盾構(gòu)隧道基巖凸起、孤石爆破施工技術(shù)

【內(nèi)容提要】本文主要闡述在盾構(gòu)法施工隧道中，微風(fēng)化花崗巖地層對盾構(gòu)施工造成安全、工期風(fēng)險，預(yù)先對基巖凸起、孤石的部位進行爆破施工的施工工藝。【關(guān)鍵詞】盾構(gòu)隧道基巖凸起孤石爆破施工一、工程概況工程簡介廈門市軌道1號線1標(biāo)2工區(qū)將軍祠站?文灶站盾構(gòu)區(qū)間右線起點里程右YDK3+294.9，右線終點里程YDK3+835.044，右線區(qū)間長540.144m。左線起點里程ZDK3+294.901，左線終點里程ZDk3+842.444，左線短鏈17.815m,左線區(qū)間長529.782m。為了降低微風(fēng)化花崗巖地層中孤石、基巖凸起對盾構(gòu)施工造成的安全、工期等風(fēng)險，通過進行地質(zhì)情況的多次勘察，揭露隧道內(nèi)孤石的位置，采用地面布置垂直鉆孔，裝炸藥爆破隧道范圍內(nèi)的基巖凸起部位及孤石，使其成為單邊長度小于30cm的碎塊，確保盾構(gòu)掘進能正常施工。地質(zhì)情況將軍祠站?文灶站盾構(gòu)區(qū)間穿越地層主要為礫砂、粉質(zhì)粘土、全風(fēng)化花崗巖、強風(fēng)化花崗巖、中風(fēng)化花崗巖、微風(fēng)化花崗巖。受區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造和風(fēng)化作用影響，巖石風(fēng)化不均勻，中等?微風(fēng)化基巖面起伏較大，并有孤石分布。圖1ZDK3+408.000至ZDk3+471.000基巖凸起及孤石分布圖二、施工方法2.1補充勘察(1)地質(zhì)二次補勘結(jié)合原地質(zhì)勘查資料，沿線路中線進行二次地質(zhì)補充勘查。原地質(zhì)勘查孔位于線路兩側(cè)，補充第1頁共5頁勘查孔設(shè)于線路中線，間距5米。做好探測孔的保護，孤石探測孔兼做爆破孔。（2） 基巖凸起位置的判定根據(jù)原地質(zhì)勘查資料，有基巖凸起的部位有處。在補充勘查中，根據(jù)鉆孔的實際情況判斷，若某勘察孔揭示有基巖凸起，則在布孔中間增加一個孔位，使兩孔的孔距為2.5米。如判斷隧道洞身范圍存在有基巖凸起的幾率不大，則不再加密鉆孔。（3） 孤石位置的判定根據(jù)原地質(zhì)勘查資料及二次補勘資料，對“孤石”的位置進行進一步探查。以探到孤石的點為中心點向外布置鉆孔，每圈環(huán)向向外2.5米等距布置四個鉆孔。如第一圈探孔揭示有孤石，則距第一圈向外1米布置第二圈鉆孔；如第一圈探孔揭示沒有孤石，則距第一圈向內(nèi)1米布置第二圈鉆孔。依次類推至找到孤石邊界。2.2爆破孔布置根據(jù)地質(zhì)勘查情況確定的基巖凸起及孤石的位置，進行爆破孔的布孔，孔間距0.6m，梅花形布置。采用地質(zhì)鉆機打孔，孔徑為89mm。開孔之前要挖探溝調(diào)查附近管線情況，鉆孔時，鉆頭鉆穿路面水穩(wěn)層后要用洛陽鏟往下打3m，確定下面無管線后再繼續(xù)鉆孔。圖2炮孔布置示意圖2.3、取孔鉆至設(shè)計深度后，須全部清除孔中的碎石、泥沙、泥漿，并保持炮孔暢通。采用PVC管護孔，PVC管連接處及底部采用膠帶密封。在管內(nèi)注滿水，以防止PVC管上浮。做好施工記錄，并將鉆孔中取得的巖石樣品進行留存。