1民房调查及震动控制标准确定

考虑到下穿段线路两侧各25m内47幢民房均为危房，质量低劣，建筑材料强度较低，年久失修，房屋已经发生变形、开裂，病害严重，且居民对施工爆破影响非常敏感，应在《爆破安全规程》建议值上适当降低震速控制值。经组织专项风险评估及专家论证，最终将地表民房的震速控制标准确定为1.5cm/s。

2减震爆破开挖方案的研究与制定

确定单段最大炸药用量及代表地形、地质条件的相关参数，设计选取DK183+410～DK183+420段Ⅲ级硬质岩段作为控制爆破试验段。由于硬质岩具有较好的自稳能力，现场采用下导坑超前爆破开挖扩挖层爆破开挖方式。超前下导坑尺寸3m×3m，位于下半断面，距地表距离可增加近6～7m，有利于减轻爆破震动影响。开挖工序为:超前开挖下导坑，进尺1m，超前后续工作面2m;爆破施工扩挖层，至距拱顶约1m处，扩挖层循环进尺1.5m，超前后续工作面3m;爆破施工预留光爆层;仰拱在滞后预留光爆层50m后施工。施工工序所示。超前下导坑控爆采用四级复式楔形掏槽方式，掏槽眼深度为1.8～2.3m，雷管段数为15段，单段最大装药量6.5～8.5kg，进尺约1m;扩挖层及预留光爆层爆破参数为，钻孔深度1.5～1.9m，单段最大装药量12～15kg，进尺约1.2～1.5m。爆破施工中地表房屋监测点采用测振仪进行振速监测常规爆破方案下导坑掏槽爆破时，由于只有正面一个临空面，将发生岩石夹制作用下的强抛掷爆破，夹制爆破导致更多的爆炸波能向岩体内部传递，导致实测地表爆破振速均超出振速控制标准1.5cm/s，因此试验结果证明采用常规爆破开挖方案下穿密集民房段无法达到地表振速控制标准，需进行爆破减震技术方案研究。爆破振动控制技术分析根据反映爆破震动规律的萨道夫斯基公式，一次最大装药量Q为:Q=R3×(VK)3α(1)式中:R爆破震动安全允许距离(m);V保护对象所在地质点震动安全允许速度(cm/s);Q炸药量，齐发爆破为总药量，延时爆破为最大一段药量(kg);K，α与爆破点至计算保护对象间的地形、地质条件有关的系数和衰减指数。萨氏公式表明，质点振动速度取决于隧道埋深、一次齐爆装药量(延时爆破为最大单段药量)及爆破范围内的地形、地质条件等因素。为了减小爆破震动对保护对象的影响，降低爆破振速，在爆破方案设计时应严格控制一次齐爆或单段最大装药量，控制开挖进尺，断面分成多部开挖，减小爆破规模;同时应用目前先进的精确控制爆破技术，通过控制数码雷管的起爆时间、延期时间和合理的微差爆破时间，精确实现各段爆破错相达到减震目的;并对埋深更小、震动控制要求更高的段落，为减小导坑掏槽爆破时的震动影响(控爆试验表明此部震动影响最强)，对超前施工的导坑采用非爆破开挖技术，利用非爆开挖的导坑作为临空面，再结合扩挖层控制爆破开挖达到减低地表振速的目的。

3减震爆破开挖方案的制定

考虑下穿段各类民房对震动的敏感程度、段落内不同埋深情况和硬质岩地质条件，通过常规爆破、控制爆破、非爆结合控爆的现场工艺试验和地表民房爆破振动监测信息化施工技术验证，将下穿段落按埋深大小制定了下列减震爆破开挖方案。22.7～30m埋深段:采用超前下导坑非爆开挖扩挖层控爆方案。由于非爆开挖技术对地表几乎无震动，在埋深小、结构物抗震等级低的困难地段，采用非爆施工的下导坑作为临空面，以降低扩挖部的爆破震动，再结合扩挖层控制爆破开挖，通过振动监测结论证明了此方案的可行性。30～40m埋深段:采用下导坑超前毫秒延期电雷管三部控制爆破开挖方案。下导坑超前控制爆破(将最大振动的掏槽爆破放置在下半断面，以降低最大爆破震动对地表的影响)，第二和第三部后续利用毫秒延期电雷管控爆开挖。通过对大断面隧道分部开挖并控制电雷管各段合理的延期起爆时间以降低爆破规模从而达到控制爆破振动的目的。大于40m埋深段:采用数码雷管全断面微差爆破减震技术。通过精确控制数码雷管的起爆时间、延期时间和合理的微差爆破时间，实现精确错相，最大循环进尺控制在1.5m以下，全断面爆破开挖，以达到既能控制爆破振动又能加快施工进度的目的。

作者：谭咏麟单位：中铁二院工程集团有限责任公司