北京地铁隧道爆破设计施工技术.pdf

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1、轨道交通与地下工程器TrackTraffic&UndergroundEngineering北京地铁隧道爆破设计施工技术刘魁刚(北京市轨道交通建设管理有限公司,北京100068)摘要:北京地铁昌平线二期工程在十三陵镇2次地下穿山,区间隧道周边建筑物密集、环境复杂,特别是受到民房、十三陵小学及京包高速公路等周边建(构)筑物的影响,爆破设计及施工既要满足首都北京严格的爆破施工管理条例,又要最大限度地控制爆破的振动速度,施工难度很大。以北京市地铁隧道首次爆破穿山施工为例,对隧道地下爆破方案设计及施工过程中的安全控制措施进行了论述。

2、该工程隧道爆破设计与施工技术可为今后类似工程提供借鉴。关键词:地铁;隧道;爆破设计;爆破施工;安全措施中图分类号:U455.6文献标志码:B文章编号:1009—7767(2015)06—0099-06BlastingDesignandConstructionTechnologyofBeijingSubwayTunnelLiuKuigang随着北京轨道线路辐射区域的扩大,昌平线二期工程的末端线路首次进入山村地区,需穿越昌平区十三陵镇地区的2座山。山下岩石层形成于侏罗纪,经过试验.岩石最大强度达到155.5MPa,而一般建筑的

3、混凝土强度为30450MPa.这意味着岩石层最大强度是一般建筑混凝土强度的3到5倍。北京地铁首次下穿如此坚固的岩石层,采用炸药爆破就成为不二之选。同时爆破设计在满足爆破成形及施工进度的前提下严格控制爆破振速极为重要。1工程概况昌平线二期末端线路两段区间隧道分别为:1)涧头西站一十三陵景区站区间隧道暗挖段.设计里程为K0+507.950一Kl+467.690.长959.74m。其中左线隧道在里程K0+620.100—K0+819.850、右线隧道在里程K0+617.100一K0+822.850范围内穿越中、强风化灰岩施工,穿

4、越岩层段共长405.5ITI(单线)。2)出入场线区间隧道暗挖段,设计里程为K0+196.300—K0+159.600、DKO+000.000一右DK0+800.000.长836.7ITI。其中左线隧道在里程DK0+543一DKO+728、右线隧道在里程DK0+565一DK0+750范围内穿越中、强风化灰岩施工,穿越岩层段共长370m(单线)。两段穿越岩层段隧道全部位于区间隧道B型断面范围,断面设计见图1。锁脚锚管∥25.I=2.75.扛2.0m.2{曼爱8⋯

5、鳓嘲潆:2;o∞。氧}砰鼬F27006{5∞2700印姊图l涧

6、一十区间隧道岩层断面设计1.1工程地质情况区间隧道范围内地层自上而下为:①杂填土、②粉土、②,角砾层、⑩强风化灰岩、⑩。中风化灰岩。其中强、中风化灰岩根据地勘单位钻孔取芯显示.试验岩石平均饱和单轴抗压强度80.6MPa(共做7块试样);灰岩泥质胶结,岩芯呈短柱状,饱和单轴抗压强度为30.2~124.6MPa(见图2)。根据GB50307--1999((城市轨道交通岩土工程勘察规范》岩土施工工程分级标准,需用钻爆法开挖。该区间隧道无地下水。2015#Is6(11一)第33-t-辛荭故畚99器轨道交通与地下工程TrackTra

7、ffic&UndergroundEngineedng图2涧一十区间隧道岩层特性1.2周边环境条件涧头西站一十三陵景区站区间隧道穿越岩层段以山体形式在地面出露,该段区间隧道上方主要为道路(南涧路,县级道路)、果园、农田,部分地段上临近1~2层建筑物(主要为涧头村民居、十三陵镇中心小学),隧道上方有1条0300mm给水管,埋深约1m。岩层段隧道拱顶埋深为8~9m(见图3)。图3涧一十区间隧道平面囹錾“·碜翩醐潍出入场线区间隧道穿越岩层段以山体形式在地面出露,该段区间隧道上方场地较为空旷,主要为虎峪沟、西山口村龟山陵墓、果园、京

8、包高速(下穿)、1处玻璃门窗厂(距离隧道水平距离约为50m)等。隧道拱顶埋深约为6m(见图4)。摩包矗蘧.鬟薹鬻』麓巍豢黼图4m入场线区间隧道平面图2爆破方案设计2.1设计原则爆破开挖方案遵守“弱爆破、微振动、短进尺、勤100啼荭技术2015No.6(Nov.)V01.33支护”的施工原则。采用分步、分台阶开挖方案.严格控制爆破规模,以达到控制爆破质点振动速度的目的⋯。采用光面爆破,严格控制装药结构、线装药密度。为保证工程质量和施工进度要求,爆破施工每循环进尺按1.2In进行设计【21。爆破振速按照施工设计图中要求,民房控

9、制在1.0crn/s、道路控制在2.0cm/s,严格按GB6722--2003《爆破安全规程》要求,在进行用药量参数验算合格后方可实施。2.2爆破设计隧道断面分上下2个台阶进行爆破开挖。上台阶设计如下:孑L径42mm,采用楔形掏槽方式.中间钻4排掏槽孑L,垂直深度1.5171,周边采用光面爆破,孑L深1

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