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1、xx隧道爆破振動(dòng)測試報(bào)告xx省公路工程監(jiān)理咨詢公司1、工程特點(diǎn)xx省xx至xx高速公路xx雙聯(lián)拱隧道為上下行合建的六車道高速公路聯(lián)拱隧道。起止里程K9+290K9+710，全長420m，隧道進(jìn)出口均為削竹式洞門。建筑限界凈寬28m，凈高5.0m，由中隔墻分隔為左右兩洞，內(nèi)輪廓采用雙心圓型式，外邊墻為曲墻，中隔墻為直墻。左洞凈空面積83.62m2，右洞88.51m2。最大埋深約為77米，最淺埋深約為5米，進(jìn)口較長地段地形偏斜嚴(yán)重。本隧道處于剝蝕、溶蝕丘陵地貌類型，隧道垂直穿越一脊向南北的丘體，地質(zhì)情況復(fù)雜多變，其中類圍巖總長255 m（溶洞極為發(fā)育區(qū)，充填物為軟流塑狀含碎石粘土，富水性強(qiáng)，開挖后2、極易坍塌地段長度50m；圍巖為強(qiáng)風(fēng)化泥巖，圍巖原結(jié)構(gòu)構(gòu)造已被破壞，風(fēng)化成富含水份的砂粘土狀，地基承載力較低地段長度205 m）；類圍巖（全強(qiáng)風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖、砂質(zhì)頁巖，遇水易軟化，沿節(jié)理面產(chǎn)生崩塌或剝落）地段90m，類圍巖（中-弱風(fēng)化灰?guī)r）地段75 m。隧道無地表水體，地下水較貧乏，地下水主要為孔隙潛水及基巖裂隙水，均接受大氣降水補(bǔ)給。在K9+580K9+640段巖溶極發(fā)育區(qū)，在雨季時(shí)涌水量相對較大，水文地質(zhì)情況相對較差。2、爆破振動(dòng)測試目的 （1）為使既有工作面爆破對鄰近圍巖、已施作的初支或二襯不致產(chǎn)生破壞，必須進(jìn)行爆破震動(dòng)測試，確保實(shí)際振速小于相應(yīng)介質(zhì)的允許振速。 （2）爆破震動(dòng)衰減規(guī)律測試3、：通過對爆破時(shí)，距爆源不同距離的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)參數(shù)（振速、持續(xù)時(shí)間和頻率）的測試，通過回歸分析得出該爆破方法在該施工地質(zhì)環(huán)境條件下的爆破震動(dòng)衰減規(guī)律，即取得爆破震動(dòng)的場地系數(shù)和衰減系數(shù)，用以對以后各次爆破及類似工程爆破產(chǎn)生的振動(dòng)參數(shù)量值進(jìn)行預(yù)報(bào)。（3）測量和比較不同爆破方法的實(shí)際減振效果，以此得到適合本工程的最佳爆破方案，確保鄰近結(jié)構(gòu)特別是中隔墻或圍巖受到的影響最小。3、系統(tǒng)組成及測振原理3.1系統(tǒng)組成系統(tǒng)配置如下表所示：品 名主要技術(shù)參數(shù)數(shù)量備 注IDTS3850爆破震動(dòng)記錄儀通道數(shù)：并行4CHA/D精度：12bits最大采樣率：200Ksps 2臺拾振器CDJ-Z10(垂直型)8只4只備用EXP4、3850 Seismograph 分析處理軟件1套聯(lián)想昭陽便攜計(jì)算機(jī)1臺本測振系統(tǒng)由測試系統(tǒng)（野外測試用）和分析處理系統(tǒng)（室內(nèi)數(shù)據(jù)處理用）兩部分組成。測試系統(tǒng)：拾振器測振儀數(shù)據(jù)存儲(chǔ)體 分析處理系統(tǒng)：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)體測振儀計(jì)算機(jī)及專用分析軟件打印機(jī)3.2測振原理成都中科動(dòng)態(tài)儀器有限公司研制生產(chǎn)的IDTS3850爆破震動(dòng)記錄儀，用于對爆破振動(dòng)進(jìn)行信號記錄與數(shù)據(jù)分析、結(jié)果輸出、顯示打印或存盤。它直接與拾振器相連，并將其模擬電壓量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量進(jìn)行存貯，再經(jīng)自身的RS232接口和計(jì)算機(jī)通訊，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行波形顯示、譜圖顯示，波形的各種特征參數(shù)及測試結(jié)果的表格顯示、打印和存盤等。測振儀工作原理見附圖。 