(1)在军管区和接近建筑物基础区段,严格控制一次起爆药量和开挖进尺,危险地段可采用台阶法开挖,爆破孔深甚至可减小到1.0m~1.5m。
(2)当隧道穿越桩基时,对邻近桩基的拱部、侧壁部位,设置超前小导管并注浆加固围岩后,才进行爆破开挖。
(3)采用澳大利亚澳瑞凯公司生产的Exel高精度延时的非电导爆管雷管(见附件,在某浅埋隧道应用取得了显著的降振效果),或国产MG803-B系列高精度延时的非电导爆管雷管。普通非电毫秒雷管段别一般只用15段以内,特殊情况可用20段,因为高段位普通雷管延时误差太大。而高精度延时雷管可根据需要订购30~40段,延时误差仍然不大于30ms。采用高精度延时雷管可使单段起爆药量减少到最低程度,爆破振动显著降低,但掘进效率仍然较高。
(4)最大爆破振动通常由掏槽爆破引起,应尽可能降低掏槽爆破的振动强度。采用多级楔形掏槽,降低爆破夹制作用,可减小爆破振动。掏槽区设在开挖断面下半部,与桩基相邻隧道段的掏槽区设在远离桩基的一侧,减小掏槽爆破的振动影响,必要时在掏槽区外打一圈炮孔,或进行掏槽区预裂爆破。
(5)爆破作业中一开始就用爆破振动检测仪器进行爆破地震监测,尽早掌握当地爆破振动衰减规律,同时根据爆破振动情况调整和试验
多种爆破方案,如全断面和台阶式爆破方案,不同进尺爆破的对比等。通过检测结果比选出振动轻微、爆破效果好的钻爆方案。
(6)当爆破作业接近保护设施时,一方面采用已经调试成功的最小振动爆破方案,另外随时监测保护点的爆破振动速度。 (7)必要时在周边孔间增加导向空孔,实施周边预裂爆破。 (8)拱墙部和与桩基相邻侧周边孔内侧设1~2排φ38mm减震孔,孔距与周边孔同,排距10~15cm,相错布置,孔深较炮孔超深20~50cm,以减弱爆破振动波的传播。
(9)采用不耦合装药结构:周边眼光爆药卷采用导爆索串接小药卷炸药(φ20mm);掏槽孔孔底超深5~10cm,并采用孔底空气间隔不耦合装药。
(10)钻孔作业采用模板定位、角尺控制方向,提高炮孔的钻眼精度。全部炮孔用机制炮泥堵塞,增加爆炸破岩能量利用率。 3.2确定单响最大起爆允许用药量Q
进行计算 按《爆破安全规程》中的计算公式:QR3VK式中:Q —最大单段允许爆破药量(kg); R—爆破点至振动计算点的距离(m);
V—根据要求,保护对象的质点振动速度安全允许值,设为2cm/s;
3根据《安全规程》宜设保护对象的振动速度安全允许值为1cm/s;
K—根据类比工程取经验值100,最后根据试验爆破检测结果来修
正;
α—根据类比工程取经验值1.8,最后根据试验爆破检测结果来修正。
按上述公式,取不同的R值,计算结果列于下表2
表2-1 [V]=2cm/s时,不同的R值对应的最大单段爆破药量计算结果 R(m) Q(kg) R(m) Q(kg)
表2-2 按K=100,α=1.8,Q=2.6kg控制时,不同的R值对应的爆破振动速度计算结果
距离(m) 振速(cm/s) 3 0.04 14 4.12 4 0.10 15 5.06 5 0.19 16 6.14 6 0.32 17 7.37 7 0.51 18 8.75 8 0.77 19 9 1.09 20 10 1.50 21 11 2.00 22 12 2.59 23 13 3.30 24 10.29 12.00 13.89 15.97 18.25 20.74 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3.04 1.47 0.87 0.58 0.42 0.32 0.25 0.20 0.17 0.14 0.12 实际数值以爆破检测结果和实际检测得到的K、α值计算为准,以上均是预估值。因此,前期爆破振动检测工作非常重要。
3、钻爆设计 3.1竖井爆破设计
