一种使用地铁隧道爆破减振装药结构的高效爆破减振方法与流程

本发明涉及隧道施工，具体涉及一种使用地铁隧道爆破减振装药结构的高效爆破减振方法。

背景技术：

1、地铁隧道是一种用于城市轨道交通的隧道设施，它是隧道中的一种类型，通常位于地表以下，用以支持地铁系统的运行，随着城市轨道交通的迅猛发展，地铁隧道施工越来越多，减小乃至消除隧道钻爆法开挖地下岩体时邻近建(构)筑物的振动效应一直是爆破工程和地下工程领域致力于解决的重要课题。

2、现有技术中城市复杂环境下进行钻爆法施工存在以下缺点：(1)爆破进尺受限，尤其是在对地铁隧道爆破规模和振动控制要求极其严格的地区，单次循环进尺限制为一定范围，造成施工成本的增大，如何在振动控制下适当增加爆破循环进尺和施工效率意义重大；(2)紧邻城市闹市区以及各类建构筑物密集的敏感区域，大断面地铁车站爆破振动难以实现精准控制；(3)爆破区域围岩节理发育条件下，当爆破振动过大时围岩松动圈大，局部掉块多，地铁隧道施工安全风险高，现有的短进尺微差爆破、预裂爆破、采用复合掏槽及利用爆炸应力波干扰等以降低及控制爆破振动强度，但此类措施因需缩短单次循环进尺和过度使用工业电子雷管等，进而导致隧道掘进效率降低、工程成本增加，难以进一步推广应用。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种使用地铁隧道爆破减振装药结构的高效爆破减振方法，解决现有技术施工成本增大，大断面地铁车站爆破振动精准控制难，隧道掘进效率降低，难以进一步推广应用的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种使用地铁隧道爆破减振装药结构的高效爆破减振方法，具体步骤包括：

3、s1：于隧道开挖掌子面关键部位布置空孔；

4、s2：在炮孔孔底预留空间并放置长度为3-5cm的间隔材料；

5、s3：将隔振材料粘贴于药柱上，并将其和炸药一同放入炮孔，直至与孔底间隔材料接触；

6、s4：装药后使用水沙袋进行填塞，使用工业电子雷管逐孔起爆。

7、优选的，所述步骤s1中将部分空孔布置在掏槽孔孔间连线中心处，另一部分空孔布置在掏槽孔与上方辅助孔中间，距掏槽孔间距为40cm。

8、优选的，所述步骤s3中装药过程保持隔振材料对准需要控振方向。

9、优选的，所述隔振材料放置于偏向地表一侧。

10、优选的，所述s4中逐孔起爆顺序为首先起爆掏槽孔，此后依次为辅助孔-底板孔-上方辅助孔-周边孔，保证先爆孔能为后续炮孔提供充分的自由面条件。

11、优选的，所述s4中逐孔起爆延期时间的确定流程如下：首先通过公式错峰减振计算公式n＝0,1,2,3,4,5.......和波峰波谷干扰叠加公式：n＝0,1,2,3,4,5.......综合获得δt的计算方法，然后通过现场单孔试爆试验获取爆破振动曲线周期t和n，进而得出δt的范围，最后通过理论和现场爆破振动监测试验结果(地表测点峰值振速和平均振速)综合确定与现场围岩条件相匹配的δt取值。

12、优选的，所述布置在掏槽区域减振孔数量与掏槽孔数量一致，且位于掏槽孔孔间中心处，另一部分掏槽孔布置在掏槽孔正上方岩体中，空孔与掏槽孔和辅助孔的间距为40cm。