4、爆破振5、動(dòng)測試方案4.1 拾振器的選型一般情況下，爆破震動(dòng)頻率范圍在30-300Hz，故選用頻率范圍在10-1000Hz的CDJ-Z10型拾振器，其相關(guān)參數(shù)見下表：爆破振動(dòng)傳感器參數(shù)編號參數(shù)NAT FREQUENCY 頻率DC RESISTANCE電阻DAMPING 阻尼減振SENSITIVITY 靈敏度DISTORTION 失真，畸變DYN RESISTANCE153.83380.69228.60.05%1063163.93410.6727.80.07%1029173.73320.71127.70.18%1024183.83290.74827.80.08%9964.2 測點(diǎn)布置待中導(dǎo)洞及側(cè)導(dǎo)洞開挖完6、畢，開挖主洞上臺階時(shí)進(jìn)行爆破振動(dòng)測試。進(jìn)出口左右共四個(gè)開挖面，僅出口左洞地質(zhì)情況較好（中風(fēng)化灰?guī)r、IV類圍巖），進(jìn)行爆破開挖。其它三個(gè)開挖面地質(zhì)情況差，未進(jìn)行爆破施工。故僅對出口左洞進(jìn)行了爆破振動(dòng)測試。下臺階未施工，中導(dǎo)洞被填塞，故在下臺階表面及側(cè)導(dǎo)洞內(nèi)設(shè)測試點(diǎn)。掌子面爆破前先將測振儀參數(shù)調(diào)整好，拾振器埋設(shè)好，使用自動(dòng)采集方式測振。 測點(diǎn)1距掌子面20米左右，選擇2V量程，測點(diǎn)2距掌子面40米左右，選擇0.4V量程，測點(diǎn)3、4距掌子面15m，選擇20V量程。測點(diǎn)1、2位于下臺階頂面未經(jīng)擾動(dòng)的巖層上，測點(diǎn)1距掌子面20米左右，測點(diǎn)距掌子面40米左右。測點(diǎn)3、4位于左導(dǎo)洞內(nèi)，距掌子面15米，測點(diǎn)37、位于左導(dǎo)洞外邊墻二襯上，測點(diǎn)4位于左導(dǎo)洞內(nèi)邊墻臨時(shí)初支上。測點(diǎn)布置四個(gè)位置，具體位置見下圖。爆破振動(dòng)測點(diǎn)布置圖4.3原始記錄原始記錄包括環(huán)境情況、爆源情況、測試場地情況、儀器情況和收場情況等，原始記錄表見下表。爆破振動(dòng)測試記錄表時(shí)間測試單位地點(diǎn)溫度測試人員總裝藥量總炮孔數(shù)分段數(shù)爆區(qū)范圍起爆方式地形地質(zhì)條件傳感器安裝方法傳感器型號生產(chǎn)廠家記錄儀名稱記錄儀型號生產(chǎn)廠家記錄儀編號觸發(fā)方式和水平采樣頻率負(fù)延時(shí)通道號CH1CH2CH3CH4傳感器編號測量方向量程選擇靈敏度線形度頻率范圍距離段別藥量峰值時(shí)刻峰值最大峰值主振頻率4.4爆破振動(dòng)安全判據(jù)根據(jù)爆破安全規(guī)程，不同測試對象的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度允許值如下：鋼8、筋混凝土結(jié)構(gòu) 5.0cm/s交通隧道 15.0cm/s圍巖中等穩(wěn)定有良好支護(hù) 20.0cm/s取抗震能力最差的初支或二襯鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為測試對象，作如下設(shè)定：序號振動(dòng)速度(cm/s)安全狀態(tài)施工措施104.0正常繼續(xù)施工24.05.0報(bào)警優(yōu)化爆破方案、控制爆破規(guī)模35.0超限修改爆破方案、減小爆破規(guī)模4.5爆破振動(dòng)測試頻率以初支或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的安全狀態(tài)為依據(jù)，設(shè)定測試頻率如下：序號安全狀態(tài)測試頻率1正常1次/2d2報(bào)警1次/1d3超限1次/1d根據(jù)爆破振動(dòng)強(qiáng)度隨藥量增加而增大、隨距離增加而衰減的傳播機(jī)理，同一種斷面、相同裝藥量且爆源與測點(diǎn)間距離相同，連續(xù)7天測得的振動(dòng)速度均在04.0cm/s9、范圍內(nèi)且波動(dòng)值不超過10%或有減小趨勢時(shí)，可以減小頻率或停止測試，并認(rèn)為現(xiàn)行的爆破方案是安全的。4.6爆破振動(dòng)測試報(bào)告4.6.1測試報(bào)告內(nèi)容（1）一般情況：時(shí)間、地點(diǎn)、環(huán)境溫度、測試單位、操作人員。（2）爆源情況：總裝藥量、分段數(shù)、最大一段裝藥量、爆區(qū)范圍、起爆方式。（3）測試場地情況：測點(diǎn)方位、離爆源距離、測點(diǎn)地形和地質(zhì)條件、周圍環(huán)境。（4）傳感器安裝情況：傳感器安裝方法、安裝方向、傳感器型號、廠家、傳感器靈敏度、編號。（5）記錄儀器情況；記錄儀器名稱、型號、編號、觸發(fā)方式、量程選擇、采樣頻率、通道數(shù)及編號。（6）記錄波形輸出：振動(dòng)波形應(yīng)有時(shí)間標(biāo)尺和幅度標(biāo)尺。標(biāo)出最大振幅值和所處時(shí)刻。（7）10、描述爆破前后儀器和保護(hù)物有無損壞跡象。（8）對爆破提出評判或建議。