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【摘 要】 根据《城市轨道交通工程质量安全检查指南》的相关要求，必须对施工影响范围内的重要管线采取专项防护措施，为了在确保燃气管道安全的前提下正常进行爆破施工，以深圳地铁7号线西茶区间为例对燃气管道周边环境进行了分析，从爆破施工对燃气管道安全的影响、可行的燃气管道保护措施、燃气管道周边爆破的特点三方面进行了论述，提出了确保燃气管道安全实施爆破的施工方法，进行了深入细致的研究，解决了燃气管道影响爆破施工的问题，对类似工程有一定的借鉴作用。
【关键词】竖井;燃气管道;防护;爆破;装药量
Perimeter blasting construction technology of gas pipeline
Liang Luping Zhang Daobo Song Tiantian
【Abstract】 According to the relevant requirements of the quality safety inspection "guide" city track traffic engineering， important pipelines to construction area of effect take special protective measures， in order to normal blasting construction in the premise of ensuring gas pipeline safety， Taking Shenzhen Metro Line 7 West tea interval is analyzed as an example of the gas pipeline environment. the blasting construction of the gas pipeline the security implications of feasible protection measures， gas pipeline， gas pipeline perimeter blasting characteristic three aspects， proposed to ensure the construction method of gas pipeline safety in blasting， in-depth and meticulous research， the influence of blasting construction of gas pipeline， has the certain reference to similar engineering.
【Key Words】 Shaft; gas pipeline; protection; blasting; charge
1 工程概況
1.1西茶区间竖井概况
深圳地铁7号线西茶区间竖井断面尺寸为6.4m×10m，近似矩形，设计井深18.6m，通过人工开挖、膨胀剂静态破碎两次试爆，已下挖深度6.5m，尚需开挖深度12.1m，待爆岩性为微风化及中风化花岗岩。
1.2燃气管道与竖井位置关系
西茶竖井位于沙河西路西侧10m，东侧3.74m处，有一根0.15Mpa中压燃气管道贯穿场地南北方向，采用直径300mm的柔性PE管，管顶埋深0.8m。管道位于施工便道下方。
1.3燃气管线保护现状
现燃气管道四周采用传震性较弱的砂土包裹，上部已设置小盖板，具有较强的抗震动能力。地面图上方铺设厚度20mm钢板，钢板间满焊连接，以确保燃气管道安全，防止地面荷载压力对管道的影响。
图中小黑点为警戒点，距坚井边为100米
图1.3 西茶竖井周边燃气管线图
2 可行性爆破方案研究
2.1燃气管道周边安全分析
西茶竖井设计深度18.6m，现状井深已达6.5m，全断面为中风化花岗岩，竖井东侧3.74m为0.15Mpa中压燃气管道，根据深圳市建设局深建规[2007]4号《深圳市燃气管道设施保护办法》和深圳市住房和建设局[2012]71号《深圳市住房和建设局关于燃气管线周边进行地铁施工相关问题的复函》，低压、中压管道管壁及设施外缘两侧1m至6m范围内的区域为安全控制范围的规定，茶光站竖井燃气周边可以采用爆破法开挖。
