1、胶州湾湾口海底隧道青岛端接线工程,隧道施工爆破振动对建筑物影响分析阶段研究报告,青岛市市政工程设计研究院 石家庄铁道学院二七年一月,1.工程特点 2.隧道爆破振动控制技术现状 3.爆破振动控制标准及影响分析 4.临近建筑物区段隧道爆破设计及振动分析 5.一般区段隧道及洞口明挖段控制爆破设计及振动分析 6.隧道施工变形和洞室稳定性分析 7.洞口明挖段基坑稳定性分析 8.隧道衬砌结构安全性分析 9.施工进度估算 10.结论和今后工作建议,汇报内容,(1) 断面大，高跨比小：本工程三车道公路隧道断面的净空面积大于100m2，采用矿山法复合式衬砌，开挖跨度15.516.5m，高跨比0.6670.685
2、。喇叭口段最大断面内净空27.383m13.465m，净空面积288.5m2。,1 工程特点,(2) 地面建筑物密集：地面建筑密集，地中人防工事和地下管线众多。四川路地面有建筑房屋区段长1428.9m，占隧道总长的95.8。云南路地面有建筑房屋区段长1215.8m，占隧道总长的75.54。,(3)隧道埋深浅，主要穿越强微风化花岗岩地层。四川路隧道级围岩长255.1m,占隧道总长的17.1，级围岩段长195.1m，占隧道总长的13.07，：级围岩长923.8m，占隧道总长的61.91，级围岩长118.2m，占隧道总长的7.9。云南路隧道级围岩长670.7m,占隧道总长的41.7，级围岩段长0.0
3、m，占隧道总长的0.0，：级围岩长467.8m，占隧道总长的29.1，级围岩长470.7m，占隧道总长的29.2。,控制爆破振动、保护建筑物免受破坏，是土建工程中经常会遇到的问题。,2 隧道爆破振动控制技术现状,针对青岛地下铁道工程硬岩地质爆破震动对环境影响问题，总参工程兵第四设计研究院、上海同济大学和西南交通大学等单位，采用现场实测、理论分析和模拟试验等手段，先后开展了爆破震动等环境影响研究，得到重要第一手资料。,福州予山溜冰场工程：花岗岩地层2416m地下洞室，最小距离7m，6分部循环进尺1.0m，爆破效果在2.0cm/s以下。,厦门海底三车道隧道工程：下穿军队营房段，花岗岩地层，20m覆
4、土，上半断面2.0m循环进尺，爆破效果1.6cm/s以下。,厦门海底服务隧道工程：45m2洞室，下穿民房段，覆土10m和15m花岗岩，全断面循环进尺2.0m，爆破效果1.0cm/s以下。,福州乌山人防通道工程：125.4m花岗岩洞室，循环进尺1.0m，爆破效果2.0cm/s以下。,3.1 建筑物的爆破振动标准,建筑物的爆破振动安全允许标准与建筑物的重要性、建筑质量、新旧程度、自振频率、地基条件等因素有关。考虑城市居民对爆破震动的不良感觉和承受力，钢筋混凝土楼房和砖房地面以上爆破振动安全允许标准值V统一取2.0cm/s，地面下房屋基础爆破振动安全允许标准值V统一取3.0cm/s，人防工事爆破振动
5、安全允许标准值V取20.0cm/s。,3 爆破振动控制标准及影响分析,根据本工程所处围岩地质，“青岛地铁第一期工程 水清沟-青方纺医院试验段施工地质、变形量测、环境监测总结报告”（总参工程兵第四设计研究院）资料，“青岛地铁区间隧道施工爆破对地面震动的影响专题研究报告”（西南交通大学）资料和爆破安全规程（GB6722-2003）建议值。在爆破震动试验前，介质系数暂取200、震动衰减系数暂取1.6。,3.2 爆破震动计算参数,对于本工程中硬岩石三线大断面隧道，岩石爆破单位用药量按0.81.2kg/m3 。0.52.0m循环进尺时采用一中空四眼直眼掏槽。3.05.0m循环进尺时采用三中空五眼直眼掏槽
