1、.目录1 编制说明及编制依据 11.1 编制说明 .11.2 编制依据 .12 工程概况及爆破影响范围 12.1 工程概况 12.2 工程地质特征 22.3 水文地质特征 .22.4 地震动参数区划及气象资料 .22.5 编制范围 .22.6 与既有线位置关系 .33 风险控制总体安全技术方案 34 爆破方案 34.1 安全用药量 44.2 炮孔装药量 .54.3 非电毫秒雷管的选用 .54.3 初步选择每循环进尺 .54.4 微振爆破钻爆设计 .54.5 爆破控制要点 .85 试爆方案及试爆防护方案 95.1 试爆方案 .95.2 试爆防护方案 .96 爆破振动监测及既有设备检查 .106.
2、1 爆破振动速度监测方案 .106.2 监测设备 116.3 监测方法 136.4 监测数据的处理 .136.5 监测联控联动机制 .156.6 既有设备检查 .15.6.7 个别质点振速过大和振动波形失真原因分析 .157 工期安排及资源配置 .167.1 工期安排 .167.2 施工队伍设置 .167.3 机械设备配置 .167.4 主要材料计划 .168 安全保证组织机构及防护措施 .168.1 安全组织机构 .168.2 一般安全保证措施 .178.3 临近营业线安全保证措施 209 应急预案 .209.1 组织机构 .219.2 项目部应急指挥中心及人员职责 .219.3 临近营业线
3、施工应急预案 .229.4 应急处置程序 .229.5 应急处置措施 .2310 环境保护及文明施工 24.临近既有线隧道爆破专项方案1 编制说明及编制依据1.1 编制说明新建隧道与既有线隧道并行,相临线间距47150米。根据设计图要求,隧道施工中爆破振速按照5cm/s控制爆破设计,依据爆破安全规程等文件相关规定,结合本工程的内容、特点、施工条件、工程质量的要求,编写本隧道爆破专项安全技术方案。编写过程中充分考虑爆破安全、工期要求以及质量控制等各方面的因素,优化施工、科学合理地安排施工计划、人员和机械设备,控制现场爆破施工。1.2 编制依据1增建大准线增二线二九段隧道设计图;2.客货共线铁路隧
4、道工程施工技术指南 (TZ214-2008)及国家、铁道部颁发的现行规范、规程、验标等各项技术标准和有关的法律、法规;3.爆破安全规程 (GB67222003) ;4.铁路隧道监控量测技术规程(TB10121-2007 );5.铁路隧道工程施工安全技术规程(TB10304-2009 );6.铁路隧道风险评估与管理暂行规定 (【2007】200 号);7.铁路工程基本作业施工安全技术规程(TB10301-2009 );8.铁路工程施工安全技术规程 (上册)(TB10401.1-2003);9.铁路工程施工安全技术规程 (下册)(TB10401.2-2003);2 工程概况及爆破影响范围2.1 工
5、程概况石门 1 号隧道全长 743m,隧道所在地域属山区,地形起伏不大,山体自然坡度1015,高程为 12251325m,相对高差 100m,地表植被稀少。隧道起讫里程右DK140+582右 DK141+325,单线隧道,距离既有隧道中心 60m,既有前石门隧道衬砌边墙存在开裂现象。最大埋深 85m,洞身右 DK140+582右 DK140+799.95 段位于R=2000m 的曲线上,右 DK141+301.79右 DK141+325 段位于 R=1200m 的曲线上,其余段落均位于直线上,洞内单面-3.5纵坡。石门 2 号隧道全长 797m,隧道所在地域属山区,地形起伏不大,山体自然坡度1
6、520,高程为 12451315m,相对高差 70m,地表植被稀少。隧道起讫里程右DK141+655右 DK142+452,单线隧道,距离既有隧道中心 55m,既有前石门隧道衬砌边墙存在开裂现象。最大埋深 62m,全隧位于直线上,洞内单面-3.5纵坡。石门 3 号隧道全长 208m,隧道所在地域属山区,地形起伏不大,山体自然坡度1020,高程为 12251285m,相对高差 60m,地表植被稀少。隧道起讫里程右DK142+478右 DK142+686,单线隧道。最大埋深 35m,全隧位于直线上,洞内单面-3.5、-3.1纵坡。.前窑隧道全长 445m,隧道所在地域属山区,地形起伏不大,山体自然
