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空气间隔装药预裂爆破技术应用研究
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3秒自动关闭窗口影响开采作业中爆破工序的主要因素【内控管理征文】-中国建筑材料工业建设西安工程有限公司欢迎您！
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&&& 影响爆破效果的因素很多，如炸药性能、岩石特性、施工技术等。从现场生产施工角度将影响因素分为以下几方面：
1、&&& 自由面选取
&&& 自由面起到反射拉应力波和聚能作用，因此自由面的大小和数目对爆破效果有着明显影响。当自由面只有1个时，爆破作用受到岩石夹制作用大，爆破困难，单位岩石炸药量增大。实践证明，充分利用多个自由面的地形和人为创造自由面有利于提高炸药能量利用率，降低爆破的单耗量，减少总装药量，改善爆破效果。采用微差爆破的方案这样第1排孔爆破结束后就形成一个较大的爆破漏斗，增加了一个自由面。使得岩石得到充分破碎，同时对最后排岩体的破坏也最小。
&&& 根据现场地形形成自由面，但要考虑爆破方法时抛掷方向、距离和堆积形状的影响，以保证爆破后的铲装工作顺利进行。如果自由面太多也会影响爆破效果，这是因为当自由面超过4个时，爆破能量分散，自由面反而起不到聚能作用，且缺少了岩石的夹制作用(当然这种夹制作用有时是有害的)，导致大块率增多。
2、&&& 布孔方式
&&& &&&&布孔方式一般为方形、矩形及三角形(或称梅花形)3种。从能量均匀分布的观点看，以等边三角形布孔最为理想。随着毫秒塑料导爆管的采用，起爆技术不断发展，对方形和矩形也可通过改变起爆顺序和起爆时的炮孔密集系数，达到三角形布孔的效果。因此，布孔方式对爆破效果而言影响不是太大，但必须注意对于同一工作面，当设计孔深不等时，其布孔的孔距也应作相应调整，不能取同一孔排距。孔浅时取较小值，孔深时取较大值。如果孔深较浅．而孔排距较大．那么在保证装药量的情况下，堵塞长度不能保证。孔深较大，其孔排距也不能取值过大，必须在一个合理的范围内过大的孔排距会造成炮根多，大块率高，后冲作用大。目前，宽孔距窄排距的布孔方式已经在部分项目中得以运用，采用这种布孔方式时必须注意临空面的选取和微差起爆联网的方式，否则会适得其反，产生较大块石。
&&& 3、钻孔形式
&&& 深孔爆破的钻孔形式一般分为垂直孔和倾斜孔两种。倾斜孔爆破后不易产生大块和残留根底，且爆破后形成的爆堆形状好，便于挖掘机挖运，对后一台阶面破坏小，后一台阶面稳固易保持，这对于后序钻孔施工非常有利。当然，其不足也应注意，比如，其钻孔速度较垂直孔慢，钻孔时易发生卡钻事故，装药过程中药卷易发生堵孔现象此外，由于斜孔孔深较垂直孔的深度计算复杂，钻孔深度误差较大，很易发生超、欠挖现象。另外，如果整个工作面钻孔斜度不能保持一致，不仅钻孔深度误差大，还会导致孔排距在孔底部分大小不一，与工作面表面孔排距不一致，这样爆破后就会产生很多大块和炮根。可见倾斜孔钻孔技术比较复杂，生产施工要求较高。
&&& 4、钻孔深度
&&& 理想的钻孔都保持在一个平面上，起爆后不会出现炮根和炮坑，从而形成平整的工作面，有利于下一步施工。钻孔深度大于设计值时，将不仅造成钻孔和炸药的浪费，而且增大对下一个台阶顶盘的破坏，给下一次钻孔造成困难；如果小于设计孔深，则产生炮根，影响装运工作。
&&& 为避免产生炮根，往往采用钻孔适当加深的办法，其目的是克服台阶底盘岩石的夹制作用。其超深值目前还没有较一致的计算公式，往往根据实践经验确定。超深值的确定要考虑的因素很多，岩石松软时，其值取小，岩石坚硬时其值取大；采用高威力炸药时，其值可适当取小；孔排距较大时，要取较大的超深值；钻孔孔径较大时，其超深值就应偏小。
&&& 5、装药量
&&& 装药量可根据炸药单耗和孔排距计算，炸药单耗的确定是非常复杂的。对于每一种岩石，在一定的炸药与爆破参数下，只有一个合理的单耗。实践表明，单纯的增加单耗对提高爆破效果是徒劳的，有时甚至是有害的，这样做只能是把能量消耗在岩石的过度粉碎和增加爆破的有害效应上。从综合成本考虑，即考虑一次爆破成本、采掘和破碎效率、二次破碎量、运输及破碎设备修理费等的综合效果，使单位矿石的综合成本最低。虽然在深孔爆破中增加了一次爆破的炸药费用，但减少了大块和二次破碎量，矿石块度得到优化，爆堆质量得到提高，提高了铲装效率和破碎机的台班效率。同时还减少了设备维修费用，可获得明显的综合经济效益。
&&& 影响炸药单耗的因素很多，主要有岩石的可爆破性，炸药种类，临空面条件，起爆方式和块度要求等。在保证必要的堵塞长度，根据实践经验选取合理的单耗确定对单孔装药量，如装药量满足设计要求，而堵塞长度不够，很容易形成冲天炮，爆破效果不理想。
&&& 6、起爆药包的位置
&&& 当采用柱状装药时，起爆药包的位置决定着炸药起爆后爆炸应力波的传播方向和爆轰气体的作用时间，对爆破效果的影响不容忽视根据起爆药包在炮孔中放置的位置不同。有3种不同的起爆方式:反向起爆,正向起爆和中间（双向)起爆。
&&& 过去考虑生产施工操作方便,多用正向起爆,实践证明,反向起爆能提高炮孔利用率,减小岩石破碎块度，增大抛碴距离，降低炸药消耗量这是因为反向起爆时，爆轰波的传播方向和岩石向临空面运动的方向一致，有利于在临空面形成反射拉伸应力波,从而提高了临空面附近岩石的破碎效果。药包距临空面较远，爆轰气体不会立即从孔口冲出，因而爆炸能量得到了充分利用，增大了孔眼底部爆炸作用能力和作用时间，避免了底根的产生。
&&& 7、不耦合与耦合装药
&&& 钻孔直径大于炸药包直径时，属于不耦合装药。不耦合将会使炸药在炮孔中爆炸时爆轰波能量受到一定的损失，在岩体中由它激发的爆炸应力波的强度也会降低，从而使岩石的破碎效果大大降低，实际上也浪费了部分钻孔工作量。
&&& 不耦合装药也有可利用的一面，此时药包爆炸时的爆轰波对孔壁的冲击效应减缓，孔壁上的最大切向应力急剧下降，有利于提高岩石破碎均匀性。因此，在新鲜坚硬岩石中，可采用耦合装药；在松软、裂隙发育的岩石中，可采用不耦合装药；而在最终边坡开采中时，以及为保护边坡而采用的预裂爆破中，必须采用不耦合装药，这样可缓解炸药对炮孔底部及周壁岩石的破坏。
&&& 8、堵塞
&&& 堵塞质量的好坏直接影响爆破效果和炸药能量的利用率。爆破施工中，堵塞有时用炮孔边上的岩粉、块石随意填充，不考虑堵塞长度是否满足，堵塞质量是否保证。特别是雨天施工时，炮孔边没有岩粉，作业人员贪图方便，仅用石块塞孔，这样爆破后就会产生较强的空气冲击波、噪声和大量飞石，炮孔下部岩石破碎效果很差，底根很多。因此对堵塞的作用要有足够重视。
