地鐵礦山法小凈距隧道施工施工技術(shù)

（中交二公局，陜西 西安 710016）

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國(guó)地鐵施工的突飛猛進(jìn)，礦山法小凈距隧道施工也被廣泛采用，用于地鐵出入場(chǎng)線(xiàn)交匯處的隧道施工。推動(dòng)了地鐵的發(fā)展，催進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和出行的便利。如何安全、高效的完成地鐵小凈距隧道的施工凸顯的尤為重要。

1 工程簡(jiǎn)介

本文將以深圳地鐵8 號(hào)線(xiàn)一期鹽深區(qū)間小凈距礦山法隧道施工為例。主要闡述在此段小凈距隧道中所采用的爆破工藝和爆破輔助措施以及在初期支護(hù)和二襯施工過(guò)程中的通病防治措施。此段最小凈距為0.7 米，凈距為0.7～5 米；長(zhǎng)度約60 米，最小埋深約10 米。此段圍巖等級(jí)為Ⅳ級(jí)，巖層為凝灰?guī)r，上覆人工填土。

2 爆破開(kāi)挖

①小凈距隧道鄰近車(chē)站，位于城市主干道之下，一般埋深較淺，隧道頂部路面車(chē)流量大。不宜大進(jìn)尺掘進(jìn)。宜重新調(diào)整爆破方案，嚴(yán)格遵守隧道開(kāi)挖的十八字方針“管超前、嚴(yán)注漿、短開(kāi)挖、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測(cè)?！薄Ｔ诔靶?dǎo)管的支護(hù)下，采用每循環(huán)掘進(jìn)0.5～1 米，整個(gè)斷面分6 部分的開(kāi)挖工法開(kāi)挖掘進(jìn)。嚴(yán)格控制開(kāi)挖順序及進(jìn)尺。如下圖所示：

②爆破參數(shù)：掏槽孔孔深（斜眼）0.7～1.2m，間距0.5 米，布孔6 個(gè)。單孔藥量為0.5kg（根據(jù)孔深及爆破振速適當(dāng)調(diào)整）。其它孔孔深均為0.6～1m，間距0.3～0.4 米布置。單孔藥量為0.2～0.3kg。在掏槽孔中間布4～6 個(gè)空孔，以改善掏槽效果[3]。裝藥采用炮泥或者錨固劑封堵炮孔。此段全部采用電子數(shù)碼雷管爆破。

③爆破輔助工作

爆破規(guī)范要求爆破振速在初支完成的臨近隧道內(nèi)檢測(cè)的振速不得超過(guò)5cm/s；在二襯施工完成，砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的臨近隧道內(nèi)檢測(cè)的振速不得超過(guò)8cm/s。每次爆破需確定好爆破時(shí)間安排專(zhuān)人去相鄰的隧道內(nèi)在距爆破點(diǎn)距離最近處檢測(cè)爆破振速，以及觀測(cè)相鄰隧道內(nèi)二襯表面的裂紋變化及發(fā)育情況，如出現(xiàn)異常將采取減少裝藥量、縮短爆破進(jìn)尺等措施以保證施工完成的相鄰隧道內(nèi)的結(jié)構(gòu)物使用壽命。當(dāng)爆破臨近車(chē)站進(jìn)入車(chē)道上時(shí)，要求測(cè)量提前放出地面對(duì)應(yīng)的中線(xiàn)及里程樁號(hào)，一方面是爆破時(shí)用于檢測(cè)爆破振速。一方面是爆破時(shí)提前警戒，阻擋車(chē)輛及行人靠近爆破點(diǎn)，爆破結(jié)束后觀測(cè)路面是否有變形及裂紋。如無(wú)特殊情況及時(shí)恢復(fù)交通，如有情況及時(shí)采取相應(yīng)措施進(jìn)行處理。

小凈距段落監(jiān)測(cè)點(diǎn)加密為5 米/道，檢測(cè)頻率不少于2 次/天，及時(shí)的反饋監(jiān)測(cè)信息，以便于更好的指導(dǎo)施工和減少隱患。

