江苏某物流园区带式输送机隧道工程爆破施工方案(附施工图).doc

某某港旗台作业区至中云台国际物流园区带式输送机隧道工程爆破施工方案某某开发经理部目 录1 爆破方案编制依据22 工程概况23 爆破技术方案44 爆破设计55 爆破安全设计126 爆破施工组织和施工工艺157 爆破振动监测方案208 爆破施工有害效应控制措施239 应急预案2610 爆破安全保证措施2811 爆破作业管理制度及职责321 爆破方案编制依据（1）爆破安全规程(GB6722-2003)；（2）民用爆破物品安全管理条例 ；（3）某某港旗台作业区至中云台国际物流园区带式输送机工程隧道施工招标文件、招标施工图设计及其答遗、补充文件；（4）现场踏勘、调查取得的有关资料。2 工程概况2.1 工程简介某某港旗台作业区至金港湾物流园区带式输送机工程从已建25万吨级矿石码头通过新开隧道穿越后云台山，再以高架形式至物流园区中转区堆场，隧道工程作为带式输送机工程的一部分，南接T12转运站，北接T13转运站，为单洞隧道，位于某某港区东南部，南北向穿越后云台山，隧道以R-5350进洞，再以直线穿越云台山后出洞。隧道横断面采用单心圆直墙形式，全长4539m。隧道纵坡为人字坡，南侧纵坡0.3%，坡长2294.367米，北侧纵坡0.323%，坡长2280.533米。隧道最大埋深410m，属特长隧道。本工程工期为2013年6月1日至2014年9月30日；爆破土石方量约为12.9万m3。2.2 地形地貌测区带状地形呈北东-南西向展布，中间高，两头低，为某某云台山脉东端组成部分，属丘陵地貌。区内最高海拔432m，最低2m左右。地貌按其成因和形态类型分为丘陵地貌（）、海成地貌（）和人工地貌（）。其中隧址沿线主要为丘陵地貌区，仅在隧道东侧进口处为人工地貌区（人工开山形成的高边坡），海成地貌位于隧道区外围。2.3 工程地质及水文地质测区地下水主要为基岩裂隙水和少量第四系孔隙潜水，基岩裂隙水在测区内广泛分布，基岩属微透水极微透，水文地质条件较为简单。地下水主要类型为SO4CL-MgCa型水，依据水质分析结果，按岩土工程勘察规范（GB50021-2001）(2009年修订版)附录G，环境类型分类为类，按照第12.2节的有关规定，综合评价环境水对建筑材料的腐蚀性微弱。2.4隧址环境调查隧道南口环境较复杂，洞口位置如下图1所示。洞口西南为云台山隧道，洞口南侧和东南方向有东崖屋村居民住宅，距离约70米，如下图2所示。隧道进口段主要为绿泥片石岩夹层，节理裂隙发育，围岩呈角碎状松散结构，稳定性差。因此，本工程洞口段爆破需要严格控制爆破振动和飞石。图1隧道洞口位置图2隧道南口外居民楼3 爆破技术方案本隧道开挖方法可分为全断面开挖法、上下台阶开挖法两类。方案一：全断面爆破方案按隧道的设计断面一次沿掘进方向向前推进。适用于岩质均匀、岩石比较坚硬，并且隧道断面尺寸较小（高度以不超过5 m为宜）的情况下。使用小型掘进台车钻眼，一次爆破循环进尺可达2.54.0 m。当遇到岩体节理裂隙比较发育和断层破碎带时，使用全断面掘进法必须与支护工序相间配合进行，一次爆破循环进尺可达1.21.8 m左右。方案二：台阶爆破方案由于隧道高度限制，大型凿岩台车无法施工，不便于钻眼爆破作业时，可将隧道分为上下两层，施工时形成台阶状。这种开挖法称为台阶开挖法或半断面开挖法。当上半部断面超前下半部断面施工时，称为正台阶法，该法用于不太松软的岩层中施工相当安全，并且效率比较高，本隧道洞口段30米范围内,采用上下台阶法施工，上台阶开挖至接近拱脚范围（约2.13米高度）。 台阶爆破方案基于以下几点确定：（1）开挖断面分上、下两断面，实行大断面开挖爆破，减少爆破次数，避免重复爆破对围岩的震动。（2）采用光面和预裂爆破法开挖，减少爆破对围岩的破坏，最大限度地保持围岩自身的稳定性。（3）设计炮眼深度为1.02.0m，采用浅眼爆破，对一次爆破装药量进行控制，以减小爆破震动效应。（4）根据所采用的施工机具，便于钻眼、装药和锚喷作业。一旦围岩失稳，可在拱部采用钢架支撑和模注混凝土衬砌等应急措施，有利于施工安全。（5）上、下断面台阶长度定为35 m，根据现场实际情况（暂定4米）。