第三章、爆破开挖施工方案 3.1、施工方法
为确保隧道过地铁段的施工安全，对于上跨地铁的管廊隧道及机动车隧道施工，经过住建委三次组织的方案评审后，我部已经先后完成了管廊隧道进口及机动车隧道中导洞出口距地铁结构边线10-50米范围内的爆破施工。根据距地铁结构边线10-50米的管廊隧道及中导洞爆破监测数据显示，其爆破的时在地铁顶部的震动小于1.5cm/S。其他的监控量测数据正常。
目前，红山南路隧道正在开挖施工的隧道有中导洞及管廊隧道，其中中导洞采用机械开挖，即将贯通；管廊隧道进口段已经完成开挖53米，里程桩号为K1+921，距地铁结构边线K1+931为10米。出口段刚开挖10米，距地铁结构边线60米。
因管廊隧道西侧的掌子面岩石非常坚硬，为矽化严重的中风化灰岩，机械开挖几乎难以进行。宜采用控制爆破的方法进行开挖。我部将本着机械开挖为主，爆破开挖为辅的指导思想。对于下台阶一律采用机械开挖；对于上台阶机械能够开挖的，尽可能采用机械开挖；对于机械无法开挖的，则根据爆破监测结果，我部将采取有效的减震措施，采用龟裂爆破技术辅助机械开挖以保证地铁安全。
具体开挖方案如下：
1、若遇隧道掌子面岩体较破碎，则上台阶采用机械掏槽开挖，对于机械施工较困难的周边采用小药量的光面爆破进行开挖。下台阶则采用机械开挖方式。
2、若遇掌子面岩体完整性较好，强度高，机械无法进行开挖时，则上台阶采取如下的施工措施进行爆破，下台阶则仍然采用机械开挖。
A）减少循环进尺：即每循环进尺控制在0.5米。
B）沿隧道下台阶开挖底部继续钻凿减震孔：钻孔直径100mm，孔中心间距40厘米，每次施工长度10米左右,其搭接长度不小于开挖进尺的6倍，即3米，若长度不足3米则继续钻凿。
C）隔离上、下台阶岩体：沿上台阶开挖底部增设3排爆破空孔，孔径100mm，孔深每次5米左右，呈三角配置，孔中心间距为40厘米，排中心间距40厘米，在三角区钻凿40mm装药孔，孔深1米，采用小药量逐孔分段爆破，将空孔爆破连通，形成隔离带，以减少上台阶爆破的振动对地铁的影响。该100mm空孔长度搭接长度不小于2倍的开挖进尺，即1米。
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D）采用机械配合作业形成上、下台阶的隔断
E）以隔断为临空面间、排距40厘米进行布孔，采用小药量逐孔分段分二次爆破上台阶岩体形成龟裂裂纹，机械配合凿除。
F）周边采用设减速震孔的微震光面爆破：周边孔装药间距40厘米，在两装药孔间增设一空孔，以增强光爆效果并减小爆破震动。爆破后采用机械配合人工进行周边清理至设计位置。
G）采用不偶合装药：在不影响爆轰的情况下，减小药卷直径，加大装药不偶合系数，降低爆炸对岩壁的初始作用力。
以上方案具体详见后附爆破施工图。 3.2、爆破设计
为了有效控控制隧道开挖时的超欠和达到预期循环进尺，分部开挖、台阶开挖以及全断面开挖需有完事详细的钻爆设计。本方案采用工程类比法和理论相结合的形式，为了减轻对围岩的扰动以达到理想的爆破效果，根据现场监测的数据和围岩实际情况，及时修改爆破参数，优化爆破施工组织设计。考虑到红山南路隧道施工距地铁较近，同时为确保地铁结构及运营的安全，对地铁顶的爆破震动值按不超过2cm/s控制。
1） 爆破器材的选择
用Φ32㎜2#岩石乳化炸药。在施工进根据情况，将其现场加工成直径Φ22㎜的细药卷，隧道爆破采用塑料导爆管和毫秒雷管起爆系统。
2） 掏槽选用直眼掏槽
通过预先钻凿的减震孔作临空面，采用直眼进行掏槽。 3） 典型断面光面爆破参数设计 （1）炮眼深度