7、坡度2045,高程为 11251183m,相对高差 5m,地表植被稀少。隧道起讫里程右DK142+803右 DK143+248,单线隧道,距离既有隧道中心 85-160m。最大埋深 43m,洞身右 DK142+806.57右 DK143+248 段位于 R=800m 的曲线上,其余段落位于直线上,洞内单面-3.1纵坡。2.2 工程地质特征1地层岩性工点内地层为第四系上更新统冲风积层和下太古界桑干群其岩性特性详述如下:(1)新黄土:主要分布于进出口洞顶表层,黄褐色,硬塑,局部含大量姜石,表层0.3m 含植物根。级普通土,。=150KPa。(2)第四系上更新统坡积层碎石土:主要分布于进出口洞顶表层
8、,灰白色,稍湿,稍密,级硬土,。=150KPa。(3)下太古界桑干群片麻岩:主要分布于洞身及隧道进出口处,灰白色,灰褐色,强风化,变晶结构,片麻状构造,节理发育,岩芯呈碎块状,级次坚石头,。=800KPa。(4)下太古界桑干群片麻岩:主要分布于洞身,灰白色,灰褐色,弱风化,变晶结构,片麻状构造,节理发育,岩石坚硬,岩芯呈大块状,级次坚石头,。=1000KPa。2.地质构造拟建工程场地内为发现对工程有影响的地质构造,据区域地质资料,隧道附近片麻岩岩层产状为 34550,31075,35075。2.3 水文地质特征1.地表水工点处无地表径流2.地下水地下水为少量基岩裂隙水,水量不大,但在雨季降水量
9、较大,通过地表渗透在隧道内可能形成渗水,进口附近风化层内在雨季可能富集一定的地下水,应注意隧道浅埋段的地下水问题。 2.4 地震动参数区划及气象资料根据中国地震峰值加速度区划图(GB18306-2001) ,地震动峰值加速度0.15g,相当于地震基本烈度七度。本区属于中温带亚干旱地区,区内降雨稀少,气候干燥,夏季炎热,冬季寒冷,冬春两季多风,蒸发量大,年平均气温 5.1C,最高温度 35.9C,最低温度-34.4C,最冷平均月-13.8C,最大积雪深度 33cm,最大冻土深度 175cm。2.5 编制范围按照设计文件要求,本隧道临近既有大准线,设计控制爆破振速5cm/s。编制范围:右 DK14
10、0+582右 DK141+325 ,DK141+655右 DK142+452, DK142+478.右 DK142+686, DK142+803右 DK143+248 段隧道,既有线隧道洞身,轨道、信号电缆、通信光缆、电力电缆等设备。2.6 与既有线位置关系新建隧道出口与既有大准线隧道相邻线最小间距为 47m。3 风险控制总体安全技术方案3.1 新建隧道参照设计隧道安全风险评估。3.2 隧道应用微振控制爆破,正式施工前必须进行试爆,试爆时要与设备管理单位提前联系,利用天窗点进行,试爆期间车站设置驻站联络员,以便掌握列车运行间隔时间,现场配备专职安全员、安全防护员。3.3 爆破期间在爆破危险区内
11、设置安全警戒哨,保证所有通道处于监控范围内,防止人员、机械误入。安全警戒范围不小于 200m,并设专人统一指挥。3.4 试爆时通过监测振速,查看既有线隧道洞内结构变化和设备运作情况优化爆破参数,在保证既有线安全的情况下,确定爆破参数。3.5 隧道临近既有线,暗洞在实际施工时要严格按照微振爆破和光爆参数来指导钻爆施工,控制每段别雷管最大齐爆药量爆破产生的振动速度。4 爆破方案根据本标段的设计与实际情况级围岩采用环形开挖预留核心土法施工,级围岩、级围岩级围岩加强复合式衬砌采用台阶法开挖,级围岩级围岩复合式衬砌与级围岩采用全断面发开挖,级围岩要求光面爆破。详细见下表:石门 1 号隧道围岩分类汇总表序
12、号 围岩级别 里程 长度 占全隧长度 的百分比 施工方法 备注1 右 DK140+582右 DK140+623 41 5.5% 预留核心 土法2 右 DK140+623右 DK140+726 103 13.9% 全断面法3 右 DK140+726右 DK141+198 472 63.5% 全断面法4 级围岩加强衬砌 右 DK141+198右 DK141+325 127 17.1% 台阶法石门 2 号隧道围岩分类汇总表序号 围岩级别 里程 长度 占全隧长度 的百分比 施工方法 备注1 级围岩加强衬砌 右 DK141+655右 DK141+675右 DK142+432右 DK142+452 40