圖3巖石樣品收集2.4、裝藥將乳化炸藥裝入PVC管中，并安放2?4發(fā)雷管，裝藥長度大于需爆破巖層厚度。藥包加工好后，起爆藥包采用尼龍線繩懸吊于爆破點的位置，且一端固定于孔口。并在繩索上系上小紅布條等明顯標(biāo)識物以做標(biāo)記，該標(biāo)記處到PVC管底部的長度等于全炮孔（覆蓋層厚度+巖石炮孔深度）深度。2人配合裝藥，1人拎藥包，雙手交換緩緩放開麻繩，1人拿炮棍慢慢壓送藥包，使藥包逐步下到炮孔底部，直至繩索上的標(biāo)記到炮孔口，若在土10cm，則即認可藥包已就位。2.5、 炮孔堵塞藥包就位后，向炮孔中慢慢倒入沙子，堵塞長度大于3m。2.6、 炮孔覆蓋由于爆破后產(chǎn)生的高壓氣體可能將炮孔內(nèi)的泥水壓出孔外，為了防止涌出的泥水飛濺和PVC護管突起，需對炮孔架空防護、重型壓蓋。采用砼預(yù)制塊，將砼預(yù)制塊放在鋼筋架上，采用叉車整體搬運，將預(yù)制塊置于爆破孔上。圖4炮孔覆蓋照片2.7、爆破網(wǎng)路炮孔采用正向裝藥起爆，起爆雷管選用兩發(fā)瞬發(fā)雷管，且分別屬于兩個電爆網(wǎng)路，兩套網(wǎng)路并聯(lián)后起爆。2.8、炸藥單耗孤石或突起巖石炸藥單耗取1.8?5.0Kg/m3。在爆破過程中為減小對地面建（構(gòu)）筑物造成較大影響，應(yīng)減小爆破孔距，增加爆破次數(shù)，控制每組爆破不超過10孔。2.9爆破效果檢測試驗爆破結(jié)束后，組織地質(zhì)鉆機在爆破區(qū)域重新鉆孔對爆破效果進行檢測，鉆孔深度為盾構(gòu)區(qū)間底標(biāo)高下1m，檢測頻率為取爆破鉆孔數(shù)量的30%。鉆孔取芯時，如發(fā)現(xiàn)長度大于30cm的巖層，則需對取芯點附近區(qū)域重新進行處理。2.10注漿因孤石處理爆破施工后，造成原路面損壞、地下土體松動，為避免推進失壓，導(dǎo)致地面坍塌，需對爆破區(qū)域采取地面鉆孔注漿，建議水泥漿液水灰比1:1，注漿孔間距與爆破孔間距一致，鉆孔深度鉸原爆破孔深度深1.0m。注漿完成后對原地面進行恢復(fù)，對于瀝青路面，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場情況對爆破注漿區(qū)域廣3m范圍內(nèi)進行清理，重新施做路面結(jié)構(gòu)。三、安全方面3.1因孤石及基巖突起預(yù)處理，為防止炮孔飛濺泥水，人員需離開炮孔40m夕卜，并需發(fā)布爆破安全告示和臨時阻斷交通。圖5臨時阻斷交通照片3.2爆破前，應(yīng)通知周圍單位和居民，送發(fā)張貼爆破告示，在各個警戒路口設(shè)置爆破警戒牌，告明爆破有關(guān)事項。3.3當(dāng)天有爆破作業(yè)時，在施工區(qū)顯眼處插一面紅旗，開始警戒時應(yīng)吹哨或鳴鑼，各警戒人員各就各位，開始警戒和斷交通。3.4當(dāng)起爆員接到各警戒點已做好警戒工作的通知時，方可指示起爆員將電火花針接上起爆器，并下達起爆指令，起爆員接到指令后，應(yīng)先吹三聲長哨，開始充電，后再吹三聲短哨起爆。3.5爆時間應(yīng)結(jié)合周圍單位和居民的作息時間情況協(xié)商制定、并報請公安局主管機關(guān)審批。四、結(jié)尾本文主要闡述在盾構(gòu)法施工隧道中，采用爆破方法對基巖凸起及孤石進行預(yù)處理的施工工