6、。掏槽眼单孔装药量0.404.0kg。0.55.0m循环进尺时辅助眼间距0.51.0m，单孔装药量0.153.20kg。0.55.0m循环进尺时周边眼单孔装药量0.081.25kg。,3.3 不同循环进尺爆破振动最小安全距离,对于地面建筑楼房，当开挖循环进尺为0.5m时，无隔震措施，隧道周边距楼房距离应在7.7m以上；对于地面建筑楼房，当开挖循环进尺为1.0m时，无隔震措施，隧道周边距楼房距离应在9.4m以上。,3.4 降低施工爆破振动的技术措施,不论是掏槽眼、辅助眼还是周边眼，其单孔装药量都与隧道开挖的循环进尺有关，循环进尺越大，单孔装药量越多，爆破引起的地面构筑物质点振动速度越大。但循环进
7、尺太小，不但影响施工进度，爆破开挖的成本也随着加大。,3.4.1 降低循环进尺,本次爆破设计当隧道周边距楼房距离10.0m以下，开挖循环进尺为0.5m；当隧道周边距楼房距离11.016.0m，开挖循环进尺为1.0m；当隧道周边距楼房距离17.020.0m，开挖循环进尺为2.0m；当隧道周边距楼房距离21.028.0m，开挖循环进尺为3.0m；当隧道周边距楼房距离28.0m以上，开挖循环进尺为5.0m。,掏槽眼是在无临空面条件下最先起爆，为达到掏槽效果，楔形掏槽多需掏槽眼同时起爆。为实现掏槽眼单孔起爆，采用大直径中空直眼掏槽方式。开挖循环进尺为2.0m以下时，采用一个中空眼四个直眼掏槽方式，开挖
8、循环进尺为3.0m以上时，采用23个中空眼46个直眼掏槽方式。以开挖循环进尺5.0m为例，直眼掏槽方式如图3-1所示。掏槽深度取为5.15m，采用三中空孔形式，装药眼直径为48mm，中空眼直径为80mm。,3.4.2 实现单孔起爆的掏槽眼形式,在隧道周边或者在其它边界，采用密集钻孔和低密度装药预先爆破形成切割缝，或密集钻孔间隔装药(两个装药孔中间的孔不装药，为空孔，主要起切缝导向的作用)预先爆破形成切割缝的控制爆破技术。,3.4.3 预裂减震爆破,由于导向空孔的存在，切割爆破时可以单孔起爆。根据工程实践，若岩石完整，能形成比较完整的切割缝，可以有效降低爆破振动速度。,预切槽是在隧道周边用带锯或
9、排钻预锯(钻)出210cm的沟槽，隔断隧道洞内爆破振动向周边传播。国外带锯式预切槽机或排钻式切槽机技术都已成熟，目前国内尚无隧道预切槽机具。但在施工中可用凿岩机具(如钻岩台车、风枪)代替预切槽机，即沿隧道周边钻出密集空孔，将隧道周边线预切断30%60%，利用该道预切断线实现减振目的。,除了上面提到的减震与隔震爆破技术外，还可以在地面沿建筑物基础周边施做隔断桩的方法，可以起到截断爆破振动波的传播路径或减小爆破振动波的传播距离，从而降低地面构筑物质点的振动速度。如隧道临近楼房，可采用钻孔灌注桩(图3-5)，按直径800mm，间距1500 mm布置。,3.4.5 隔断桩隔震技术,4 临近建筑物区段隧