13、5% 台阶法2 右 DK141+675右 DK141+754 79 10% 全断面法2 右 DK141+754右 DK142+400 646 81.1% 全断面法3 右 DK142+400右 DK142+432 32 4.0% 全断面法.石门 3 号隧道围岩分类汇总表序号 围岩级别 里程 长度 占全隧长度 的百分比 施工方法 备注1 级围岩加强衬砌 右 DK142+478右 DK142+498右 DK142+659右 DK142+676 37 17.8% 台阶法2 右 DK142+498右 DK142+535 37 17.8% 全断面法3 右 DK142+535右 DK142+629 94 4
14、5.2% 全断面法3 右 DK142+629右 DK142+659 30 14.4% 全断面法前窑隧道围岩分类汇总表序号 围岩级别 里程 长度 占全隧长度 的百分比 施工方法 备注1 右 DK142+803右 DK142+868 65 14.6% 预留核心 土法2 右 DK142+868右 DK142+919 51 11.5% 全断面法 右 DK142+919右 DK143+159 240 53.9% 全断面法3 右 DK143+159右 DK143+233 74 16.6% 全断面法4 级围岩加强衬砌 右 DK143+233右 DK143+248 15 3.4% 台阶法4.1 安全用药量根据
15、相关规范和设计图要求,隧道设计规定爆破振速控制在 10 cm/s 以内。依据爆破安全规程 ,可以初步计算隧道掘进爆破炸药安全用量,确定循环进尺。安全用量公式Q同段别雷管同时起爆炸药安全用量,kg;V爆破振动速度最大值,5cm/s;R爆破区药量分布的几何中心至既有线隧道边墙的距离 m;K、地质条件等多种因素有关的系数,按照下表选取。爆区不同岩性的 K、a 值岩性 K a坚硬岩石 50150 1.31.5中硬岩石 150250 151.8软岩石 250350 182.0计算得出不同距离下,在确保既有线隧道二次衬砌爆破振速不大于 5cm/s 的条件下,每段别最大齐爆炸药用量。围岩及级围岩加强复合式衬
16、砌 R=47m,时 Qmax=102kg3 )( = RQ.围岩及级围岩加强复合式衬砌 R=77m,时 Qmax=452kg围岩及级围岩加强复合式衬砌 R=107m,时 Qmax=1214kg围岩 R=47m 时, Qmax=113kg kg围岩 R=77m 时, Qmax=496kg围岩 R=107m 时,Qmax=1332kg4.2 炮孔装药量Q=rL式中:炮孔装药系数L孔深 mr每米长度炸药量 kgm4.3 非电毫秒雷管的选用目前使用的导爆管为非电起爆系统中的毫秒雷管 17 段,其间隔时间小于 50 ms;而 7 段之后,段与段起爆间隔大于 50 ms。对于隧道爆破掘进,实际爆破表明起爆
17、间隔大于 50 ms,爆破振动基本不叠加。鉴于此,现场爆破时采用分段起爆,保证同一段别雷管同时起爆炸药用量均在安全用药量范围以内。非电毫秒雷管段别及延期时间表段别 延时毫秒(ms) 段别 延时毫秒(ms)1 13 11 460402 2510 12 555453 5010 13 650504 75+15 14 760555 11015 15 880606 15020 16 1020707 20020 17 1200908 25025 18 14001009 31030 19 170013010 38035 20 20001504.3 初步选择每循环进尺隧道级围岩级级围岩加强复合式衬砌每循环掘进
18、 1.2 米;级围岩每循环掘进 3.0 米。.4.4 微振爆破钻爆设计光面爆破周边炮眼采用 25mm 小药卷间隔装药,导爆管、导爆索、竹片用电工胶布与炸药卷绑在一起,辅助眼采用普通装药,装药结构分别如下图所示:周边眼采用装药结构图 竹 条堵 塞 炮 泥 导 爆 索 炸 药导 爆 索辅助眼采用装药结构图 炮 孔( 40)炮 泥 或 黏 土 满 堵 标 准 药 卷 ( 25)毫 秒雷 管导 爆 管4.4.1级围岩采用台阶法开挖4.4.2.1上台阶光面爆破采用楔形掏槽,周边眼采用不耦合装药,装药结构见周边眼采用装药结构图和辅助眼装药结构图。上台阶断面面积:30.2m 2。炮眼数量(个):设计为 N=
