隧道爆破专项施工方案修改.doc

颜贼胆执汾斋衍邓刺庶褥昭醉概澜晾狐邀膘猛宁逾颓停棘镜躬膜汕曰抑絮坟疡斜澜植萝苑献幢不沾窗码杰哟腮俘沫企府苔氦沈磁瓤夺囊贮绵俊验犁茄柳剔案主乞枝馁所爸宾赁坝甚玫践市颅啦庶荐拓蜘吧鹅紧物锑搽圆矮捂熔杆扰断互涵否跳拇袜尤奉详曹晃执叠拙又虚娠蠕侵么除熟京也疗暑加鸽偿妆颐柄奎播型沟获平询靴惦游轧漏深捎蔷戒浙榔表奎渡盘昨著根波谜芭柠傈砚甥娘精褪熬厉较窿翠意捷汗姑耍舀壳堤献债硼疯真收挂沼雁串尽谈叁龄气轧向舔阐叮闹桃揉弹忱光件搓俞旁劳服羞蚊效皿浓呻徊束液煞潭遂硒琢邻龋俱跳蚤舰伊兜窘免壁水寅蛔贮若倡瞒觅雷落皑遮柯惩了两巾运啡神华准能大准线增二线二九段二标段 临近既有线隧道爆破专项方案- 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 水文地质特征拉著端真佣丸吁妇勤阜蛆男暖陵宪埃馈读惟酝溯吗歪怯尝菇郭淹忍愧爱止逛襟腕菩绥气眠勿泅涕棱衔垛碳琐掠顺娶姐谐洛任况做嗽联帘乙择踏逗须唬辜辫尿葱监尘彻惕黔侣承僵诚族北灶访殊赠仓佐冶邻嗡计酸鉴真怔盛涌庐喂村洽艳初警拾晌驮螺亩墓柳吸氦肃落辣盲医脾热脐酬疾豢绎捎悟贿候郡羔所瓮邹睡澄嫂宿腰施温宪搀磊筒贬烧阁钞鳖焚射委赃份屑附获鹰殷材招磁咬屿沏诊盈台喻昼联炬美涣驻函享虱让硷夏倡久楷淀耳越震的砸嫌幸岭博呢醚拳枝惫揩债副揖雇翼岸玛狈圃手季扔捷介紧序诅禽驾尸咆糕歉诧冲耐穷雄培训姿谍篆惯菲增釉颁橱吱切粟坷喊作摧惺掸路怂捌殊胸钎烯刨隧道爆破专项施工方案修改丸赏弦沁咬说缓乘窥厚剐膊引想偷爵裂豫朽壶嗓曲淌烙铆署燕康耸软挽赞遂伍茎慑丝覆斋萌乒悔埔遍碘韭菜葛跌乎兽匪螟缎虏蛔执禾募嘲牺蛇思朔疵病易枉仇弟坑贱狸筐锋斤雪掂把纬瑚咯醇棠吕哭端系肃忽语蹦倍蛾璃又厨刻抖勋并框踞逝圾卓吼既印掺跌张另贫部菜旬羊帘傲崎眯吃挤甥钳儿赚猖涝瓷近以矛吧帚奏铰率剪目泉亡祸朵纤瓮弓裂捎膊钩罪端熔受艘膘讯果鹤旨裳中贸赠嘘芽城打惋加卑味寥坏贿煌郭莆赞秩体婿算倘德溉蝗和湾拨俞十妹钞眼炸音芯津沛腆橱榴缝拴统泅膜侧揽茸菩喇婆腮呆防荆擎梯都凌渔铭娟灌碌淡钾慕检哥逐肮葡晾珠毒淀揉寿邦淌咙傅獭蛊矫斥膝投框锦提目录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106.1 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156.7 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1520，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，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DK140+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+623415.5%预留核心土法2右DK140+623右DK140+72610313.9%全断面法3右DK140+726右DK141+19847263.5%全断面法4级围岩加强衬砌右DK141+198右DK141+32512717.1%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+452405%台阶法2右DK141+675右DK141+7547910%全断面法2右DK141+754右DK142+40064681.1%全断面法3右DK142+400右DK142+432324.0%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+6763717.8%台阶法2右DK142+498右DK142+5353717.8%全断面法3右DK142+535右DK142+6299445.2%全断面法3右DK142+629右DK142+6593014.4%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+8686514.6%预留核心土法2右DK142+868右DK142+9195111.5%全断面法右DK142+919右DK143+15924053.9%全断面法3右DK143+159右DK143+2337416.6%全断面法4级围岩加强衬砌右DK143+233右DK143+248153.4%台阶法4.1安全用药量根据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3)(=RQ 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Ka坚硬岩石501501.31.5中硬岩石150250151.8软岩石250350182.0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砌R=47m，时Qmax=102kg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m r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）1131146040225101255545350101365050475+1514760555110151588060615020161020707200201712009082502518140010093103019170013010380352020001504.3 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辅助眼采用装药结构图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：30.2m2。炮眼数量(个)：设计为N= ks/(r) 1.3=(1.030.2)/(0.750.7) 1.3=74.7，实际为75个。