喀斯特地质地铁隧道的施工方法技术

本发明专利技术涉及一种喀斯特地质地铁隧道的施工方法，它包括：当隧道岩石饱和抗压强度在70MPa以下，如穿越重要的建构物、密集居民区时采用悬臂掘进机进行隧道施工，如隧道沿线没有重要的建构物、密集居民区时采用悬臂掘进机+爆破法的复合施工方法；当隧道岩石饱和抗压强度在70MPa—100MPa之间，如穿越重要的建构物、密集居民区时采用悬臂掘进机进行隧道施工，如隧道沿线没有重要的建构物、密集居民区时采用爆破法进行隧道施工；当隧道岩石饱和抗压强度在100MPa以上，采用爆破法进行隧道施工；本发明专利技术提高地铁隧道掘进进度，减少对周围环境的影响，降低施工成本，减少设备损耗。

【技术实现步骤摘要】
喀斯特地质地铁隧道的施工方法
本专利技术涉及一种隧道施工方法，具体的说是喀斯特地质地铁隧道的施工方法。
技术介绍
贵州省是国内“喀斯特”地貌最为集中的地区之一，贵阳地处黔中典型岩溶山区，山高坡陡（贵阳盆地周围山地的坡度多在15°以上），属高原中山丘陵地貌，岩溶地貌占总面积的71.8%。城市老城区位于群山之中的盆地之内，全市地形起伏较大，有山地、台地与丘陵，河谷、槽谷和盆地，地质条件相对复杂，山地、丘陵占全市土地面积的88%。贵阳地铁隧道沿线覆盖层以杂填土、硬塑状、可塑状粘土夹碎石为主；地基岩体主要由强、中风化（深埋隧道局部为微新岩体）薄至中厚层状灰岩、泥灰岩、白云岩、泥质白云岩、泥页岩、粉砂岩等组成，均为沉积岩类。隧道岩石最高饱和抗压强度达130MPa。采用悬臂掘进机进行隧道施工，当隧道岩石饱和抗压强度在70MPa以下，是悬臂掘进机最好的工作效率，每天掘进2米；在70MPa—100MPa之间可以施工，但进度比较慢；在100MPa以上，悬臂掘进机磨损非常严重。悬臂掘进机隧道施工的优点是对周围环境影响小，特别是重要的建构物，密集居民区，施工进度快；缺点是施工成本高，悬臂掘进机挖掘费用是600.00元/m3。采用爆破法进行隧道施工，优点是施工成本低，爆破法的挖掘费用是170.00元/m3；缺点是对周围环境影响大，特别是重要的建构物，密集居民区很难采用该施工方法，施工进度慢，每天掘进1米。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现有技术的缺陷，提供一种喀斯特地质地铁隧道的施工方法，提高地铁隧道掘进进度，减少对周围环境的影响。为了解决上述技术问题，本专利技术是这样实现的：一种喀斯特地质地铁隧道的施工方法，其特征在于，它包括：当隧道岩石饱和抗压强度在70MPa以下，如穿越重要的建构物、密集居民区时采用悬臂掘进机进行隧道施工，如隧道沿线没有重要的建构物、密集居民区时采用悬臂掘进机+爆破法的复合施工方法；当隧道岩石饱和抗压强度在70MPa—100MPa之间，如穿越重要的建构物、密集居民区时采用悬臂掘进机进行隧道施工，如隧道沿线没有重要的建构物、密集居民区时采用爆破法进行隧道施工；当隧道岩石饱和抗压强度在100MPa以上，采用爆破法进行隧道施工；所述爆破法的包括预裂爆破和光面爆破，预裂爆破的起爆顺序为：先预裂后掏槽爆破，然后扩槽爆破、掘进眼爆破、二台眼爆破、内圈眼爆破；光面爆破从掏槽开始，一层一层地往外进行，最后周边眼光面爆破；所述掏槽爆破采用楔形掏槽爆破；爆破时的最大段允许装药量以允许爆破震动速度控制，由萨道夫斯基公式进行计算：Q=R1/m(V/K)1/am；式中：Q—最大一段允许用药量Kg；V—振带安全控制标准cm/s；R—爆源中心到振速控制点距离；K—与爆破技术，地震波传播途径介质的性质有关的系数；所述的喀斯特地质地铁隧道的施工方法，其特征在于：在软弱围岩中爆破振动频率低，在100HZ以下，振动持续时间纵向、横向振动持续时间达到200ms，垂直向达100ms，雷管采取跳段使用，段间隔时差控制为100ms。所述的喀斯特地质地铁隧道的施工方法，其特征在于：所述爆破的炸药采用乳化油炸药，周边眼爆破采用专用光爆炸药，雷管采用非电毫秒雷管。所述的喀斯特地质地铁隧道的施工方法，其特征在于：循环进尺为0.5～0.6m，采用浅眼爆破。本专利技术的有益效果是：与悬臂掘进机隧道施工相比：当隧道岩石饱和抗压强度在100MPa以上，悬臂掘进机设备磨损严重，无法正常施工。施工成本有很大的降低；与爆破法隧道施工相比：对周围环境影响小，隧道沿线有重要的建构物，密集居民区的区段可以施工；加快施工进度；本专利技术提高地铁隧道掘进进度，减少对周围环境的影响，降低施工成本，减少设备损耗。