硬岩地层深基坑开挖控制爆破施工工法

硬岩地层深基坑开挖控制爆破施工工法

中铁二局股份有限公司城通公司

1. 前言

在城市地铁施工中，基坑土方开挖进度是制约车站工期的关键因素，尤其是在硬岩地质中，如何安全高效的完成基坑土石方开挖工作是一个越来越突出的难题。

东莞地铁R2线2303B标车站底板埋深约在地下16～17.5m之间，大部分位于强、中等、微风化混合片麻岩中，局部位于硬塑状残积土层及全风化岩层中，基坑部分区域存在0-6m范围不等厚度的微风化岩石，为保证施工工期，选用了控制爆破施工工法，取得了较好的技术和经济效益。

2.工法特点

2.1采用预裂爆破技术在靠围护结构侧形成隔振破碎带，保护围护结构及基坑安全。

2.2主爆破区采用台阶松动微差控制爆破技术，有效降低爆破振速，减小对周围建筑、居民的影响。

3.适用范围

适应于基坑周边条件复杂、对爆破振动控制要求高的硬岩地质条件下深基坑开挖工程。

4.工艺原理

车站基坑爆破拟采用“一次预裂爆破+一次微差松动控制爆破技术”施工。即靠近地

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下连续墙结构1.5m范围先行施做双排孔（靠近连续墙一排为空孔）预裂爆破至设计底标高，以形成隔振破碎带，然后采取主爆区分层分段爆破至设计底标高的微差松动控制爆破以加快施工进度。

5.施工工艺流程及操作要点

5.1 施工工艺流程

据爆业主审查 机具人员配备 爆破设计 施工准备 钻 孔 果警戒防护覆盖盖 装 药 起 爆 撤除警戒 清 碴 检查处理盲炮 联接起爆网络 和地质变 公安部门审批 破爆破器材准备 效现场勘测 图5.1-1 工艺流程图

5.2 操作要点

5.2.1车站爆破施工顺序

车站爆破拟采用“一次预裂爆破+一次微差松动控制爆破技术”， ①首先施做靠近地下连续墙结构1.5米范围，采用双排孔预裂爆破至设计底标高以形成隔振破碎带，内侧炮孔不装药，起降振及增加临空面以及增加破碎带范围的作用，预裂炮孔采取间隔

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不耦合装药结构②然后再施做1部，1部掏槽给后面爆破创造临空面，爆破采取孔底连续装药结构，中间空眼不装药起到临空面作用。③周边预裂破碎带形成后以及1部掏槽创造临空面后在施做第2部，为了安全起见爆破前第一炮需缩小爆破规模至设计的一半。根据基坑岩层厚度，为确保爆破效果及降低爆破对周边建筑物及环境的影响，基坑爆破需分层分段进行。

预裂爆破带1.5m12部21松动爆破抛掷方向3部松动爆破抛掷方向4部松动爆破抛掷方向5部预裂爆破带1.5m1部2部预裂爆破带1.5m2图5.2.1-1车站基坑爆破示意图

图2：车站基坑爆破示意图 连续墙结构空预孔裂孔

图5.2.1-2预裂破碎带爆破布孔装药结构图

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图5.2.1-3创造临空面一次爆破成型炮孔布置图

预裂爆破带1.5m151315预裂爆破带1.5m1197531炮泥台阶高度H炸药

图5.2.1-4主爆区松动爆破炮孔装药图

5.2.2车站预裂爆破技术参数

采用潜孔钻进行钻孔，钻头直径为76mm规格。钻孔深度7.5m（以岩层厚7m设计），采用双排孔布置，内排空孔，预裂炮孔采取间隔不耦合装药结构。

表5.2.2-1破碎带预裂孔一次爆破装药设计参数表（按岩石厚7m设计）

炮孔序炮孔类型 号 /mm 1 内排空眼 7500 /mm 500 90 深度 距 /度 孔角度 数段量 位 /个 16 装药长单孔装同段起药卷直堵塞长度 度 药量 爆 径 /mm /mm /kg 药量/kg /mm 孔口压沙包 4