竖井开挖时,<5-2>以上地层采取机械或人工配合风镐开挖,边开挖边初期支护;<5-2>以下地层为强风化~微风化花岗岩片麻岩,采取微振动控制爆破开挖,爆破设计见图2,中间采取四角锥形掏槽,周边光面爆破,爆破循环进尺1m左右。根据试验效果,如果竖井全断面爆破开挖振动过大,可以改为分步爆破。即先作掏槽和内两圈眼爆破,清理出临空面后进行辅助眼和周边眼圈的爆破。
竖井爆破一开始就开展爆破振动检测,爆破振动检测点安排成一条测线,每次不少于5个测点,以便于确定真实的爆破振动衰减规律,
同时每次爆破振动检测结果都反馈于设计方案的修正。竖井爆破开挖阶段振动监测主要目的是根据爆破振动检测结果确定本地区爆破振动衰减规律、优化调整爆破方案和进尺,既有利于竖井施工,更为后期复杂环境的爆破振动控制提供试验依据。
竖井爆破
测点1 测点2 测点3 测点4 测点5 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 10m 20m 30m 50m
70m
图2 竖井全断面法开挖钻爆设计图钻爆设计参数表单孔药总药量(Kg)4.9611.0415.015.763.039.7638.4846m22.39个/m21.29kg/m30.8m炮泥导爆索炸药竹片20线密度(Kg/m)说 明炮眼名称炮眼深度个数量(Kg)0.160.480.60.640.75周边眼100cm100cm100cm100cm1200cm9225942331内圈眼辅助眼扩槽眼掏槽眼合 计开挖面积炮眼密度单位用药量预计进尺1918170.54840周边眼装药结构示意图16891155710314111312840
图3 横通道全断面法开挖钻爆设计图钻爆设计参数表线密度(Kg/m)说 明3.2 横通道爆破设计
1561量(Kg)量(Kg)炮眼名称炮眼深度个数单孔药总药14721211合 计97开挖面积炮眼密度单位用药量预计进尺7532.56m22.98个/m21.5kg/m31.45m周边眼内圈眼辅助眼扩槽眼掏槽眼二台眼底板眼165cm165cm165cm165cm175cm165cm165cm25163064790.300.80.91.01.21.01.17.512.82764.879.910650周边眼装药结构示意图98531713炮泥导爆索炸药竹片16540
由于横通道位置处围岩状况主要为坚硬花岗岩,且环境条件上距离地面建筑物较远,因此,横通道在开挖可采取全断面爆破,爆破炮眼和网路见上图3。
横通道区段爆破开挖还可以进行直眼掏槽和楔形掏槽的降振效果对比。直眼掏槽可利用空眼作临空面,在掏槽区域实现逐孔起爆,最大限度降低掏槽爆破单响药量,降振效果显著,但直眼掏槽对钻孔精度要求较高,钻孔数较多,适合小断面隧道爆破掘进。楔形掏槽爆破夹制作用较小,但一般是成对炮眼同时起爆,因此掏槽爆破单响药量较大,为降低爆破振动可采用孔外短延时接力,错开同段爆破振动峰值;也可以用单楔形掏槽,减小掏槽段爆破单响药量。双楔形掏槽适合大断面隧道爆破,单楔形掏槽适合小断面隧道爆破。
双楔形掏槽 单楔形掏槽
横通道开挖仍然应做好爆破振动检测,测点可安排在原来测线上,每次不少于5个测点,根据检测结果确定爆破振动衰减规律、优化调整全断面控制爆破方案和合理进尺。 3.3军事区前隧道爆破
军事区前隧道可分为特别复杂环境和一般复杂环境两种爆破方案。特别复杂环境指爆破掌子面距离桩基底面距离在30m以内,其他为一般复杂环境。初步设想特别复杂环境段采用台阶式开挖方案,一
般复杂环境可用全断面短进尺爆破开挖。具体情况可根据振动检测结果来确定。
(1) 全断面钻爆设计图(直眼掏槽形式)