19、 ks/(r) 1.3=(1.030.2)/(0.750.7) 1.3=74.7,实际为 75 个。 级 围 岩 及 级 围 岩 加 强 复 合 式 衬 砌 炮 眼 布 置 图53715371355155779113 13 上 台 阶下 台 阶 掌 子 面57m光爆参数表上台阶炮眼布置及药量参数围岩级别 周边眼间距 E(cm) 周边眼抵抗线 W(cm) 密集系数 E/W 周边眼装药集中度 (kg/m)级围 岩加强 复合式衬砌60 80 0.75 0.48.炮眼类别雷管段别孔深(cm)孔数装药系数单孔装药量(kg)药量(kg)掏槽眼 1 150 6 0.70 0.50 3掏槽眼 3 150 4
20、0.70 0.5 2掏槽眼 5 150 6 0.70 0.5 3辅助眼 7 130 13 0.7 0.47 6.11辅助眼 9 130 4 0.7 0.47 1.88辅助眼 11 130 5 0.7 0.47 2.35周边眼 13 130 14 0.7 0.47 6.58周边眼 15 130 12 0.7 0.47 5.6底板眼 130 9 0.75 0.56 5合计 75 35.324.4.2.2下台阶光面爆破下台阶断面面积:24.3m 2,炮眼数量 60 个。爆参数表下台阶炮眼布置及药量参数炮眼类别雷管段别孔深(cm)孔数装药系数单孔装药量(kg)实际药量(kg)辅助眼 3 150 9 0
21、.70 0.79 7.11 辅助眼 5 150 8 0.70 0.79 6.32 辅助眼 7 150 9 0.70 0.79 7.11 辅助眼 9 150 4 0.70 0.79 3.16 辅助眼 11 150 8 0.70 0.79 6.32 底板眼 13 150 10 0.75 0.84 8.4 合计 60 42.02 4.4.2级围岩全断面法开挖炮眼数量(个):113个围岩级别 周边眼间距 E(cm) 周边眼抵抗线 W(cm) 密集系数 E/W 装药集中度 (kg/m)级级 围岩加强 复合式衬砌60 80 0.75 0.75.二 三 级 围 岩 衬 砌 炮 眼 布 置 图 5371537
22、135517791313光爆参数表全断面炮眼布置及药量参数炮眼类别 雷管段 别 孔深(cm) 孔数 装药系 数 单孔装药量 (kg) 实际药量(kg)掏槽眼 1 350 6 0.70 1.9 11.4掏槽眼 3 350 13 0.70 1.9 24.7辅助眼 5 350 14 0.70 1.9 26.6辅助眼 7 330 22 0.70 1.8 39.6辅助眼 9 330 8 0.70 1.8 14.4辅助眼 11 330 5 0.70 1.8 9底板眼 13 330 9 0.75 1.9 14.4周边眼 15 330 36 0.70 1.8 64.8合计 113 204.94.5 爆破控制要
23、点4.6.1 采用光面爆破技术和微震控制爆破技术,严格控制装药量,以减小对围岩的扰动,控制超欠挖,控制洞碴粒径以利于挖掘机、装载机装碴。4.6.2 隧道开挖每个循环都进行施工测量,控制开挖断面,在掌子面上用红油漆画出隧道开挖轮廓线及炮眼位置,误差不超过 5cm。并采用激光准直仪控制开挖方向。4.6.3 钻眼按设计方案进行。钻眼时掘进眼保持与隧道轴线平行,除底眼外,其它炮眼口比眼底低 5cm,以便钻孔时的岩粉自然流出,周边眼外插角控制 34以内。掏槽眼严禁互相打穿相交,眼底比其它炮眼深 20cm。4.6.4 装药前炮眼用高压风吹干净,检查炮眼数量。装药时,专人分好段别,按围岩级别 周边眼间距 E
24、(cm) 周边眼抵抗线 W(cm) 密集系数 E/W 装药集中度 (kg/m) 60 80 0.75 0.78.爆破设计顺序装药,装药作业分组分片进行,定人定位,确保装药作业有序进行,防止雷管段别混乱,影响爆破效果。每眼装药后用炮泥堵塞。4.6.5 起爆采用复式网络、导爆管起爆系统,联接时,每组控制在 12 根以内;连接导爆管使用相同的段别,且使用低段别的导爆管。导爆管连接好后有专人检查,检查连接质量,看是否有漏连的导爆管,检查无误后起爆。4.6.6 质量控制要点4.6.6.1 炮眼钻设质量标准钻孔要做到“准、顺、平、齐” 。准:按周边孔参数要求,孔位要选准;顺:侧墙孔孔口要顺开挖轮廓线布置,