&&& 炮孔爆破时,良好的堵塞质量可以阻止爆轰气体的过早逸散,使炮孔在相对较长的时间内保持高压状态,大大提高了爆轰气体膨胀作用在孔壁上的压力和延长了压力作用时间,从而提高了它对岩石的胀裂和抛移作用。良好的堵塞还加强了它对炮孔中的炸药爆轰时的约束作用,使炸药的爆炸反应及其爆炸性能得到改善,从而全面地提高了炸药爆炸能量的利用率。
&&& 实践表明，如果堵塞质量良好，只要无飞石产生，即使出现局部的联网错误，也可在一定程度上避免瞎炮。
&&& 9、网路联接
&&& 现在已广泛采用微差爆破技术，这种方法具有降低地震效应，改善爆破质量，爆堆比较集中等优点。当然微差爆破对设计和施工的要求较高，某一处传爆器材或联接出现问题，必将影响后续爆破质量。因此，在网路设计时，必须考虑以下几个问题：
&&& &&9.1控制单孔药量
&&& 采用先进的孔间微差顺序爆破，可最大限度降低对周边建筑物的爆破振动影响，具有显著的优越性。
&&& &&9.2微差爆破间隔时间的确定
&&& 间隔时间的长短对爆破效果的影响极大。时间过短则后爆孔可能因先爆孔未形成新的临空面而起不到微差的目的，且易产生强烈的地震效应；而时间过长先爆孔飞石则可能将后爆孔的起爆网路破坏间隔时间的确定主要依据岩石特性，布孔参数，岩石破碎要求等因素。
&&& &&9.3分段数目
&&& 每次爆破．其分段越多．爆破振动越小，对周围建筑物的影响越小。但是如果分段数过多，整个爆破持续时间过长，那么先爆孔一旦产生飞石，便会在晟后爆破孔起爆之前，将爆破 网路砸断而产生瞎炮。因此当爆破范围大，分段多时，应适当压缩微差爆破间隔时间。
&&& 影响爆破效果有很多因素，作为开采作业中重要的爆破工序必须严格按设计要求实施，只有全面提高施工质量，并在实践中不断总结经验教训，才能取得满意的爆破效果。
（&洋县分公司 王超）
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淘豆网网友近日为您收集整理了关于隧道控制爆破技术的文档，希望对您的工作和学习有所帮助。以下是文档介绍：隧道控制爆破技术 ·隧道! 地下工程·收稿日期:!&&# &$ %&作者简介:齐景岳(%’(%—),男,高级工程师,%’#( 年毕业于唐山铁道学院桥隧系。隧道控制爆破技术齐景岳(铁道部工程管理中心,北京) %&&*(()摘! 要:通过对隧道爆破在围岩中产生的破坏和扰动,以及爆破地震动效应的分析指出,通常用控制爆破时隧道围岩或结构物的峰值振动速度,来实现控制爆破破坏的目的是可行的。详细介绍微振动爆破技术的设计程序和施工要点。列举铁路、公路、城市地铁等一些不同类型的隧道工程成功的实例,介绍其各具特色的施工方法和技术参数,总结隧道控制爆破技术要点。关键词:隧道工程;控制爆破;微振动爆破中图分类号:+(,,- #) ) 文献标识码:.文章编号:%&&( !’,((!&&#)%% &&$! &’近年来,随着国民经济的飞速发展,各种工程建设的规模也日益扩大。在全国各地,蓬勃突起的铁路、公路、水工建设,特别是高速公路和许多城市地铁及轻轨的建设,都有许多隧道和地下工程。在这数量众多的、有着多种不同用途的隧道工程的建设过程中,有些隧道会遇到在开挖时必须采用减轻爆破振动强度的爆破技术,方能按期安全完成施工任务。这时,通常有以下& 种情况:(%)软弱围岩隧道为避免塌方和能安全地进行大断面开挖,使用大型施工机械;(!)城市隧道地面及地下环境复杂,人口密集,房屋建筑林立,地下建筑管线密布等引发的与山岭隧道完全不同的一些新的问题;(&)两相邻的隧道线间距偏小,同时施工或新建隧道紧邻已有隧道开挖爆破的问题。在完成隧道工程施工的同时,不对隧道围岩以及隧道周围环境,特别是地表建筑造成破坏,或是过大的扰动,是当前技术人员在许多工程实践中正在努力追求的一个目标。为此,城市隧道、山岭隧道等工程控制爆破技术也越来越受到广大工程技术人员的关注。而隧道爆破技术,虽然经过了数十年的发展和大量的工程实践,有些如隧道光面爆破、预裂爆破技术已趋于成熟;但是,由于爆破器材发展的滞后,以及对许多工程爆破现象缺乏深入、理性的认识和解析,隧道控制爆破目前仍然主要依靠经验,主要用工程类比法来完成施工。因此,隧道控制爆破技术,例如微振动爆破技术等,不仅还有不少需要探索认识的技术内容;同时,也有不少需在更多的工程实践中不断积累经验资料,使之不断得到改善和提高。&! 隧道爆破产生的破坏和扰动施工爆破对隧道围岩稳定性的影响是显而易见的。当隧道的埋深不够大时,常常还会对地面环境及建筑物造成扰动和破坏。开挖爆破对隧道围岩的破坏和扰动大致有以下几方面内容。(%)接近爆破一定距离内,爆破能量对介质的作用为非弹性作用,围岩在这个区域内,在冲击波和爆炸气体生成物高温高压直接作用下,出现破碎圈。(!)稍远处伴随着冲击波而在介质中产生应力波和地震波,对隧道围岩产生扰动破坏。但是,目前对于岩石爆破机理,特别是隧道爆破过程本身对围岩的作用机理的研究还很不充分,隧道工程爆破的设计和实践目前仍以工程类比或是经验的方法为主完成。近年来,在一些隧道工地进行的现场观测资料充分表明,施工爆破对隧道围岩稳定的扰动破坏是十分明显的。在一座穿过砂岩泥岩地层的单线铁路隧道,在隧道上面自地表向下打的观测孔中,埋设了波纹管式应变元件。在隧道掘进接近观测孔时,观测了爆破对围岩的扰动情况。观测结果表明,在隧道开挖过程中,施工爆破是使围岩产生急剧变形的主要原因。一次装药为%#& /0 的爆破,可以使距离隧道拱顶! 1 高处产生2 ’!( !&。下坑隧道穿过严重风化的千枚岩,施工中曾用收敛位移计和钢丝形钻孔变位桩,分别就爆破开挖对围岩的扰动进行了观测。结果表明,一次总药量为!& /0左右的爆破,沿着隧道拱脚至边墙脚以上% 1 高处范围内产生*- ! 3 ’- ’ 11 的收敛变形。而地表钻孔钢丝形钻孔变位桩的观测表明,处于测点下方的隧道施工爆破引起的距洞顶上面, 1 处的岩体瞬间位移量,约等于整个隧道掘进循环的全部位移量的$&4 3 %&&4 。如前所述,爆破对隧道围岩的扰动破坏一般可以分为两部分:爆破的直接破坏区和扰动区。直接破坏区通常包括剥落区( 及周边炮眼以外围岩的超挖部分)和破坏区( 松动圈,即裂隙生成及扩展区)。扰动区则主要指存在爆破地震动效应的范围。所谓松动圈是指,地下隧道开挖后,因移去岩石形成空洞而破坏了围岩原有应力平衡状态,以及由于爆&# 铁道标准设计! !&#$%&&’()&*+&!+’+,(#-*’.//0(11)万方数据齐景岳—隧道控制爆破技术·隧道! 