震速警戒值为2.0cm/s。
2.2钻爆技术要点
万年泉路站隧道洞身穿越处主要为中、微风化岩层, 需要爆破开挖。但钻爆开挖必须考虑以下几方面的技术要点:
(1) 钻爆开挖时, 要防止爆破震动引起上方软弱土层的坍塌, 危及施工安全和地面安全。
(2) 由于暗挖隧道左、右线间距较小，在开挖过程中先行开挖的隧道易受后开挖隧道爆破震动的影响，甚至破坏。
(3) 隧道埋深浅，距离建筑物过近，钻爆施工易对地面建筑物及地下建、构筑物产生震动影响，甚至破坏。
为避免震动对地面建筑物的危害，采用减震、光面爆破。爆破作业遵循浅孔密布的原则，少装药，短进尺，多循环、分台阶开挖。左右线隧道同时施工时，严格控制光爆层的厚度、炮眼间距和装药量，尽可能减少对地表建筑和周边地层的扰动，后行隧道爆破开挖时，尽可能减少对先行隧道已成结构的扰动。
每次爆破进尺不超过1. 00 m，台阶法施工每次爆破进尺在0. 75 m左右。掏槽区炮眼深度控制在0. 70m~ 1. 20m左右，每炮循环进尺控制在0. 50 m~ 1. 00 m左右。控制单段药量和爆破规模以达到控制质点振速的目的。围岩较好的地段，在地面安全有保障的前提下，可以将隧道下断面每炮循环进尺稍微加大，基本控制在1. 00 m~ 1. 50 m, 以确保施工工期。
2.3爆破方案
爆破震动强度主要与爆破器材、岩石波阻抗、地形地貌条件、岩层的节理走向、爆破方式及爆心与震动测点的间距等因素有关, 因此, 降低爆破震动将从以下几个方面入手:
2.3.1炸药品种的确定
炸药品种与炸药的爆破震动速度有直接影响，根据工程地质和水文地质条件，本工程施工中选用防水效果好的乳化炸药。
2.3.2起爆网络的确定
本工程采用光面爆破技术，各炮孔起爆顺序为：掏槽眼→辅助眼→周边眼，由里向外逐层起爆。
设计爆破网络为孔内微差, 孔外同段的非电微差起爆技术。导爆管一般跳段使用, 使段间间隔时间大于50ms, 防止地震波相叠加而产生较大的震动。
起爆网络的联结：毫秒雷管→导爆管→非电毫秒雷管的起爆网络。为了保证后起爆的网络不被先起爆的炸断，采用孔内微差的起爆网络。
2.3.3掏槽方式的确定
车站主体为双侧壁导坑法6部开挖，导洞断面形式多样，为了方便打眼施工，施工现场采用直眼掏槽。
2.3.4装药结构及填塞的确定
装药结构与单孔装药量：掏槽眼，辅助眼采用连续装药结构，周边眼采用间隔装药结构，每个炮孔装药后的剩余孔段全部用炮泥堵塞。炮泥采用配合比1:3的粘土与砂子混合物，炮孔使用直径32mm、长30cm，质量300g的卷状乳化炸药。导爆管全长铺设。并加强炮眼堵塞。
2.3.5最小爆距的确定
为了最大限度地减轻对周围地层的扰动, 减少对居民的干扰。结合现有资料, 并积极向业主、设计院等单位咨询，并经实地踏勘调查，掌握建筑物距隧道的最小距离，并依此来确定最小爆距。以地面建筑物基础底部( 或地面) 至爆破源中心的距离为安全控制半径, 并以质点垂直振动速度限值作为控制标准, 进行反算各部分所允许的单段用药量。
2.3.6单段装药量的确定
根据萨氏公式 ，反算出所允许的单段最大装药量，并在施工中不断根据监测结果及爆破效果来调整单段装药量，或根据现场爆破试验来调整。
2.3.7孔内参数
因隧道所通过围岩土、石混杂, 围岩结构不固定, 所以各种断面炮眼布置及钻爆设计参数的确定得根据实际情况来调整确定。
3.爆破安全校核
3.1爆破震动校核
根据工程现场勘测资料，爆破震动影响最大、最不利的建筑物为建安小区住宅楼(六层)。
此楼房为钢筋混凝土框架结构，距离爆源最近R=10.1m，此处围岩等级为Ⅲ、Ⅳ级。根据爆破参数表里最大段别装药量为5.6kg，根据萨道夫斯基修正公根据萨道夫斯基修正公式：= cm/s满足规范安全要求。.