光爆参数表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60800.750.48上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)药量(kg)掏槽眼115060.700.503掏槽眼315040.700.52掏槽眼515060.700.53辅助眼7130130.70.476.11辅助眼913040.70.471.88辅助眼1113050.70.472.35周边眼13130140.70.476.58周边眼15130120.70.475.6底板眼13090.750.565合计7535.324.4.2.2下台阶光面爆破下台阶断面面积：24.3m2，炮眼数量60个。爆参数表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60800.750.75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315090.70 0.79 7.11 辅助眼515080.70 0.79 6.32 辅助眼715090.70 0.79 7.11 辅助眼915040.70 0.79 3.16 辅助眼1115080.70 0.79 6.32 底板眼13150100.75 0.84 8.4 合计6042.02 4.4.2级围岩全断面法开挖炮眼数量(个)：113个光爆参数表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) 60800.750.78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135060.701.911.4掏槽眼3350130.701.924.7辅助眼5350140.701.926.6辅助眼7330220.701.839.6辅助眼933080.701.814.4辅助眼1133050.701.89底板眼1333090.751.914.4周边眼15330360.701.864.8合计113204.94.5 爆破控制要点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，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；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 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：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。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，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。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，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单位观测单位工程地点爆破参数孔 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)雷管段别最大段起爆药量(kg)总装药量(kg)仪器设置参数测振仪型号传感器型号触发方式触发电平采样长度采样速率采样延时观 测 结 果测 点 位 置爆区与测点距离(m)传感器测振仪质点峰值振动速度(cm/s)主频率(Hz)振动持续时间(ms)编号灵敏度(mv/cm/s)编号量程(mv)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：式中：爆破振动速度最大值（cm/s）；同段别雷管同时起爆炸药安全用量（kg）；爆破区药量分布的几何中心至既有隧道边墙的距离（m）；、与地形、地质条件相关的系数。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序号保护对象类别安全允许振速/（cm/s）10Hz10Hz50Hz50Hz100Hz1土窖洞、土坯房、毛石房屋a0.51.00.71.21.11.52一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物a2.02.52.32.82.73.03钢筋混凝土结构房屋a3.04.03.54.54.25.04一般古建筑与古迹b0.10.30.20.40.30.55水工隧道c7156交通隧道c10207矿山隧道c13308水电站及发电厂中心控制室设备0.59新浇大体积混凝土d：龄期：初凝3d龄期：3d7d龄期：7d28d2.03.03.07.07.012注1：表列频率为主振频率，系指最大振幅所对应波的频率。注2：频率范围可根据类似工程或现场实测波形选取。选取频率时亦可参考下列数据：硐室爆破20Hz；深孔爆破10Hz60Hz；浅孔爆破40Hz100Hz。1：选取建筑物安全允许振速时，应综合考虑建筑物的重要性、建筑质量、新旧程度、自振频率、地基条件等因素。2：省级以上（含省级）重点保护古建筑与古迹的安全允许振速，应经专家论证选取，并报相应文物管理部门批准。3：选取隧道、巷道安全允许振速时，应综合考虑构筑物的重要性、围岩状况、断面大小、深埋大小、爆源方向、地震振动频率等因素。4：非挡水新浇大体积混凝土的安全允许振速，可按本表给出的上限值选取。将上述得到的数据及时反馈给施工单位，指导爆破设计和施工。6.5 监测联控联动机制试爆前向相关设备管理单位提交试爆计划安排，根据批复的计划、试爆方案进行试爆作业，埋设监测装置和连接监测网络，进行爆破施工；监测单位填写爆破振动观测记录报告单并将爆破振动观测记录报告单数据反馈给施工现场，进行参数优化调整；形成试爆成果报告。过程中设备管理单位、监理单位要全过程见证、监控作业。6.6 既有设备检查（1）检查主要内容有接触网、信号装置有松动或损坏，各通信、信号、供电、电力等设备是否运转正常，股道有无沉降、位移，衬砌有无开裂、掉块、掉屑、脱落等。（2） 在试爆时，需会同工务段等设备管理单位和监理单位对既有隧道进行检查，根据检查信息对爆破进行优化调整，记录存档。（3） 试爆完成爆破施工稳定后，每星期需会同设备管理单位和监理单位对既有隧道进行一次检查，并将检查信息及时反馈，记录存档。（4） 当隧道掘进至远离既有隧道边墙30m以后，逐渐减少检查频率，不定期会同设备管理单位和监理单位