地下工程·破作用导致围岩中的应力重分布,并使围岩表层破碎,在一定范围内产生径向和环向裂隙。这样,围岩中便产生“减压”和“卸载”现象。随着隧道周边原来因应力集中而产生的较高的切向( 环向)应力移向围岩内部一定深度,对圆形洞室则常常可以是洞室直径的!& # $ %& ! 倍,并且在隧道围岩内部一定深度出现一个呈椭圆形的“高应力环”。在隧道周边和这个“高应力环”之间的岩体处于破碎和开裂状态,但尚不致塌落。通常把这个区域称为围岩的卸载区或松动区,或松动圈。这里,通常把爆破对围岩的影响总厚度分成两个部分:(%)由于爆破作用,在周边炮眼以外超挖掉的岩石,称为围岩的塌落厚度;(&)由于爆破造成的围岩破碎厚度。塌落厚度是设计轮廓线与实际开挖的隧道轮廓线之间的距离。破碎厚度可以用弹性波量测等物探方法进行测定。为了从围岩松动区中划分出爆破影响深度,显然洞室一经爆破开挖后,应尽快地进行测试。对于大多数隧道工程来说,实际上爆破影响带与围岩松弛带通常都是不大一致的。松弛带范围应大于爆破影响带。但在特殊情况下也有一致的时候。这里说的是特殊情况,往往指那些地质构造简单,岩层平缓,岩体坚硬完整,近似于弹性体时;同时隧道埋深较浅,地表多被沟壑切割的情况下。这时隧道开挖后,常可认为并不出现围岩应力松弛带,所产生的围岩表层破碎厚度,乃是爆破所致。这时,爆破影响带也就是围岩松弛带。!& 工程爆破的地震效应到目前为止,人们对爆破地震效应及爆破振动的破坏机理还远没有研究得很清楚。大量的工程技术及安全方面的问题还主要依靠经验的方法来解决。在岩土中爆炸时,炸药爆破能量的&’$ (’将转变为地震波。隧道工程的爆源同时也是地震源,它会产生在围岩一定范围内传播的,由随时间而变化的应力构成的力系引起的爆破地震动效应。其主要研究内容是爆破地震波的传播规律及其对传播介质和围岩以及建筑结构的影响。如前所述,在距爆源一定距离内,爆炸能量对介质的作用为非弹性作用,该范围内出现岩体因爆破作用形成的破碎带,在某一定距离以远,这种非弹性作用终止,而开始出现弹性效应。这种弹性扰动在岩体介质中以地震波的形式由爆炸区向外传播。这种爆破地震动实际上是震源发出的行进的波动扰动,这种行进的波动扰动会引起围岩介质质点的振动。而且,随着传播距离的增大,质点的振动强度将逐渐衰减。质点的振动强度超过某一限度时,就会造成隧道围岩、衬砌及某些情况下地表建筑物的开裂、破坏、甚至坍塌。观测资料表明,二次爆破造成的扰动破坏更大。重复爆破作用的扰动,会导致岩石或结构物中已有的裂隙累积性扩展。隧道围岩、衬砌或其他建筑物在爆炸地震波的作用下,质点的运动状态可以用位移、速度和加速度来表示。到目前为止,一般仍认为以质点速度作为破坏控制标准是可行的。这一标准之所以合理,不仅是因为最大质点加速度与质点速度的平方成正比,而且质点最大速度与最大质点位移与频率的乘积成正比。同时,最大质点振动速度还与最大径向应变成正比,如以下公式!) ! &) # $式中* !) ———径向应变;&) ———质点径向振动速度;$———纵波的传播速度。所以,质点的速度是岩体变形或应变的尺度,因而是与结构物损害联系最密切的动力扰动。因此,通常通过控制隧道围岩或结构物的峰值振动速度,可以达到控制爆破破坏的目的。虽然,目前大多数研究者已趋于一致地认为一般均可以振动速度来作为衡量爆破振动强度的参量。但是,质点的实际运动参数是由+ 个互相垂直的分向量的矢量和( 即对爆源而言垂直向、径向、切向)求得。实际应用中是采用+ 个分量之一还是采用+ 个分量的矢量和,国内外尚无定论;我国现行的《爆破安全规程》(,-(.&&—&!!+)中对此也未明确规定,人们可视工程情况自己决定。但实际上,大多仍采用垂直向振动速度作为控制标准。近年来,随着研究的深入,工程实践的增多,人们越来越清楚地认识到,选用单一的振动参数( 如质点振动速度)来反映爆破地震动的特征是很不全面的。一方面,爆破地震波在岩体中的传播是一个复杂的力学过程,炸药的种类、性能、药量、装药结构、起爆方式、堵塞状况以及爆破的地形地质条件都会对此产生影响;另一方面,围岩的特性及建筑物的不同结构、性质、地基基础状态等都会对爆破地震效应产生影响。由结构动力学可知,爆破地震动作用下结构的响应与爆破地震动强度,频率特性以及结构本身的固有频率,阻尼比等因素有关。而不同的振动频率和振动持续时间,对建筑物结构的动力影响也是不一样的。而工程爆破地震动和天然地震动的区别也在这+个基本地震动强度参数上表现得非常明显:天然地震动大多频率低(& $ # /0),持续时间长( 可达数秒钟以上);而爆破地震动则虽在距爆源一定范围内峰值相当高,但是主振向频率可高达几十甚至上百赫兹,持续&#铁道标准设计! !&#$%&&’()&*+&!+’+,(#-*’.//0(11)万方数据·隧道! 地下工程·齐景岳—隧道控制爆破技术时间一般也在几毫秒到几十毫秒,传播的距离也远比天然地震动小。近年来,从考虑到爆破振动频率如接近建筑物固有频率时,由于共振作用,会造成建筑物更容易破坏,因此建议应同时用质点的峰值振动速度、峰值振动速度频率及持续时间! 个参数来控制爆破地震动效应。虽然有人认为目前我国具备了采用速度频率作为表征振动强度指标的基本条件,并将其纳入爆破振动安全判据中。但是由于研究数据尚不充分,我国目前仅对地面建筑爆破振动判据给出了质点峰值振动速度和主振频率& 个指标;其他各种工程对象则仍采用峰值振动速度单一指标。!& 爆破振动的安全判据对于爆破振动强度的估算,可以通过现场试验观测得到的如下经验公式来计算! & #!&式中# !———质点振动速度,$% & ’;#———与地质地形有关的参数,对一般岩石取() * +,);&———衰减指数,对一般岩石为- * -. /,;!———等效药量,或称等效距离,比例距离,! 0!!$ % &;$———炸药用量,12;&———测点至爆破中心的距离,%。由上式可知,质点的爆破振动强度与一次爆破的炸药用量和至爆源的距离有关。由于爆炸地震动效应只存在于介质的弹性传播区范围内,所以通常该公式只适用于距爆源, * ! ))) % 的范围内,不可以向两端无限延伸外推。已有的观测资料表明,在坚硬岩层中爆破振动频率较高,软弱围岩中振动频率较低。而且地下建筑、隧道围岩的爆破振动频率通常要比露天爆破情况要高。如在一座泥岩、砂岩的隧道中,全断面开挖爆破时实测的距开挖面(3 * +& % 时围岩的爆破振动频率均在-))* &)) 45。同时,随着隧道至爆源距离的增加,周期较短的高频振动迅速衰减,而周期较长的低频振动则可以传播得比较远。由于低频振动作用持续时间长,振动幅度大,因而会对围岩或建筑物造成较大的伤害。所以,爆破对软弱围岩的危害较大,对地面建筑物的损害比隧道等地下结构要大。