图2.1 燃气管道安全半径范围图
2.2燃气管道周边爆破方案设计
在严格控制爆破规模，加强爆体覆盖防护，并对茶光站竖井周边燃气管道加强保护等措施下，采用非电毫秒导爆雷管微差起爆爆破方法。
2.2.1燃气管线隔震保护措施
1.燃气管线本身的保护，现燃气管道四周已采用传震性较弱的砂土包裹，上部已设置小盖板，具有较强的抗震动能力。为确保燃气管道安全，在地面上方铺设厚度20mm钢板，钢板间满焊连接，以防止地面荷载压力对管道的影响。
2.在井口与燃气管道之间，距燃气管线1m的位置，沿燃气管道方向打一排减震孔（空孔），减震孔地面连线长14m，保证两端各超出井口2m，孔距0.5m，孔深2.0m，减震孔总数为29个。
3.爆破时，竖井靠燃气管道一边采用光面爆破。
4.小规模分次、短进尺爆破，同一段面分三次以上爆破完成。每炮爆深不超过1.0m。
5.微差爆破，控制一次爆破总装药量，根据前两次试爆结果一次爆破总装药量控制在12Kg以内，可实现爆破振速不超标。
6.控制爆破同段装药量，根据前次试爆结果同段爆破装药量控制在1.2Kg以内。
7.一孔两响 图2.2.1 一孔两响图
8.掏槽位置在竖井西南角，远离燃气管道。
2.2.2井口覆盖措施
井口南侧采用16#工字钢做固定支架，上用8mm钢板与工字钢焊接封闭井口南侧4m范围的区域。
井口北侧5m范围区域用四层钢结构覆盖。
第一层（最下层）采用8条长6.2m的20号槽钢做架，以保证上部覆盖材料不垮塌，利用其架空高度便于爆破气体逸出。
第二层覆盖四块1.25m宽钢板，钢板厚8mm，采用井架提升机吊装。
第三层覆盖采用砂袋满铺进行压重。
第四层覆盖采用两只吊斗（每斗约5t）进行压重。
图2.2.2 竖井爆破井口覆盖示意图
2.2.3爆破参数设计
1.竖井尺寸：开挖尺寸6.4m×10m（加护壁厚度。
2.起爆方式：采用非电毫秒导爆雷管微差起爆。
3.炸药种类：Ф32筒状乳化炸药。
4.单循环进尺：1.0m。
5.炮孔布置：孔距×排距=0.8m×0.8m，掏槽眼深1.3m，其余孔深1.2m。采用螺旋型掏槽，掏槽眼距空孔的距离为0.15～0.2m。竖井临近燃气管线一侧采用光面爆破，孔深1.2m，孔距0.4m。
图2.2.3 竖井炮孔布置及起爆顺序图
6.掘进爆破单位炸药消耗量取0.5㎏/m3，炸药单耗随岩石风化程度的不同以及爆破效果进行合理调整，一次爆破总装药量控制在12Kg以内，一次爆破同段最大装药量控制在1.2Kg以内。
表2.2.3 爆破参数表
爆破进尺m 孔深m 孔距m 排距m 单耗㎏/m3 單孔装药量㎏ 堵塞长度m
1.0 1.2 0.8 0.8 0.5 0.3 0.9
2.2.4炮孔装药与回填
严格按照设计要求钻孔，保证炮孔的深度和倾角，严禁擅自更改参数，打好炮孔后应及时堵好。全部采用Φ32Φmm乳化炸药，采用孔底连续柱状装药结构，起爆药包置于药柱高度下部1/3处，确保药包装到位，用砂质粘土堵塞至孔口，确保充填质量。水孔用河砂或细米石填塞至孔口，防止冲炮。
图2.2.4 竖井爆破装药结构示意图
2.2.5起爆方式与起爆网路
采取电+非电起爆网络，确保起爆网络安全。采用YJGN-500型起爆器起爆。
图2.2.5 起爆网络图
2.2.6爆破施工工艺流程与注意事项
1.工艺流程
放样布孔→钻孔作业→清孔→装药→联接网路→安全防护→警戒→爆破→检查爆破效果→解除警戒
2.注意事项
1）放样布眼
用红铅油准确绘制出开挖面的中心线和轮廓线，标出炮眼位置，其误差不得超过5cm。
2）定位钻孔
按设计炮眼正确钻孔，周边眼开钻时，开眼定位在轮廓线上，偏差不大于5cm。掏槽眼钻孔精度要高，误差在3cm以内，控制炮眼间距、深度和角度，严禁炮眼打穿、相交。底板眼向下倾斜，但眼底不得超过轮廓线10cm。
3）装药
装药前，炮孔必须用高压风吹净，药串和起爆药卷按要求加工好，盘好脚线，分段号存放在箱内，装药时，应分片、分组进行，确保装药作业有序进行。孔眼用炮泥封孔堵塞，并按规定捣实，长度严格按照各类孔的设计堵塞长度进行。
4）爆破
为保证起爆的可靠性和准确性，联接时要注意导爆管不能打结和拉细，各炮眼雷管联接次数应相同，引爆雷管应用黑胶布包扎在一簇导爆管自由端15cm以上处，网路接好后，要有专人负责检查，孔外联线雷管应同段，最好用第MS1段。