10、道控制爆破设计及振动分析,受工程规模和复杂城市环境控制，旋臂式掘进机旋挖非爆破技术难以满足单轴抗压强度大于80.0MPa弱微风化花岗岩地层。因此，矿山法施工中，控制爆破和爆破隔震技术是本工程的关键技术。,4.1 四川路K2-550断面隧道控制爆破,四川路K2-550断面区段，隧道穿越微风化花岗岩，大断面隧道采用双侧壁导坑法施工。隧道下穿地面27层混凝土建筑楼房和3层砖房，隧道与地面建筑物的关系如图4-1所示。,4.1.1 断面区段工程概况,由于隧道开挖周边距地面建筑物最小距离为9.34m，在无隔措施时开挖循环进尺0.5m普通控制爆破也不能满足震动控制要求。故结合该大断面临近楼房防止施工坍塌，爆
11、破前采在隧道开挖线外侧起拱线以上整环布置环向隔振孔，隔振孔直径为128mm，中心间距为333mm，每隔一个隔振孔向孔内放置98钢管，管壁不开花孔，钢管内灌注砂浆或混凝土。,4.1.2 爆破设计,根据周边开孔岩石切断比例和以往隔振爆破实测经验，该隔振效果按爆破振动衰减25计算爆破参数，图4-2中1区、4区、7区布置掏槽孔，掏槽孔共四孔成正方形布置，孔间距a60cm，孔径D40mm，孔深L1.1m，中间设直径为80mm空孔。周边光爆眼间距a30cm，最小抵抗线W40cm，孔径D40mm。辅助眼孔间距a60cm，排间距b50cm，孔径D40mm，孔深L1.1m。底眼孔深L1.1m，单孔装药量为0.3
12、kg。该断面爆破设计参数如表4-1所示。,图4-2 K2-550断面炮眼布置,表4-1 K2-550里程隧道开挖爆破设计参数,4.2 云南路K1-260里程隧道爆破,云南路K1-260断面区段，隧道穿越弱风化花岗岩，采用台阶法施工。隧道下穿地面1栋1层砖房和3栋2层砖房，隧道左上方1.85m处有一人防工事。隧道与地面建筑物及人防工事的关系如图4-5所示。,4.2.1 断面区段工程概况,隧道开挖周边距地面建筑物最小距离为13.90m，距人防工事最小距离为1.85m。在无隔措施时开挖循环进尺0.5m普通控制爆破能满足震动控制要求。故结合该断面临近人防工事防止施工坍塌，爆破前采在3区隧道开挖线外侧环
13、布置环向隔振孔，隔振孔直径为60mm，中心间距为333mm，每隔一个隔振孔向孔内放置40钢管，管壁不开花孔，钢管内灌注砂浆或混凝土。如图4-6所示，2区和4区的爆破由人防工事计算出的爆破参数控制，其余区由地面建筑物计算出的爆破参数控制。,4.2.2 爆破设计,本段采用台阶法施工，上下台阶循环进尺均为0.5m。1区布置掏槽孔，掏槽孔共四孔成正方形布置，孔间距a60cm，孔径D40mm，孔深L1.1m，中间设直径为80mm空孔。周边光爆眼间距a30cm，最小抵抗线W40cm，孔径D40mm。辅助眼孔间距a60cm，排间距b50cm，孔径D40mm，孔深L1.1m。底眼孔深L1.1m，单孔装药量为0
14、.3kg。该断面爆破设计参数如表4-3所示。,表4-3 K1-260里程隧道开挖爆破设计,4.3 四川K1-310里程隧道爆破,四川路K1-310断面区段，隧道穿越微风化花岗岩，采用单侧壁导坑法施工台阶法施工。隧道下穿地面1栋7层混凝土楼房，隧道上方0.53m处有一人防工事。隧道与地面建筑物及人防工事的关系如图4-13所示。,4.3.1 断面区段工程概况,图4-14所示3区隧道周边距人防工事仅0.53m，普通控制爆破不能满足震动控制要求。故结合该断面临近人防工事防止施工坍塌，爆破前采在3区隧道开挖线外侧环布置环向隔振孔，隔振孔直径为60mm，中心间距为333mm，每隔一个隔振孔向孔内放置40钢