3110313231~15323231282828283131312670323227装药眼空眼326550262121322731317070~7520201232920554511212719192730521262018203292926181819307202915241717171625302021829152429152924131313141416253045645511014163025110301011124545552924151350掏槽141625302933452233333434222222342335233535233023363655全断面钻爆设计图图4
掏槽设计图图中尺寸以cm 计
直眼掏槽比较适合这种中小断面隧道爆破开挖,它对钻孔精度要求较高,但利用逐孔起爆顺序可最大限度降低爆破单响药量,降振效果显著。关于爆破分段数达30多段,可以采用澳瑞凯生产的Exel高精度雷管或国产MG803-B系列高精度延时导爆管雷管来实现。这一钻爆方案在初期可以进行试验对比,作为通过复杂环境段备选方案之一,甚至为了最大限度降低掏槽段的爆破振动,可在掏槽区外打一圈密集炮眼,先进行掏槽区预裂爆破,阻隔掏槽区爆破振动向外传播。最后将根据爆破效果和振动检测值来调整和比选。
根据最严格的振动要求控制,初步试验以单响药量2.6kg作为控制标准, 装药量计算结果如下(表3):
炮孔名称 单孔药量/kg 孔深/m 掏槽眼 1.10 1.3 扩槽眼 0.85 1.1 掘进眼 0.65 1.0 二台眼 0.65 1.0 内圈眼 0.60 1.0 周边眼 0.25 1.0 底板眼 0.85 1.1 段位号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 孔数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 4 4 4 4 3 3 3 3 4 4 4 4 4 4 4 4 8 8 9 8 3 3 3 2 总药量/kg 1.10 1.10 1.10 1.10 1.10 1.10 0.85 0.85 0.85 0.85 1.70 1.70 2.60 2.60 2.60 2.60 1.95 1.95 1.95 1.95 2.60 2.60 2.60 2.40 2.40 2.40 2.40 2.40 2.00 2.00 2.25 2.00 2.55 2.55 2.55 1.70 总装药量 69kg 比装药量1.99kg/m3
总炮孔数 118个(不计空眼) 比钻孔数3.4个/m2 (2) 全断面钻爆设计图(斜眼掏槽形式)
全断面斜眼掏槽钻爆设计图如图5,将根据爆破振动检测结果,设计钻孔深度可在1.0~1.5m调整,由于采用Exel高精度长延时雷管或国产MG803-B系列高精度延时导爆管雷管,通过孔外短延时(17ms或25ms)接力,首先使得对称的另一半炮眼错开起爆时差,相当于分段数增加一倍。特别在掏槽部位利用孔外短延时,既保证了成对掏槽眼的楔形爆破抛掷力,又错开了爆炸振动峰值,加之分级掏槽减弱爆破夹制力,降振效果明显。
实践证明掏槽爆破产生的振动影响最严重,楔形掏槽的夹制作用比直眼掏槽相对较小,并且这一掏槽形式和网路设计在某浅埋隧道应用,取得了十分满意的爆破降振效果,同时保证了施工进度不受影响。某浅埋隧道采用这种多层分级楔形掏槽和高精度延时雷管起爆网路,在炮眼深度达4.0m时顶部20m地表的振动速度仅3.0cm/s,特别是掏槽爆破振动显著减小,其最大振动只有常规爆破振动量的0.37倍。见下图示比较。按此计算,当炮眼深度减小到1.0~1.5m时,顶部12m的振动速度控制在2.0cm/s以内完全可能。
某隧道常规爆破振动峰值达7.9cm/s
某浅埋隧道新掏方案
槽爆破24681011121516 某隧道控制爆破的振动峰值20m距离仅2.9cm/s