除便于钻眼、装药、出碴、锚喷作业外，可减少下断面爆破对上部围岩和混凝土喷层的震动破坏。 某某带式输送机隧道工程环境复杂，洞口紧邻公路，南洞口段前方为石砌房屋，洞口左侧为东疏港高速公路及后云台山隧道，北洞口位于新苏港码头边。因此，在确定方案时需统筹考虑岩性、地质状况及环境的综合影响。3.1洞口爆破方案确定某某带式输送机隧道工程南洞口岩体整体性较好，但由于环境复杂，隧道南坡坡体分布的部分滚石，尽管目前处于相对稳定阶段，但在洞口开挖、下部临空情况下有可能产生局部失稳滑塌。开挖施工以前，需先对洞口滚石进行清理或加固处理为减少爆破振动对边坡和住宅楼房的影响，拟采用上下台阶法施工，浅眼爆破，多循环，少进尺以控制每次爆破炸药用量，在进洞30米以后采用全断面法开挖，减少对周围影响。 3.2洞身爆破方案确定某某带式输送机隧道工程洞身围岩条件较好，分别为II级、III级、IV级和V级围岩，其中以II级、III级围岩为主。根据爆破振动要求，方案为：II级和III级围岩：II、III级段围岩开挖采用全断面光面爆破开挖。IV级和V级围岩及III级围岩加宽段开挖采用上下台阶法开挖。4 爆破设计4.1爆破参数（1）炮孔直径d主要考虑断面大小、炸药性能和钻孔速度来确定炮孔直径。目前我国多用3545 mm的炮孔直径。在具体岩石、隧道断面、炸药、孔深、钻孔设备条件下，存在最佳炮孔直径，使掘进所需钻爆和装岩总工时为最小。本隧道使用的是乳化炸药，光爆孔、辅助孔和掏槽孔炮孔直径均为d=42mm。 本项目采用YT-24凿岩机。（2）装药直径j根据炸药性质，光爆孔药卷直径j=27 mm，重0.1kg，炮眼直径j=42 mm；掏槽孔及辅助孔药卷直径j=32 mm，重0.15kg，炮眼直径j=42 mm，以实现光面爆破和预裂爆破，维护围岩稳定。（3）炮孔深度L炮孔深度是决定掘进进度的重要因素。采用浅孔多循环还是深孔少循环，要根据具体条件进行具体分析，特别是围岩条件、爆破环境和允许装药量等。根据现场实际情况，II级和III级围岩炮眼深度掏槽眼为3.2米，辅助眼、周边眼为3.0米，考虑爆破效率90%，每循环进尺为2.7m。隧道洞口段（级和级围岩）时，应遵循“短进尺、弱爆破”的施工原则，炮眼深度控制在1.2m（2米以内）。（4）炮孔数目 炮孔数目主要同隧道断面面积、岩石性质及炸药性能等因素有关，可按下式估算式中，为炮孔数目；为岩石坚固性系数；为隧道断面面积。根据本隧道图纸设计要求，本隧道断面面积S=32.8m2，查表得II级和III级围岩=15，级和级围岩=6，从而根据公式算得II级和III级围岩炮孔数N1=85个；级和级围岩炮孔数N2=57个。 （5）单位耗药量根据普氏公式计算，即式中，为岩石坚固性系数；为隧道断面；为修正系数，其中为爆力。由于本隧道主要以II级和III级围岩为主，只有洞口段存在少量的级和级围岩，现以II级围岩各参数取值，S=32.8 m2，计算得出本隧道单位耗药量q=1.2kg/m3。 4.2光面爆破和预裂爆破设计（1）光面爆破不耦合系数K：光面爆破的不耦合系数为K= 42/20=2.1。炮孔间距a：a=400 mm。最小抵抗线W：W=600 mm。 起爆时差：同时起爆。（2）预裂爆破不耦合系数：与光面爆破相同，取K=2.1。炮孔间距：a=400 mm。最小抵抗线W：W=600 mm。 起爆时差：同时起爆。光面爆破和预裂爆破的选择方法：完整围岩均采用预裂爆破；破碎围岩均采用光面爆破。爆破参数如表1和2所示。表1 光面爆破参数参数数值岩石种类装药不耦合参数D周边眼间距E（cm）最小抵抗线V（cm）相对距E/V周边眼装药集中度q（/m）硬岩1.251.50557070850.81.00.300.35中硬岩1.502.00456060750.81.00.200.30软岩2.002.50305040600.50.80.070.15注： 软岩隧道光面爆破的相对距宜取小值。表2 预裂爆破参数参数数值岩石种类装药不耦合参数周边眼间距E（cm）周边眼至内圈崩落眼间距（cm）周边眼装药集中度q（kg/m）硬岩1.21.34050400.350.40中硬岩1.31.44045400.250.35软岩1.42.03040300.090.19注： 适用范围：炮眼深度1.03.5 m，炮眼直径4050 mm，药卷直径2032 mm。