5）检查爆破效果
爆破后掌子面采用机械通风工作，同时进行洒水除尘，空气质量达标后，经验丰富的专业爆破人员先进入掌子面进行找顶、排险。确定安全后，才能进行出碴工作。
6）盲爆处理
起爆后，出现盲爆时，按《爆破安全规程》规定处理。
3 爆破有害效应控制
3.1爆破振动控制
根据《爆破安全规程》规定，允许最大同段装药量按下式计算：
3/a，
式中：V—允许振速，为保证爆区环境重要构筑物的安全，V值取：燃气管道1.5-2.5cm/s，R—爆心至保护目标距离，m。K—与地震传播地段的介质有关的系数，K取180;a—衰减指数，取a=1.65;Q—同段最大装药量，kg
3.2爆破安全距离
本工程存在的有害效应主要是爆破振动、飞石、烟尘。影响的范围有周边居民楼、道路车辆人员、地下各种管线。爆破前应做好爆破施工告示，加强警戒警示。竖井爆破必须按设计采取覆盖防护措施：爆点深度大于5m小于10m，警戒半径不小于100m;爆点深度大于10m，警戒半径不小于50m。爆破后应加强通风，井内空气质量达标后人员方准下井作业。
4 结束语
深圳地铁7号线西茶区间竖井应用燃气管道周边爆破施工技术，按照既定参数进行爆破布置，按照既定防护措施进行燃气管道的防护，按照应急预案准备应急物资和进行应急组织安排，顺利完成了区间竖井爆破施工，该项技术已经在深圳地铁、房屋建筑、公路及铁路基础等工程燃气管道周边环境爆破施工中进行推广应用。
上述关于燃气管道周边爆破施工是根据深圳地铁7号线西茶区间竖井的施工实践总结出来的，根据目前的工程实践来看，对全国范围的地铁、铁路、公路、房屋建筑和市政工程燃气管道周边的爆破施工同样具有借鉴意义。
参考文献：
[1]中华人民共和国住房和城乡建设部：城市轨道交通工程质量安全检查指南（试行），中国建筑工业出版社，北京，2012，p37，p70;
[2]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局：爆破安全规程，GB6772-2003，北京，2003;
[3]中华人民共和国国务院：民用爆炸物品安全管理条例，国务院令第466号，北京，2006。
【关键词】竖井;燃气管道;防护;爆破;装药量
Perimeter blasting construction technology of gas pipeline
Liang Luping Zhang Daobo Song Tiantian
【Abstract】 According to the relevant requirements of the quality safety inspection "guide" city track traffic engineering， important pipelines to construction area of effect take special protective measures， in order to normal blasting construction in the premise of ensuring gas pipeline safety， Taking Shenzhen Metro Line 7 West tea interval is analyzed as an example of the gas pipeline environment. the blasting construction of the gas pipeline the security implications of feasible protection measures， gas pipeline， gas pipeline perimeter blasting characteristic three aspects， proposed to ensure the construction method of gas pipeline safety in blasting， in-depth and meticulous research， the influence of blasting construction of gas pipeline， has the certain reference to similar engineering.