尤其是礦山法隧道施工在爆破的過(guò)程中要結(jié)合具體情況選擇相對(duì)應(yīng)的炸藥類(lèi)型，安裝方法，以及起爆方法和爆破參數(shù)等相關(guān)內(nèi)容，要對(duì)其進(jìn)行科學(xué)合理的選擇和設(shè)計(jì)，這和爆破成效以及對(duì)于既有隧道的影響有著十分緊密的聯(lián)系，而相關(guān)因素也就稱(chēng)之為爆破源特性。通過(guò)相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和實(shí)踐論證，可以看出，在爆破的過(guò)程中所涉及的當(dāng)量有著很大的差異性，在這樣的情況下，所產(chǎn)生的波長(zhǎng)作用，時(shí)間頻率等等也有著巨大的差異性，所以，巖體相同的情況下，所采用的爆破員當(dāng)量不同，對(duì)于巖體產(chǎn)生的影響和呈現(xiàn)的效果也有著很大的差異性。因此，針對(duì)這樣的情況，就需要從實(shí)際出發(fā)選擇與之相對(duì)應(yīng)的爆破當(dāng)量。除此之外，因?yàn)楸品绞?、振速與藥量等相關(guān)內(nèi)容所呈現(xiàn)出的關(guān)系，有著很大的差異性。通過(guò)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析能夠看出，針對(duì)不同爆破方式而言，振速有時(shí)與藥量立方以及藥量的平方根呈現(xiàn)正比例的關(guān)系，不同的起爆順序、爆破孔的布控方式等相關(guān)內(nèi)容，所呈現(xiàn)出的爆破效果都有著很大的差異性。當(dāng)然有時(shí)地質(zhì)條件也是一個(gè)方面，施工現(xiàn)場(chǎng)所涉及的地質(zhì)條件對(duì)爆破效果有著十分關(guān)鍵的影響，同時(shí)對(duì)于既有隧道所產(chǎn)生的影響也特別重大。從根本上來(lái)講，地質(zhì)條件的影響主要體現(xiàn)在地質(zhì)材料和地質(zhì)構(gòu)造等相關(guān)方面，因?yàn)榈刭|(zhì)條件的差異性從某種程度上來(lái)說(shuō)也決定著隧道的強(qiáng)度和穩(wěn)定度等等。復(fù)線(xiàn)隧道與既有隧道兩者之間的地質(zhì)層構(gòu)造，會(huì)在很大程度上影響到爆破應(yīng)力波的傳播，所以在具體操作環(huán)節(jié)實(shí)施復(fù)線(xiàn)隧道施工的過(guò)程中要充分考慮到地質(zhì)層結(jié)構(gòu)、地質(zhì)材料等相關(guān)內(nèi)容，并切實(shí)采取相對(duì)應(yīng)的防范措施，避免對(duì)于既有隧道造成負(fù)面影響[4]。

因此在具體的施工中就要選取高質(zhì)量的監(jiān)測(cè)儀器，要想充分把握施工爆破過(guò)程中對(duì)于既有隧道的影響，并采取切實(shí)可行的措施進(jìn)行應(yīng)對(duì)，就需要著重做好檢監(jiān)測(cè)工作，可以有針對(duì)性的應(yīng)用相對(duì)應(yīng)的監(jiān)測(cè)儀器，例如，可用UBOX-5016 爆破振動(dòng)智能檢測(cè)儀以及與之相對(duì)應(yīng)的水平垂直速度傳感器。此類(lèi)設(shè)備和傳統(tǒng)儀器進(jìn)行對(duì)比，有著十分顯著的優(yōu)勢(shì)，它可以不用到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量，對(duì)工作程序進(jìn)行極大的簡(jiǎn)化，同時(shí)應(yīng)用更為簡(jiǎn)單方便，不依賴(lài)現(xiàn)場(chǎng)交流電就可以正常運(yùn)行，并匹配計(jì)算機(jī)大批量的數(shù)據(jù)處理技術(shù)和模塊，這樣能夠針對(duì)各類(lèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行高質(zhì)量、快捷性的處理，以此確保監(jiān)測(cè)質(zhì)量和效率得到顯著提升，使監(jiān)測(cè)效果得到質(zhì)的改善。同時(shí)要科學(xué)合理的布置爆破監(jiān)測(cè)點(diǎn)，在具體的布置過(guò)程中，要充分考慮到各類(lèi)因素，確保監(jiān)測(cè)點(diǎn)能夠設(shè)置在最靠近爆破中心的位置，也就是說(shuō)，在既有隧道內(nèi)每間隔60cm 處布置相對(duì)應(yīng)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，與此同時(shí)，在新建的隧道掌子面處也要設(shè)置相對(duì)應(yīng)的檢測(cè)點(diǎn)和3 個(gè)傳感器，在避車(chē)洞內(nèi)的墻中、墻下、既有隧道襯砌爆破的側(cè)邊墻等相關(guān)部位進(jìn)行設(shè)置，同時(shí)針對(duì)方向也要進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，分別設(shè)置為切向、徑向、垂直。然后利用傳感器針對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行傳送，通過(guò)這種方式就能夠及時(shí)有效的掌握相關(guān)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行精準(zhǔn)明確的分析和判斷。在針對(duì)相關(guān)位置進(jìn)行定位之后，要科學(xué)合理的進(jìn)行安裝，確保監(jiān)測(cè)設(shè)備能夠安裝到位，符合應(yīng)用要求，以此確保數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)更為精準(zhǔn)，更具有相對(duì)應(yīng)的參考性。

