基于小间距洞室群三洞分离段的中导洞先行爆破施工方法 [发明]

基于小间距洞室群三洞分离段的中导洞先行爆破施工方法
技术领域
本发明主要涉及小间距洞室群的爆破技术，尤其涉及一种基于小间距洞室群三洞分离段的中导洞先行爆破施工方法。
背景技术
八达岭长城站位于新八达岭隧道内，车站总长470m，车站地下建筑面积3.6万平米，轨面埋深102m，旅客提升高度62m，是目前国内埋深及提升高度最大的高速铁路地下站；车站层次多、洞室数量大、洞型复杂是目前国内最复杂的暗挖洞群车站。车站地下结构三层，分别为站台层、进站通道层、出站通道层及设备洞室，其中站台层三洞分离标隧道段水平间距为最2.23～6m；站台层与进出站通道层竖向间距为4.55m；进出站楼扶梯通道净距为4.14～3.78m。
凿岩爆破技术在隧道开挖过程中得到广泛应用，但爆破开挖使爆区岩体破碎和剥离的同时，也不可避免地对保留的围岩造成扰动和损伤，使岩体的力学性能劣化、强度降低、完整性变差，极大地弱化了地下岩体工程结构的稳定性，长期以来，由于未能正视爆破对围岩损伤而发生安全事故不在少数。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种操作简单方便、可提高安全性、能保证小间距岩体稳定性的基于小间距洞室群三洞分离段的中导洞先行爆破施工方法。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种基于小间距洞室群三洞分离段的中导洞先行爆破施工方法，所述小间距洞室群包括两端的隧道段和中间的三洞分离段，三洞分离段与相应端的隧道段之间连接有大跨度段，所述三洞分离段包括左洞、中洞和右洞，所述施工方法包括以下步骤：
S1：将左洞、中洞和右洞都分为上部和下部；
S2：在左洞上部以循环进尺2m的方式进行爆破开挖，形成长度为8至10m的上台阶；
S3：在左洞下部以循环进尺2m的方式进行爆破开挖形成下台阶，下台阶端面至上台阶端面的距离为5-8m；
S4：以步骤S2至步骤S3的施工顺序对右洞进行爆破开挖施工；
S5：保持S2至S4循环进行直至左洞和右洞施工完成；
S6：将中洞的上部分隔为中导洞部和位于两侧的上侧洞部，将中洞的下部分隔为底洞部和位于底洞部上方两侧的下侧洞部；
S7：在中导洞部以循环进尺2m的方式进行爆破开挖，形成长度为100至130m的台阶；
S8：在两个上侧洞部、两个下侧洞部和一个底洞部按照5个次序以循环进尺2m的方式进行跟进爆破开挖，形成长度为70至100m的台阶；
S9：保持S7和S8循环进行直至中洞施工完成。
作为上述技术方案的进一步改进：
在左洞、中洞和右洞每一次序的台阶施作完成后对相应洞室进行锚杆、锚索和混凝土衬砌施工。
在每个进尺爆破时，各进尺分为多个段次进行依次爆破，各段次之间采用延时区分。
在每个进尺爆破时，各进尺分为7个段次进行依次爆破，各段次之间延时时间为0/50/110/200/310/460/650ms。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明的基于小间距洞室群三洞分离段的中导洞先行爆破施工方法，采用该方法，使得左洞和右洞均形成上下台阶滞后爆破方式，并且，中洞采用了中导洞部先行，后续两个上侧洞部、两个下侧洞部和底洞部共6个步骤依次滞后爆破；洞室群总体采取了左至右至中的爆破开挖顺序(左洞和右洞全部开挖后再进行中洞开挖)，保证三洞分离段的三个洞室形成次序性的爆破又相互之间不影响，一方面提高了施工效率，另一方面，中洞的中导洞部先行分6个步骤依次滞后爆破的特有方式大大降低了对小间距岩体的影响，三个洞室的爆破开挖不会影响其之间小间距岩体的稳定性，提高了施工的安全性；其操作简单方便。
附图说明
图1是本发明的流程示意图。
图2是本发明中小间距洞室群的结构示意图。
图3是本发明中三洞分离段的结构示意图。
图4是本发明中三洞分离段左右洞室上台阶的结构示意图。
图5是本发明中三洞分离段左右洞室下台阶的结构示意图。
图6是本发明中三洞分离段中洞的结构示意图。
图中各标号表示：
1、隧道段；2、三洞分离段；21、左洞；22、中洞；221、中导洞部；222、上侧洞部；223、底洞部；224、下侧洞部；23、右洞；3、大跨度段。
具体实施方式
以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
图1至图6示出了本发明基于小间距洞室群三洞分离段的中导洞先行爆破施工方法的一种实施例，小间距洞室群包括两端的隧道段1和中间的三洞分离段2，三洞分离段2与相应端的隧道段1之间连接有大跨度段3，三洞分离段2包括左洞21、中洞22和右洞23，施工方法包括以下步骤：
S1：将左洞21、中洞22和右洞23都分为上部和下部；
S2：在左洞21上部以循环进尺2m的方式进行爆破开挖，形成长度为8至10m的上台阶；
S3：在左洞21下部以循环进尺2m的方式进行爆破开挖形成下台阶，下台阶端面至上台阶端面的距离为5-8m；
S4：以步骤S2至步骤S3的施工顺序对右洞23进行爆破开挖施工；
S5：保持S2至S4循环进行直至左洞21和右洞23施工完成；
S6：将中洞22的上部分隔为中导洞部221和位于两侧的上侧洞部222，将中洞22的下部分隔为底洞部223和位于底洞部223上方两侧的下侧洞部224；
S7：在中导洞部221以循环进尺2m的方式进行爆破开挖，形成长度为100至130m的台阶；
S8：在两个上侧洞部222、两个下侧洞部224和一个底洞部223按照5个次序以循环进尺2m的方式进行跟进爆破开挖，形成长度为70至100m的台阶；
S9：保持S7和S8循环进行直至中洞22施工完成。
采用该方法，使得左洞2和右洞23均形成上下台阶滞后爆破方式，并且，中洞22采用了中导洞部221先行，后续两个上侧洞部222、两个下侧洞部224和底洞部223共6个步骤依次滞后爆破；洞室群总体采取了左至右至中的爆破开挖顺序(左洞和右洞全部开挖后再进行中洞开挖)，保证三洞分离段2的三个洞室形成次序性的爆破又相互之间不影响，一方面提高了施工效率，另一方面，中洞22的中导洞部221先行分6个步骤依次滞后爆破的特有方式大大降低了对小间距岩体的影响，三个洞室的爆破开挖不会影响其之间小间距岩体的稳定性，提高了施工的安全性；其操作简单方便。
本实施例中，具体的下台阶端面至上台阶端面的距离为8m，保证了安全距离；具体的中导洞部221先行100m形成台阶，第一个上侧洞部222形成长度为70m的台阶，后续的依次为6m、20m、6m和4m的台阶。
本实施例中，在左洞21、中洞22和右洞23每一次序的台阶施作完成后对相应洞室进行锚杆、锚索和混凝土衬砌施工。这样设置，保证了已开挖段的强度和稳定性。
本实施例中，在每个进尺爆破时，各进尺分为多个段次进行依次爆破，各段次之间采用延时区分。这样设置，进一步减小了爆破对小间距岩体的影响，提高了安全性。
本实施例中，在每个进尺爆破时，各进尺分为7个段次进行依次爆破，各段次之间延时时间为0/50/110/200/310/460/650ms。其操作方便可靠。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。