青岛地铁地下爆破不“惊扰”地上建筑

　　由于地质多变，青岛市地铁建设主要使用矿山法施工，矿山法施工中的爆破不可避免地会造成地面的振动。如何保障历史建筑以及居民财产不受损害，是地铁施工过程中需要着重解决的问题。昨日，青岛地铁矿山法快速施工及振速控制研究课题组主要负责人、中国矿业大学（北京）力学与建筑工程学院副教授孙强博士接受了采访，记者采访中获悉，青岛市地铁施工对建筑物振速控制标准完全符合国家标准，甚至比国家标准更严格。此外，地铁施工中从爆破火药量到振动传播途径多方面做到科学减振，最大限度地确保地面建筑物的安全。

　　岩层特点

　　以地下花岗岩为主

　　据了解，青岛地铁一期工程3号线沿线主要由强风化花岗岩、中风化花岗岩和微风化花岗岩等组成。据孙强介绍，青岛岩层复杂，很多时候十几米就会有变化。他举例说：“比如，青岛海军示范幼儿园地段就是花岗岩强风化带，具有遇水软化、崩解特点。同一区域的天后宫则主要分布有煌斑岩、细粒花岗岩、花岗斑岩岩脉。地质条件相对比较复杂，也给施工带来一定困难。”孙教授说：“青岛的岩层根据其不同的工程性状及质量状态总体上可分为散体状、碎裂块状、介于块状与整体块状之间三种结构岩体。风化强度越强，岩石就越软，容易造成塌方现象，需要加大支护。在具体的施工过程中，需要根据具体的岩层情况，选择相应的施工方案。”

　　施工方法

　　矿山施工法为地铁3号线最佳施工方案

　　对于青岛地铁一期工程为何要选择矿山法爆破施工，孙教授解释，盾构法一般主要适用于土层，特别适合浅覆土、不稳定地层和有地下水情况，同时对周围环境及建筑物的影响小。掘进机法（TBM）要求岩性比较稳定，且岩石硬度适中，一次性投资成本较高。矿山法是我国隧道及地下工程设计与施工常用方法，它能实现快速修建，特别是在克服复杂环境条件下的快速施工能力上，有很大优势。

　　矿山法施工不仅适用于硬岩，也适用于软岩，尤其在长、大隧道施工中，具有其他施工方法所不具备的优势。目前，采用矿山法施工的主要是大连地铁、青岛地铁，其次是广州地铁，深圳地铁，重庆地铁等。记者了解到，矿山法施工关键在于振动控制技术要求高。其适用于各类围岩，开挖断面可以灵活安排,可以采用全断面一次开挖或者分部开挖。施工设备投入小。

　　爆炸波主要是高频波，由于持续时间一般很短，其破坏程度也比同指标的天然地震小很多。即持续时间长，接近构筑物固有频率，引起共振这是天然地震动破坏力远大于爆炸波的根本原因。

　　振动标准

　　控制更严格振动更小

　　对于目前地铁施工对地面造成的振动，孙强表示，城市地下爆破振动的测量和振动危害的减轻在目前国内外还没有形成一个完整的学科体系.而且不同国家对建筑物的爆破安全震级的衡量标准基于其构筑物质量也不相同。

　　我国有相关的国家标准，而青岛地铁施工由第三方进行检测，指标全都要求做到比标准控制更严格，振动更小。

　　而且，目前青岛市的地图工程建设过程中，凡涉及穿越到文物、住宅等各类地面建筑时，都召开建筑结构、爆破、文物、环保等多方专家进行科学论证，以确定具体的施工方案和施工控制指标。

　　地下爆破和地震波区别

　　减振措施

　　因地制宜适用减振技术

　　地铁一期工程3号线在施工期间，将多次穿越大型建筑物。这些建筑物中既有居民社区，也有公共建筑，还有历史建筑。对于如何减轻矿山法施工对地面造成的振动，孙教授表示，为保证大断面隧道快速、高效地用钻爆法掘进，依据青岛地铁的实际线路及减振需要，总的开挖以“短进尺、弱爆破、强支护、勤量测”的原则开展施工工艺设计。各地段分别选用短进尺的短台阶法和单侧壁导坑法或双侧壁导坑法，并以此开展相应爆破参数设计。

　　就具体施工过程中减振措施，孙强介绍，一方面要控制一次起爆的最大药量。从传播途径上隔振、减震。在主炮孔与开挖边界之间形成一条预裂面、预裂爆破破碎带，从传播途径上减振和消振。另一方面，采用预裂爆破、光面爆破等技术措施减振。此外，还将在施工过程中全程监测,总结该地具体震动衰减规律，充分利用地形及结构特性。