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摘要：在管网施工过程中使用矿山法施工，大大降低了顶管施工过程中的难度，投资小、工期快、对地面影响小，使工程取得了顺利进展。文章对矿山法在顶管施工中的应用做了探讨。
关键词：矿山法；管道施工；施工工艺；工程流程
一、工程概况
广州市番禺区钟村污水进厂总管工程属于番禺区钟村污水处理系统，为钟村污水处理系统两条污水主干管之一，位于广州市番禺区钟村镇。管道沿新105国道敷设，起点为钟屛岔路，终点为钟村污水处理厂，主干管长度共计2323米。污水管径由D800至D1650，埋设深度在8.5米至12.8米范围。
二、工程背景及方案选择
因用地问题，整个钟村污水管网不设置污水提升泵站，造成污水进厂总管管径较大，埋设的深度较深。根据地质勘探报告反映，污水主干管位于复杂的地层，局部地层为强风化至微风化的泥质细砂岩或花岗岩岩层，如采用全部采用顶管施工，顶进时如遇到泥质细砂岩或花岗岩岩层，无法顶进。根据现场情况，为保证工程顺利，按期完成，经过仔细研究分析，终拟采用矿山法配合顶管施工方法施工。矿山法是暗挖法的一种，主要用钻眼爆破方法开挖断面而修筑隧道及地下工程的施工方法。因借鉴矿山开拓巷道的方法，故名。用矿山法施工时，将整个断面分部开挖至设计轮廓，并随之修筑衬砌或进行顶管顶推完成管道敷设。
三、矿山法施工
管网断面的石方爆破施工在管网矿山法施工中是一项施工难度大且十分关键的子项工程，能否有效控制爆破的成功和安全，是工程能否顺利完成的关键。而本工程由于地质的复杂性导致爆破施工包括坚井爆破和隧道爆破两部分。
A、竖井爆破
先在竖井中部进行掏槽爆破以形成台阶工作面，然后由中部向周边进行台阶爆破。
1、台阶松动控制爆破参数
炮孔垂直布设，平面布置成梅花形，見下图1所示，其爆破参数按以下各式计算：
孔径d=38～41mm，最小抵抗线w，取1.0m；
炮眼间距a=(0.8～1.2)w,取1.2m；
炮眼排距b=(0.8～1.0)w,取1.0m；
台阶高度H=2.0m；
炮眼超深h=(0.1～0.15)H,取0.20m；
炮眼深度L=H+h=2.2m；
堵塞长度L1≥(0.35～0.4)L；
单孔药量Q=q×a×b×H(kg)。
遇中风化岩层，炸药单耗q取0.3kg/m3，则单孔药量为：Q=0.3×1.2×1.0×2.0=0.72(kg)；
遇微风化岩层，q取0.4kg/m3，则单孔药量为：
Q=0.4×1.2×1.0×2.0=0.96(kg)。
单孔药量根据试爆情况适当调整，最大一段药量按表二确定。
2、装药结构
使用Φ32乳化炸药作起爆药，主爆炸药亦为乳化炸药。起爆药包位于孔底位置，孔口用炮泥堵塞。
3、起爆方式
采用微差起爆方法，同时视作业面情况、环境条件和开挖深度可采用V形、梯形、波浪形、小斜线和直线形等多种起爆模式。
微差间隔时间t综合考虑爆破方法、震动控制和破碎质量等因素加以确定， t=25～50ms,自先向后逐渐加大。
4、起爆网路
采用串联电起爆网络（见图2）。
5、安全防护
为了保证爆破的安全，在爆破体上方设置钢板防护层，上覆砂袋，防护层与爆破面间保留一定的孔隙，孔隙高度不小于20cm，以利爆炸气体逸出，防止飞石飞出以及对周围造成破坏，安全覆盖防护见图3。
B、隧道爆破
(1) 炮眼布置及装药量
炮眼装药量按循环药量平均分配，其中掏槽眼及辅眼单眼药量比周边眼多约10%，循环药量按下式计算：
Q=q•v=q•π•R2•h
式中：Q——循环药量(kg)；
q——单位体积岩石的炸药消耗量(kg/m3)；
V——被爆破的岩石体积(m3)；
R——隧道半径(m)；h——周边眼深度(m)。
炮眼参数及装药量见表一，药量可根据试爆调整。
(2) 爆破网路
采用簇联毫秒导爆管微差起爆网路，网路参数见表一。
表一 炮眼装药量及网路参数
五、结语