具体实施方式一种喀斯特地质地铁隧道的施工方法，它包括：当隧道岩石饱和抗压强度在70MPa以下，如穿越重要的建构物、密集居民区时采用悬臂掘进机进行隧道施工，如隧道沿线没有重要的建构物、密集居民区时采用悬臂掘进机+爆破法的复合施工方法；当隧道岩石饱和抗压强度在70MPa—100MPa之间，如穿越重要的建构物、密集居民区时采用悬臂掘进机进行隧道施工，如隧道沿线没有重要的建构物、密集居民区时采用爆破法进行隧道施工；当隧道岩石饱和抗压强度在100MPa以上，采用爆破法进行隧道施工；所述爆破法的包括预裂爆破和光面爆破，预裂爆破的起爆顺序为：先预裂后掏槽爆破，然后扩槽爆破、掘进眼爆破、二台眼爆破、内圈眼爆破；光面爆破从掏槽开始，一层一层地往外进行，最后周边眼光面爆破；由于一般情况下，掏槽爆破的地震动强度比其它部位炮眼爆破的地震动强度都大，因此从减震出发，掏槽爆破采用楔形掏槽爆破；爆破时的最大段允许装药量以允许爆破震动速度控制，由萨道夫斯基公式进行计算：Q=R1/m(V/K)1/am；式中：Q—最大一段允许用药量Kg；V—振带安全控制标准cm/s；R—爆源中心到振速控制点距离；K—与爆破技术，地震波传播途径介质的性质有关的系数；在软弱围岩中爆破振动频率低，在100HZ以下，振动持续时间纵向、横向振动持续时间达到200ms，垂直向达100ms，为避免振动强度叠加作用，雷管采取跳段使用，段间隔时差控制为100ms。由于该区间地下水丰富，爆破的炸药采用乳化油炸药，周边眼爆破采用专用光爆炸药，雷管采用非电毫秒雷管。循环进尺根据地质条件及进度安排确定。结合本工程地质条件，工期要求及施工方法确定循环进尺为0.5～0.6m，采用浅眼爆破，不仅控制一次爆破总用药量，还控制了分段用药量，可以达到减震仅对围岩扰动的控制。具体落实到段号时，遵循以下三点来考虑：首先应有合理的段间隔时间；其次同一段炮眼的装药量应小于最大单段的允许装药量；第三，前一段爆破要尽量为后段爆破创造良好的临空。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种喀斯特地质地铁隧道的施工方法，其特征在于，它包括：当隧道岩石饱和抗压强度在70MPa以下，如穿越重要的建构物、密集居民区时采用悬臂掘进机进行隧道施工，如隧道沿线没有重要的建构物、密集居民区时采用悬臂掘进机+爆破法的复合施工方法；当隧道岩石饱和抗压强度在70MPa—100MPa之间，如穿越重要的建构物、密集居民区时采用悬臂掘进机进行隧道施工，如隧道沿线没有重要的建构物、密集居民区时采用爆破法进行隧道施工；当隧道岩石饱和抗压强度在100MPa以上，采用爆破法进行隧道施工；所述爆破法的包括预裂爆破和光面爆破，预裂爆破的起爆顺序为：先预裂后掏槽爆破，然后扩槽爆破、掘进眼爆破、二台眼爆破、内圈眼爆破；光面爆破从掏槽开始，一层一层地往外进行，最后周边眼光面爆破；所述掏槽爆破采用楔形掏槽爆破；爆破时的最大段允许装药量以允许爆破震动速度控制，由萨道夫斯基公式进行计算：Q=R1/m(V/K)1/am；式中：Q—最大一段允许用药量Kg；V—振带安全控制标准cm/s；R—爆源中心到振速控制点距离；K—与爆破技术，地震波传播途径介质的性质有关的系数。

【技术特征摘要】
1.一种喀斯特地质地铁隧道的施工方法，其特征在于，它包括：当隧道岩石饱和抗压强度在70MPa以下，如穿越重要的建构物、密集居民区时采用悬臂掘进机进行隧道施工，如隧道沿线没有重要的建构物、密集居民区时采用悬臂掘进机+爆破法的复合施工方法；当隧道岩石饱和抗压强度在70MPa—100MPa之间，如穿越重要的建构物、密集居民区时采用悬臂掘进机进行隧道施工，如隧道沿线没有重要的建构物、密集居民区时采用爆破法进行隧道施工；当隧道岩石饱和抗压强度在100MPa以上，采用爆破法进行隧道施工；所述爆破法的包括预裂爆破和光面爆破，预裂爆破的起爆顺序为：先预裂后掏槽爆破，然后扩槽爆破、掘进眼爆破、二台眼爆破、内圈眼爆破；光面爆破从掏槽开始，一层一层地往外进行，最后周边眼光面爆破；所述掏槽爆破采用楔形掏槽爆破；爆破时的最大段允许...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚喜民，
申请(专利权)人：上海宝冶集团有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31