全断面爆破开挖将在一般复杂环境段采用,结合爆破振动检测,逐步调整钻爆进尺。根据现有设计,钻爆进尺在1.0~1.5m,每个起爆段别时段不超过4个炮眼,起初掏槽眼最大同时起爆药量控制在2.5kg内,当爆破掌子面至保护物距离增大后,钻爆进尺可适当增加。随后根据爆破振动检测结果,掏槽眼最大同时起爆药量可以调整到超过2.5kg,其它炮眼的单段药量甚至可以比掏槽眼稍大,但需要保证振动检测值处于安全范围内。
图5 全断面斜眼掏槽钻爆设计图 图6 上台阶半断面斜眼掏槽钻爆设计图
图7 多级楔形掏槽断面图
(3)上台阶半断面钻爆设计图(斜眼掏槽形式)
当隧道穿越特别复杂环境条件,如燕岭大厦C幢宿舍桩基底与隧道顶净距为12.5m、军事区防护设施下部,应将全断面爆破开挖调整为上台阶半断面钻爆开挖,钻爆设计示意图见上图6、7。钻爆施工中应结合爆破振动检测,逐步调整钻爆进尺。根据现有初步设计,每个起爆段别时段控制在1~3个炮眼,台阶半断面钻爆进尺控制在1.0~1.5m,最复杂段掏槽眼最大同时起爆药量控制在2.0kg以内,当爆破掌子面至保护物距离增大后,在保证振动检测值处于安全范围内的前提下,钻爆进尺可适当增加,最大同时起爆药量逐渐增大。为了出碴方便和保证安全,上下台阶掌子面相距在3~5m较合适。见图8
上台阶下台阶
图8 台阶式开挖断面图
3.4 军事区段隧道爆破
根据军事区前隧道爆破的实践,并经过特别复杂区段的成功爆破
经验积累,基本可以摸索到一套完善的微振动控制爆破方法。为了保证军事区段的安全,将采用前面对比得出的爆破扰动最轻微的钻爆方案。初步设想,军事区段仍然采用上台阶半断面钻爆开挖、配合高精度导爆管雷管和跟踪爆破振动监测,可以达到前面特别复杂环境段的微振动要求,满足隧道外围12m的爆破振动速度小于2cm/s,隧道外围60m的爆破振动速度甚至能小于1cm/s,确保军事区段的高标准安全控制要求。军事区段的爆破进尺完全根据振动检测结果随时调整,在保证安全的前提下尽可能增大循环进尺,加快施工进度,一般情况下单循环进尺控制在1.0~1.5m。争取每天一炮,爆破时间需要与军方协商,尽可能选择对上部设施影响最小的时段爆破。在爆破设计中除了严格控制掏槽眼的单响最大药量外,还应根据检测结果随时调整其它段别的炮眼数。有了跟踪监测,爆破效果和改进措施就能有保证。
3、爆破参数的确定
(1)爆破参数的理论计算 ①洞室断面钻孔数量N 根据泽波尔建议公式计算: N=a1+a2S
a1、a2——为岩体可爆程度确定的系数。经查a1=20.9, a2=1.5 则N=20.9+1.5×151=248,取N=230~255个。
由于采取分区开挖,单区最多炮孔数为76个,一般在40~60个。 ②周边孔平均炸药用量qp
根据公式qp=awlp(0.5~0.9)q计算。 qp——周边孔平均炸药用量kg a ——周边孔孔距m W——周边孔最小抵抗线cm Lp——周边孔孔深
q——单位岩体耗药量kg/m3 取a=0.3~0.5m W=0.6m Lp=1.0~1.5m q=0.8kg/m3 则 qp=0.2~0.4kg。
③辅助孔平均炸药用量qp qp=QqNNpNNP 式中:qp———— 辅助孔平均炸药用量,kg
NP ———— 周边孔数
qN _____ 周边孔装药量,kg
Q —— 一次循环开挖炸药用量,kg 辅助孔药量qp=0.5~1.0 kg。
④掏槽孔的药量约为辅助孔装药量的1.2~1.5倍,经计算掏槽孔的药量为0.8~1.5 kg。
各部分掏槽孔、辅助孔、周边孔的药量计算结果如表2、3所示。Ⅳ级围岩、Ⅴ、Ⅵ级围岩隧道开挖炮眼布置如图1、2所示。具体的各炮孔装药量以及炮孔间距和炮孔深度,都将根据前期试验结果进行优化调整。
表2 Ⅳ级围岩分部台阶开挖光面爆破参数