15、管，管壁不开花孔，钢管内灌注砂浆或混凝土。临左侧楼房地面施作隔震桩，桩径800mm,桩间距1500mm。同时3区隧道开挖线上布置环向预裂爆破孔，爆破孔直径为40mm，中心间距为20cm，隔孔装药，最先起爆。,4.3.2 爆破设计,图4-14 K1-310断面炮眼布置,根据周边开孔岩石切断比例和以往隔振爆破实测经验，该隔振效果按爆破振动衰减40%计算爆破参数。本段采用台阶法施工，上下台阶循环进尺均为0.5m。1区布置掏槽孔，掏槽孔共四孔成正方形布置，孔间距a60cm，孔径D40mm，孔深L1.1m，中间设直径为80mm空孔。周边光爆眼间距a30cm，最小抵抗线W40cm，孔径D40mm。辅助眼孔
16、间距a60cm，排间距b50cm，孔径D40mm，孔深L1.1m。底眼孔深L1.1m，单孔装药量为0.3kg。该断面爆破设计参数如表4-7所示。,表4-7 K1-310里程隧道开挖爆破设计,5 一般区段隧道及洞口明挖段控制爆破设计及震动分析,当R16m时，为了满足地面构筑物的振动要求，必须采取一定的隔振和减震爆破措施，详见临近建筑物爆破控制。,5.1 一般暗挖区段隧道爆破设计,5.1.1 隧道周边距建筑物不同距离时的爆破循环进尺,当16R23m时，为了满足地面构筑物的振动要求，采取了一般控制爆破措施后，为了加快施工进度，隧道开挖的循环进尺可取到1.02.0m。,当23R28m时，为了满足地面构
17、筑物的振动要求，采取了一般控制爆破措施后，为了加快施工进度，隧道开挖的循环进尺可取到3.0m。,当28R时，为了满足地面构筑物的振动要求，采取一般控制爆破措施后，为了加快施工进度，隧道开挖的循环进尺可取到5.0m。,1）对于本工程中硬岩石三线大断面隧道，岩石爆破单位用药量按0.81.2kg/m3 。0.52.0m循环进尺时采用一中空四眼直眼掏槽，3.05.0m循环进尺时采用三中空五眼直眼掏槽，掏槽眼单孔装药量0.404.0kg。0.55.0m循环进尺时辅助眼间距0.51.0m，单孔装药量0.153.20kg。0.55.0m循环进尺时周边眼单孔装药量0.081.25kg。,5.1.2 不同爆破循
18、环进尺时隧道爆破设计,2）、类围岩采用上台阶法或全面法开挖；类围岩采用台阶法开挖；类围岩的一般断面采用CD法开挖；类围岩的大断面采用双侧壁导坑法开挖。,3）隧道开挖的循环进尺取2m时，采用一个中空眼四个直眼掏槽方式，单孔装药量q1=1.5kg。辅助孔的单孔装药量q2=1.25kg，炮孔参数为a=1.0m，b=0.8m。周边孔的单孔装药量q4=0.5kg，炮孔参数为a=50cm，w=70cm。钻孔深度l=2.2m。爆破设计如图5-1和表5-1所示。,表4-7 K1-310里程隧道开挖爆破设计,图5-1 2m进尺炮眼布置,在隧道洞口处，明挖路堑的底宽约为16.5m，高约为15m，路堑的边坡比为1：
19、0.25，明挖路堑距楼房较近。例如在SC-K1-150，开挖断面距楼房的距离约为4.0m；SC-K1-185，开挖断面距楼房的距离约为8.3m；SC-K1-201，开挖断面距楼房的距离约为9.2m；若采用爆破开挖，除了要满足构筑物的振动要求，还要严格控制爆破产生的个别飞石的影响。,5.2 明挖段隧道控制爆破设计,根据路堑开挖的特点，爆区周围的环境，经多种方案分析比较，本次路堑开挖采用静态破碎剂和爆破开挖相结合的方法进行，如图5-4所示。以SC-K1-150标段为例介绍路堑的控制爆破设计。,在SC-K1-150标段，路堑的底宽为16.594m，高为13.555m，路堑的边坡比为1：0.25，开挖
