浅表隧道爆破振动控制的必要性论文_施文祥

重庆千牛建设工程有限公司 重庆 404100

摘要:爆破工作为隧道施工建设中的关键环节,与隧道的整体建设质量有着密不可分的联系。它的实施会直接牵涉到施工安全,另外爆破工作不仅对工程的进度也会起到一定程度的影响,工程经济效益和管理效果也会随着隧道爆破工作的好坏而变动。

关键词:隧道;爆破振动;控制;必要性

一、工程概况

该工程是重庆安稳电厂扩建项目场外燃料运输系统工程,位于重庆市綦江区,运煤隧道共长8817.981m,其中营盘山-安稳运煤平硐长6249.609m,营盘山-安稳运煤平硐出口段(K6+188.1m~K6+168.8m)从当地居民住房正下方穿过。其中,出口段隧道顶板距上部居民住房地面高程仅为11m,我部施工隧道开挖采用全断面光面爆破开挖。

1.1隧道爆破振动控制的必要性

由于隧道从当地民房斜穿而过,根据《爆破安全规程》规定,规范规定爆破振动安全允许标准值为2.5~3.0cm/s。出口段隧道顶板距上部居民住房地面高程仅为11m,若爆破振动得不到有效控制,只能将上部村民进行搬迁,届时将支付一大笔搬迁费用,整个工程的施工进度势必会受到影响。因此必须对隧道爆破振动一定要合理控制。

二、爆破振动的现状及超出规范的原因

相关部门经过前期对爆破振动数据测定10次,其中8次测定数据均超过规范允许值。因此,我们将通过爆破振动数据超出规范的原因进行分析。通过收集资料、现场调查以及与爆破技术人员进行沟通,对前期导致爆破振动测定值的原因进行了详细的分析,提出几个可能的因素,分析结果如下:

2.1钻孔深度因素

技术交底人员在对工人进行技术交底时强调,钻工务必将每个炮孔深度控制在1.2m,偏差不得大于5cm。通过连续对现场炮孔深度的量测,对数据进行了整理,量测数据均为合格。

2.2末端因素4毫秒电雷管段数过于集中

根据我部现场使用雷管为煤矿许用毫秒电雷管,我部采用不同段别雷管同时起爆,对不同段别雷管同时起爆振动数进行检测及数据分析。从实际爆破监测数据分析12345段同时起爆及135段同时起爆,爆破振动波形有明显的叠加。1、5段起爆振动波无叠加现象且爆破振动衰减最快。因此可以得知毫秒电雷管段数过于集中是主要原因。

2.3未布置减振孔

根据现场实际情况,结合L20型爆破测振仪监测数据进行对比,在炮孔之间未布置减振孔与布置爆破减振孔进行了对比,数据如下:

从上列表中可以看出,布置了减振孔比未布置减振孔测得数据:X轴减小0.2;Y轴减小0.2;Z轴减小0.4.效果相对明显。可以得知爆破过程中未布置减振孔是要因。

2.4单次起爆药量大

相关人员对现场单段装药量进行统计,并结合萨道夫斯基公式进行推论,当起爆点距离确定的情况下,在现有地质条件下,单次起爆药量与振动速度V成正比,单次起爆药量越大,振动速度V值越大。因此得出单次起爆药量大是要因。

2.5爆破震动波产生叠加

在实际分析中可以发现当1段雷管爆破后,2段雷管紧接着进行爆破,所产生爆破震动波会进行叠加,造成振动速度大于规范要求值,因此爆破震动波产生叠加是要因。

2.6首次起爆中心距居民房过近

通过现场调整参数及核对萨道夫斯基公式,通过计算证明在地质条件、单次起爆药量均确定的情况下,与振动速度成正比。距离越近,爆破过后所产生振动速度值越高。因此首次起爆中心距居民房过近是要因。

三、隧道爆破振动控制的对策

3.1掏槽孔中布置4对减振孔,周边孔每间隔布置

根据隧道轮廓线,均匀布置减振孔,减振孔采用直径为50炮孔,深度为3m,掏槽孔中共布置4对减振孔,周边孔间隔布置。实施效果:炮眼施工合格率100%。

3.2严格控制单次起爆药量

①根据萨道夫斯基公式及爆破测振仪数据测定,严格控制单次起爆药量,掏槽首次起爆药量不得超过2.4kg。

②当掏槽爆破后,创造出有效临空面,爆破振动波能够多个方向进行传递,然后再进行分次爆破,减小爆破振动。

③对策实施后,对民房就行爆破振动监测,根据测定数据,发现各个方向的振动数值均在2.0cm/S以下。实施效果:严格控制单次起爆药量以后,减少了爆破所产生振动波影响,各值均未超过2.0cm/S。

3.3采用跳段装药,使用1、5段进行爆破

①首次进行掏槽起爆时,先将下部掏槽进行爆破,第一次起爆采用两个段数,为1段、5段。

②为减小爆破振动,当1段爆破后,5段延时0.1秒进行爆破,这样首先为后续爆破创造了有效临空面,其次不让爆破产生叠加效果。

③跳段装药实施后,施工人员分别对每次爆破数据进行统计及分析,结合爆破测振仪测定数据,发现采用跳段爆破后,由于爆破延时,爆破振动波未产生叠加,振动数值有效控制在2.0cm/S以内。实施效果:跳段装药实施后,破振动波未产生叠加,振动数值有效控制在2.0cm/S以内。

3.4降低掏槽高度,增加起爆中心与房屋之间距离

首次爆破时,对掏槽孔进行装药时,先进行下部两个掏槽空的爆破,这样缩短了与民房直接的垂直距离,有效的降低了爆破产生的振动。实施效果:首次起爆降低了掏槽高度后,民房与爆破中心距离拉长,爆破振动波传递距离增加,有效的降低了爆破产生的振动。

四、效果检查

通过采用相对应的措施后,共计对爆破振动进行测定39次,每次监测数据均符合规范要求及建设单位下达目标。

结束语

综上所述,该工程解决了因爆破振动对当地村民及村民住房产生的影响问题,得到了当地村民及建设单位的一致肯定和好评,使得工农关系融洽。因此得知,隧道爆破中会遇到很多影响施工进度的因素,爆破工作的控制是十分重要的一项工作。通过对爆破的良好控制,把将超挖、欠挖值控制在一定范围中,从而保障整个工程的稳定安全。

参考文献

[1]杨年华,张志毅.隧道爆破振动控制技术研究[J].铁道工程学报,2010,27(1):82-86.

论文作者:施文祥

论文发表刊物:《基层建设》2017年第7期

论文发表时间:2017/7/14

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