地铁保护区内岩石爆破施工技术规程

'地铁保护区内岩石爆破施工技术规程TechnicalConstructionalRegulationsforRockBlastingofSubwayProtectionArea（征求意见稿）32 前言为加强江苏省地铁保护区岩石爆破施工标准化工作管理，促进地铁保护区爆破施工安全标准化水平和质量，编制组根据《省住房城乡建设厅关于印发<2013年度江苏省工程建设标准和标准设计编制、修订计划>的通知》（苏建科[2013]586号）的文件要求，结合地铁保护区岩石爆破施工实际工作制定了本规程。规程共分9章，主要内容包括：1总则；2术语；3基本规定；4地铁保护区内岩石爆破施工现状调查；5施工影响预测；6爆破技术设计；7爆破施工；8安全监测；9施工记录；附录等。主编单位：南京市城市建设投资控股（集团）有限责任公司南京市地铁建设有限责任公司参编单位：解放军理工大学南京市住房与城乡建设委员会南京城建项目建设管理有限公司中铁二院工程集团有限责任公司中建八局有限责任公司32 目次1总则....................................................2术语和符号..............................................2.1术语...............................................2.2符号...............................................3基本规定................................................3.1地铁保护区爆破施工流程..............................3.2爆破施工风险度分类划分..............................4地铁保护区内岩石爆破施工现状调查........................4.1施爆体空间位置调查.................................4.2施工影响因素调查...................................4.3既有地铁隧道结构调查...............................4.4保护区地质调查.....................................5爆破施工影响预测........................................5.1经验方法...........................................5.2数值模拟法.........................................5.3爆破振动阈值控制法.................................5.4模拟试验法.........................................6爆破技术设计............................................6.1一般规定...........................................6.2隧道掘进爆破设计...................................6.3基坑开挖爆破设计...................................32 6.4地面土岩开挖爆破设计..............................6.5既有地铁加固设计..................................7爆破施工...............................................7.1一般规定..........................................7.2施工组织..........................................7.3地铁接触网加固及震动监测施工......................7.4隧道爆破减震施工..................................7.5基坑爆破减震施工..................................7.6一般土岩爆破施工减震施工..........................7.7施工工艺..........................................8安全监测...............................................8.1施工监测..........................................8.2监测管理..........................................9施工记录...............................................