3.2爆破冲击波距离校核
爆破施工时，爆破产生的冲击波有一定的伤害作用，爆破冲击波安全距离可以按如下公式计算： ；为了安全起见，施工警戒距离取200m。
3.3爆破飞石距离校核
爆破时，个别飞石对人员、机械、建筑物造成极大危害，是爆破中安全工作应考虑的重要问题。一般爆破飞石的安全距离可按如下公式计算：
；本工程采用浅孔光面爆破，根据《爆破安全规程（GB6722-2003）》，该类爆破对人员安全的要求不得小于200m，因此实际安全距离取200m。
4.监测及监测结果分析
4. 1 测点布置
实际爆破施工中, 为了建筑物的安全, 在上断面爆破时分别在地表隧道中线, 邻线隧道垂直距离最近点, 地表建筑物的基岩分别设置了垂直向测点。
4. 2 监测结果分析
通过分析监测数据, 得出以下结论:
(1) 各段最大装药量与爆破振速的关系为了研究最大装药量与爆破振速的关系, 在爆破靠近竖井位置共进行了2次实验，该段围岩坚固、地表建筑物为钢筋混凝土结构的多层建筑，其中地表、邻线(相邻先行隧道)、建筑物测点距离均为定值，各段装药量亦为定值。测得垂直振速分别为1.32 cm/ s和1.62cm/ s。根据萨氏公式V= K( Q1/ 3/ R)，由于该段围岩坚硬，K值取100， 值取2.0，用单段掏槽眼装药量计算的各点振速与实测结果非常接近。所以爆破垂直振速只决定于只有一个临空面的掏槽眼装药量。
(2) 掏槽眼位置与爆破振速的关系
同样, 在爆破靠近竖井处又进行了2次实验，唯有掏槽眼位置分别上移、下移各30cm, 测得振速分别为1.41cm/ s，1.30 cm/ s。相比较可知，在距震源较近的情况下，适当降低掏槽眼高度，将会降低爆破振速。尤其是在爆源距离建筑物特别近( 5m~ 10 m) 的情况下，更具适用性。
(3) 质点振速对建筑物及人群的影响
建筑物均没有任何损害，人群在振速为2.0 cm/ s 以上时会受到一定程度的惊吓, 在1.5 cm/ s 以下时基本没什么影响。因此在城市市区控制爆破，考虑到各种综合因素, 建筑物的质点安全控制标准宜为2.0 cm/ s。从环境角度考虑,在人口稠密的市区进行地下爆破，为消除人群的恐惧心理，应尽可能把质点振速控制在1.5 cm/ s 以下, 且爆破应尽可能安排在白天进行。
参考文献:
[1]冯叔瑜等.城市控制爆破(第二版)[M].北京:中国铁道出版社,1996
[2]孟吉復等.爆破测试技术[M].北京:中国铁道出版社,1992
[3]娄德兰.导爆管起爆技术[M].中国铁道出版社,1995
[4]中国力学爆破专业委员会编.爆破工程[M].北京:冶金工业出版社,1992
[5]中华人民共和国爆破安全规程(GB6722-2003)
[6] 杨新安, 吴德康. 铁路隧道[M]. 同济大学出版社,2003
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
關键词：城市轨道交通，大断面浅埋隧道 ， 临近建筑物，减震爆破
Abstract: with the construction of urban rail transit, mostly due to the surrounding buildings more, city of underground tunnel construction, blasting operation requirements to minimize blasting vibration on the influence of the surrounding buildings, based on the project of Qingdao city subway (line 3) civil 11 standard WanNianQuan blasting construction way station for an example, this paper introduced the large sections shallow depth excavation blasting technology and the control process of blasting method.