4.6.2測試報(bào)告的提交正常狀態(tài)下，每周向監(jiān)理及施工單位各提交一份測試報(bào)告；報(bào)警或超限狀態(tài)下，即刻提交本次爆破振動(dòng)情況測試報(bào)告。5、測振數(shù)據(jù)及分析處理 振動(dòng)信號由測振儀自動(dòng)記錄存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)分析處理由EXP3850 Seismograph 分析處理軟件完成。下圖是部分測振波形曲線：最大一段藥量10kg、距離42 m時(shí)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)波形曲線最大一段藥量7.3 kg、距離45 m時(shí)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)波形曲線最大一段藥量8.6 kg、距離45 m時(shí)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)波形曲線最大一段藥量18 kg、距離49 m時(shí)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)波形曲線最大一段藥量9.7 kg、距離19 m11、時(shí)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)波形曲線最大一段藥量6.1kg、距離23.5 m時(shí)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)波形曲線下表是根據(jù)本次測振數(shù)據(jù)用最小二乘法回歸分析得出的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度與最大一段裝藥量和測點(diǎn)至爆破工作面的距離關(guān)系曲線。薩道夫斯基公式：V=K*(Q1/3/R)兩邊取對數(shù)得lnV=lnK+*(1/3*lnQ-lnR)取y=lnV x=1/3*lnQ-lnR a= b=lgK 則y=ax+b序號最大一段裝藥量Q(kg)R(m)最大峰值速度V(cm/s)xy110201.58-2.2282 0.4574 210420.49-2.9701 -0.7133 37.3240.998-2.5154 -0.0020 47.3450.376-312、.1440 -0.9782 58.6240.995-2.4608 -0.0050 68.6450.823-3.0894 -0.1948 718490.911-2.9284 -0.0932 89.7192.352-2.1871 0.8553 99.7490.759-3.1344 -0.2758 106.7227.391-2.4570 2.0003 116.123.52.24-2.5542 0.8065 126.136.50.653-2.9945 -0.4262 136.123.51.326-2.5542 0.2822 146.136.50.698-2.9945 -0.3595 a1.606b4.13、48K88.235 1.606根據(jù)回歸系數(shù)得：Q= R3 (V/K)3/= R3(5/88.235)3/1.606= 4.691103R3按上式可得出不同距離條件下的最大一段裝藥量，并以此控制爆破規(guī)模。R(m)10152025304050Q(kg)4.715.837.573.3126.7300.2586.46、信息反饋與爆破方案優(yōu)化6.1爆破方案采用xx盤江化工廠（xx六七一廠）生產(chǎn)的巖石銨梯油炸藥，32mm，l=200mm藥卷，每卷0.15kg。主洞上臺階爆破時(shí)，對稱分6個(gè)區(qū)，每循環(huán)2.0-4.0m，裝藥采用連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)，113段非電毫秒雷管作起爆雷管，每個(gè)區(qū)由一個(gè)非電毫秒雷管傳遞，六個(gè)傳爆雷管并聯(lián)后由一個(gè)火雷管起爆。主洞上臺階爆破方案6.2爆破優(yōu)化爆破振動(dòng)速度達(dá)到或超過報(bào)警值或超限值時(shí)，即刻對正在實(shí)施的爆破方案進(jìn)行優(yōu)化或修改，視具體情況可采取如下措施：（1）分步開挖，縮小爆破開挖斷面面積。實(shí)際爆破分10步開挖：分部開挖示意圖（2）縮短循環(huán)進(jìn)尺，減少一次爆破的方量。（3）優(yōu)化鉆爆參數(shù)，降低炸藥單耗。（4）采用中等爆速的炸藥。（5）采用多段微差起爆方式，讓爆破地震主震相間無疊加效應(yīng)，盡可能降低最大一段裝藥量。 （6）周邊眼采用不耦合裝藥結(jié)構(gòu)的光面爆破。實(shí)際施爆時(shí)，預(yù)先已采取了如上措施，爆破振動(dòng)速度一直控制在正常狀態(tài)。