表36为爆破参数表。表3 II-类围岩全断面施工开挖爆破参数空孔参数数量：6 孔深：3.2m 每孔装药量：/ 总装药量：/掏槽孔参数数量：1个 孔深：3.2m 每孔装药量：2.25 kg 总装药量：2.25 kg扩槽眼参数数量：8个 孔深：3m 每孔装药量：1.8 kg 总装药量：14.4kg辅助孔参数数量：37个 孔深：3m 每孔装药量：1.5kg 总装药量：56.25kg周边孔参数数量：25个 孔深：3m 每孔装药量：0.75kg 总装药量：18.75kg底板孔参数数量：8个 孔深：3m 每孔装药量：1.5 总装药量：12 kg堵塞长度40cm周边孔装药方式间隔装药辅助孔装药方式连续装药周边孔线状装药密度/最大段装药量9.9kg雷管用量（发）炮孔采用岩屑或黄泥进行堵塞，堵塞长度不小于40cm。炸药总用量130.35Kg起爆网络半秒分段延期起爆表4 II-类围岩全断面施工开挖爆破参数段别炮眼名称炮眼深（cm）炮眼数单孔药卷量单孔药量（kg）堵塞长度（mm）齐爆药量（kg）备注1掏槽眼3201152.25402.252扩槽眼3004121.8407.23扩槽眼3004121.8407.24辅助眼3006111.65409.95辅助眼3006111.65409.96辅助眼3005111.65408.257辅助眼3006111.65409.98辅助眼3003101.5404.59辅助眼300491.35405.410辅助眼300781.2408.411周边眼300850.7540612周边眼300850.7540613周边眼300950.75406.7514底板眼3006101.540915底板眼3002101.5403合计79103.65表5 -V类围岩台阶法施工开挖上台阶及下台阶爆破参数表空孔参数数量：6 孔深：1.2m 每孔装药量：/ 总装药量：/掏槽孔参数数量：1个 孔深：1.2m 每孔装药量：0.9 kg 总装药量：0.9kg扩槽眼参数数量：8个 孔深：1m 每孔装药量：0.75 kg 总装药量：6kg辅助孔参数数量：22个 孔深：1m 每孔装药量：0.75kg 总装药量：16.5kg底板孔参数数量：5个 孔深：1m 每孔装药量：0.75 kg 总装药量：3.75 kg周边孔参数数量：17个 孔深：1m 每孔装药量：0.5kg 总装药量：8.5 kg堵塞长度40cm周边孔装药方式间隔装药辅助孔装药方式连续装药周边孔线状装药密度/最大段装药量4.5kg雷管用量（发）炮孔采用岩屑或黄泥进行堵塞，堵塞长度不小于50cm。炸药总用量33.25Kg起爆网络半秒分段延期起爆表6 -V类围岩台阶法施工开挖上台阶及下台阶爆破参数表段别炮眼名称炮眼深（cm）炮眼数单孔药卷量单孔药量（kg）堵塞长度（mm）齐爆药量（kg）备注1掏槽眼120160.9400.92扩槽眼100450.754033扩槽眼100450.754034辅助眼100650.75404.55周边眼100730.3402.16辅助眼100450.754037辅助眼100450.754038辅助眼100450.754039辅助眼100450.7540310周边眼100540.440211周边眼100540.440212底板眼100550.75403.75合计5933.254.3 炮眼布置炮眼布置要根据围岩等级不同，进行设布置，本隧道主要采取两种爆破方式，即全断面法和上下台阶法，详见下图所示3-4：图3 II-III级围岩全断面爆破炮眼布置图 图4 IV-V级围岩上下台阶爆破示意布置图4.4 装药结构设计 掏槽眼和崩落眼采用连续装药反向起爆装药结构。周边眼采用不耦合装药反向起爆装药结构，如图5所示。图5 周边眼装药结构4.5 爆破网络设计 爆破采用簇并联导爆管起爆网络。起爆网络由起爆器、导爆管、连接块和导爆管雷管等组成，如图6所示。