L周边空=0.5m，L下部空=10m L掏=1.0m， L辅=0.5 m， L周,=0.5m， （2）辅助眼间距 a=40㎝
（3）周边眼间距
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E=40㎝ （4）抵抗线 W=1×E=40㎝
（5）周边眼装药集中度q（V级围岩取0.2㎏/ m） q=0.2kg / m
（6）堵塞长度的计算 L0=0.5×40=20㎝
堵塞材料采用黄泥堵塞,避免发生冲炮。掘进眼可取23～28㎝。 （7）装药结构
装药结构分为偶合装药和不偶合装药，在施工过程中，采用不偶合装药结构形式，其优点是可以降低大块率，降低炸药消耗量。周边眼均采用间隔装药形式，较为完整的软弱岩层采用集中装药形式。
不偶合系数：n=D/d=42/22=2 式中：D-炮眼直径，㎜； d-炸药直径，㎜ （8）单孔装药量 掏槽眼：Q掏=0.2 kg 辅助眼：Q辅=0.2 kg 周边眼：Q周=0.2kg 3.3、附图
1、距地铁结构10米范围内红山南路管廊隧道上跨地铁段爆破方案图 2、管廊隧道隔离区(第一次)爆破示意图 3、管廊隧道扩槽(第二次)爆破示意图 4、管廊隧道扩槽(第三次)爆破示意图 5、管廊隧道周边(第四次)爆破示意图
6、机爆结合距地铁结构10米范围段管廊隧道上台阶爆破示意图
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距地铁结构10米范围内红山南路管廊隧道上跨地铁段爆破方案图周边孔（孔深0.5米）40第四次爆破部位1110542323224334454653557646655766687898109777988121312101111减震空孔，间距40厘米10912109810910111011910998989878798878118767676710765656565454544065435434343232322345678上台阶高度910隔离爆破孔（孔深1米）φ100mm空孔3排共56孔每次钻孔深度10米左右搭接长度不小于1米扩槽孔（孔深0.5米）4012509第三次爆破部位8769第二次爆破部位408154405601810940第一次爆破部位251537181018>每次钻10m左右，搭接长度不小于3米机械开挖部位210100φ100mm空孔1排共17孔每次钻孔深度10米左右说明：1、以上单位以厘米计。2、在进行距地铁结构边线10米范围内的上跨地铁段隧道施工时，为确保距管廊隧道底板以下4米的地铁的安全，若遇机械难以开挖的中风化灰岩，则按如上图所示的方法进行开挖。3、主要施工顺序： 1）自隧道底部开挖高度上1米开始，钻凿1排直径100mm的减震孔，钻孔平距（中心）40厘米。空孔最少保证6倍的开挖进尺长度即3米长，不足时要继续补钻。 2）在上台阶施工高度处钻凿3排直径100mm的空孔，钻孔平距（中心）40厘米。空孔最少保证2倍的开挖进尺长度即1米，不足时要继续补钻。 3）在三层空孔中间钻中心间距40厘米的直径42mm的爆破孔两排。 4）两层空孔间的爆破孔爆破。 5）机械配合将形成上、下台阶隔离区 6）钻凿扩槽孔 7）自下而上，分两次（第二次、第三次）进行扩槽孔爆破 8）钻凿周边光面爆破孔 9）周边孔分段爆破4、爆破完成后，机械开挖被炸裂的上台阶岩面。5、管廊隧道下台阶岩体采用机械进行开挖凿除。6、各段爆破详见爆破参数表φ100mm空孔1排共17孔每次钻孔深度10米左右
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