部位面积 炮孔 炮孔深间药卷直炮孔 雷管段别 名称 数量 度(m)距 径 (个) cm cm 掏槽1 Ⅰ 部 3、5、7 分 眼 22 12 眼 41m2 9、10、11、掘进1.0 100 φ32 0.65 14.3 单孔 小计 装药装药量 量(kg) (kg) 1.0 6.0 6 眼 扩槽12 1.5 1.0~ φ32 1.2 φ32 0.8 9.6 底板13 眼 周边14 眼 周边14 眼 1、3、5、掘进30 7 Ⅱ 10 部 分 9 36m 9 眼 掏槽1 眼 Ⅲ 3、5 部 分 43m2 眼 7、9、10、掘进27 11 12 眼 眼 底板7 1.1 100 φ32 0.8 5.6 29 1.1 90 φ32 0.7 6.3 15 1.0 55 φ25 0.4 6.0 22 1.0 40 φ25 0.2 4.4 1.5 100 φ32 1.0 30.0 眼 底板7 眼 周边5 眼 周边8 1.5 40 φ25 0.3 2.4 1.6 100 φ32 1.0 7.0 1.5 55 φ25 0.4 2.0 6 扩槽8 1.5 1.0~ φ32 1.0 6.0 1.2 1.0 100 φ32 0.8 6.4 φ32 0.5 13.5 周边13 眼 1、3、5、掘进25 7 Ⅳ 部 分 231m 10 眼 周边9 眼 合计 253 161 5 1.5 40 φ25 0.3 1.5 30 1.0 40 φ25 0.2 6.0 1.5 100 φ32 1.0 25.0 眼 底板9 1.6 100 φ32 1.0 9.0 区 区区区图1 Ⅳ级围岩开挖炮眼布置图
表3 Ⅴ、Ⅵ级围岩分部台阶开挖光面爆破参数
部炮孔 位 雷管段面积 掏槽1 眼 扩槽3 眼 Ⅰ 5 部 分 7 22m 9 眼 周边9 眼 3、5、掘进Ⅱ 1、17 部 分 10 19m2 眼 7 眼 周边5 1.5 40 φ25 0.2 1.0 2单孔炮孔 间药卷 装药数量 别 名称 (个) (m) cm cm (kg) 6 1.5 φ32 0.9 5.4 小计 装药量量(kg) 炮孔 深度 距 直径 4 掘进7 眼 底板4 眼 周边12 1.3 φ32 0.6 2.4 1.0 100 φ32 0.6 4.2 1.1 120 φ32 0.75 3.0 1.0 40 φ25 0.2 2.4 8 1.0 50 φ25 0.3 2.4 1.5 100 φ32 0.9 15.3 周边10 眼 底板9 眼 掏槽1 眼 扩槽3 眼 Ⅲ 5 部 分 7 22m 9 眼 周边9 眼 1、3、5、掘进17 Ⅳ 部 10 分 19m2 10 眼 眼 周边6 1.5 50 φ25 0.3 1.8 26 1.5 50 φ25 0.3 1.8 5 1.6 100 φ32 0.75 3.8 6 1.4 φ32 0.9 5.4 4 掘进7 眼 底板4 眼 周边12 1.3 φ32 0.6 2.4 1.0 100 φ32 0.6 4.2 1.1 120 φ32 0.75 3.0 1.0 40 φ25 0.2 2.4 8 1.0 50 φ25 0.3 2.4 1.5 100 φ32 0.8 13.6 7 眼 周边5 1.5 40 φ25 0.2 1.0 底板9 眼 掏槽1 眼 扩槽3、5 Ⅴ 部 7 分 37m2 9 眼 周边10 眼 1、3、5、Ⅵ 7、9、10、部 11、12 分 底板39m 25 1.6 100 φ32 0.9 4.5 6 1.5 1.2~ φ32 0.9 5.4 6 眼 掘进13 眼 底板11 1.0 1.4 φ32 0.6 3.6 85 φ32 0.5 6.5 1.0 100 φ32 0.6 6.6 30 1.0 40 φ25 0.2 6.0 掘进39 眼 3.0 100 φ32 1.4 54.6 13 眼 8 261 3.1 107 φ32 1.5 12.0 合计