导爆管雷管导爆管图6 起爆网络5 爆破安全设计5.1爆破振动安全距离爆破振动速度V用下式计算：V=K（Q1/3/R）a式中，K、a是与爆破点地形、地质条件等有关的系数和振动波衰减指数，开工试验时，根据经验取K=200，a=1.7，待经过振动仪器的多次监测，得出较为准确的K、a计算值；Q为分段最大药量（kg）；R为爆破点至被保护建筑物的距离；V为被保护建筑物的允许振动速度。参照爆破安全规程规定的允许值计算（表7），每次爆破都进行计算，使爆破振动速度都小于允许值。表7 爆破振动允许值序号保护对象类别安全允许振速（cm/s）10Hz10Hz50Hz50Hz100Hz1土窑洞、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矿山巷道c15308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：3 d7d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：硐室破20Hz；深孔爆破10Hz60Hz；浅孔爆破40Hz100Hz。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、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。根据工程条件和环境要求，距离南洞口对面70米有民房，在南洞口左侧32米为后云台山隧道。设定爆破振动安全距离为R1=70m，R2=32 m，取K=200，a=1.7，当按最大段齐爆药量为Q=9.9kg控制药量时，民房振动速度最大振动速度V1=0.54cm/s，临近隧道振动速度V2=2.01cm/s。根据上述表格，民房允许爆破振动速度为2cm/s，交通隧洞允许爆破振动速度为10cm/s，而实际计算爆破振动速度远低于规定允许值，对居民房屋及隧道均无影响。5.2爆破飞石安全距离爆破飞石距离按GB67222003爆破安全规程要求，爆破个别飞散物对人员的安全允许距离规定，浅孔爆破最小安全距离为200米，洞外浅眼爆破产生的个别飞石的最大距离由下式确定：Rf =100Kf·d式中：Rf -药孔爆破个别飞石的最大距离，m；Kf-飞石距离系数，一般取Kf=15.7；d-炮孔直径，m;Rf =100Kf·d =100×15.7×0.042=65.94米根据以上计算所得，洞口浅眼爆破个别飞石的距离为65.94 m。而隧洞口侧面70m外即为民房，因此洞口开挖爆破时，在洞口正前方竖立一道防护架，防护架采用毛竹及杂木捆扎而成，同时须撤出爆区范围内的人员、设备。爆破前应对洞口沿轴线方向100米和沿轴线两侧50米范围内进行清查警戒，以防飞石对人员造成伤害。 为加强对飞石的防护，采用搭设防护架挂尼龙布防护帘避免飞石危害，详见爆破安全措施。5.3空气冲击波安全距离爆破空气冲击波计算公式：式中：RR-空气冲击波安全距离，mKn-系数，取Kn=1.0Q-最大一次齐爆量量，kg，Q=9.9kg代入得： RR=3.15m可见爆破空气冲击波的影响范围是极小的。对于浅孔爆破只要按设计进行堵塞、冲击波可忽略不计。5.4有害气体 主要利用机械送风的形式排出有害气体。隧洞爆破后，洞内会存余大量的爆破烟尘，这些烟尘主要为硫化物及CO，对人体会产生较大的伤害，因此，必须按爆破安全规程GB6722-2003规定排烟通风时间超过15min后并严格按照爆破安全规程GB6722-2003规定采用仪表对洞内空气进行检测合格后，才能进入工作面。6 爆破施工组织和施工工艺6.1施工组织（1）管理组织机构设置根据本工程沿线交通环境、工程特点和工程量分布情况，经理部设工程部、物资设备部、安质部、计财部、综合办公室。项目经理部管理组织机构如下：（2）部门职能项目经理为经理部的总负责人，负责该项目的全面工作。工程部负责整个工程的生产、进度、质量计划、试验、施工方案的编制等技术工作，以及施工质量检测、监督工作。物资部负责材料的采购、贮存、运输、发放、机械设备的调度维修、保养等工作。安质部负责项目的施工生产安全环保等工作。计财部负责项目的成本预测、计量支付、工程变更资金管理控制、成本核算工作。办公室负责项目的后勤管理及项目的规章制度的制定工作。