1．2  隧道与运行地铁相对位置
各隧道中，其中管廊隧道与机动车隧道七跨地铁1号线，其中管廊隧道在K1+934．9与K1+953．4段，隧道中心线与地铁1号线中心线相交，最近距离为4．19m；左机动车隧道在K1+932．3与K1+950．8处与地铁1号线中心线相交；机动车隧道中导洞在K1+931．5与K1+950处与地铁1号线中心线相交；右机动车隧道在K1+930．7与K1+949．2处与地铁1号线中心线相交，最近距离为4．5m，管廊隧道及机动车隧道与地铁1号线相交处立面位置关系如图2所示，其距离表示开挖轮廓线间的净距。
                                         
1．3工程地质状况
小红山属丘陵地貌单元，整个场地地势高低起伏、变化较大，总体是中部高、两侧和南部低，中部地面高程28．3～34．89m，场地东、南和西部地面高程15．37～17．03m。由地表向下地层依次为杂填土、粉质黏土、粉土、残积土、强风化闪长岩、中风化闪长岩、强风化角砾状灰岩、中风化角砾状灰岩。
隧道不良地质作用表现为：
(1)场地内角砾状灰岩具有溶蚀现象，小至溶孔(数厘米)、大至溶洞(1～2m)；溶洞内以可塑状黏性土、岩屑充填，分布无规律，总体连通性较差；靠近隧道硐室部位的溶洞(如SDK13孔)，对工程本身将产生不利影响。
(2)由于存在较厚的杂填土，对边坡开挖、支护影响较大，同时支护后坡顶地面也将产生一定量的沉降和变形。
非机动车隧道段穿越不同岩土层(杂填土、硬土、强风化岩、中风化岩)，易产生不均匀沉降和变形。
(3)闪长岩总体破碎、裂隙发育、强度低，角砾状灰岩强度较高、较完整，岩层软硬不均。
 
2   隧道总体施工方案及方法
2．1施工总体方案
结合隧道总体施工安排，隧道过地铁段施工时，与地铁相关的管廊隧道及机动车隧道将按如下顺序施工：
中导洞开挖、初支(初步支撑)过地铁段→管廊隧道开挖、初支过地铁段→中导洞中墙衬砌→管廊隧道二衬(二次衬砌) →左机动车隧道初支→左机动车隧道二衬→右机动车隧道初支→右机动车二衬。
2．2  施工方法
隧道群按新奥法原理进行设计和施工。根据隧道的具体情况，隧道暗挖段采用喷锚构筑法施工。
因地质条件复杂，隧道的施工均参照如下顺序施工：超前支护——按设计要求的隧道开挖、初期支护——仰拱防水——仰拱钢筋——拱部钢筋——拱部防水、二衬——二衬背后充填水泥砂浆。根据隧道的具体情况，各型隧道采用以下施工方法：
(1)机动车隧道。根据其围岩及荷载情况并结合结构计算，采用中导洞超前，先浇筑中墙混凝土。然后采用中壁法^【1】(CRD)开挖施工一侧隧道，在该侧隧道二次衬砌施工完成并拉开不小于30m的安全距离后，再采用中壁法施工另一侧隧道。
(2)管廊隧道。均采用环形短台阶法开挖。先施工管廊隧道，在管廊隧道二衬施工完成并达到受力要求后，且左机动车隧道衬砌完成后，再施工非机动车隧道。
(3)施工注意事项。对于坚硬完整岩石，隧道开挖施工采用钻爆法，结合光面、微振爆破等控制爆破技术，尽量减小对围岩的扰动。隧道开挖应采取措施，防止对已施工中墙和二次衬砌的破坏。施工隧道中机动车和管廊隧道均跨越地铁1号线区问隧道，管廊隧道和非机动车隧道为上下重叠隧道，且机动车隧道与非机动车、管廊隧道和非机动车隧道间距较近，施工中应严格控制爆破振动，减小对周围土体的扰动。
 
3   隧道施工特点与难点
首先进行中导洞和管廊隧道开挖，根据地质勘探报告并在掘进过程中发现坚硬石头用机械难以破碎，因此需要采用钻爆法进行开挖。随着爆破开挖，与运行的地铁1号线接近，必须保证隧道掘进爆破对1号地铁隧道运行以及地铁结构和设施的安全。施工过程中由于炸药在岩石内部爆炸，因此对地铁结构与运行的影响主要是地震波及其噪声^【2】。目前我国还没有统一的关于地铁运行过程有关的爆破振动控制标准；由于地质条件复杂地震波传播途径不同，导致爆破地震波幅值的预报非常困难；加之隧道底部与地铁顶部的最近距离仅为4．1m，因此对爆破施工与地铁运行安全提出了严格要求。
 