20、断面距楼房的距离约为4.0m。,图5-4(a) 明挖爆眼布置横断面图,1）在靠近楼房的一侧，沿着开挖轮廓上进行倾斜钻孔，炮孔倾角和路堑的坡度一致，钻孔深度为2.2m，孔距为20cm。,5.2.1 静态破碎法,2）静态破碎剂开挖的宽度为2m，除了路堑轮廓线上钻倾斜孔，其余的炮孔均钻垂直孔，其孔距和排距取30cm，钻孔深度为2.1m，在靠近边坡的地方，根据坡度减少钻孔深度，即不能穿过边坡轮廓，又能使每次开挖的深度相同。钻孔直径为D=40mm。,3）根据施工时的温度选用一定型号的破碎剂，按照使用说明上的水灰比在塑料桶内搅拌均匀，缓慢的灌入到炮孔内直至孔口。,4）由于破碎剂有一定的腐蚀性，在搅拌破碎剂
21、时要戴上乳胶手套。同时为防止在灌注破碎剂时冲孔，应带防护眼睛。,5）为保证破碎效果，每次灌注的炮孔数为12排。,6）炮孔灌注24小时后岩石将形成纵横交错的缝隙，用人工进行清理。,5.2.2 爆破方法,在靠近楼房的一侧用静态破碎剂开挖出一道宽2m，深2m，长510m的减振沟后，在其余同一开挖水平的部分进行爆破施工时，当采用浅孔微差爆破，其爆破产生的振动不会对楼房产生影响。同时在远离楼房一侧的边坡采用预裂爆破，预裂爆破的钻孔直径为D=48mm，钻孔深度为l=2.2m，钻孔间距a=40cm，线装药密度q=0.25kg/m，装药结构为20mm小药卷+导爆索。,主炮孔采用垂直钻孔，钻孔直径D=40mm，
22、钻孔深度为l=2.1m，钻孔间距a=80cm，排距b=60cm，炸药单耗q=0.50kg/m3，单孔装药量Q=0.48kg。为了改善爆破效果，采用分段装药，底部装0.3kg，上部装0.18kg，炮孔堵塞长度l1=60cm，排间微差起爆，最大一段装药量不超过3.0kg。,5.2.3 飞石的防护,在进行主炮孔爆破时，个别碎块将脱离被爆物体飞散的很远，其飞行方向和飞行距离难以准确计算，会给爆区附近的人员、构筑物及设备造成严重威胁，应加以严格控制和防范。,为了防止飞石的产生，在爆破设计和施工时，要根据爆破条件的变化，合理确定单位炸药消耗量和爆破参数，保证炮孔的堵塞长度和质量。在爆破网路连接完毕后，在爆
23、破体上先覆盖一层炮被，然后再用编织袋装黄土压在上面。同时在爆破开挖前，在路堑和楼房之间搭建一道隔离屏障，以阻挡飞向楼房方向的个别飞石。同时加强警戒，将所有人员撤离到安全警戒范围以外。,6 隧道施工变形和洞室稳定性分析,四川路K2-380断面地面有建筑物偏压段全断面法施工,6.1 变形和洞室稳定性分析断面选择,四川路k1-170断面地面无建筑物段CD法施工,四川路k1-500断面地面无建筑物段全断面法施工,云南路K2-580浅埋、地面两侧有建筑物渡线大断面段,云南路k2+290浅埋、地面有建筑物渡线大断面段,四川路K1-310人防段,云南路K1-230人防段,采用Ansys9.1大型有限元计算程
24、序，对最不利工程环境下的典型开挖方案建立平面应变模型，并进行计算求解。模型形式为地层-结构模式，施工过程中围岩的力学行为采用四边形等参元单元模拟；初期支护采用平面梁单元模拟。考虑到施工超载，地面活载按20kPa考虑。,6.2 模拟计算方法,地层从上至下依次为杂填土(3.0m)、亚粘土(2.5m)、强风化花岗岩(10.5m)，弱风化花岗岩(7.5m)，微风化花岗岩(17.5m)。隧道穿越强风化花岗岩和弱风化花岗岩。地面两侧有建筑物3层楼房和27层楼房，楼房荷载按每层12.5 kPa计算加载，地面行车及行人荷载计算按20kPa均布荷载加载。,6.3 云南路K2-580浅埋、地面两侧有建筑物渡线大断
