[发明专利]下穿文保建筑隧道爆破综合减震方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种爆破控制减震方法，更具体地说是针对下穿文物保护建筑隧道实施爆破中所采用减震控制方法，是为降低爆破震动有害效应对地面文保建筑的损害。

背景技术

随着我国城市地铁的蓬勃发展，采用钻爆法施工穿越城市繁华地段的地铁工程越来越多，一些城市还有大量的国家级文物保护建筑。爆破产生的震动有害效应有可能危及周围建筑物，特别是年代久远的文物保护建筑。如何有效地控制爆破震动有害效应，保障文物保护建筑的安全和施工顺利进行，已成为当前采用钻爆法施工城市地铁项目亟待解决的一项重要课题。

青岛作为国家历史文化名城，历史文化遗产十分丰富，保存了大量以德占时期修建的古建筑群为代表的优秀历史遗存，其中由中铁四局承建的青岛市地铁一期工程土建施工地段分布有较多的国家级、省级以及市级重点文物保护建筑，历史均在一百年左右。地铁区间爆破施工时必须有效控制爆破振动有害效应，保障这些不可再生历史文化遗产的安全。

根据《青岛市地铁一期工程(3号线)土建01标段建筑物现状调查评估报告》及《青岛市地铁一期工程(3号线)土建01标段穿越文物建筑专项方案论证会专家意见》，建议振速安全允许值应控制在不大于0.5cm/s。

在工程爆破中，单一的减震措施已有很多，但在采用单一减震措施的情况下，在被保护点与爆破区域距离在20m时，测点爆破振动速度在2～5cm/s，这显然远远满足不了0.5cm/s的控制要求。减少单段炸药量以及缩小每次开挖进尺等都是以延长工期为代价。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种下穿文保建筑隧道爆破综合减震方法，以保证下穿文保建筑施工段爆破振速符合相关要求，可靠保护文物保护建筑不受损，保障施工进度。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明下穿文保建筑隧道爆破综合减震方法的特点是：对于下穿古文保建筑物的暗挖地铁区间隧道，采用三台阶法钻爆开挖，沿隧道纵向开挖依次形成上台阶、中台阶和下台阶。

本发明下穿文保建筑隧道爆破综合减震方法的特点也在于：

对于上台阶区域的开挖是首先沿着上台阶的开挖轮廓线的上拱等间距预置各外廓临空孔；在所述上台阶区域的底部设置超前导洞，中心炮孔位于所述超前导洞的几何中心，预置的四个中心临空孔分处在以所述中心炮孔为中心的方形环的四个顶点位置处；所述超前导洞与上台阶扩挖区分两次爆破，并且超前导洞超前于上台阶扩挖区掌子面为1.0～2.0米，所述上台阶扩挖区掌子面设置为反向5∶1的坡面。

所述外廓临空孔的孔径为40～42毫米，环向间距为0.5米，纵向间距为5米；所述中心临空孔的孔径为90～108毫米，纵向间距为10～15米。

所述超前导洞偏离隧道结构中心线位置0.5米，并处在远离被保护建筑物的一侧的开挖断面底部。

此外，也可以设置超前导洞逐孔延时起爆网络，其是在所述中心炮孔的外围、距离中心炮孔由近而远间隔设置各层扩槽炮孔；第一层扩槽炮孔在中心炮孔的外围呈十字分布，并与所述四个中心临空孔共同形成方形环。

将所述超前导洞中的中心炮孔及各层扩槽炮孔按区域划分为左侧区域、右侧区域和下部区域；并且第一层扩槽炮孔处在下部区域中；在所述各区域中，同一区域的孔内雷管段别各不相同，以实现在同一区域内逐孔起爆。

针对所述左侧区域、右侧区域和下部区域分别设置左侧区域外联雷管、右侧区域外联雷管和下部区域外联雷管，所述左侧区域外联雷管、右侧区域外联雷管和下部区域外联雷管并联设置并且与超前导洞引爆雷管串联设置；所述左侧区域外联雷管、右侧区域外联雷管和下部区域外联雷管段别各不相同，以实现超前导洞所有炮孔自中心炮孔起由内向外逐层逐孔起爆。

此外，还可以设置扩挖区孔内外联合延时分区微差起爆网络，其是将所述上台阶扩挖区按上中下和左右结构划分为：分处在超前导洞两侧的左内侧区域和右内侧区域，分处在上台阶扩挖区左右外侧的左侧中部区域、左侧下部区域、右侧中部区域和右侧下部区域；以及分处在上台阶扩挖区上部左右两侧的左侧上部区域和右侧上部区域；在所述各区域中，在相邻的两至四个炮孔中采用相同段别雷管形成同步起爆段，不同的同步起爆段之间采用不段别的雷管逐段起爆。