25、使孔底均位于开挖允许的超欠范围内;平:各炮眼相互平行(孔口和孔底距相等) ;齐:孔底要落在同一平面上,爆出的断面要整齐,便于下一循环作业。保证钻孔质量措施:光爆钻孔时,由爆破设计技术员统一指挥协调行动,认真实行定人、定位、定机、定质、定量的“五定”岗位责任制;分区按顺序钻孔,避免相互干扰、碰撞、拥挤;固定钻孔班,以便熟练技术,掌握规律,提高钻孔的速度和准确性。4.6.6.2 炮眼装药质量标准炮眼装药前应清理干净;炸药选取合理,一般采用 2#岩石硝铵炸药,有水的采用乳化炸药;周边眼采用小直径药卷间隔装药,其它眼采用集中装药结构;起爆方式采用毫秒雷管分段起爆。4.6.6.3爆破标准开挖断面不得欠挖
26、;炮眼利用率在 95%以上,光爆的半壁炮眼留痕率、级围岩在 80%以上;相邻两循环炮眼衔接台阶不大于 150mm;爆破岩面最大块度不大于300mm。5 试爆方案及试爆防护方案5.1 试爆方案5.1.1 试验段选择石门 2 号隧道出口段与既有营业线间距最小,为爆破最不利条件,在出口段施工时选取 K142+400K142+452 段作为爆破试验段,确立最不利条件下爆破衰减公式中的K、 值,确定爆破参数。5.1.2 试验段的意义对试验段进行分析,对应不同的围岩、不同的开挖方法、不同进尺、不同炮眼深度和不同的炮眼布置选取安全、合理的爆破参数,形成安全试爆成果报告,用于后续的大面积爆破施工。5.1.3
27、试验段方案试爆在石门 2 号隧道出口段明暗洞交接 DK142+452DK142+440 段进行,试验段要.严格按照爆破设计和监测流程来进行施工,严格控制开挖进尺和每段别雷管最大齐爆药量,雷管隔段使用,保证间隔时间大于 50ms,控制爆破振速。试爆必须按照审批方案组织施工利用天窗点进行,试爆前必须提前联系好相关设备管理单位、爆破测速队、监理单位等,进行爆破振速测定和爆破后进洞检查洞身及相关设备状况,确定爆破影响范围,优化爆破参数,为以后的爆破施工提供安全、可靠的依据,建立现场监控联测机制。5.2 试爆防护方案炮孔覆盖:购置废旧车胎编制柔性炮被覆盖于炮位上。这种覆盖材料有较高的强度、弹性和韧性,不
28、易折断,并有一定的重量,不易被爆炸气浪抛起,而且这种材料可反复使用、易修补、经济实惠。要求胶皮炮被厚度不得小于 1 厘米,编织要严实,四面用钢丝扎紧加固。土袋覆盖加压:在柔性炮被上方加压土袋,并对有可能出现危险滚石的地段加设钢丝绳网防护,钢丝绳网四周设锚杆拉紧。以防止滚石危及既有线行车安全。土袋均采用工地废弃水泥编织袋装土,严禁装石子,以免飞石伤人。炮孔阻塞:炮孔阻塞长度应大于或等于最小抵抗线。阻塞材料采用沙土堵塞。6 爆破振动监测及既有设备检查爆破影响主要在两个方面:一是隧道结构本身,二是对股道,既有设备的影响。对结构的影响主要采取爆破振速监测装置进行监测,设备检查采用常规检查,检查方式为:
29、利用列车间隔或天窗点,安全防护员沿线路和进洞检查。6.1 爆破振动速度监测方案6.1.1 监测的特点及难点新建隧道离既有线隧道较近,属临近既有营业线复杂环境下的隧道开挖爆破,且隧道地质条件复杂,岩性不一,爆破振动衰减规律变化不一致,因此,在试爆段需要对隧道爆破进行全程监测,其余地段每周进行复测一次。既有隧道线通车量大,新建隧道试爆期间必须在列车间隔时间进行,由于列车间隔时间较短,进入隧道安装传感器和测试仪器必须抓紧时间,提前联系好监测单位、设备管理单位、各站段。6.1.2 监测方案结合隧道的开挖特点、施工方法、测试条件以及振速控制要求等内容,确定监测方案如下:为了真实反映爆破对既有隧道的影响程
30、度,根据监测目的的不同,将整个隧道分成明洞、洞口(进口和出口)和洞身三部分,监测重点是洞身部分。明洞采用机械开挖,不考虑爆破施工,因此不需要进行监测。将明暗交接洞口作为试验段进行重点监测。进口段距既有隧道较近。试验段选择在进口段,试验段监测内容包括:寻找该区域的爆破振动衰减系数 k、 值,为爆破设计提供依据;监测既有隧道及其附属结构的爆破振动安全,控制爆破振动速度低.于 5cm/s;监测洞口周边建(构)筑物的爆破振动安全,控制爆破振动满足振速控制要求。为准确获得该区域的爆破振动衰减规律,传感器安装在既有隧道边墙的拱腰部位,一次安设 5 个传感器,传感器之间的距离如下图所示,这样一次监测的隧道掘
31、进长度为 170m,所获得的爆破振动衰减系数 k、 值能正常反映本区域的场地条件。当开挖隧道的掌子面进洞后正式进入振动监控阶段。洞口周边建筑物的振动监测需要在保护对象附近安设传感器,获得该处的最大质点振动速度和主振频率。洞 口 试 验 段 传 感 器 布 置 示 意 图 洞 身 作 为 控 制 区 域 进 行 监 测 。 进 入 振 动 监 控 阶 段 , 在 既 有 隧 道 的 边 壁 上 每 隔 50m安 装 一 个 传 感 器 , 每 个 掌 子 面 前 后 共 安 装 4 个 传 感 器 , 位 置 如 下 图 。 每 次 爆 破 均 进 行 遥控 监 测 , 随 爆 破 掌 子 面
