地铁盾构法隧道穿越孤石处理技术

地铁盾构法隧道穿越孤石处理技术

1不动产倾斜、地面党组织生活倾斜在城市地铁的建设过程中，通过地铁的隧道通常会发现大量的单过去或单过去。如果不及时治疗，这将对构造施工产生重大影响，或延误施工时间（从半个月到半年），导致土壤坍塌和周围建筑物沉降。深圳地铁7号线7303标上沙站至沙尾站盾构区间覆盖层厚度9.5~12.4m,地质为素填土、砾质粘性土、全强风化花岗岩,设计右线里程:DK15+040.575~DK15+586.388,全长545.813m,其中在里程YDK15+205.576~YDK15+242.076段存在近36.5米长的15个大小不一的孤石群,孤石直径1~3.5m。2地面探孔爆破依据地质详勘报告,对盾构法隧道穿越的含有孤石地段,为确保盾构掘进施工的顺利进行,在盾构未到达该区段前,采取“深孔爆破法”进行预处理,即通过地质钻机或潜孔钻机对岩石进行钻孔,然后从地表将炸药安放在岩石指定位置,利用炸药爆炸产生的能量将岩石破碎、解体,深孔爆破预处理完成后,采用地面探孔对爆破效果进行检查,符合要求后将所有钻孔进行封堵,待盾构机安全通过后恢复原状地貌。由于沙石区间孤石埋深较深,约为15m,体积较大,厚度不等,为便于施工及爆破破碎效果,首先对边缘孔进行爆破,然后利用边缘孔爆破挤压周围土层产生的自由面,再对中间孔进行逐个起爆。炮孔间孔距a、排距b均为0.8m。布孔形式采用矩形或梅花桩形。爆破时,装药长度与岩石厚度相同。具体见如图1所示。3施工方法和施工技术3.1补勘孔间距根据初步设计初勘和详勘地质情况,在疑似存在孤石地段进行施工补勘,可以邀请有资质的勘探单位或原勘探单位等设计、业主认可的单位进行,补勘孔间距不超过5m,必要时进行加密至2m、1m,发现孤石后,加密补勘孔,确定孤石的范围、大小、个数。3.2布孔、钻孔、pvc(1)对孤石处理范围进行围挡封闭。(2)进行爆破方案的编制、进行专家评审(3)对钻孔工人、爆破施工人员进行技术交流,将布孔原则,钻孔允许偏差等技术要求传达给所有施工人员。(4)孔位测量定位,钻孔设备、机具及PVC套管等材料准备。(5)办理相关爆破手续,施工前应张贴爆破“安民告示”。(6)施工前对有关人员进行技术培训和安全教育,认真学习《爆破安全规程》的有关规定及《爆破方案设计》。3.3管机软件分析采用跟管钻机及地质钻机进行钻孔,孔径100mm,90mmPVC套管,套管跟管钻机成孔速度较快,但无法取出岩芯,无法对岩芯进行二次分析;地质钻机可取出岩芯,能较好地指导装药参数的调整和爆破效果情况。(1)射击孔的定位用全站仪准确测放出该批次爆破孔的各个孔位并做好相应的标志,然后钻机就位。钻机摆放必须垂直,防止穿孔。(2)孤石厚度的确定使用有经验的钻工,严格按现场工程师要求钻孔,每次钻到基岩后,记录基岩面标高,每次钻到孤石后,详细记录孤石面的标高并将炮孔编号,钻穿孤石后,记录孤石底部标高,可确定孤石的厚度,钻孔时必须作好记录。各个钻孔取出的岩芯分别放置,进行拍照、记录并进行技术分析。因爆破后,爆破区域周围的岩石会出现大量裂隙,地质钻机钻孔时常会出现严重的漏浆情况,必要时需准备水泥粉以及水玻璃以及时堵住裂隙,才能顺利钻孔。(3)孔密封炮孔钻好后,由技术人员验收,炮孔上下畅通可装入套管及药包筒为合格,并做好护壁及成孔工作,验收合格后方可装药施工。3.4爆炸施工雷管选用瞬发电雷管和导爆管雷管,炸药选用防水乳化炸药,标准直径为Φ60mm,具体根据现场的需要加工。