25、面段,6.3.2 计算模型,隧道采用双侧壁导坑法开挖，分四步开挖，开挖顺序如图6-9所示。模型横向宽为80m，底部边界离隧底20m，隧道顶部覆土为7.0m。隧道两侧边界水平约束，底部边界竖直约束，上部边界自由。应力释放率60%。共有3411个4节点四边形单元，共有节点数3398个。,(1)地表沉降和地层变位,6.3.2 计算结果及分析,分步开挖结束后地表沉降曲线如图6-10所示。拱顶总下沉值为20.6mm，左侧边墙向外侧的水平位移在6.2mm左右，右侧边墙向外侧的水平位移在6.0mm左右。,(2)支护内力,隧道施工护后，支护结构最大拉应力和最大压应力都出现在第三步开挖结束后，最大拉应力出现位置
26、在临时支护与初期支护相交处的外缘，数值为6.97MPa，最大压应力出现位置在临时支护与初期支护相交处的内缘，数值为8.61 MPa。,地层从上至下依次为杂填土(1.3m)、含粘性土粗砂(1.5m)、强风化花岗岩(4.6m)，弱风化花岗岩(6.0m)，微风化花岗岩(27.4m)。隧道主要穿越弱风化花岗岩和微风化花岗岩。地面左侧有7层楼房建筑物，楼房荷载按每层12.5 kPa计算加载，地面行车及行人荷载计算按20kPa均布荷载加载。另外在隧道斜上方有人防工事。隧道采用CD法开挖，分四步开挖，开挖顺序如图6-23所示。,6.4 四川路K1-310人防段,6.4.1 计算模型,模型横向宽为80m，底部
27、边界离隧底20m，隧道顶部覆土为8.8m。隧道两侧边界水平约束，底部边界竖直约束，上部边界自由。应力释放率60%。共有3768个4节点四边形单元，共有节点数3821个，模型网格划分具体见图6-24。,图6-24 网格划分图,(1)地表沉降和地层变位,施工结束后地表沉降曲线如图6-25所示。拱顶总下沉值为1.6mm，地表最大沉降值为1.08mm。,图6-25 隧道施工地表变形曲线,地表横坐标/m,地表变形值/mm,(2) 支护内力,隧道施工后支护结构最大主应力的最大值为2.85MPa，最小主应力的最大值为3.39 MPa。,(3) 隧道施工施工对人防工事的影响,人防工事节点布置图如图6-30所示
28、，隧道施工后引起的人防工事位移和应力如表6-3所示。,表4-7 K1-310里程隧道开挖爆破设计,注：竖向位移向上为正，横向位移向左为正。,6.5 小 结,(1)施工过程中地表沉降不大，四川路K2467断面，地表最大沉降为3.5mm，拱顶最大下沉5.4mm。云南路K0015断面，地表最大沉降为6.72mm，拱顶最大下沉9.12mm，该断面邻近地面27层建筑楼房，但地表沉降曲线相对平坦，最大倾斜值为0.0002，满足地面既有建筑的环境要求。四川路K1-310人防段地表最大沉降为1.08mm，拱顶最大下沉1.6mm，人防最大竖向变形1.58mm。云南路K1-230人防段地表最大沉降为1.05mm，