32、推 进 , 爆 破 进 尺 每 前 进 150m 将 4 个 传 感 器 依 次 内 移 一 次 , 内 移需 要 在 天 窗 时 间 进 行 。 每 次 爆 破 监 测 数 据 均 通 过 无 线 数 据 传 输 进 行 收 发 , 既 有 隧 道 的 爆破 振 动 速 度 控 制 在 5cm/s 以 内 。 既 有 隧 道开 挖 隧 道传 感 器掌 子 面 推 进 方 向洞 身 监 测 段 传 感 器 布 置 示 意 图 由 于 大 准 线 线 列 车 间 隔 时 间 较 短 , 不 宜 每 次 都 进 入 洞 内 进 行 拾 振 器 的 安 装 和 测振 仪 的 开 关 , 因 此 ,
33、利 用 天 窗 时 间 将 传 感 器 和 测 振 仪 在 洞 内 安 装 好 , 然 后 采 用 无 线 控 制和 传 输 的 方 式 在 洞 外 进 行 远 程 监 测 。 根 据 需 要 , 定 期 进 入 洞 内 进 行 传 感 器 和 测 振 仪 的 移位 和 检 修 。6.1.3 监测物理量爆破振动强度用介质质点的运动物理量来描述,包括质点位移、速度和加速度。但大量工程实践观测表明,爆破地震破坏程度与振动速度大小的相关性比较密切,故在实际测试中,大都采用质点振动速度作为衡量地震波强度的标准。我国爆破安全规程 (GB6722-2003)规定,以地表质点振动速度和振动频率作为爆破振动安
34、全判据。因此,本次测试采用质点振动速度作为主测试量,爆破振动频率作为评价隧道洞身和附属结构以及洞口周边建筑物的辅助测试量。炸药爆炸引起岩石内部质点振动有垂直、径向和切向三个速度分量,以往的测试数据表明,三个方向形成的合速度对爆破地震动起控制作用。因此,在本工程中,全部采用合速度作为测试量。.6.2 监测设备测试采用 TC-4850 遥感型爆破测振仪和三向速度传感器。该测试仪的主要特点是:同步时差。相对一点对多点无线控制模式,TC-4850 无线遥测系统是窝蜂式(直接用无线触发器控制多个无线遥测模块同时采集)通信级联方式,其通道间的时差100us;可以将振动波的传输距离测量误差控制在 0.5m
35、以内。无线传输。采用先进的无线模块其传输距离可达 3 公里之远,只用一无线触发器可使在方圆一公里之内的仪器设备达到同步触发,安全方便。高度智能化。自带嵌入式计算机模块;自带液晶屏(12864 点阵)可在现场直接设置各项采集参数;仪器无需设置量程,预览振动波形及最大值、频率等信息,而无需外接电脑 。支持矢量合成:配备 X, Y, Z 三矢量一体的速度传感器,系统测试频带 5Hz 至500Hz,系统误差小于 5%。超长监测时间:128M 超大存储空间,并可任意分段,连续存储 1000 段以上(每段 10K 字)同时采用超大容量超小体积的可充锂电池组供电,单个容量达到100Ah,可实现连续的振动监测
36、。爆破振动远程监测中心.该测试仪的主要技术指标为:通道数,三通道并行采集;采样率,1kHz-50kHz,多档可调;直流精度,误差小于 0.5%;读数精度,达到 1;频响范围,5Hz-500Hz;工作温度,-1075;尺寸,168mm99mm64mm;重量:1kg。以该测试仪为核心构成的无线测试系统的原理如下图所示。炸药在岩石中爆炸,形成的地震波在岩体中传播,当传播到拾振器位置时,地震波被传感器采集,并记录在爆破测振仪中,爆破测振仪中的振动信号通过无线发射装置向远端传输,远端可通过无线接收装置和笔记本电脑直接读取振动测试数据,并利用分析软件进行振动数据的判读与分析。6.3 监测方法以往隧道振动检
37、测结果表明,最大爆破振动速度通常出现在拱腰的位置处,因此将传感器安装在临近开挖隧道一侧的既有隧道的墙壁拱腰上,爆破振动记录仪和无线发射装置固定在距墙角 1m 高的边墙上。传感器在墙壁上安装必须牢靠,安装方法为在隧道壁上钻孔,埋入螺栓,在孔中灌入水泥砂浆固定,在传感器底部焊接螺母,利用螺母与边墙处螺栓连接固定传感器。为防止爆破振动记录仪和无线发射装置被损坏,在其外部罩一铁皮方盒,铁皮方盒锚固在边墙上。测试时,准确记录各传感器距洞口的距离,以便根据爆区的位置,准确计算爆区与测试点之间的距离。对洞口周边建(构)筑物进行监测时,传感器布置在需保护的建(构)筑物距爆区的最近点处;测点尽可能布置在基岩上,