Keywords: urban rail traffic, large sections in the shallow tunnel, near the building, the blasting
中图分类号：TB41 文献标识码：A文章编号：
1.工程概况
随着城市轨道交通建设的不断发展，浅埋、暗挖、岩石大断面隧道,在我国隧道很多城市中都以得到应用，采取怎样的爆破施工控制，以最大限度减少爆破震动对周边建筑物的影响，已成为上述工程施工的重点。青岛市地铁一期工程（3号线）土建11标万年泉路车站，车站埋深6.92~10.2米，开挖高度18.358米，宽度20.758米，位于IV级、V级花岗岩层中。站址位于青岛市李沧商贸圈，地面道路现状为双向4车道，车流量较大。车站临近建安小区等多栋建筑物。
2.爆破设计
2.1爆破设计原则
石方爆破时，按照密孔、弱爆、循序渐进的原则进行，爆破参数应随地质变化及时调整，爆破时要采取切实有效的防护措施，以防石块飞溅伤人。在车站主体暗挖爆破施工时需对其进行安全距离校核，控制爆破震速，根据相关规范并经青岛市建筑土木工程协会评估其安全震速警戒值为2.0cm/s。
2.2钻爆技术要点
万年泉路站隧道洞身穿越处主要为中、微风化岩层, 需要爆破开挖。但钻爆开挖必须考虑以下几方面的技术要点:
(1) 钻爆开挖时, 要防止爆破震动引起上方软弱土层的坍塌, 危及施工安全和地面安全。
(2) 由于暗挖隧道左、右线间距较小，在开挖过程中先行开挖的隧道易受后开挖隧道爆破震动的影响，甚至破坏。
(3) 隧道埋深浅，距离建筑物过近，钻爆施工易对地面建筑物及地下建、构筑物产生震动影响，甚至破坏。
为避免震动对地面建筑物的危害，采用减震、光面爆破。爆破作业遵循浅孔密布的原则，少装药，短进尺，多循环、分台阶开挖。左右线隧道同时施工时，严格控制光爆层的厚度、炮眼间距和装药量，尽可能减少对地表建筑和周边地层的扰动，后行隧道爆破开挖时，尽可能减少对先行隧道已成结构的扰动。
每次爆破进尺不超过1. 00 m，台阶法施工每次爆破进尺在0. 75 m左右。掏槽区炮眼深度控制在0. 70m~ 1. 20m左右，每炮循环进尺控制在0. 50 m~ 1. 00 m左右。控制单段药量和爆破规模以达到控制质点振速的目的。围岩较好的地段，在地面安全有保障的前提下，可以将隧道下断面每炮循环进尺稍微加大，基本控制在1. 00 m~ 1. 50 m, 以确保施工工期。
2.3爆破方案
爆破震动强度主要与爆破器材、岩石波阻抗、地形地貌条件、岩层的节理走向、爆破方式及爆心与震动测点的间距等因素有关, 因此, 降低爆破震动将从以下几个方面入手:
2.3.1炸药品种的确定
炸药品种与炸药的爆破震动速度有直接影响，根据工程地质和水文地质条件，本工程施工中选用防水效果好的乳化炸药。
2.3.2起爆网络的确定
本工程采用光面爆破技术，各炮孔起爆顺序为：掏槽眼→辅助眼→周边眼，由里向外逐层起爆。
设计爆破网络为孔内微差, 孔外同段的非电微差起爆技术。导爆管一般跳段使用, 使段间间隔时间大于50ms, 防止地震波相叠加而产生较大的震动。
起爆网络的联结：毫秒雷管→导爆管→非电毫秒雷管的起爆网络。为了保证后起爆的网络不被先起爆的炸断，采用孔内微差的起爆网络。
2.3.3掏槽方式的确定
车站主体为双侧壁导坑法6部开挖，导洞断面形式多样，为了方便打眼施工，施工现场采用直眼掏槽。
2.3.4装药结构及填塞的确定
装药结构与单孔装药量：掏槽眼，辅助眼采用连续装药结构，周边眼采用间隔装药结构，每个炮孔装药后的剩余孔段全部用炮泥堵塞。炮泥采用配合比1:3的粘土与砂子混合物，炮孔使用直径32mm、长30cm，质量300g的卷状乳化炸药。导爆管全长铺设。并加强炮眼堵塞。
2.3.5最小爆距的确定
为了最大限度地减轻对周围地层的扰动, 减少对居民的干扰。结合现有资料, 并积极向业主、设计院等单位咨询，并经实地踏勘调查，掌握建筑物距隧道的最小距离，并依此来确定最小爆距。以地面建筑物基础底部( 或地面) 至爆破源中心的距离为安全控制半径, 并以质点垂直振动速度限值作为控制标准, 进行反算各部分所允许的单段用药量。
2.3.6单段装药量的确定
根据萨氏公式 ，反算出所允许的单段最大装药量，并在施工中不断根据监测结果及爆破效果来调整单段装药量，或根据现场爆破试验来调整。
2.3.7孔内参数
因隧道所通过围岩土、石混杂, 围岩结构不固定, 所以各种断面炮眼布置及钻爆设计参数的确定得根据实际情况来调整确定。
3.爆破安全校核
3.1爆破震动校核
根据工程现场勘测资料，爆破震动影响最大、最不利的建筑物为建安小区住宅楼(六层)。
此楼房为钢筋混凝土框架结构，距离爆源最近R=10.1m，此处围岩等级为Ⅲ、Ⅳ级。根据爆破参数表里最大段别装药量为5.6kg，根据萨道夫斯基修正公根据萨道夫斯基修正公式：= cm/s满足规范安全要求。.
