复杂环境下城市地铁暗挖通道爆破网路优选及应用研究

摘要

济南地铁四号线浆水泉路站隧道工程现场周边建筑物密集，暗挖段距桥墩桩基的最小距离为3.58 m，为降低爆破振动带来的有害效应，合理的爆破网路设置是有效举措之一。为此，以该地铁隧道工程为依托，选取风险系数较低的爆破区域为试验区，开展了S形、同向、两侧向拱顶3种爆破网路的对比试验。在排间延期50 ms、孔间延期5 ms的条件下，对路面振速的监测及波形特征分析，探究不同爆破网路下爆破振动的差异性;同时对破岩效果进行了统计及分析。结果表明:在其他爆破参数相同情况下，S形起爆的爆破网路爆破引起的振速峰值最高，为0.87 cm/s;同向起爆次之，为0.55 cm/s;两侧向拱顶起爆最低，为0.41 cm/s。较S形起爆相比，同向起爆振速降低37%，两侧向拱顶起爆的爆破网路减振效果最优，可使振动峰值降低约52%。同时，通过统计爆后岩体破碎效果并分析发现，两侧向中间起爆的大块率最低(<25%)，细颗粒占比最高，综合表现最优。最后，选用两侧向拱顶起爆的爆破网路在距桥墩桩基最近、风险系数最高的爆破段进行应用，进一步验证该结论。本研究可为复杂环境下城市地铁暗挖通道爆破的爆破网路优化及振动控制提供参考。

关键词

爆破网路 / 爆破振动 / 波形分析 / 应力波叠加 / 隧道工程

基金资助

山东省博士后创新项目(SDCX-ZG-202400203); 青岛市博士后资助项目(QDBSH20230202074); 煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室开放基金资助项目(2011DA105287-FW202203)