[发明专利]一种下穿重要文保建筑硬岩隧道爆破开挖方法

说明书

本发明公开了一种下穿重要文保建筑硬岩隧道爆破开挖方法，本发明通过采用水压切缝装置进行预裂爆破的方式形成减震预裂缝，削弱了掏槽孔爆破的振动波传播，降低重要文保建筑受到的爆破振动；能够充分利用水楔效应和切缝管的聚能作用，提高成缝效果同时降低了炸药用量，从而降低了预裂孔爆破本身的爆破振动；采用九孔锥形分段延时水压掏槽方式，进行分段爆破的方法，降低了单响药量，显著降低了爆破震动；且采用水压爆破，降低了单孔药量，进而降低最大单响药量，可以达到降低爆破振动的效果；同时利用水的不可压缩性和水楔效应，增加了破岩力量，改善了掏槽效果。

技术领域

本发明属于隧道开挖技术领域，具体涉及一种下穿重要文保建筑硬岩隧道爆破开挖方法。

背景技术

在隧道开挖方法中，硬岩隧道大多选择钻爆法进行开挖。当隧道下穿重要的文物保护建筑时，需要对爆破震动进行十分精准的控制，以避免爆破震动对文物保护建筑构成损伤。根据《爆破安全规程》(GB6722-2014)的规定，一般古建筑与古迹的安全允许质点振动速度为0.1～0.5cm/s之间。为确保安全，通常要求爆破振动安全允许质点振动速度小于0.1cm/s。而相对的，一般民用建筑的安全允许质点振动速度只需要控制在小于1.5cm/s即可。这表明，下穿重要文保建筑硬岩隧道的爆破开挖，对爆破振动的控制要求与下穿一般民用建筑相比大大提高。而当隧道爆破岩体为硬岩时，根据《爆破安全规程》(GB6722-2014)的规定，其K、α(即与爆破点至保护对象之间的地形、地质条件有关的系数和衰减指数)值，相比软岩更小，这表明爆破振动波在硬岩的衰减较软岩更为缓慢，因此，对爆破振动的控制显得尤为重要。如何有效的控制爆破振动并兼顾工程开挖进度，提高施工效率，改善爆破效果，是此类隧道爆破开挖的关键问题。

目前对于下穿重要文保建筑硬岩隧道的爆破开挖减震方法可以分为以下几种：

其一，减小循环进尺，并采用微差爆破的方法，以此减小最大单响药量，以减弱爆破振动大小，保护隧道上方文物建筑。

其二，采用预裂爆破技术，先形预裂缝，以此削减、阻断爆破振动波的传播，减弱爆破震动对隧道上方文物建筑的损伤。

采用上述方法能在一定程度上减弱爆破震动的大小，但是上述方法存在一定缺陷：

首先，减小循环进尺，延缓了施工进度，降低了施工效率，增加了成本。再者，在硬岩中进行爆破，充分的掏槽有利于减少岩石夹制作用，降低爆破振动并改善爆破效果，因而需要尽可能的提高掏槽效果。

综上所述，在下穿重要文保建筑硬岩隧道爆破开挖，需要有效的控制爆破振动，同时改善爆破效果，兼顾施工进度，降低经济成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种下穿重要文保建筑硬岩隧道爆破开挖方法，通过采用水压切缝装置进行预裂爆破的方式形成减震预裂缝，削弱了掏槽孔爆破的振动波传播，降低重要文保建筑受到的爆破振动；能够充分利用水楔效应和切缝管的聚能作用，提高成缝效果同时降低了炸药用量，从而降低了预裂孔爆破本身的爆破振动，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种下穿重要文保建筑硬岩隧道爆破开挖方法，包括如下步骤：

S1、以掌子面中心线对称布孔；

S2、采用水压切缝装置进行预裂爆破，首先对称起爆预裂孔；

S3、采用九孔锥形分段延时水压掏槽方式，对称起爆掏槽孔；

S4、对称起爆辅助孔；

S5、对称起爆周边孔；

S6、爆破震动监测和分析，

S7、调整最大单响药量和循环进尺。