另一個(gè)方面從根本上有效監(jiān)測(cè)好爆破時(shí)振速，為了充分保證爆破過(guò)程中振速監(jiān)測(cè)更科學(xué)合理，更為精準(zhǔn)，需要配備專(zhuān)業(yè)人員對(duì)每次爆破的振速都要著重做好監(jiān)測(cè)工作，并嚴(yán)格細(xì)致的記錄相關(guān)數(shù)據(jù)信息。同時(shí)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)的調(diào)整爆破尺度和相關(guān)參數(shù)等等，以此使既有隧道的爆破振速影響程度能夠得到切實(shí)的監(jiān)測(cè)，進(jìn)而從根本上保證既有隧道的安全性和穩(wěn)定性。同時(shí)要全面細(xì)致地分析和探究振速監(jiān)測(cè)結(jié)果針對(duì)新建隧道挖掘環(huán)節(jié)的爆破而言，對(duì)既有隧道所造成的影響和震動(dòng)，與露天環(huán)境下爆破所產(chǎn)生的震動(dòng)所產(chǎn)生的震動(dòng)有著巨大的差異性，利用位置傳感器可以獲得相關(guān)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，爆破對(duì)于既有隧道內(nèi)墻體不同位置所形成的震動(dòng)速度也有著巨大的差異，針對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和探究，可以看到，通常情況下振動(dòng)最大值是在掏槽眼部位，所以在具體施工環(huán)節(jié)就需要對(duì)于掏槽眼部位所涉及的施工方式不斷的改進(jìn)和優(yōu)化，結(jié)合具體情況，在最大程度上有效減少爆破震動(dòng)對(duì)其的負(fù)面作用和影響。

3 初期支護(hù)

此段小凈距隧道施工的設(shè)計(jì)參數(shù)加強(qiáng)。鋼架間距由0.75 米調(diào)整為0.5 米，超前小導(dǎo)管由3 米調(diào)整為2.5 米，搭接不小于1 米。鎖腳錨管數(shù)量增加，上下臺(tái)階都設(shè)置鎖腳錨管。

爆破開(kāi)挖完成后及時(shí)施工初期支護(hù)，加密監(jiān)控量測(cè)點(diǎn)及監(jiān)測(cè)頻率。同步緊跟下臺(tái)階和仰拱的封閉施工，控制隧道的沉降變形及保證周邊建筑物和車(chē)行道的安全，保證施工安全。

初期支護(hù)施工必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)參數(shù)施工。嚴(yán)控鎖腳錨管施工能有效的防止拱腳沉降和初期支護(hù)產(chǎn)生裂縫。嚴(yán)格控制拱架的垂直度，以保證上下臺(tái)階拱架的間距均勻和上下臺(tái)階連接板連接質(zhì)量。拱架拱腳采用石塊或者砼塊墊實(shí)，然后拱腳采用砂層覆蓋，既能防止拱架連接板因鑿除噴射砼產(chǎn)生變形，也能提高下臺(tái)階拱架施工效率?？刂坪帽瞥吠冢员ＷC噴射砼的厚度要求和杜絕初期支護(hù)和巖面之間產(chǎn)生空洞現(xiàn)象。