29、拱顶最大下沉1.42mm，人防最大竖向变形0.84mm。,(2)各工况下围岩基本上无塑性区，洞室稳定。,7 洞口明挖段基坑维护结构 稳定性分析,四川L路K1-240断面基坑、地面建筑楼房与明挖隧道基关系如图7-4所示，明挖基坑基坑开挖深度为16.8m，基坑坡角为76，采用土钉墙作围护结构，共设14道土钉。计算时考虑地面超载20kPa。,7.1 四川路K1-185明挖基坑围护结构,7.1.1 工程概况,图7-5 四川路K1-185明挖基坑土钉围护结构,最后一工况土钉受力和承载力及基坑稳定性 ，如图7-7和表7-6所示。,7.1.2 计算结果,图7-7 土钉维护结构整体稳定性,表7-6 土钉受力和
30、承载力及基坑稳定性,注：q钉土粘结强度；Tjk土钉所受荷载；Tuj土钉承载力；Tg土钉材料抗拉强度,8 隧道衬砌结构安全性分析,根据隧道实际地质状况，选取、级标准断面深埋；)四川路级交叉口大断面、云南路级交叉口大断面(隧道实际埋深)； SC-K1-310级、SC-K1-380级、SC-K2-210级、SC-K2-850级、YN-K1-200级、YN-K2-300级。根据隧道实际埋深和地面建筑楼房荷载，采用荷载结构模型进行计算。,各断面衬砌结构最不利荷载条件下，截面计算配筋面积均小于设计实际配筋，结构安全度和裂缝宽度满足规范要求。,9 施工进度估算,根据当前大断面高速铁路隧道（150160m2）
31、和多车道公路隧道能实现100m/月成洞米的施工水平，估算：,预切割隔振爆破：相应、级围岩：60m/月级围岩：50 m/月级围岩： 35m/月,预裂隔振爆破：相应、级围岩 80m/月级围岩 65 m/月级围岩 45m/月 各区段施工进度估算总工期约26月。,10 结论和今后工作建议,(1)青黄海底隧道接线工程隧道断面大，覆土埋深浅，地面建筑密集，地中人防工事和地下管线众多。四川路地面有建筑房屋区段长1428.9m，占隧道总长的95.8。云南路地面有建筑房屋区段长1215.8m，占隧道总长的75.54。,10.1 结论,(2)隧道主要穿越强微风化花岗岩地层。四川路隧道级围岩长255.1m,占隧道总
32、长的17.1，级围岩段长195.1m，占隧道总长的13.07，级围岩长923.8m，占隧道总长的61.91，级围岩长118.2m，占隧道总长的7.9。云南路隧道级围岩长670.7m,占隧道总长的41.7，级围岩段长0.0m，占隧道总长的0.0，级围岩长467.8m，占隧道总长的29.1，级围岩长470.7m，占隧道总长的29.2。,(3)受工程规模和复杂城市环境控制，旋臂式掘进机旋挖非爆破技术难以满足单轴抗压强度大于80.0MPa弱微风化花岗岩地层。矿山法施工中，控制爆破和爆破隔震技术是本工程的关键技术。为实现掏槽眼单孔起爆，采用大直径中空直,眼掏槽方式。在隧道周边或者在其它边界，采用密集钻孔
33、和低密度装药预先爆破形成切割缝，或密集钻孔间隔装药(两个装药孔中间的孔不装药，为空孔，主要起切缝导向的作用，预先爆破形成切割缝的控制爆破技术。根据工程实践，若岩石完整，能形成比较完整的切割缝，可以降低爆破振动速度。在有地面条件时，沿建筑物基础周边施做隔断桩的方法，可以起到截断爆破振动波的传播路径或减小爆破振动波的传播距离，从而降低地面构筑物质点的振动速度。在施工中用凿岩机具(如钻岩台车、风枪)代替预切槽机，即沿隧道周边钻出密集空孔，将隧道周边线预切断30%60%，利用该道预切断线实现减振目的。,四川路隧道地面有建筑房屋区段长1428.9m，占隧道总长的95.8，其中拟采用预切割措施区段长536