38、找不到基岩的区域将爆破振动监测点布置在压实的路面上;准确测出测点的位置,确定至爆源的距离;所有传感器用石膏粉牢固粘结在地表,传感器至记录仪的传输信号线长度小于 5m,避免长距离的信号衰减。.6.4 监测数据的处理6.4.1 观测数据记录现场监测必须做好监测记录,将收集到的爆破参数及拾振器和记录仪的型号、灵敏度、编号、测点号、对应位置等数据制成表格,记录表格格式见下表爆破振动观测记录报告单 。6.4.2 测试数据处理回归爆破振动衰减规律将收集得到的数据按下式进行回归分析,找出该区域的爆破振动衰减系数 k、值。爆 破 振 动 观 测 记 录 报 告 单爆破时间: 观测编号:工程名称 观测操作员施工
39、单位观测单位工程地点孔 径(mm) 孔深(m) 炮孔个数掏槽孔装药量(kg)辅助孔装药量(kg)周边孔装药量(kg)爆破参数雷管段别 最大段起爆药 量(kg) 总装药量(kg)测振仪型号 传感器型号触发方式 触发电平仪器设置参数 采样长度 采样速率 采样延时观 测 结 果传感器 测振仪测 点 位 置爆区与测点距离(m)编号灵敏度(mv/cm/s)编号 量程(mv)质点峰值振动速度(cm/s)主频率(Hz)振动持续时间(ms)说 明 : 爆 破 参 数 及 距 离 由 施 工 方 提 供 或 填 写 。.观 测 工 程 师 评 述 :签 字: 日 期: RQKV3式中: 爆破振动速度最大值(cm
40、/s) ;V同段别雷管同时起爆炸药安全用量(kg) ;Q爆破区药量分布的几何中心至既有隧道边墙的距离(m) ;R、 与地形、地质条件相关的系数。K对比既有隧道的爆破振动速度是否小于 5cm/s。判别被保护的建(构)筑物的爆破振动是否满足爆破安全规程的要求。各种建(构)筑物的爆破振动安全判据,采用保护对象所在地质点峰值振动速度和主振频率为指标,根据国家爆破安全规程 (GB6722-2003)的规定,安全允许标准如下表。将监测结果与爆破振动安全允许标准数据进行对比,即可得到爆破振动是否对周围建(构)筑物造成影响。爆破振动安全允许标准安全允许振速/(cm/s)序号 保护对象类别 5B注:B 为隧道开
41、挖宽度监测方法拱顶下沉、收敛量测起始读数宜在 36h 内完成,其他量测应在每次开挖后 12h内取得起始读数,最迟不得大于 24h,且在下一循环开挖前必须完成。测点应牢固可靠、易于识别,并注意保护,严禁爆破损坏。基底处理完毕经检测符合各项指标后,在仰拱回填顶面横断面上设 3 个测点,纵向每 10m 设一排,采用精密水准仪进行沉降观测。观测周期及观测时间根据现场实际情况确定。观测计划及观测方案应征得监理批准,观测结果异常时应立即报设计单位拿出处理意见,情况紧急时,应果断采取措施,确保施工安全。隧道浅埋地段地表下沉的量测宜与洞内净空变化和拱顶下沉量测在同一横断面内。测试中按各项量测操作规程安装好仪器
42、仪表,每测点一般测读三次,取算术平均值作为观测值;每次测试都要认真做好原始数据记录,并记录开挖里程、支护施工情况以及环境温度等,保持原始记录的准确性。各项量测作业均应持续到变形基本稳定后 23 周后结束。对于膨胀性和挤压性围岩,位移长期没有减缓趋势时,应适当延长量测时间。测资料整理、数据分析及反馈在取得监测数据后,及时由专业监测人员整理分析监测数据。结合围岩、支护受力及变形情况,进行分析判断,将实测值与允许值进行比较,及时绘制各种变形或应力时间关系曲线,预测变形发展趋向及围岩和隧道结构的安全状况,及时向总工程师及监理工程师汇报。8.2.4 超前地质预报由于隧道地质情况复杂,隧道施工应采取相应的
43、预测预报措施探明前方隧道施工的地质情况,并根据预报结果,及时报相关单位后,调整设计、改变施工方案,本隧道地质预报措施如下: 用 TSP 超前地质预报探明突水、突泥、软弱破碎围岩(含断层破碎带)等的具体位置及规模; 用红外线探水仪探明远离隧道开挖面处地下水分布情况; 用地质雷达探明隧道开挖面前方溶洞发育情况; 用水平钻探探明开挖面附近地下水分布情况。开展以综合物探、水平钻孔为主.的超前地质预测预报工作,其中超前地质探孔主要用于断层破碎带,按照“先预测评判,再调整措施,后进行开挖”的作业流程组织施工。8.2.5 洞内爆破注意事项及火工品管理 爆破施工前施工方案,必须经相关主管部门批准,并征得铁路各