这里还应指出,上述公式中炸药量$ 值的选取仍是一个值得深入研究的问题。对一般隧道工程的爆破,通常使用毫秒***,因而爆破振动的主振相是对应于各段爆破多次出现。有人认为应用各段药量的平方值和再开方,也有人认为应用总药量,还有人主张可用最大一段的药量来计算。笔者对试验所得到的振动速度数据,代入若干条件相似工程所得到的经验公式中反算出相应的药量值后认为:以出现最大振动速度时相对应的那段药量进行计算是合理的。此外,还需补充说明的一个问题是,至今国内外主要仍以爆破振动速度值作为安全判据,而且几乎都认为垂直向分量最大。因此,一般只计算或观测垂直向振动速度。这一认识或许对露天工程爆破完全正确,而在同一座用全断面法爆破开挖的、穿过泥岩、砂岩地层的隧道中进行的观测表明:对于同一测点、同一次爆破产生的! 个方向的振动速度分量中,垂直向的最小,纵向(平行于隧道纵轴方向)最大,环向次之。数据表明,纵向振动速度常可为垂直向振动速度的! 倍以上。产生这一现象的原因还有待进行深入试验研究。初步分析认为,体积较大的 67 - 型拾振器有可能受到沿隧道纵轴传播的空气冲击波的影响。#& 控制爆破振动的隧道爆破技术控制爆破振动的隧道爆破通常也可称为微振动爆破技术。而城市隧道开挖时,为保证安全,除了控制地表沉降、围岩变形稳定外,另外一个主要问题就是控制由于爆破地震动效应所产生的对地表建筑物的影响。有时则主要是为了控制施工爆破不破坏各种地下建筑物,或建筑物的基础、地下管线,以及近旁的已有隧道或同时施工的二线隧道。如前所述,在控制爆破振动的爆破技术中,人们经过大量工程实践,已经充分认识到必须采用综合技术措施,才能得到较理想的效果。其中大多数工程都会首先考虑以下因素,如合理的开挖分部、掏槽技术,使用低爆速炸药、毫秒***微差爆破、改善装药结构,以及最重要的控制爆破规模、每循环的进尺等。这里,仍需强调说明的是,隧道微振动爆破时通常不对一次爆破的总药量进行控制,而是对同时起爆的同段药量加以控制。这一点对于软弱围岩毫无疑问是正确的,但对坚硬完整的岩层,则常是掏槽炮眼的爆破产生一次爆破中强度最大的振动。尽管它不是同时起爆最大一段药量,这时经常是周边眼为最大一响药量。振动速度的全程监测是进行微振动爆破重要的必不可少的环节。而依据工程对象的爆破振动速度安全指标,计算和设计最大共同作用装药量则是隧道微振动爆破技术的重要环节。#$ %& 计算允许的单段最大共同作用装药量《爆破安全规程》( 89+/&&—&))!)中,对各类建筑物所允许的安全振动速度有如下规定。(-)土窑洞、土坯房、毛石房屋:-. ) * -. , $% & ’;(&)一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物:&. ) *&# 铁道标准设计! !&#$%&&’()&*+&!+’+,(#-*’.//0(11)万方数据齐景岳—隧道控制爆破技术·隧道! 地下工程·!& # $% & ’;(!)钢筋混凝土结构房屋:!& # ( )& # $% & ’;(*)水工隧道:+ ( ,) $% & ’;())交通隧道:,# ( -# $% & ’。实际应用时,每个工程都要结合工程的具体情况,作出相应的安全规定。如建筑物的质点峰值振动速度安全控制标准:(,)较坚固的建筑(如砖混):. -& ) $% & ’;(-)一般建筑物:. ,& ) $% & ’;(!)陈旧房屋:. #& / $% & ’;(*)隧道:!级围岩. ! $% & ’0 &级围岩0 . ) ( 1$% & ’(铁路隧道为围岩分级,公路隧道为围岩分类)。对于居民稠密的浅埋隧道,为避免爆破振动及噪声对居民产生不安和恐惧,一般振动速度应控制在,& ) $% & ’以下,而且应尽量在白天进行爆破。由以上允许安全振动速度通过以下公式计算最大一段允许炸药用量!% & #!($23 % &)! % !式中0 !% ———最大一段允许用药量,24;$23 ———振动速度控制标准,$% & ’;#———爆源中心至振速控制点距离,%;&———与爆破技术、地质地形有关的系数;!———爆破振动衰减指数。&,! 值在有条件的工点可以通过试验爆破及振动观测直接得出,或通过手册资料工程类比确定。!& #$ 开挖方案确定软弱围岩隧道可以采用全断面或半断面微台阶法开挖,每循环进尺一般以,& # % 为宜。硬岩隧道则应依断面大小形状,埋深及环境情况等采用分部分台阶法开挖,尽可能使主体爆破有较多的临空面;必要时每部分又分为多次爆破。循环进尺一般也控制在, ( -%,最大也不会超过! %。分次爆破应仔细计算每次爆破的允许一段最大药量。!& %$ 爆破器材的选择无水的隧道可以选用- 号岩石硝铵炸药或乳化炸药,有水隧道则应选用乳化炸药,水胶炸药或其他防水炸药。此外,采用低爆速炸药,如爆速- ### % & ’的品种,或小直径药卷,如直径-# %% 或-) %% 的光面爆破专用炸药,则可以肯定对减轻爆破振动是有益的。!& !$ 选择合理的起爆段间时差为满足大断面开挖及减轻爆破振动的要求,应选用有足够段数的非电毫秒***。有条件及要求较高的工地应加选,## %’或-## %’或半秒级的等差***,以进一步改善爆破效果,降低爆破振动强度。软弱围岩和坚硬岩石中***的合理时差应有所区别。根据工地实测数据资料,软弱围岩中爆破振动频率比较低,一般多在,## 56 以下;振动持续时间大多为,## ( -## %’。为避免段间振动叠加,段间隔时间一般应大于,## %’。而不少在硬岩隧道工地的观测资料表明,这时爆破振动频率较高,通常仅几十 56。振动持续时间也较短,因而有些技术人员认为坚硬完整岩层中隧道爆破可以选用段间隔时间不小于)# %’,甚至不小于-) %’即可。对于常用的-) %’递增间隔的!系列非电毫秒***,由于其前) 段间时差过小,一般应跳段使用。!& &$ 掏槽形式的选定从已有的隧道开挖爆破振动速度观测资料可以看出,一般情况下,掏槽爆破的地震动强度比其他部位炮眼爆破时的都要大。因此,从减小掏槽爆破的地震动强度出发,一般应选用楔形掏槽。眼深大于- % 时,可以考虑采用多重复式楔形掏槽。有条件可增打中空眼。有足够多段数***时,掏槽可分层分次起爆,以最大限度使掏槽区炮眼最大共同用装药量减少,降低振动强度,而且也有利于取得最佳的掏槽效果。浅埋隧道的掏槽眼应尽量布置在隧道底部,以尽可能增大震源至地面的距离。!& ’$ 确定整个爆破设计隧道其他部位的炮眼均应尽量按照浅密原则布置,即一次爆破深度( 规模)不宜太大,炸药尽可能均匀地分布在布置较密的炮眼中,这样可避免装药过于集中。周边炮眼应按光面爆破设计,必要时应在两装药孔间加打空眼以减振。