177 区区区区区区图2 Ⅴ、Ⅵ级围岩开挖炮眼布置图
(2)装药结构
光爆孔采用不耦合间隔装药,为减少装药时间,由炮工提前将每个炮孔用胶带间隔绑在一根有足够强度的竹片上,药卷间用导爆索串联在一起。炮工将绑有药卷的竹片放入周边孔内,使竹片紧靠围岩一侧,而药卷则紧靠开挖岩石的一侧,这样既可保护岩壁,又可以增强对开挖岩石的爆炸力。炮孔内放入药卷后,将导爆索引出孔外,然后黄泥封堵炮孔,人工用炮棍捣实。装药结构见图3。
图3 光爆孔装药结构图
4. 起爆网路
炮孔内拟采用1段、3段、5段、7段、9段、10段、11段、12段、13段、14段导爆管雷管引爆,或采用2段、4段、6段、8段、9段、10段、11段、12段、13段、14段导爆管雷管引爆。起爆网路采用交叉簇联接力联结方式联接,每簇不多于15根导爆管,每个簇联节点由2发1段雷管引爆,接力雷管采用交叉复式联接,最后由电雷管引爆,电雷管的起爆能源为高能起爆器。非电交叉复式网路起爆网路示意图见图4。
起爆网路技术要求有以下几项:
⑴双发电雷管绑扎非电雷管数量≤15发;
⑵簇联节点处雷管聚能穴指向导爆管传爆的反方向,绑扎胶布不少于5层,每个簇联节点2发1段雷管。
⑶在装药、堵塞作业结束后,电雷管才能与非电雷管导爆管绑扎联结。
⑷事先必须对雷管质量进行检查,包括外观检查与试爆; ⑸爆破前对整个网路进行一次模拟试爆。 5.爆破安全防护 5.1 飞石防护方法
由于隧洞钻眼爆破的装药量大,飞石严重,所以爆前应注意通风
管和设备防护,人员全部撤出洞外。爆破后通风15分钟以上才能进洞。
5.2 爆破振动的安全验算 爆破振动按下式计算: V= K×(Q1/3/R)α
式中:V——爆破震动速度,cm/s;此次隧洞爆破,相邻隧道围岩最大允许振动速度[V]<10cm/s。 Q——同段最大药量,kg;
R——至保护物的距离,m;
K、α——爆破振动衰减系数,取保守值K =200、α=2.0; Ⅳ级围岩隧道开挖最大单响药量为15.6kg,Ⅴ、Ⅵ级围岩隧道开挖最大单响药量为13.5kg,取后掘进洞二次衬砌与后掘进洞下台阶掌子面的距离为12m,或相邻隧道间距也是12m,最小保护点距离按12m计算,则该处最大质点振动速度的计算值为6.5cm/s,小于围岩安全允许振速10cm/s。
目前振动速度的计算主要依靠经验公式估算,理论还不成熟,计算达不到要求精度。建议爆破过程中安排第三方进行爆破振动监测。
5.3 警戒范围
虽然采取了适当的防护措施,但为确保人员安全,隧洞口明挖爆破警戒范围定为200米。警戒区内人员全部撤离。隧道内爆破时,所有作业人员撤离到隧道外,隧道口设警戒点。
5 、爆破振动安全标准
根据《爆破安全规程》(GB6722-2003)的规定,爆破振动安全允许标准如下表
爆破振动安全允许标准
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 安全允许振速/(cm/s) <10Hz 10Hz~50Hz 50Hz~100Hz 土窑洞、土坯房、毛石房屋 0.5~1.0 0.7~1.2 1.1~1.5 一般砖房、非抗震的大型砌2.0~2.5 2.3~2.8 2.7~3.0 块建筑物 钢筋混凝土结构房屋 3.0~4.0 3.5~4.5 4.2~5.0 一般古建筑与古迹 0.1~0.3 0.2~0.4 0.3~0.5 水工隧道 7~15 交通隧道 10~20 矿山巷道 15~30 水电站及发电厂中心控制0.5 室设备 新浇大体积混凝土 龄期:初凝~3d 2.0~3.0 龄期:3d~7d 3.0~7.0 龄期:7d~28d 7.0~12 保护对象类别 9 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10~60Hz;浅孔爆破40~100Hz。 