本工程通过矿山法配合顶管在管网施工中的应用，解决了顶管过程中的顶进困难，并大大节约了施工工期和成本。实践证明，此方法在顶管施工过程中是科学合理的，能满足设计施工的要求，在以后类似的工程施工中可以作为借鉴。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：矿山法；管道施工；施工工艺；工程流程
一、工程概况
广州市番禺区钟村污水进厂总管工程属于番禺区钟村污水处理系统，为钟村污水处理系统两条污水主干管之一，位于广州市番禺区钟村镇。管道沿新105国道敷设，起点为钟屛岔路，终点为钟村污水处理厂，主干管长度共计2323米。污水管径由D800至D1650，埋设深度在8.5米至12.8米范围。
二、工程背景及方案选择
因用地问题，整个钟村污水管网不设置污水提升泵站，造成污水进厂总管管径较大，埋设的深度较深。根据地质勘探报告反映，污水主干管位于复杂的地层，局部地层为强风化至微风化的泥质细砂岩或花岗岩岩层，如采用全部采用顶管施工，顶进时如遇到泥质细砂岩或花岗岩岩层，无法顶进。根据现场情况，为保证工程顺利，按期完成，经过仔细研究分析，终拟采用矿山法配合顶管施工方法施工。矿山法是暗挖法的一种，主要用钻眼爆破方法开挖断面而修筑隧道及地下工程的施工方法。因借鉴矿山开拓巷道的方法，故名。用矿山法施工时，将整个断面分部开挖至设计轮廓，并随之修筑衬砌或进行顶管顶推完成管道敷设。
三、矿山法施工
管网断面的石方爆破施工在管网矿山法施工中是一项施工难度大且十分关键的子项工程，能否有效控制爆破的成功和安全，是工程能否顺利完成的关键。而本工程由于地质的复杂性导致爆破施工包括坚井爆破和隧道爆破两部分。
A、竖井爆破
先在竖井中部进行掏槽爆破以形成台阶工作面，然后由中部向周边进行台阶爆破。
1、台阶松动控制爆破参数
炮孔垂直布设，平面布置成梅花形，見下图1所示，其爆破参数按以下各式计算：
孔径d=38～41mm，最小抵抗线w，取1.0m；
炮眼间距a=(0.8～1.2)w,取1.2m；
炮眼排距b=(0.8～1.0)w,取1.0m；
台阶高度H=2.0m；
炮眼超深h=(0.1～0.15)H,取0.20m；
炮眼深度L=H+h=2.2m；
堵塞长度L1≥(0.35～0.4)L；
单孔药量Q=q×a×b×H(kg)。
遇中风化岩层，炸药单耗q取0.3kg/m3，则单孔药量为：Q=0.3×1.2×1.0×2.0=0.72(kg)；
遇微风化岩层，q取0.4kg/m3，则单孔药量为：
Q=0.4×1.2×1.0×2.0=0.96(kg)。
单孔药量根据试爆情况适当调整，最大一段药量按表二确定。
2、装药结构
使用Φ32乳化炸药作起爆药，主爆炸药亦为乳化炸药。起爆药包位于孔底位置，孔口用炮泥堵塞。
3、起爆方式
采用微差起爆方法，同时视作业面情况、环境条件和开挖深度可采用V形、梯形、波浪形、小斜线和直线形等多种起爆模式。
微差间隔时间t综合考虑爆破方法、震动控制和破碎质量等因素加以确定， t=25～50ms,自先向后逐渐加大。
4、起爆网路
采用串联电起爆网络（见图2）。
5、安全防护
为了保证爆破的安全，在爆破体上方设置钢板防护层，上覆砂袋，防护层与爆破面间保留一定的孔隙，孔隙高度不小于20cm，以利爆炸气体逸出，防止飞石飞出以及对周围造成破坏，安全覆盖防护见图3。
B、隧道爆破
(1) 炮眼布置及装药量
炮眼装药量按循环药量平均分配，其中掏槽眼及辅眼单眼药量比周边眼多约10%，循环药量按下式计算：
Q=q•v=q•π•R2•h
式中：Q——循环药量(kg)；
q——单位体积岩石的炸药消耗量(kg/m3)；
V——被爆破的岩石体积(m3)；
R——隧道半径(m)；h——周边眼深度(m)。
炮眼参数及装药量见表一，药量可根据试爆调整。
(2) 爆破网路
采用簇联毫秒导爆管微差起爆网路，网路参数见表一。
表一 炮眼装药量及网路参数
五、结语
本工程通过矿山法配合顶管在管网施工中的应用，解决了顶管过程中的顶进困难，并大大节约了施工工期和成本。实践证明，此方法在顶管施工过程中是科学合理的，能满足设计施工的要求，在以后类似的工程施工中可以作为借鉴。
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