周边眼还应采用小直径药卷不耦合装药或串状间隔装药结构。有时在条件允许时,也采用预留光面层光面爆破技术。但是,如果周边眼进行预裂爆破,则进行预裂的周边眼将成为产生最大振动速度的同段起爆药量最大的炮眼。这时,应用前述方法计算出允许最大段药量!% ,必要时预裂的周边炮眼分几次起爆,预裂有利于主体爆破减振。所有的炮眼均应在炮眼口堵塞至少不少于-# $%长的炮泥。!& ($ 全程振动监测进行隧道微振动爆破时,应在施工现场进行施工全过程的爆破振动观测。测定应在施工隧道后方几十米范围内选择几个观测断面,并在拱顶、拱腰或拱脚,边墙中部及隧底设置测点。同时,应在地表沿隧道开挖方向一定范围内的地面,或是各种房屋建筑物的梁、柱及不同楼层地面上设置测点。如近邻有已建成隧道或其他地下建筑,或是紧邻施工的&线隧道等,则应在其内选定若干观测断面布置测点。测点一般可只观测垂直向振动速度,如有可能应争取布置一定数量三向振动速度测点。对于已有地面及地下建筑物,应在开&#铁道标准设计! !&#$%&&’()&*+&!+’+,(#-*’.//0(11)万方数据·隧道! 地下工程·齐景岳—隧道控制爆破技术工前即会同有关单位及业主对其原有状况进行详细调查,并形成共同签认的文字记录。!& 隧道控制爆破工程实例!# $& 宜昌云集隧道宜昌云集隧道是一条穿越东山,连接老城区与开发区的城市隧道,穿过砂岩加泥岩地层,属!类围岩。隧道宽!&# !$ %,高&# ’$ %,穿越宜昌火车站段埋深仅!(# & %。地表有候车大厅,旅馆,站台等,多为砖混建筑。宜昌火车站候车大厅跨度大()* % + (* %),砌石基础仅,& -% 且无圈梁,砖柱承重等致使其抗震性较差。经研究,其安全振动速度定为不大于*# & -% . /。采取的减震措施如下。(!)减震掏槽:掏槽角为$*0的楔形掏槽,并布置在断面中间偏下部。(&)短进尺:穿过火车站地段每循环坚持进尺为*# ( %。(’)允许最大段装药量计算:由公式! 1 &’([#]$ %)’$ !,工地实地观测得出本工程% 1 !’&,! 1!# $),[#]1 *# & -% . /,代入上式得! 1 *# *** & &’23。计算出的允许最大段装药量( 不同& 时)见表!,炮眼布置见图!。表$& 允许的最大段装药量序号! & ’) ( $ , & 4 !* !! !& !’!) !( !$& . % !( !$ !, !& !4 &* &! && &’&) &( && ’* ’( )* (*! . 23 *# &, *# ’’*# )* *# ), *# ($ *# $( *# ,( *# &$ *# 44 !# !& !# &, !# ,& &# & ’# ( (# & !*图$& 宜昌云集隧道炮眼布置(单位:%&)&5 5 ())微差爆破:同一开挖分区内用非电毫秒***分段爆破;不同分区间限于器材条件,用不同长度导火索延时起爆。而且本工程进行的’$ 次振动监测中,所使用的相邻段间&( %/ 的小间隔微差,未发现叠加现象。笔者认为是由于药量很小,主振频率较高的缘故。云集隧道施工中,对采用微振动控制爆破开挖和使用静态破碎剂施工进行比较后发现,爆破开挖月进度提高) 6 4 倍,成本降低了,*7 。!# ’& 重庆市石黄隧道重庆市石黄隧道位于重庆市渝中区,是连接长江大桥与黄花园大桥的通道。隧道为双洞) 车道,左线长! *’) %,右线长! **$ %。曲墙半圆拱,净跨!*# 4$%,净高,# )’) %。隧道穿过!类围岩,岩性为砂质泥岩,石英砂岩,地下水集中,围岩强度低,稳定性差。隧道上方洞室多。对新建隧道安全构成威胁的有& 处,一是轻轨地下隧道,其底板距新建隧道拱顶)# & %;二是有& 处人防洞室,其底板分别距拱顶$# ( % 和( %,且! 处洞内积水。隧道共有& 段,约!!* 余% 长,基岩厚度仅有( 6!( %,其最浅处基岩厚度仅’# , %。而且隧道轴线宽$* % 范围内民居密集,多为& 6 , 层的砖混结构及, 6!) 层新建高楼。其中,部分旧楼年久失修,抗震性差。重庆市公安局规定的爆破作业振动速度安全指标为:一般建筑#% 8 & -% . /;危旧房屋#% 8 ! -% . /。据此,本隧道规定:建筑物及房屋#% 8 & -% . /,隧道洞内#% 8 ( -% . /。采用双重复式楔形掏槽,周边眼光面爆破,全断面分成, 个部分开挖(图&)。按下列公式计算最大一段装药量,炮眼深为!# ( 6 &# * %。!%9: & &’(#2; $ %)’$ !5 5 测试得到:% 1 !(*,! 1 !# $,计算!%9: 8 ’ 23。注:&—在型钢支撑上施作超前支护,超前支护采用&’&= 迈式注浆锚杆,’ 1 ( %,间距! %;&—开挖& 部,进尺!# ( %,每循环始终超前!# ( %;!—施作初期支护,&&*? 型钢架或格栅交替,’ 1 ’# ( %、!** -% + !** -% 间排距布置的系统锚杆,喷射混凝土!( -%;)—开挖) 部;#—施作初期支护,同!;$—开挖$ 部;,—开挖, 部;$—施作初期支护,同!第三次复喷混凝土。图’& 重庆石黄隧道开挖方案&在隧道顶部地表及高楼危房共布置了!’个观测断面,监测!*) 次。其中,4(# ,((&4 次)的数据显示#%9: 均小于& -% . /。石黄隧道& 条隧道线间距’! %,净间距!& %。施&# 铁道标准设计! !&#$%&&’()&*+&!+’+,(#-*’.//0(11)万方数据齐景岳—隧道控制爆破技术·隧道! 地下工程·工时左线先进,右线滞后。为了确定两洞开挖面爆破时合理的安全距离,进行了两洞开挖面不同距离时,左线爆破右线洞内的振动量测,结果见表!。表!& 石黄隧道爆破振动观测结果两洞工作面距离& # $! $% $& !! !’()爆破振动速度&( *# & +) (, ’% (, ’$ (, %& (, !’!, ’% !, -’. . 由此可知,采用微振动爆破方法施工的左线隧道,两洞开挖面间距在$) # 以上即可保证! 个隧道同时安全掘进施工。同时,施工中地面房屋也未造成损害。#$ %& 青岛市地铁青纺医院车站青岛地铁!期工程的青纺车站和该站至水清沟车站长$ !-) # 的区间隧道共同作为地铁试验段工程,区间为双洞单线。青纺医院车站长!$& #,为单拱大跨结构,宽$&, % #,高$- #,矢跨比为$/ (。车站及通道均建于坚硬完整的花岗岩内。车站埋深$) #,地面有街道及陈旧楼房,地下管线纵横,距最近自来水管仅$, % #。车站开挖分部见图(,车站导洞爆破方案见图-。