附录.....................................................本规程用词用于说明................................32 地铁保护区内岩石爆破施工技术规程1总则1.1为规范江苏省地铁保护区岩石爆破施工，保证地铁设施和列车运行安全，制定本规程。1.2本规程适用于地铁保护区的矿山法隧道掘进爆破、基坑爆破和隧道上部地面的一般土岩爆破施工，其他爆破施工可参考本规程。1.3地铁保护区的爆破施工除了应符合本规程外，尚应符合国家和行业现行有关标准的要求。【条文说明】近年来，随着城市交通日益拥挤，交通基础设施建设的大量进行，充分利用城市地下空间的地铁是解决城市拥堵问题的重要途径。地铁建设大量出现并发生相互交叉穿越，导致运行地铁保护区的隧道爆破施工安全问题不容忽视，另外地铁保护区其他土石爆破施工也会对地铁运行产生影响。这些工程不仅规模大，而且与既有地铁结构物的间隔距离也小，爆破施工隐患极大且无据可依。因此必须对地铁保护区的爆破施工进行有效管理，并提出相应的施工技术规程。基于上述情况及发展考虑，本规程在地铁保护区规划施工时，为确保列车的安全运行，提出施工前调查、施工风险度预测、爆破设计和施工、安全监测等基本事项。以确保列车运行安全，主要根据以下3个项目判断：①隧道结构及设施是稳定的（结构物稳定）；②不产生超过基准的轨道变形（轨道管理）；③确保建筑限界（建筑限界管理）。严密地进行地铁隧道结构物的稳定性评价，在技术上是很困难的。目前可以根据【隧道维修养护规程】的健全度分级进行。本规程提出了运行地铁保护区内岩石爆破施工作业时，为确保地铁列车安全运行，而进行初步施工风险预测、现场施工调查、施工风险确认、爆破设计和施工、安全监测所必需考虑的基本事项。对其他爆破工程，也可参考使用。32 2术语和符号2.1术语2.1.1地铁保护区subwayprotectionarea也叫地铁规划控制区范围，该范围是地下结构边线两侧各50m内；【条文说明】根据《南京市城市轨道交通安全运营管理办法》第十九条规定。2.1.2接近度accessdegree要素之间距离的一种量度方法，间距离的一种量度方法；2.1.3无影响范围noinfluencearea是指爆破施工引起地铁隧道壁面监测点振动峰值速度值不大于0.3cm/s的区域，通常为隧道侧墙30m及以外；2.1.4需关注范围cautionarea是指爆破施工引起地铁隧道壁面监测点振动峰值速度值大于0.3cm/s但不大于2.5cm/s的区域，指地铁保护区内爆破施工对既有结构物的变形和位移有可能产生影响的范围，通常为地铁隧道侧墙10m及以外30m以内的区域；2.1.5限制范围restrictionarea是指爆破施工引起地铁隧道壁面监测点振动峰值速度值大于2.5cm/s的区域，是指爆破施工对既有结构物的变形和位移有严重影响应严格进行控制，或采取对策或变更计划的区域，通常取地铁侧墙5m及以外10m以内区域；2.1.6禁止范围forbiddenarea是指爆破施工对既有结构物有重大影响，禁止采用爆破施工，通常取地铁侧墙5m以内区域；2.1.7施爆体blastingobjects被实施爆破开挖土石方对象的总称；32 2.1.8保留埋深比thickness-spanratio是指地铁隧道上部经开挖后保留的埋深h与原埋深H之比(h/H)；2.1.9大孔径静态爆破largeboreholesoundlesscracking孔径大于50mm，利用静态破碎剂的水化反应体积膨胀对约束体作用而产生破坏做功的破岩技术。2.2符号[V]～爆破振动速度安全控制阈值（m/s）；K、α～爆破地震波场地系数和振动衰减指数。3基本规定32 3.1地铁保护区爆破施工流程，见图3.1所示3.1.1爆破施工前，应对爆破施工风险程度进行初步评估。3.1.2应根据初步评估结果，结合现状调查与现场勘察得到进一步的爆破施工风险预测结果。3.1.3爆破施工应对以下几个方面进行充分研究：1）爆破施工风险度初步评估；宜用分号，下同2）施工现状调查；3）施工风险度确认；4）爆破设计与施工；5）安全监测等。3.1.4应根据施工风险程度分别制订该范围的专项地铁保护、爆破技术设计与施工组织方案并通过专家评审才能施工。