A 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。 B 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。 C 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、埋深、爆源方向、地震振动频率等因素。 D 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。 爆破开挖区附近的房屋性质按保守估计,可以划归一般非抗震的大型砌块建筑物一类内。根据隧道爆破振动的频谱分析,其主振频率f>20Hz,因此一般砖混结构房屋爆破振动安全允许标准取为2.3cm/s~2.8cm/s,地下建筑的爆破振动安全允许标准保守值取为5.0cm/s。其他重要设备和设施按照相关要求执行。
6 、爆破振动检测方案 (1) 测试目的
通过爆破振动跟踪监测,首先是分析爆破振动衰减规律及其对周围保护物的影响,并对其进行安全评价;其次是根据爆破振动检测结果,指导爆破方案的调整和优化,使该地区爆破振动降低到安全范围内,同时实现隧道开挖快速顺利进展。 (2) 爆破振动检测试仪器简介
根据对具有专业检测资质的部门考察,爆破振动检测可采用UBOX-1型爆破振动自动记录仪,它是集振动测量、数据处理、结果输出为一体的先进测振仪器。直接连速度或加速度传感器,现场无需远距离布线,即装即测。
仪器的主要性能如下: 检测量程范围:0.1cm/s~10cm/s 检测振动频率范围:5Hz~500Hz 记录振动持续时长:16s 每台仪器检测通道数:4个
爆破振动波能被自动地记录在仪器储存器内,然后通过计算机中专用软件与爆破振动记录仪通讯,读取并分析爆破振动波。仪器由独立的采集模块和一内部计算机系统相连组成,每一模块均含有一个时基控制器和4个采集通道。模块间以时钟、触发总线来同步,可保证各通道同时触发和同时记录。采集通道把采集的数据分别存入各自的
存储器中,CPU通过统一的系统总线来存取指定的通道数据,并控制各采集模块的参数和状态。由于每个通道自带16位A/D和存储器,在并行采集时,通道间相差小到可以忽略不计。
拾振器采用ZCC--202型磁电式振动速度传感器,有垂直型和水平型两种,并经过了计量认证部门标定,工作性能如下:
灵敏度:280mv/cm/s、 误差<3%
传感器依据安装方式的不同,可分别测量垂直和水平方向的振动速度,地面安装时可用石膏粉牢固粘结于地表;地下安装时可放置在钻孔内,并用水泥直接浇注的孔底或孔内某一深度处。例如,需要检测桩基底面或地下设施处的振动速度,可将传感器埋置在相应深度。根据不同深度的振动检测还可以获得垂直纵向的爆破振动衰减规律,更加准确地计算出军事区的爆破振动情况。
(3) 检测方法及程序
爆破振动检测系统的操作方法见示意图
为保证测试人员和仪器的安全,在检测过程中,必须按以下程序
进行检测。首先,在实施爆破警戒前,将所有仪器全部安装好;在爆破前10~20分钟打开测振仪,并与爆破指挥联络。爆破后进入现场收取仪器。最后,通过计算机读取爆破振动记录仪中的数据,进行数据分析与处理。整个操作流程如下图所示。
测试流程图
安装仪器, 固定拾振器 警戒 爆前10~20分钟,打开测振仪 人员撤离,并 向指挥长汇报 (4) 爆破振动自动记录仪照片
读取数据,并进行分析与处理 爆破后,请示爆破指挥长,进入现场收取仪器
地表安放振动检测设备
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