图%& 青纺车站开挖分部(单位:&)&图’& 车站导洞爆破方案(单位:&)&为了更好地控制爆破振动强度,在现场进行了爆破振动监测。根据监测结果及时调整爆破方案,主要成果如下。($)埋深(!)超过& # 时,& 0 -)、! 0 $, -,车站主振频率为!) 1 &) 23,持续时间不超过$ +。(!)通过街道及危楼时,全断面分 4 次起爆,每次又分$% 段。在采取其他措施很难满足振动速度控制要求时,唯一可行的办法就是设法进一步减少最大同段装药量。(()上半断面导洞最大振速由掏槽产生,后采用双楔形掏槽,并在中线上加打! 1 ( 个预裂孔,深度为掏槽孔的! & ( 左右,装药量为$ & ( 1 $ & !,最先起爆。试验表明,振动可降低!)5 1 ()5 ,掏槽位置在隧道底部。#$ ’& 济南市开元寺隧道开元寺隧道位于济南市南郊,双洞单向双车道,左线长$ -%( #,右线长$ %)$ #。左右线间距-) #,进口4)) # 浅埋,埋深不足() #;左线有!)) # 穿过住宅区,楼房基础距隧顶仅!) #。隧道高$) #、宽$’#、断面积为$-) #!。分上下半断面施工,上半断面高’#。隧道穿过底层为厚层石灰岩,工期紧迫,要求每昼夜进度不小于( #。在通过浅埋并通过地表民居段时,按弱振动爆破方法施工,并先期在安全区段内进行了爆破振动测试,不仅得到了本工程的&、! 值,而且对产生最大振动速度的掏槽方案进行了多次优化。主要成果如下。($)优化后的掏槽方式为复式楔形掏槽,竖向(排,横向多段(( 段);横向每排用同段***,竖向排间***时差$)) #+,见图%,上半断面爆破方案见图’。图#& 开元寺隧道优化后的掏槽爆破方案及爆破振动波形(单位:&)&图(& 开元寺隧道上半断面爆破方案(单位:)&)&(!)全程进行爆破振动速度监测。(()高段位***(& 段以上),由于***本身精度延时分散度大,不易产生叠加。(-)计算确定合理的单响药量。(%)采取综合减振技术措施,如预裂,孔底空气间隔装药等。#$ #& 宁波市招宝山隧道宁波市招宝山隧道由招宝山公园下穿过。隧道为! 座平行隧道,长$’6 #,其净间距为!, 6& 1 -, ! #。隧道开挖宽度$-, 4 #、高度$!, - #。地面园通寺建筑基底据隧道拱顶仅!$, ’#。隧道通过的地层为致密坚硬的流纹斑岩,&类围岩。上半断面采用短进尺$ 1 $, % #,控制爆破方法施工。其上半断面炮眼布置见图 4。取得的主要技术经验如下。($)现场进行了爆破振动速度观测,得出本隧道&0 $%),! 0 $, %,园通寺的#78 !( *# & +。&&铁道标准设计! !&#$%&&’()&*+&!+’+,(#-*’.//0(11)万方数据·隧道! 地下工程·齐景岳—隧道控制爆破技术图!& 招宝山隧道上半断面爆破方案(单位:#$)&(!)掏槽是产生最大振速的部分,采用单或复式楔形掏槽,并加打大直径中空眼( 或!&# $$ 眼束)。实践表明,六斜二中空或四斜一中空的掏槽方法,不仅爆破效果良好,而且降低了爆破振动效应。同时,掏槽布置在隧底%& # ’(& % $ 处。())选用合理段间隔时差,经试验认为降低爆破振动强度,段时差取(%% ’!%% $* 较合适。(&)所有炮眼应堵炮泥。周边炮眼按光面爆破设计,采用串状间隔装药结构。有条件时应用低爆速炸药。%& ’& 湘黔铁路小间距二线隧道施工湘黔铁路复线建设施工初期,由于许多隧道与既有线隧道间距不足)% $,施工单位采用常规爆破造成营业线隧道衬砌开裂,遂在新坪渠隧道( 长! &(% $),新坪口隧道(#!+ $),新柳潭隧道(! )#, $)进行了微振动爆破技术的试验研究,主要成果如下。(()本工程均采用弧形导坑正台阶法开挖。(!)最大振动速度不是药量最大段( !级围岩),而是掏槽段。&级围岩时则不一定如此。试验对比了& 种掏槽方式后,决定选用复式楔形掏槽,可实现爆破效果和控制振动强度均为较好的目标。())采用非电毫秒***和低爆速炸药。(&)上半断面炮眼深(& - $,***段间隔.% ’((%$* 为好;下半断面台阶眼深) $,段间隔可用-% $*。(-)由公式计算单段允许最大药量。实测#%% 余组数据得到:! / (-&,& / (& -+,主频率(%% ’)%% 01。&级围岩&23 4 ) 5$ 6 *,!级围岩&23 4 -& - 5$ 6 *。&23为-& - 5$ 6 * 时相对应掏槽一段药量已达!& 27。(,)施工中在既有线隧道中测到的振动速度均4 ! 5$ 6 *,微振动爆破施工确保既有线安全。%& !& 长沙市芙蓉南路电缆隧道该隧道长( (#) $,覆土厚!&& - ’)(& , $,穿过地层为风化泥质粉砂岩及#% $ 砂卵石层。隧道开挖断面上圆下方,高)& && $,宽) $,地面为街道和绿地;隧道上方高楼林立,地下管线密布。微振动爆破的设计必须解决) 个关键技术问题:减少爆破地震动强度及噪声;提高隧道轮廓成形质量以及提高施工进度,确保工期。其他主要技术成果有:(()采用长沙市民爆公司提供的低爆速,防水效果好的乳化炸药。爆速为( .%% ’! -%% $ 6 *,药卷直径!- ’)! $$。(!)采用-%8角斜眼掏槽(图#),眼深(& & $,其他炮眼深(& !- $,眼口堵炮泥不少于!% 5$。周边眼不耦合装药。图(& 长沙市芙蓉南路电缆隧道爆破方案(单位:$$)&())采用非电毫秒***起爆,掏槽跳段使用。由于断面仅.& , $!,整个爆破只能使用单数***。(&)计算允许一段最大药量。类比确定! / )%%,& / (& .,# / !- $,&23 / ! 5$ 6 *,得到$$9: / -& + 27,本工程施工实际最大单段药量(& #- 27。%& (& 广州地铁一号线林和村隧道本段隧道为双线隧道,长)(% $,开挖高度,& &#$,宽为,& - $。穿过地层为黏土,风化砂岩、砾岩。平均埋深#& + $,拱顶至地表最浅处仅+ $ 左右。施工中进行了振动监测。地表测点沿隧道中线- $ 间距单向设置;房屋一般设在承重柱上,双向测点垂直于水平方向。有条件时在不同楼层均布设置。施工经历了) 个阶段:初期采用正台阶法,五眼中空直眼掏槽。这时最大单段药量)& - 27,使用( ’(-段非电毫秒***,其掏槽前+ 段波形严重干扰叠加(图.),最大振速为&& + 5$ 6 *,持续时间为&!- $*。后改为正台阶单排楔形掏槽法开挖,情况虽有所改善,但地表最大振动速度仍达到& 5$ 6 *。最后决定采用反台阶法施工,下半断面超前( ’) 个循环。掏槽采用中间密布( 排空孔的楔形掏槽,并跳段只使用奇数段***。该隧道直眼掏槽时地表垂直向振动波形示意见图.,反台阶开挖见图(%。