4   问题解决途径
尽管红山南路隧道掘进爆破施工给地铁安全运行带来了很大威胁，但是深圳地铁施工的类似工程经验可以提供借鉴。据考察深圳地铁隧道顶部与需施工过街隧道的最近距离仅1．5m。深圳地铁施工考察提供了4条宝贵经验：①只要地铁地面的爆破振动速度峰值严格控制在1．5cm／s以内，就能保证地铁运行的安全；②在掘进爆破掌子面周围打较密的空孔，能有效地降低爆破振动；③每次爆破需在地铁处地面进行实地监测爆破振动；④爆破前预先加固地铁设施，并做好应急预案。
对于红山南路掘进爆破施工，借鉴了深圳地铁施工经验，分析总结了以往爆破施工的经验与教训，并采用数值模拟和现场实测等手段，紧扣与隧道掘进爆破振动有关的这个难点和关键问题，提出了如下方法与措施：
(1)根据深圳地铁施工经验、数值模拟分析结果、经验公式和实际试验测量，掘进爆破最大单段药量在1．2kg以内可以保证10m以外产生的爆破振动峰值小于1．5cm／s。
(2)以保护地铁运行安全为中心目标，根据掘进爆破振动的影响，将隧道施工分为离地铁侧墙50m外、10～50m之间、10m以内及地铁上方的掘进爆破三个部分。
(3)分析国内外相关资料^【3】，依据国家爆破安全规范(矿山巷道安全允许振速15～30cm／s)，结合南京1号地铁的优质施工质量，考虑一定的保险系数，提出1号地铁的安全抗震爆破振动速度峰值为5cm／s，该阈值未考虑地铁设施运行安全因素^【4】。
(4)根据最大段药量分别对三个区段的爆破进行针对性的施工方案设计；
(5)有针对性地调整爆破施工时段，尽可能避开地铁1号运行高峰时段，特别是在对第3部分(离地铁侧墙10m以内及地铁上方)施工时，将爆破时间调整在夜间23时后实施，有效地避免了爆破对运行列车的直接影响。
 
5   爆破施工安全监管
优化的爆破设计需要有良好的监管制度进行落实。由于爆破施工位于正在运行的地铁上方，地铁1号线约3min一趟列车，一旦出事后果不堪设想，因此爆破安全的监管制度非常重要。
作为公安机关爆破安全的监管主要为炸药火工品的安全制度的落实，但是爆破施工的落实需要爆破安全的责任方业主具体落实。由于本工程责任重大、安全隐患突出，因此责令业主建立了爆破施工的监管制度和对于每一次爆破信息及时反馈制度，尤其是爆破振动的监测数据做到了信息化管理。
每次爆破的记录如表1所示，从专家对每次爆破方案的审核，现场监理的旁站监督以及各级安全责任人的签字等，做到责任明确监管到位，有力地保证了爆破的顺利实施和安全施工。
另外，采用手机短信进行爆破振动特征值的信息化管理，由振动监测单位向相关责任单位统一发出所测得爆破振动的数据，便于及时发现问题进行及时的纠正，把事故扼杀在萌芽状态。
                                      
6   结束语
本文根据南京红山南路隧道群开挖爆破施工安全管理的实践，将爆破监督、爆破振动信息化与爆破设计结合在一起，保证了爆破安全控制措施的落实。红山南路隧道开挖爆破中，在业主、施工单位、爆破监测单位和监理单位的共同努力下，施工中采取了若干行之有效的爆破安全监管的技术措施，达到了爆破安全控制的预期效果，确保了地铁安全稳定运行。
 
参考文献：
[1]王文龙．钻眼爆破[M]．北京：煤炭工业出版社，1984．
[2]郭进平，聂兴信．新编爆破工程使用技术大全[M]．北京：光明日报出版社，2002．
[3]熊代余，顾毅成．岩石爆破理论与技术新进展[M]．北京：冶金工业出版社，2002．
[4]张雪亮．爆破地震效应[M]．北京：地震出版社，1981．
摘自《工程爆破》总第66期