34、.1m，占隧道总长的35.93，拟采用预裂隔振措施区段长788.8m，占隧道总长的52.86。云南路地面有建筑房屋区段长1215.8m，占隧道总长的75.54，其中拟采用预切割措施区段长129.6m，占隧道总长的8.1，拟采用预裂隔振措施区段长395.8m，占隧道总长的24.59。,现阶段地层介质系数和震动衰减系数K，的选取与实际地质情况可能存在一定差异。实际爆破施工前，应深入开展地面建筑物质量调查和爆破参数试验、实测，适时调整控制爆破设计参数、修正隔振爆破方法。,(4)不论是掏槽眼、辅助眼还是周边眼，其单孔装药量都与隧道开挖的循环进尺有关，循环进尺越大，单孔装药量越多，爆破引起的地面构筑物质
35、点振动速度越大。但循环进尺太小，不但影响施工进度，爆破开挖的成本也随着加大。本次爆破设计当隧道周边距楼房距离10.0m以下，为了满足地面构筑物的振动要求，必须采取预切割隔振和减震爆破措施，开挖循环进尺为0.51.0m；当隧道周边距楼房距离10.016.0m时，为了满足地面构筑物的振动要求，必须采取预裂隔振和减震爆破措施，开挖循环进尺为1.0m时；当隧道周边距楼房距离16.020.0m时，开挖循环进尺为1.0m；当隧道周边距楼房距离20.023.0m时，开挖循环进尺为1.0m；,当隧道周边距楼房距离23.028.0m时，开挖循环进尺为3.0m；当隧道周边距楼房距离28.0m以上时，开挖循环进尺为
36、5.0m。,(5)洞内爆破施工过程中，爆破气压、噪声等影响较小，可满足环境安全要求。洞口露天爆破施工过程中，爆破气压、噪声有一定影响，施工中应严格采用控制爆破（密眼、少装药、多分段等），同时应采用爆破覆盖、防护墙等爆破安全措施。,(6)经隧道施工变形分析，施工过程中地表沉降不大。最不利条件下的四川路K2467断面，地表最大沉降为3.5mm，拱顶最大下沉5.4mm。云南路K0015断面，地表最大沉降为6.72mm，,拱顶最大下沉9.12mm，该断面邻近地面27层建筑楼房，但地表沉降曲线相对平坦，最大倾斜值为0.0002，满足地面既有建筑的环境要求。四川路K1310人防段地表最大沉降为1.08mm
37、，拱顶最大下沉1.6mm，人防最大竖向变形1.58mm。云南路K1230人防段地表最大沉降为1.05mm，拱顶最大下沉1.42mm，人防最大竖向变形0.84mm。各断面隧道施工围岩塑性小，洞室稳定。,(7)洞口明挖基坑采用锚杆、喷混凝土支护形式和设计参数合理，边坡稳定。洞口露天爆破采用静态破碎剂和爆破开挖相结合的方法进行，同时应采用爆破覆盖、防护墙等爆破安全措施，保护临近建筑物和人员安全。,(8)根据隧道实际地质状况，选取、级标准断面(深埋)；四川路级交叉口大断面、云南路级交叉口大断面(隧道实际埋深)； SC-K1-310级、SC-K1-380级、SC-K2-210级、SC-K2-850级、YN-K1-200级、YN-K2-300级。根据隧道实际埋深和地面建筑楼房荷载，采用荷载结构模型进行计算。各断面衬砌结构最不利荷载条件下，截面计算配筋面积均小于设计实际配筋，结构安全度和裂缝宽度满足规范要求。,爆破施工前，应深入开展地面建筑物质量调查和爆破参数试验、实测，适时调整控制爆破设计参数、修正隔振爆破方法。,10.2 今后工作建议,继续深入开展控制爆破方法和爆破震动理论分析。,谢谢大家,