此时单段最大装药量为! 27,&$9: / !& -- 5$ 6 *。同时,施工人员还主张仅单独考虑振动幅值是不够的,还应对其频率及主振相持续时间等变量同时进行分析。现场实测本区间隧道振动频率为-% 01 左右,而地面房屋约在% ’(% 01。施工取得了较好效果,并对&# 铁道标准设计! !&#$%&&’()&*+&!+’+,(#-*’.//0(11)万方数据齐景岳—隧道控制爆破技术·隧道! 地下工程·图!& 林和村隧道直眼掏槽时地表垂直向振动波形示意&图#$& 林和村隧道反台阶开挖示意&微振动爆破隧道施工有以下认识。(!)开挖方法及分部方案都会影响产生的爆破振动强度,有条件时应多分部多分台阶。(&)掏槽对爆破振动影响较大。实践表明,中间有一排相互贯通的空孔的楔形掏槽,减振效果明显,楔形掏槽次之,直眼掏槽最差。(#)振动监测表明,主振相持时间长短也是建筑物破坏与否的重要指标;而超过某一控制指标( 如! $# %& ’()的振动速度全波幅有多少个,也应作为该次振动爆破振动强度的辅助判据。同时,还观测到楼层高和振速下降而水平向振速值略有升高。())建议试一下反台阶破碎剂施工。%& !& 重庆市轻轨临江门车站隧道车站隧道位于重庆市解放碑闹市区,地面高楼林立,有些建筑的地下部分与本车站立体关系复杂。隧道上方地表覆土厚&* + , )* + &,下伏厚层砂岩约!-* + ,!!* + &。属!类围岩。车站开挖高度&-* ./ &、宽&#* -)&。车站隧道采用双侧壁导坑法分 0 部开挖(图!!)。图##& 临江门车站开挖分部(单位:’()&采用微振动弱爆破法开挖,并且实行全程爆破振动监测。作为最先开挖的双侧壁导洞是关键控制部分。主要采取措施有:采用!&. && 及!#& && 药卷乳化炸药,! , !. 段非电毫秒***,确定& $ .- , &--,& $ ! ,#,# $ !- &,!12 !& %& ’(,单段最大药量$& $ !* # 13。世贸大厦基础处# $ )* . &,采用!充!!* . %& ’(。本车站隧道采用的主要减振技术措施如下。(!)周边炮眼进行光面爆破,采用小直径低爆速炸药,隔孔装药或用预留光面层法。(&)在开挖面或被保护对象边界加打减振孔。(#)浅眼开挖,眼深! , & &。())采用中间加! 排空眼的双排复式楔形掏槽,掏槽段差以不小于.- , 0. &( 为宜。(.)采用孔内延时与孔外延时相结合,左右断面错开起爆的非电毫秒不对称起爆网络。(+)计算单段最大药量:$& $ &%##( !12 ’&)# & &,&%为采用不同减振措施的系数,&% $ !* -. , &* .。本隧道实测& $ !+-,& $ !* /。采用以上综合技术措施后,层层设防,隧道开挖应用微振动弱爆破技术,对围岩扰动较小,地面及地下建筑物得到有效保护。%& #$& 广州地铁一号线杨—体区间隧道该区间隧道为左右线& 条隧道,线间距!#* # ,!+* # &,埋深 0* +) , !0* +) &,隧道穿过风化砂岩& ,#类。地面建筑民居繁多,地下构筑物及管线复杂。开挖爆破不仅要保护地面及地下建筑物安全,还需先开挖隧道不受近邻施工的后开挖隧道的扰动和破坏。同时,还必须解决不影响工期和开挖进度的减轻爆破振动的措施。首先,参照《爆破安全规程》( 45+0&&—&--# )及本隧道具体情况,确定了不同的允许振速值:(!)天河村段地面房屋6 ! , & %& ’(;(&)立交桥及水厂水池6 . %& ’(;(#)后开挖隧道引起先开挖隧道支护的振动6 !-%& ’(;())开挖面后! 倍洞径处隧道支护的振动6 . %& ’(。采取的综合减振措施如下。(!)选择适宜的炸药。掏槽和掘进炮眼用防水性好的乳化炸药,周边眼采用小直径低爆速(& --- & ’()光爆炸药。(&)! , !. 段非电毫秒***跳段使用。(#)采用斜眼掏槽。眼深!* . , & & 时,用单斜眼掏槽,眼深&* . & 时用复式楔形掏槽。倾角为 0-7, 0.7。())计算最大段药量,现场进行了全程振动监测,得到& $ !!-,& $ &,可确定$&89 $ ) 13。(.)&类围岩采用台阶法施工,眼深!* . &,单楔形掏槽;#类围岩采用台阶法或全断面开挖,眼深!* ., & &,复式楔形掏槽。由于严格控制了单段最大药量,有效地控制了爆破振动强度。施工中实际监测到的各种保护目标的振&#铁道标准设计! !&#$%&&’()&*+&!+’+,(#-*’.//0(11)万方数据·隧道! 地下工程·齐景岳—隧道控制爆破技术动速度值列于表!,均小于允许振动速度值,取得了良好效果。表!& 广州地铁杨—体区间隧道爆破振动监测成果& #$ % &监测物天河村民房水厂水池立交桥后挖隧道引起先挖隧道支护振动开挖面后一倍洞径处支护振动最大振速’( )’’( *+ ’( !’,( ) +( *& & 本隧道采用微振动爆破技术施工不仅安全且) 洞同时按期建成,爆破效果良好,炮眼利用率达-’. ,眼痕保存率达,/. ,平均线性超控控制在’/ #$ 以内。#$ %%& 重庆市人防工程此项人防工程位于重庆市市中区较场口至朝天门,全长)!’$。拱顶至地表覆盖层厚-( * 0 ’! $,隧道穿过砂岩泥岩地层。局部拱顶至建筑物基础深仅+( 1/ $。采用分部开挖,楔形掏槽,微振动爆破技术施工。其开挖分部及爆破方案见图’)。图%&& 重庆市人防隧道开挖及爆破方案(单位:’’)&一般房屋基础!23 ! ! #$ % &,危旧房屋!23 ! ’#$ % &。施工中实际监测到的振动速度一般均在’( /#$ % & 以下,绝大部分在 4( / #$ % & 以下。同时,还满足了施工进度的要求,日进尺可达’$。(& 结语目前,我国隧道工程正处于前所未有的蓬勃发展阶段,铁路隧道不仅数量多,还由于铁路标准的提高,出现了一些)4、!4 2$ 的长隧道。既有线的改建和增建二线也常遇到许多复杂的安全、技术问题,许多大城市都在积极兴建地下铁道或城市轻轨交通工程。就连过去相当长时间尽量回避洞挖工程的水电和公路部门,近年来隧道工程的数量和技术都有长足的发展。其中,不少隧道施工时都需要采用微振动爆破技术。它们有的是隧道附近或地表有各种建筑物需要加以防护,有的是靠近既有隧道,或两小间距隧道同时施工,还有不少城市隧道不仅要保护地表建筑,还有建筑物的地下基础及各种管线,立体关系复杂的其他地下建筑物等,这些都大大增加了隧道爆破技术的难度。但是如果把爆破技术搞得过于繁琐复杂,往往又会严重影响施工进度,并使工程成本大大增加。因此,研究的目标是得到一种安全可靠、确保工期、技术简便,而且相对较经济的微振动爆破技术。