13、优选的，所述减振空孔均为直孔，其孔径和孔深和装药炮孔一致。

14、由上述技术方案可知，本发明具有如下有益效果：

15、该使用地铁隧道爆破减振装药结构的高效爆破减振方法，通过于隧道开挖掌子面关键部位布置空孔，在炮孔孔底预留空间并放置长度为3-5cm的间隔材料，将隔振材料粘贴于药柱上，并将其和炸药一同放入炮孔，直至与孔底间隔材料接触，装药后使用水沙袋进行填塞，使用工业电子雷管逐孔起爆，可从爆源和传播途径上有效改变应力波的分布规律，实现对爆破振动的精准控制，减少了施工成本，在振动控制下适当增加爆破循环进尺，提高了施工效率，适用于地下工程地铁隧道钻爆法开挖中，还能广泛应用于水利水电工程、矿山建造等领域中，丰富了爆破装药结构类型和岩土工程爆破振动精准控制技术，具有有效性和广泛性，解决了现有技术施工成本大，难以在振动控制下适当增加爆破循环进尺，施工效率不高的问题、大断面地铁车站爆破振动难以实现精准控制，难以进一步推广应用的问题。

技术特征：

1.一种使用地铁隧道爆破减振装药结构的高效爆破减振方法，其特征在于，具体步骤包括：

2.根据权利要求1所述的一种使用地铁隧道爆破减振装药结构的高效爆破减振方法，其特征在于：所述步骤s1中将部分空孔布置在掏槽孔孔间连线中心处，另一部分空孔布置在掏槽孔与上方辅助孔中间，距掏槽孔间距为40cm。

3.根据权利要求1所述的一种使用地铁隧道爆破减振装药结构的高效爆破减振方法，其特征在于：所述步骤s3中装药过程保持隔振材料对准需要控振方向。

4.根据权利要求1所述的一种使用地铁隧道爆破减振装药结构的高效爆破减振方法，其特征在于：所述隔振材料放置于偏向地表一侧。

5.根据权利要求1所述的一种使用地铁隧道爆破减振装药结构的高效爆破减振方法，其特征在于：所述s4中逐孔起爆顺序为首先起爆掏槽孔，此后依次为辅助孔-底板孔-上方辅助孔-周边孔，保证先爆孔能为后续炮孔提供充分的自由面条件。

6.根据权利要求1所述的一种使用地铁隧道爆破减振装药结构的高效爆破减振方法，其特征在于：所述s4中逐孔起爆延期时间的确定流程如下：首先通过公式错峰减振计算公式和波峰波谷干扰叠加公式：综合获得δt的计算方法，然后通过现场单孔试爆试验获取爆破振动曲线周期t和n，进而得出δt的范围，最后通过理论和现场爆破振动监测试验结果(地表测点峰值振速和平均振速)综合确定与现场围岩条件相匹配的δt取值。

7.根据权利要求2所述的一种使用地铁隧道爆破减振装药结构的高效爆破减振方法，其特征在于：所述布置在掏槽区域减振孔数量与掏槽孔数量一致，且位于掏槽孔孔间中心处，另一部分掏槽孔布置在掏槽孔正上方岩体中，空孔与掏槽孔和辅助孔的间距为40cm。

8.根据权利要求1所述的一种使用地铁隧道爆破减振装药结构的高效爆破减振方法，其特征在于：所述减振空孔均为直孔，其孔径和孔深和装药炮孔一致。

技术总结本发明公开了一种使用地铁隧道爆破减振装药结构的高效爆破减振方法，具体步骤包括S1：于隧道开挖掌子面关键部位布置空孔，S2：在炮孔孔底预留空间并放置长度为3‑5cm的间隔材料，S3：将隔振材料粘贴于药柱上，并将其和炸药一同放入炮孔，直至与孔底间隔材料接触，S4：装药后使用水沙袋进行填塞，使用工业电子雷管逐孔起爆，该使用地铁隧道爆破减振装药结构的高效爆破减振方法，广泛应用于矿山建造等领域中，丰富了爆破装药结构类型和岩土工程爆破振动精准控制技术，解决了现有技术施工成本大，难以在振动控制下适当增加爆破循环进尺，施工效率不高的问题、大断面地铁车站爆破振动难以实现精准控制，难以进一步推广应用的问题。技术研发人员：朱振业,王好明,张小军,吕奔,朱达,高文学,李卓,徐华生,王勇,陈光,林先明,姜宝,陈刚,吴思远,王建文,程王勉,许鹏受保护的技术使用者：中铁四局集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29