[发明专利]复导洞及预设复合隔振层近接隧道爆破减振施工方法

说明书

本发明涉及一种复导洞及预设复合隔振层近接隧道爆破减振施工方法，属于近距交叉隧道控制爆破技术领域。本发明包括如下步骤：S1：先建隧道复合隔振层的设计、S2：先建隧道复合隔振层的预铺、S3：后建隧道一次爆破前的准备、S4：后建隧道复合导洞的一次爆破、S5：后建隧道二次爆破前的准备、S6：后建隧道复合导洞的二次爆破、S7：先建隧道中砂隔振层的注浆。本发明通过复导洞掌子面开挖结构避免了掏槽爆破创造临空面时产生高峰值振速，可有效降低爆破振速；预铺复合隔振层打破了以往隧道隔振仅采用单层单一材料隔振的传统，使得隔振效果更显著；复导洞结合预铺隔振层措施，形成主动隔振与被动减振相结合的爆破减振方法。

技术领域

本发明涉及一种复导洞及预设复合隔振层近接隧道爆破减振施工方法，属于近距交叉隧道控制爆破技术领域。

背景技术

单纯利用合理控制爆破延时进行爆破开挖的传统方法，其用非电毫秒雷管，由于其延时方法以控制化学药剂燃烧速度来实现，受工艺水平影响误差很大，在没有足够临空面情况下相邻段位雷管容易同时引爆，产生较大振动峰值。若其采用电子雷管则还存在计算方法未能明确，价格、技术要求高等缺点。

现阶段研究表明，断面爆破的最大爆破振动速度往往出现在掏槽爆破过程，其原因是围岩夹制作用大，而其根本原因是没有爆破临空面。创造爆破临空面的方法有多种，如传统的(复合)楔形掏槽爆破和以掏槽导爆索为途径的小爆破掏槽和以超前导洞的悬臂机掏槽、以掏槽缝为目的的预切槽机等机械掏槽。

(1)现行掏槽爆破基本以斜眼楔形掏槽爆破为主，虽较大程度上减小了最大振动速度峰值，但爆破最大峰值依旧产生于掏槽爆破过程中，究其原因，未能改变因临空面缺少而受掌子面围岩夹制作用的不利影响；(2)传统的机械掏槽爆破方法，虽然有效避免了掏槽爆破所产生的振动峰值，但未将超前小导洞创造临空面的效果发挥彻底，仍有进一步减振的空间；(3)机械预切槽创造爆破临空面的方法，大大降低了施工效率，并且预切槽机不能适用于较坚硬围岩，机械设备成本高且不具有普适性；(4)后建隧道减震爆破采用超挖隧底铺设隔振层的方法，此法过度扰动中夹层围岩且对后建爆破隧道二次衬砌的稳定产生不良影响；(5)静力破碎非爆破方法，需要预切槽机进行多次切槽并配合静力破碎机及化学效应破碎，技术要求高，施工效率低。

以上现行掏槽爆破方法的虽在一定程度上减小了爆破振速，但其创造的临空面有限，且牺牲了施工效率。

发明内容

针对现有技术存在的上述缺陷，本发明提出了一种复导洞及预设复合隔振层近接隧道爆破减振施工方法。

本发明所述的复导洞及预设复合隔振层近接隧道爆破减振施工方法，包括如下步骤：

S1：先建隧道复合隔振层的设计:按照施工组织设计，先建隧道经过近距爆破影响区前，需判断先建隧道与后建隧道的隧道交叉角度，即：

当隧道交叉角度超过60°时，以最近距离位点分别向两个隧道方向铺设复合隔振层；

当隧道交叉角度小于60°时，视工况适当延长隔振层的铺设长度；

S2：先建隧道复合隔振层的预铺：先建隧道开挖时，向拱顶内轮廓范围超挖一定距离用以铺设隔振层，包括如下小步：

S21：在开挖一进尺后，首先运用喷射混凝土对围岩找平处理，随即尽快铺设中砂隔振层，其施作时，小进尺铺设，用临时支撑结构抵住，随后进行挂设钢筋网初支工作；

S22：然后铺设防水板和橡胶隔振层，即在铺设防水板与浇筑二衬之间中夹一层较薄的橡胶隔振层，并与S21中的中砂隔振层组成复合隔振层，随后通过后方紧跟的模筑混凝土二次衬砌封闭，直至完成整个超挖段的复合隔振层预铺设施工；

S3：后建隧道一次爆破前的准备：在先建隧道支护结构施作段经过近距爆破影响区后，后建隧道开挖在进入近距爆破影响区之前，将传统爆破开挖方法向复导洞爆破开挖方法进行过渡，包括如下小步：