【Key Words】 Shaft; gas pipeline; protection; blasting; charge
1 工程概況
1.1西茶区间竖井概况
深圳地铁7号线西茶区间竖井断面尺寸为6.4m×10m，近似矩形，设计井深18.6m，通过人工开挖、膨胀剂静态破碎两次试爆，已下挖深度6.5m，尚需开挖深度12.1m，待爆岩性为微风化及中风化花岗岩。
1.2燃气管道与竖井位置关系
西茶竖井位于沙河西路西侧10m，东侧3.74m处，有一根0.15Mpa中压燃气管道贯穿场地南北方向，采用直径300mm的柔性PE管，管顶埋深0.8m。管道位于施工便道下方。
1.3燃气管线保护现状
现燃气管道四周采用传震性较弱的砂土包裹，上部已设置小盖板，具有较强的抗震动能力。地面图上方铺设厚度20mm钢板，钢板间满焊连接，以确保燃气管道安全，防止地面荷载压力对管道的影响。
图中小黑点为警戒点，距坚井边为100米
图1.3 西茶竖井周边燃气管线图
2 可行性爆破方案研究
2.1燃气管道周边安全分析
西茶竖井设计深度18.6m，现状井深已达6.5m，全断面为中风化花岗岩，竖井东侧3.74m为0.15Mpa中压燃气管道，根据深圳市建设局深建规[2007]4号《深圳市燃气管道设施保护办法》和深圳市住房和建设局[2012]71号《深圳市住房和建设局关于燃气管线周边进行地铁施工相关问题的复函》，低压、中压管道管壁及设施外缘两侧1m至6m范围内的区域为安全控制范围的规定，茶光站竖井燃气周边可以采用爆破法开挖。
图2.1 燃气管道安全半径范围图
2.2燃气管道周边爆破方案设计
在严格控制爆破规模，加强爆体覆盖防护，并对茶光站竖井周边燃气管道加强保护等措施下，采用非电毫秒导爆雷管微差起爆爆破方法。
2.2.1燃气管线隔震保护措施
1.燃气管线本身的保护，现燃气管道四周已采用传震性较弱的砂土包裹，上部已设置小盖板，具有较强的抗震动能力。为确保燃气管道安全，在地面上方铺设厚度20mm钢板，钢板间满焊连接，以防止地面荷载压力对管道的影响。
2.在井口与燃气管道之间，距燃气管线1m的位置，沿燃气管道方向打一排减震孔（空孔），减震孔地面连线长14m，保证两端各超出井口2m，孔距0.5m，孔深2.0m，减震孔总数为29个。
3.爆破时，竖井靠燃气管道一边采用光面爆破。
4.小规模分次、短进尺爆破，同一段面分三次以上爆破完成。每炮爆深不超过1.0m。
5.微差爆破，控制一次爆破总装药量，根据前两次试爆结果一次爆破总装药量控制在12Kg以内，可实现爆破振速不超标。
6.控制爆破同段装药量，根据前次试爆结果同段爆破装药量控制在1.2Kg以内。
7.一孔两响 图2.2.1 一孔两响图
8.掏槽位置在竖井西南角，远离燃气管道。
2.2.2井口覆盖措施
井口南侧采用16#工字钢做固定支架，上用8mm钢板与工字钢焊接封闭井口南侧4m范围的区域。
井口北侧5m范围区域用四层钢结构覆盖。
第一层（最下层）采用8条长6.2m的20号槽钢做架，以保证上部覆盖材料不垮塌，利用其架空高度便于爆破气体逸出。
第二层覆盖四块1.25m宽钢板，钢板厚8mm，采用井架提升机吊装。
第三层覆盖采用砂袋满铺进行压重。
第四层覆盖采用两只吊斗（每斗约5t）进行压重。
图2.2.2 竖井爆破井口覆盖示意图
2.2.3爆破参数设计
1.竖井尺寸：开挖尺寸6.4m×10m（加护壁厚度。
2.起爆方式：采用非电毫秒导爆雷管微差起爆。
3.炸药种类：Ф32筒状乳化炸药。
4.单循环进尺：1.0m。
5.炮孔布置：孔距×排距=0.8m×0.8m，掏槽眼深1.3m，其余孔深1.2m。采用螺旋型掏槽，掏槽眼距空孔的距离为0.15～0.2m。竖井临近燃气管线一侧采用光面爆破，孔深1.2m，孔距0.4m。
图2.2.3 竖井炮孔布置及起爆顺序图
6.掘进爆破单位炸药消耗量取0.5㎏/m3，炸药单耗随岩石风化程度的不同以及爆破效果进行合理调整，一次爆破总装药量控制在12Kg以内，一次爆破同段最大装药量控制在1.2Kg以内。