44、站段同意后,方可实施爆破作业; 爆破工作人员必须接受过爆破专业技术培训,持有爆破作业证 ,熟悉爆破器材性能和安全规则。并经县、市公安局考试合格,方可参加爆破工作; 搬运爆破器材时,必须使用专用的箱(袋)装运雷管、炸药,雷管和炸药必须分开装运,现场如剩余炸药或其它爆破器材,必须向现场负责人 (安全员)汇报,退回炸药库,并且做好记录; 对爆破器材的运输,储藏和使用应当严格按国家有关爆破物品使用管理规定执行,严禁施工不合格运载工具运输炸药,禁止携带爆破器材乘坐非专用运输车辆; 爆破工程所用的材料,应根据使用条件合理选用,过期或对其质量有怀疑的爆破器材,必须经过检验定性,符合质量要求的方可使用,不同厂
45、家生产和不同品种的导爆管不得掺混使用; 对炸药和雷管应远离居住区和主要作业现场存放,并符合有关安全规程,场区内和库房内必须备有消防器材; 工作面装药时,非相关人员要撤到安全地点,划出警戒线,严禁一切人员通过,放炮时,必须先发出警号; 放炮完毕待炮烟吹散后安全员、爆破员必须检查放炮地点的顶板、支架、瞎炮、残炮、通风等情况,确实无危险时,才能解除警戒。8.2.6 瞎炮的处理(1)爆破后必须经过 15 分钟以上的通风、排烟,恢复充足的照明后,检查人员才能进入工作面检查。检查内容为:a 有无瞎炮及可疑现象;b 有无残余炸药及雷管;c 顶部及两帮有无松动岩石;d 附近支护有无损坏和变形。(2)瞎炮处理方
46、法瞎炮必须由原爆破人员进行处理,首先查明原因,如因孔外导爆管损坏引起,重新连接导爆管再行起爆,此时接头尽量靠近眼孔位置;如因孔内导爆管损坏或是导爆管本身问题引起的瞎炮,其处理方法为:不拉出或掏出该炮眼原有药包,另行装入新装药卷,采用非电毫秒重新引爆。(3)瞎炮处理安全要点a 发现瞎炮或怀疑有瞎炮时,应立即报告并及时处理。每次处理瞎炮必须由处理者认真填写登记卡片;b 处理瞎炮时,无关人员不准在场,应在危险区边界设警戒,危险区内禁止进行其他作业;c 瞎炮处理后,应仔细查爆堆,将残余的爆破器材收集起来,未判明爆堆有无残留的爆破器材前,应采取预防措施。.8.2.7 洞内外值班制度(1)洞口设置值班房
47、1 间,值班人员 1 人,所有进出洞人员都要进行登记;(2)洞内设置安全员 1 人,时刻监测掌子面情况,有突发情况即刻通知所有人员撤出洞口,启动相应的应急措施。8.3 临近营业线安全保证措施8.3.1 临近营业线施工安全管理制度(1) 建立安全生产责任制度项目部设安全总监、专职安全工程师、现场设专职安全员、驻站联络员、现场安全防护员、工班设兼职安全员。施工负责人、副队长、工班长、操作工人及各职能部门严格执行安全生产管理责任制,形成安全生产网络,做到思想到位、领导到位、措施到位、分工明确、责任到人。(2) 建立安全教育和岗位培训制度工程开工前,必须对所有施工人员进行安全教育和岗前培训,组织学习铁
48、道部、北京铁路局有关临近营业线施工的相关法律法规、文件及通知。(3) 建立安全检查制度建立安全检查制度,项目部每周一次,架子队工班一日一次。检查时由项目部各级安检人员及行政负责人带队,组织有关人员参加, , 定期、定点查处施工中的安全、质量隐患,发现问题立即督促责任单位落实整改,专人复查。9 应急预案临近营业线施工,必须充分考虑施工中可能出现的意外事件,在劳动、技术、材料等方面均需做到有备无患,当出现突发情况时能准确应对,及时协同设备管理单位投入抢修,将事故范围及损失减少到最小程度。9.1 组织机构项目部成立应急指挥中心,应急指挥中心由抢险、救护、疏导、保障、善后、调查组成,指挥中心办公室设在项目部调度室。9.2 项目部应急指挥中心及人员职责组长:刘传鹏1)贯彻国家、地方、行业等上级有关应急管理的法律法规、标准和规程;2)组织实施单位应急预案,掌握单位事故灾害及险情情况,解决应急工作中的重大问题;3)根据事故现场的情况,下令进入相应级别的应急状态,必要时向上级(相关单位)应急救援机构报告有关情况;4)确保应急资源配备投入到位,组织应急演练和应急行动。副组长:陈跃武.1)协助总指挥开展应急指挥工作,总指挥不在位时,代行其职责;2)组织编制应急预案,监督落实应急行动程序,督促主管部门搞好培训、演习;3)进入应急状态