为此,牢记以下的技术要点十分重要。(’)隧道的开挖及分部方案十分重要,它的核心内容是:尽可能增大被保护物距爆源的距离,并使最接近保护目标部分的爆破有尽可能多的临空面。())炸药量的控制要十分细微准确。但是必须强调不是控制一次爆破的总规模,而是共同作用装药量,或称单响药量。(!)通过保护目标的允许最大爆破振动速度值,可以准确计算出允许的最大单响药量。目前的计算仍依靠经验公式完成,对经验不多的人来说,收集和参考已有的类似工程实例的有关数据,如&、! 值等,是十分重要的。(+)努力选用优良的爆破器材,如足够多的***段数和工程必要的***段间间隔时间,低爆速品种炸药或是低密度、小直径品种的炸药。(/)进行全程的爆破振动,并随时依照测得的数据对爆破方案进行必要的调整。微振动爆破技术虽然已经有了许多成功的工程实践经验,但是,仍有不少有待深化和提高的技术问题,如水压爆破、预裂爆破技术在微振动爆破工程中合理应用的问题,如何更科学准确地确定起爆时差,以及能广泛使用价廉物美的低爆速低密度品种炸药等。相信经过广大工程技术人员的努力,在不久的将来,可以实现爆破振动观测数据信息化处理和微振动爆破的信息化设计。参考文献:5 ’6 & 齐景岳7 等8 隧道爆破现代技术5 96 8 北京: 中国铁道出版社7 ’---85 )6 & 张之毅7 王中黔8 交通土建工程爆破工程师手册5 ;6 8 北京: 人民交通出版社7 )44)85 !6 & 汪旭光7 等8 爆破安全规程实施手册 5 ;6 8 北京: 人民交通出版社7 )44+85 +6 & 周春锋7 等8 城市浅埋隧道减震控制爆破技术 5 &6 8 第六届铁路工程爆破学术会议铁道工程爆破文集5 =6 8 北京: 中国铁道出版社7)444: )+! )+*85 /6 & 雷升祥7 等8 城市浅埋隧道控制爆破技术一例5 &6 8 第六届铁路工&# 铁道标准设计! !&#$%&&’()&*+&!+’+,(#-*’.//0(11)万方数据·电力! 电气化·)))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))程爆破学术会议铁道工程爆破文集! &# $ 北京% 中国铁道出版社&’(((% ’)* ’+,$! -# . 方俊波& 等$ 浅埋地铁区间隧道爆破对地表建筑物的振动影响! /# $ 第六届铁路工程爆破学术会议铁道工程爆破文集! &# $ 北京%中国铁道出版社& ’(((% ,’- ,,0$! 1# . 杨年华& 等$ 浅埋隧道敏感地段爆破掘进技术! 2# $ 铁道科学研究院++ 周年论文集! &# $ 北京% ’((+& 3’0 3’-$! 3# . 刘艳青& 等$ 隧道施工的控制爆破研究! 2# $ 铁道工程学报& 0**34 增刊5 % ’1, ’1-$! *# . 冯乃强& 等$ 线间距偏小增建二线隧道应用微振动爆破技术试验研究! 2# $ 隧道与地下工程& 0**-4 ,5 % ,) )’$! 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(0((+()摘! 要:根据接触网施工误差产生的根源,从影响施工的+ 个方面,即人、材料、机械、方法和环境,提出减小施工误差的监理控制方法。关键词:电气化铁路;接触网;施工误差;监理;控制方法中图分类号::’’1; ). . 文献标识码:8文章编号:0(() ’*+)(’((-)00 ((30 (’&! 概述电气化铁路是由电力机车和牵引供电装置组成,牵引供电装置又分为牵引变电所和接触网两部分,所以人们又称电力机车、牵引变电所和接触网为电气化铁路的“三大元件”。在“三大元件”中,接触网的质量主要是在施工过程中形成的,因此,在施工过程中对接触网施工误差的控制是监理工作的重点,也是保证接触网质量的重要途径。电气化铁路的接触网受电弓系统的基本要求是在所规定的行驶速度和工作状态下正常向机车提供电能且无电弧,电耗少;在投资及维护费用尽可能少的情况下具有较长的使用寿命。这’项基本要求是与接触悬挂和受电弓的振动状态密切相关的,接触线和受电弓的振动导致二者之间的接触压力围绕着由静态抬升力和空气动态抬升力形成的平均值上下波动,行车速度越高其波动越大。良好的受流取决于接触压力,接触压力小,接触电阻增大,产生电弧,导致电腐蚀;接触压力过大会使接触线磨耗加剧,减少使用寿命。接触网的施工安装精度越高,受流质量越好,接触线和受电弓的使用寿命越长。因此,对接触网施工误差的控制是保证接触网质量的基础。#! 施工误差产生的根源虽然目前国内接触网采用了国外发达国家的程序化、数据化施工和中铁电化局集团有限公司开发的“四个一次到位”国家级工法,但由于接触网施工工序和所用的材料繁多,安装或加工工艺、机具及环境不尽相同(即每道工序施工的人、机、料、法、环五大要素的控制程度不同),在每个施工工序中仍会有误差,如施工测量与定位的误差,支柱的埋深、侧面限界及倾斜度的误差,腕臂和吊弦的测量、计算、预配加工及安装的误差等。因此,产生原因主要来自施工人员、采用的机具、进场的材料、施工方法和施工环境。要保证施工质量,监理工程师就必须对这五方面加以严格的控制。$! 监理控制五大因素产生误差的方法(0)人员的控制。人员指直接参与施工的组织、指挥和操作者。开工前,承包单位应及时提交工程专职管理人员、特种工种和特种作业人员的资格证、上岗证,监理工程师在上岗操作前及上岗工作中进行查验,对不符合上岗条件的人员不得上岗。人,作为控制的对象,是要充分调动其积极性、发挥其主导作用。国内外接触网施工的成功经验表明,要确保施工质量,除持证上岗外,还必须要求承包单位根据接触网施工的特点,分别组成测量组、计算组、预配组、安装架线组、设备安装组、调试试验检测组等若干专业作业组( 即施工人员专业化)。人员应相对固定。专业作业人员经过长期的反复实践,操作技能可逐步提高,为施工作业&#铁道标准设计! !&#$%&&’()&*+&!+’+,(#-*’.//0(11)万方数据播放器加载中，请稍候...
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隧道控制爆破技术 ·隧道! 地下工程·收稿日期:!&&# &$ %&作者简介:齐景岳(%’(%—),男,高级工程师,%’#( 年毕业于唐山铁道学院桥隧系。隧道控制爆破技术齐景岳(铁道部工程管理中心,北京) %&&*(()摘! 要:通过对隧道爆破在围岩中产生的破坏和扰动,以及爆破地震动效应的分析指出,通常用...
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