表2.2.3 爆破参数表
爆破进尺m 孔深m 孔距m 排距m 单耗㎏/m3 單孔装药量㎏ 堵塞长度m
1.0 1.2 0.8 0.8 0.5 0.3 0.9
2.2.4炮孔装药与回填
严格按照设计要求钻孔，保证炮孔的深度和倾角，严禁擅自更改参数，打好炮孔后应及时堵好。全部采用Φ32Φmm乳化炸药，采用孔底连续柱状装药结构，起爆药包置于药柱高度下部1/3处，确保药包装到位，用砂质粘土堵塞至孔口，确保充填质量。水孔用河砂或细米石填塞至孔口，防止冲炮。
图2.2.4 竖井爆破装药结构示意图
2.2.5起爆方式与起爆网路
采取电+非电起爆网络，确保起爆网络安全。采用YJGN-500型起爆器起爆。
图2.2.5 起爆网络图
2.2.6爆破施工工艺流程与注意事项
1.工艺流程
放样布孔→钻孔作业→清孔→装药→联接网路→安全防护→警戒→爆破→检查爆破效果→解除警戒
2.注意事项
1）放样布眼
用红铅油准确绘制出开挖面的中心线和轮廓线，标出炮眼位置，其误差不得超过5cm。
2）定位钻孔
按设计炮眼正确钻孔，周边眼开钻时，开眼定位在轮廓线上，偏差不大于5cm。掏槽眼钻孔精度要高，误差在3cm以内，控制炮眼间距、深度和角度，严禁炮眼打穿、相交。底板眼向下倾斜，但眼底不得超过轮廓线10cm。
3）装药
装药前，炮孔必须用高压风吹净，药串和起爆药卷按要求加工好，盘好脚线，分段号存放在箱内，装药时，应分片、分组进行，确保装药作业有序进行。孔眼用炮泥封孔堵塞，并按规定捣实，长度严格按照各类孔的设计堵塞长度进行。
4）爆破
为保证起爆的可靠性和准确性，联接时要注意导爆管不能打结和拉细，各炮眼雷管联接次数应相同，引爆雷管应用黑胶布包扎在一簇导爆管自由端15cm以上处，网路接好后，要有专人负责检查，孔外联线雷管应同段，最好用第MS1段。
5）检查爆破效果
爆破后掌子面采用机械通风工作，同时进行洒水除尘，空气质量达标后，经验丰富的专业爆破人员先进入掌子面进行找顶、排险。确定安全后，才能进行出碴工作。
6）盲爆处理
起爆后，出现盲爆时，按《爆破安全规程》规定处理。
3 爆破有害效应控制
3.1爆破振动控制
根据《爆破安全规程》规定，允许最大同段装药量按下式计算：
3/a，
式中：V—允许振速，为保证爆区环境重要构筑物的安全，V值取：燃气管道1.5-2.5cm/s，R—爆心至保护目标距离，m。K—与地震传播地段的介质有关的系数，K取180;a—衰减指数，取a=1.65;Q—同段最大装药量，kg
3.2爆破安全距离
本工程存在的有害效应主要是爆破振动、飞石、烟尘。影响的范围有周边居民楼、道路车辆人员、地下各种管线。爆破前应做好爆破施工告示，加强警戒警示。竖井爆破必须按设计采取覆盖防护措施：爆点深度大于5m小于10m，警戒半径不小于100m;爆点深度大于10m，警戒半径不小于50m。爆破后应加强通风，井内空气质量达标后人员方准下井作业。
4 结束语
深圳地铁7号线西茶区间竖井应用燃气管道周边爆破施工技术，按照既定参数进行爆破布置，按照既定防护措施进行燃气管道的防护，按照应急预案准备应急物资和进行应急组织安排，顺利完成了区间竖井爆破施工，该项技术已经在深圳地铁、房屋建筑、公路及铁路基础等工程燃气管道周边环境爆破施工中进行推广应用。
上述关于燃气管道周边爆破施工是根据深圳地铁7号线西茶区间竖井的施工实践总结出来的，根据目前的工程实践来看，对全国范围的地铁、铁路、公路、房屋建筑和市政工程燃气管道周边的爆破施工同样具有借鉴意义。
参考文献：
[1]中华人民共和国住房和城乡建设部：城市轨道交通工程质量安全检查指南（试行），中国建筑工业出版社，北京，2012，p37，p70;
[2]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局：爆破安全规程，GB6772-2003，北京，2003;
[3]中华人民共和国国务院：民用爆炸物品安全管理条例，国务院令第466号，北京，2006。