3.2爆破冲击波距离校核
爆破施工时，爆破产生的冲击波有一定的伤害作用，爆破冲击波安全距离可以按如下公式计算： ；为了安全起见，施工警戒距离取200m。
3.3爆破飞石距离校核
爆破时，个别飞石对人员、机械、建筑物造成极大危害，是爆破中安全工作应考虑的重要问题。一般爆破飞石的安全距离可按如下公式计算：
；本工程采用浅孔光面爆破，根据《爆破安全规程（GB6722-2003）》，该类爆破对人员安全的要求不得小于200m，因此实际安全距离取200m。
4.监测及监测结果分析
4. 1 测点布置
实际爆破施工中, 为了建筑物的安全, 在上断面爆破时分别在地表隧道中线, 邻线隧道垂直距离最近点, 地表建筑物的基岩分别设置了垂直向测点。
4. 2 监测结果分析
通过分析监测数据, 得出以下结论:
(1) 各段最大装药量与爆破振速的关系为了研究最大装药量与爆破振速的关系, 在爆破靠近竖井位置共进行了2次实验，该段围岩坚固、地表建筑物为钢筋混凝土结构的多层建筑，其中地表、邻线(相邻先行隧道)、建筑物测点距离均为定值，各段装药量亦为定值。测得垂直振速分别为1.32 cm/ s和1.62cm/ s。根据萨氏公式V= K( Q1/ 3/ R)，由于该段围岩坚硬，K值取100， 值取2.0，用单段掏槽眼装药量计算的各点振速与实测结果非常接近。所以爆破垂直振速只决定于只有一个临空面的掏槽眼装药量。
(2) 掏槽眼位置与爆破振速的关系
同样, 在爆破靠近竖井处又进行了2次实验，唯有掏槽眼位置分别上移、下移各30cm, 测得振速分别为1.41cm/ s，1.30 cm/ s。相比较可知，在距震源较近的情况下，适当降低掏槽眼高度，将会降低爆破振速。尤其是在爆源距离建筑物特别近( 5m~ 10 m) 的情况下，更具适用性。
(3) 质点振速对建筑物及人群的影响
建筑物均没有任何损害，人群在振速为2.0 cm/ s 以上时会受到一定程度的惊吓, 在1.5 cm/ s 以下时基本没什么影响。因此在城市市区控制爆破，考虑到各种综合因素, 建筑物的质点安全控制标准宜为2.0 cm/ s。从环境角度考虑,在人口稠密的市区进行地下爆破，为消除人群的恐惧心理，应尽可能把质点振速控制在1.5 cm/ s 以下, 且爆破应尽可能安排在白天进行。
参考文献:
[1]冯叔瑜等.城市控制爆破(第二版)[M].北京:中国铁道出版社,1996
[2]孟吉復等.爆破测试技术[M].北京:中国铁道出版社,1992
[3]娄德兰.导爆管起爆技术[M].中国铁道出版社,1995
[4]中国力学爆破专业委员会编.爆破工程[M].北京:冶金工业出版社,1992
[5]中华人民共和国爆破安全规程(GB6722-2003)
[6] 杨新安, 吴德康. 铁路隧道[M]. 同济大学出版社,2003
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。