初期支護(hù)施工完成后要及時(shí)對(duì)初支背后進(jìn)行回填注漿，能有效的填充初支背后的不密實(shí)處及有效的遏制初支滲漏水情況。防止初支的驗(yàn)收工作滯后，影響二襯施工的推進(jìn)速度。

4 二襯施工

①明暗挖交界處更容易出現(xiàn)滲漏的情況，因此二襯防水的施工也是至關(guān)重要的工序。防水層的施工要在基面處理平整，沒(méi)有突出尖銳物方可施工。防水板布設(shè)要求松緊適度，保證既能密貼初支面又不至于鼓包。防水布的搭接寬度不小于100mm，采用自動(dòng)爬焊機(jī)雙縫焊接，焊接爬行速度控制在0.1～0.15m/min，每條焊縫的有效寬度不小于10mm?？刂坪煤附訙囟群团佬兴俣?，保證焊縫質(zhì)量[5]。焊縫檢測(cè)采用充氣法檢測(cè)，用打氣筒充氣，至壓力達(dá)到0.25MPa 時(shí)，穩(wěn)壓15min，壓力降在10%以?xún)?nèi)，則焊縫質(zhì)量合格；若壓力降超過(guò)10%，應(yīng)找出焊縫質(zhì)量不合格的地方重新焊接，重復(fù)檢測(cè)，直至壓力降符合要求。

②二襯鋼筋的施工必須做好防水板和縱、環(huán)向止水帶成品的保護(hù)。鋼筋安裝外側(cè)定位鋼筋和防水板之間設(shè)置砼墊塊。二襯鋼筋安裝必須在鋼筋兩端安裝塑料保護(hù)套或者設(shè)置能有效保護(hù)防水板免受鋼筋直接接觸保護(hù)設(shè)施。鋼筋焊接時(shí)在防水板和焊接鋼筋之間設(shè)置防火毯或者木板，將水管接至鋼筋焊接處，小邊墻頂部用水濕潤(rùn)，保證焊接質(zhì)量的同時(shí)必須要保護(hù)好防水板。二襯鋼筋安裝，要避免縱、環(huán)像止水帶的損傷，尤其是要保護(hù)好縱向止水帶不被踩踏，可以采用在縱向止水帶兩邊采用方木夾墊，有效保護(hù)止水帶。

③二襯砼施工嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)參數(shù)施工。做好隧道的測(cè)量工作，避免二襯施工產(chǎn)生偏壓現(xiàn)象。嚴(yán)格控制二襯施工厚度，保證二襯受力均勻。嚴(yán)控砼標(biāo)號(hào)和防水要求，嚴(yán)禁私自改變配合比，降低砼的防水等級(jí)和標(biāo)號(hào)，造成二襯滲漏水現(xiàn)象，以至于影響行車(chē)安全。

④為防止隧道和車(chē)站相接處二襯滲水滴在接觸網(wǎng)，影響行車(chē)安全。二襯砼的施工需伸出洞門(mén)環(huán)粱10～15cm，澆筑完砼后在最外側(cè)拱圈上砌筑一圈小擋水坎，若明暗挖交接處有滲水，則會(huì)順擋水坎流入軌道兩側(cè)的排水溝內(nèi)。

5 二襯驗(yàn)收要求拱墻部位不得有明水，任意100m2 防水面積的濕漬不應(yīng)超過(guò)3 處，單個(gè)濕漬的最大面積不應(yīng)大于0.2m2。二襯回填堵漏也是非常重要的，要選用有專(zhuān)業(yè)資質(zhì)的注漿隊(duì)伍和符合要求的注漿材料。需經(jīng)過(guò)3 遍水泥漿注漿回填堵漏。小面積的滲水用環(huán)氧樹(shù)脂注漿堵漏（嚴(yán)禁使用聚氨酯材料和堵漏王堵漏，不得對(duì)隧道滲漏水部位進(jìn)行烘烤應(yīng)付驗(yàn)收工作）。

5 結(jié)語(yǔ)

地鐵隧道施工環(huán)境復(fù)雜，在城市地鐵施工過(guò)程中遇到的任何問(wèn)題都必須以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和科學(xué)的施工方案來(lái)作為施工的保障。小凈距隧道的施工亦是如此。此文為同類(lèi)的地鐵小凈距隧道施工提供參考！