3.4.1爆炸设计计算按照q=k·q0计算为2.93kg/m3,炸药单耗随着岩层厚度的增加和岩石夹制作用的增强应适当增大。(2)炮孔防水性能药包装在特制的PVC管体内,该起爆体须具有较好的防水性能。炮孔采用正向装药起爆,起爆雷管选用两发瞬发电雷管,且分别属于两个非电起爆网路,两套网路并联后起爆。网路示意图如图2。(3)社区主要药剂的设计本工程重点保护的建筑离爆破点最近约30米,为了保证爆破震动不影响周围建筑物的安全及居民生活,按照深圳市公安局的要求,按1.0cm/s以下进行装药设计施工,根据公式V=k(Qm/R)α反算一次爆破允许的最大装药Qmax为3.5kg。爆破作业时,须做好爆破振动和地表位移监测,及时反馈数据,并根据数据进一步调整装药量等爆破参数。3.4.2弹药和填充为了现场机械设备及施工人员的安全,装药爆区范围内必须设置警戒,施工各方须协助现场清理工作。(2)药包内容的测量药包筒加工好后,在管壁上端钻两孔,用铁丝绑定,上系测量绳,然后开始下药包。根据钻孔队提供的钻孔参数和验孔情况,确定装药底部深度N1,然后准确测量PVC管与绳索的长度之和N2,使N1=N2,将整个药包悬吊到准确的位置上,误差控制在+10㎝之内。药包就位后,用铁丝把绳索固定在套管壁上,使其不再移动。(3)回填孔,顺守消费线装药完成后,朝孔内填碎米石至指定位置,孔内应填满。爆破孔装药、填塞完成后,将导线理顺至安全位置。所有炮孔填塞完成后,需按设计进行覆盖防护。3.4.3爆炸网连接起爆网络的联接必须在爆破区域装药堵塞全部完成和无关人员全部撤至安全地点之后,由有经验的爆破技术工程人员和爆破员按设计方案进行连接。3.4.4爆破结构现场作警戒为了保证爆破施工的安全,在爆破作业前在主要位置张贴爆破“安民告示”。在爆破施工作业时以爆破中心周围50米为警戒线进行安全警戒,统一爆破警戒信号和起爆信号,爆破前派人员进行清场工作,确保现场所有人员撤离至安全地带,由各警戒点警戒人员发信号通知爆破班组长警戒完毕。班组长下达准爆命令。爆破员要鸣哨示警两次,每次吹三次长音哨子,确认安全后方可起爆。(1)爆炸令一旦全部警戒工作完成,由爆破班长再次联络各警戒点,确认无误后,下达起爆命令。(2)警告爆破完毕,经技术人员检查现场无误后,由爆破班长下达解除警戒命令。3.4.5沙包+铁身防护体系地下深孔爆破不会有飞石产生,只有在爆破后产生的高压气体会将炮孔内的泥浆压出孔外,为了防止涌出的泥浆飞溅,根据以往工程的成功经验,爆破作业时,采取沙包+铁板的联合防护体系。3.4.6导通、wlp、火炬(1)确立作业现场爆炸物品领用登记制度。(2)确立爆炸物品清退回库制度,爆破器材实行“早送晚收”制度,即早上送货,下午回收。(3)严格按炮孔布置图钻孔、验收、装药。(4)电雷管起爆时必须事先检测导通、电阻状况,同次起爆电雷管电阻相差必须符合《爆破安全规程》规定。连线完毕后要进行导通检测,确认导通后方可起爆。(5)保险柜储存当天所需火工品,火工品运输、储存、领用、登记、回收等按《爆破安全规程》(GB-6722-2003)和深圳市公安局的规定执行。(6)爆破员、仓管员、安全员等必须持证上岗。3.5岩芯厚度检验孤石处理后的爆破质量通过地质钻机钻孔取芯进行验证,以抽取出的完整岩芯单向长度≤30cm为合格。隧道纵向每5延长米抽检一个孔,如果抽检区域不合格,则补孔进行二次爆破。4经济效益与社会效益深圳地铁7号线7303标上沙站至沙尾站盾构