no开始施工风险初步评估无影响范围限制范围需关注范围现场调查既有隧道结构地质调查周围环境影响预测经验方法基于数值模拟阈值控制法既有隧道加固爆破设计爆破施工安全监测确保隧道结构物的稳定确保轨道的基准确保建筑限界阈值比较yes爆破设计与施工地层加固End空间位置模拟试验法施工风险度确认32 图3.1地铁保护区爆破施工流程图3.2爆破施工风险初步评估32 3.2.1应根据新建隧道、基坑及一般土岩爆破工程的种类、规模、设计资料和空间相对位置等初步决定施工风险度分类范围；3.2.2应视初步风险度分类划分，开展对应的施工前地质等现场调查，以进一步确认施工风险范围。3.2.3根据施爆体与地铁的空间接近度，爆破施工风险度应分为：无影响范围、需关注范围、限制范围和禁止范围等。【条文说明】根据爆破工程的种类，主要是根据既有隧道与新建结构物的间距，按其接近度划分，这里所谓的“间距”，是指既有隧道衬砌外面到接近工程的最小距离。接近度判断时采用的D（隧道外径）值，指既有隧道衬砌的外面的垂直高度与水平宽度中的最大值。在隧道并列、隧道交叉的场合，采用新建隧道的外径D。3.2.4地铁保护区内实施的爆破工程，应经施工现场调查，针对下列条件对施工风险作出进一步确认，这些条件是：1）爆破施工的种类；2）爆破工程的规模；3）爆破施工周围环境；4）爆破工程的设计、施工方法；5）与既有隧道的位置关系；6）（原）地形、地质条件；7）既有隧道衬砌的力学健全度；8）减震措施的可行性；9）其他。3.2.5应根据并列隧道空间位置的接近度，施工风险度划分为：表3.1并列隧道的施工风险度划分32 两座隧道的位置关系隧道壁间隔接近度的划分新建隧道比既有隧道的位置高<1.5D1.5～5D>5D限制范围需关注范围无影响范围新建隧道比既有隧道的位置低<2D2～5D>5D限制范围需关注范围无影响范围注：D：受保护地铁隧道的外径【条文说明】因新建隧道与既有隧道需并列时，既有隧道会向新建隧道方向发生拉伸位移、变形。接近度显著时，因新建隧道的施工，会使既有隧道周边的围岩松弛，使既有隧道衬砌上的荷载增大。并列隧道对既有隧道的影响，决定于：两并列隧道的间隔、隧道的相对高度的位置关系、新建隧道的大小、新建隧道的施工方法（特别是开挖方式）、地形和地质条件（地层的软硬、埋深等）、既有隧道衬砌的结构和健全度等。上述条款适用于新建隧道并列在既有隧道的左右的情况。即从既有隧道断面中央向上下方向引45°的线的范围内并列的情况。在此线的上方或下方新建隧道时，应按隧道交叉的情况处理。隧道位置关系。当隧道间隔小于0·5D时，将对隧道结构有重大影响，应慎重处理。新建隧道采用爆破法施工时，应另外研究爆破振动的影响。因根据红山南路爆破震动监测结果，离地铁侧壁30m左右才能测到爆破震动，此时的震动触发值为0.5cm/s，又因地铁隧道直径通常为6m左右，由此确定地铁施工的无影响范围为5D。3.2.5如果地质条件是以洪积的粉砂岩等为基础的，在地质情况好或不良时，限制范围应加以修正：1、稳定硬岩的限制范围应为1.3D；2、不稳定的围岩（膨胀性围岩、等）限制范围应为1.9D。3.2.6根据交叉隧道空间位置的接近度施工风险度划分为：32 表3.2交叉隧道的施工风险度划分两座隧道的位置关系隧道壁间隔接近度的划分新建隧道在既有隧道的上方2D，2～5D5D限制范围需关注范围无影响范围新建隧道在既有隧道的下方2.5D2.5～6D6D限制范围需关注范围无影响范围【条文说明】新建隧道在既有隧道上方交叉时，既有隧道会向上拉伸变形和位移。在非常接近时，会损伤既有隧道的拱作用，而使既有隧道的衬砌荷载增大。此外，也可能受到新建隧道内活荷载的影响。反之，新建隧道在既有隧道的侧下方时，既有隧道会发生下沉。非常接近时，既有隧道会产生不均匀下沉，有可能发生超过高度管理基准的轨道变异。隧道交叉对既有隧道的影响决定于以下条件：隧道的间隔、隧道的相对位置关系、新建隧道的大小、新建隧道的施工方法、地形和地质条件、既有隧道衬砌结构和健全度等。3.2.7应根据基坑空间位置的接近度划分施工风险，分为以下几种情况：表3.3基坑开挖的施工风险度划分32 基坑与隧道的位置关系与隧道壁间隔接近度的划分新建基坑底板比既有隧道位置高<1.5D1.5～5D>5D限制范围需关注范围无影响范围新建基坑底板比既有隧道位置低<2D2～5D>5D限制范围需关注范围无影响范围【条文说明】因新建地铁车站或宅地开发等在隧道左右进行基坑开挖时，隧道侧面由于基坑开挖而释放载荷，在非常接近时，使既有隧道的衬砌荷载减小，会损伤既有隧道的侧墙作用。此外，也可能受到新建基坑内活荷载的影响。3.2.8应根据隧道顶部离土岩爆破开挖底板保留埋深比，进行爆破开挖风险度划分，分为以下几种情况：1）保留埋深比h/H≤0.25，应属限制范围；2）保留埋深比0.25