1减震放炮开挖方案

放炮施工扩挖层，至距拱顶约1m处，扩挖层循环进尺1m，超前后续工作面1.5m;(3)放炮施工预留光爆层;仰拱在滞后预留光爆层50m后施工。施工工序如图3所示。预留扩挖层及光爆层采用控制放炮，钻孔深度1～1.5m，单段最大装药量12～15kg，进尺约1～1.5m。采用该开挖方案施工月进度能保证在40m左右。“周边钻孔取芯切割+中心钻孔劈裂破岩”工法中铁二院进行了多种非爆开挖技术的适用性比较，结合地区硬质岩层特征及现场施工机具配置情况，并结合控制投资、保证工期的目的，在超前下导坑开挖中首次应用了“周边钻孔取芯切割+中心钻孔劈裂破岩”新型隧道非爆开挖工法。下导坑非爆开挖具体工序为:采用人工手持取芯钻机沿超前导坑轮廓线钻孔取芯，超前导坑位于隧道下部，尺寸3m×3m，钻孔孔径15cm，孔中心间距13cm，孔钻深度50cm，钻孔取芯在周边形成连续槽道临空面;采用YT28钻孔机在导坑内钻设劈裂孔，钻孔间距40cm，钻孔深度2m，以满足4个取芯钻循环作业;利用液压劈裂机按由外向内顺序劈裂岩体，最后机械或人工装碴出碴。下导坑钻孔布置如图4所示振速监测及结论地表民房各监测点处通过设置UBOX－5016型放炮震动智能监测仪对扩挖层及光爆层放炮施工进行现场振速监测，该方案部分里程最大放炮振速监测由于采用“周边钻孔取芯切割+中心钻孔劈裂破岩”非放炮工法开挖出超前导坑，为后续扩挖层和光爆层控制放炮提供临空面，可起到理想的降震效果，地表最大放炮振速为0.596～1.474cm/s，均未超过振速控制值1.5cm/s。这证明采用下导坑非爆开挖结合控爆扩挖方案能满足埋深小、结构物抗震等级低的困难地段的振速控制要求，同时能兼顾施工进度及控制工程投资。

2下导坑超前毫秒延期电雷管三部控爆开挖方案

下大导坑超前为第一部，扩挖层为第二部，光爆层为第三部，下导坑超前扩挖层2～3m，扩挖层超前光爆层3～5m。在控制单段最大用药量的同时，利用电雷管的起爆时间精度偏差小的特点，设置每个雷管的合理延期，实现炮孔单响，使放炮应力波实现叠加，精确放炮错相减震。电雷管起爆时间精度高，使炮孔间准静态应力场叠加，隧道周边按三孔齐响和两孔齐响分组，自拱顶向下间隔连续起爆，实现光面放炮减震。振速监测及结论一步下导坑拉槽垂直振速最大，达1.043cm/s，扩挖层和光爆层地表振速只有0.232～0.316cm/s，证明大断面隧道采用毫秒延期电雷管分部控爆开挖能达到有效减震目的。断面分为二部或三部开挖应根据地表建筑物情况和地层岩性、覆盖层厚度选用，相对来说，超前下导坑的三部开挖法更有利于放炮降震。

3点火雷管全断面微差放炮减震方案

点火雷管控制放炮方案特点在本工点中采用国产有自主产权的隆芯一号TM点火雷管，点火雷管区别于普通电雷管的本质在于用一个微型电子控制器取代了电雷管中的化学延期药与电点火元件，具有高安全、高精度、在线可编程、宽延期的优点。全断面点火雷管微差控爆开挖工法的炮孔布置如图7所示。点火雷管通过精确控制雷管的起爆时间、延期时间和合理的微差放炮时间，实现精确错相，使实现利用爆炸应力波的叠加成为可能。实践证明，相对于普通雷管放炮，点火雷管引起的放炮震动降低60%，炮眼利用率达到98%，降低了振速，改善了放炮块度，同时降低了对围岩的扰动。点火雷管放炮效果对比及监测结论点火雷管与普通雷管放炮效果对比所示，点火雷管和普通雷管的爆炸波衰减效果对比所示，点火雷管、普通雷管的监测振动波形。采用点火雷管能实现隧道全断面微差放炮快速施工，施工月进度能达到100m，地表震动效应低，经放炮震动智能监测仪现场监测可实现超130m2的隧道全断面减震放炮，在33m以上埋深条件下地表振速控制在1.0cm/s以下。隧道点火雷管延期为700ms时，掏槽微差放炮时间为4ms左右时，即3～5ms时减震效果最好，每批次炮排内炮眼间延期间隔为2～3ms。

4结论

在埋深小、结构物抗震等级低的困难地段可起到理想的降震效果，地表最大放炮振速满足振速控制标准，同时能兼顾施工进度及有效控制工程投资。对时速200km双线铁路隧道断面，在埋深约为2～3倍洞径情况下，采用下导坑超前毫秒延期电雷管三部控制放炮开挖技术，利用毫秒延期电雷管起爆精度偏差小的特点，设置每个电雷管的合理延期时间，实现炮孔单响，使放炮应力波实现叠加，精确错相减震，使地表放炮振速满足控制标准。应用点火雷管，合理布置隧道全断面减震炮眼和放炮参数，采用隧道楔形掏槽炮孔单响放炮减震设计，再通过对每个炮眼的雷管进行延时设置，选择精确的起爆、延期和合理的微差放炮时间，实现放炮错相减震，可实现超130m2的隧道全断面减震放炮，在33m以上埋深条件下地表振速控制在1.0cm/s以下，同时实现隧道全断面快速化施工。在渝利铁路长洪岭隧道下穿密集民房段工程实践中开展浅埋硬质岩层隧道放炮减震技术研究，成功建成了特长高风险隧道，确保了大量地表建筑物的安全正常使用，避免了大量的拆迁安置，环境、经济、社会效益十分显著，直接节约工程建设经费4510万元。

作者：刘佳林邓丽华单位：陕西省放炮总局