为了安全、优质、按期完成本标段工程施工任务，保证安全落实到位，项目部组建安全领导小组机构。爆破施工组织如图7所示。组长：（项目经理）朱鉴副组长：（总工）王事成副组长：（副经理）张雄伟办公室徐婷婷计财部李娟物资部王迁朝安质部 姜祖学工程部董书铭开挖二队禹兰宝开挖一队王新水6.2施工工艺本项目爆破施工工艺如图8所示。工艺要求如下。图8 爆破施工工艺流程图放样布孔工艺流程图定位开孔钻 孔清 孔装 药瞎炮处理效果检查注意事项技术要求红漆准确绘出开挖断面轮廓线及炮孔位置误差5cm台车与隧道中线平行，就位后严格把握钻孔角度司钻工熟练操作工艺、流程及钻爆设计图，专人指挥周边孔外插角5°交界台阶15cm高压风将炮孔清理干净不漏碴、不留石屑分片分区按设计药量自上而下进行，雷管对号入座堵塞长度30cm导爆管不能打结，注意连接根数，专人检查引爆雷管距自由段长度15cm查明原因，迅速果断按规程处理确保施工安全炮痕保存率及围岩破碎块度炮孔利用率周边孔开口误差5cm起 爆联起爆网路6.2.1 钻眼钻眼作业应符合下列要求：（1）炮眼的深度和斜率应符合钻爆设计。（2）当采用手持凿岩机钻眼时，掏槽眼眼口间距和眼底间距的允许误差为±5 cm；辅助眼眼口间距允许误差为±10 cm；周边眼眼口位置允许误差为±5 cm，眼底不得超出开挖断面轮廓线15 cm。（3）当开挖面凹凸较大时，应按实际情况调整炮眼深度及装药量，使周边眼和辅助眼眼底在同一垂直面上。（4）钻眼完毕，按炮眼布置图进行检查并做好记录，对不符合要求的炮眼应重钻，经检查合格后方可装药。（5）采用手持凿岩机凿眼，当凿眼高度超过2.5 m时应配备与开挖断面相适应的作业台架进行凿眼；钻孔作业应定人定岗，尤其是左右侧周边眼司钻工不宜变动。提高光面爆破效果应采用下列技术措施：（1）周边轮廓线和炮眼的放样宜采用隧道激光断面仪或其它类似的仪器，尽量减少人工操作。周边轮廓线的放样允许误差应为±2 cm。（2）周边眼间距与抵抗线的相对距离要合理，通常减小周边眼间距，爆破后轮廓成形好。（3）装药结构应均匀分布，眼底可相对加强一些。（4）周边眼开眼位置视围岩软硬稍作调整：硬岩在轮廓线上；软岩可向内偏移510cm。（5）尽量减小周边眼外插角的角度，孔深小于3 m时外插角的允许斜率宜为孔深的±5；孔深大于3 m时外插角斜率宜为孔深的±3；外插角的方向应与该点轮廓线的法线方向相一致。并应根据不同的炮眼深度，适当调整斜率。（6）当隧道断面较大或地表建筑物对振动要求较严时，可采用小导洞超前，隧道开挖以“层层剥皮”成形，既能减轻爆破振动，又可提高光面爆破效果。6.2.2 装药装药作业应符合下列要求：（1）爆破工装药前，应与班组长、领工员对装药开挖工作面附近及炮眼等进行全面检查，对检查出的问题及时处理。（2） 炮眼内岩粉应清理干净。（3）炮眼缩孔、坍塌或有裂缝时不得装药。（4）装药作业与钻孔作业不能在同一开挖工作面进行。装药结构应符合下列规定：（1）常用的周边眼装药结构有小直径连续装药、间隔装药、导爆索装药和空气柱状装药。一般情况下宜选用小直径连续装药或间隔装药结构；软岩可采用导爆索装药结构；当眼深不大于2 m时，可采用空气柱状装药结构。（2）为提高炸药的能量和爆破效果，应采用反向装药结构；在有瓦斯、煤尘爆炸危险的开挖工作面应采用正向装药结构。（3）周边眼按药卷直径不同应采用连续装药或间隔装药结构，其他眼应采用连续装药结构。装药作业应符合下列规定：（1）尽量采用装药机（有乳化炸药装药机、粉状炸药装药机）装药，以提高装药效率，减少不安全因素。（2）清孔：装药前，采用掏勺或压缩空气吹眼器清除炮眼内的岩粉、积水，防止堵塞，使用压缩空气吹眼器时应避免炮眼内飞出的岩粉、岩块等杂物伤人。（3）验孔：炮眼清理完成后，应采用炮棍检查炮眼深度、角度、方向和炮眼内部情况。发现炮眼不符合要求的，及时处理。（4）装药方法：验孔完成后，爆破工必须按作业规程、爆破设计规定的炮眼装药量、起爆段位进行装药。装药时要一手抓住雷管的脚线，另一手用木质或竹质炮棍将放在眼口处的药卷轻轻的推入炮眼底，使炮眼内各药卷间彼此密接，推入时，用力要均匀。（5）正向装药的起爆药卷最后装入，起爆药卷和所有的药卷的聚能穴朝向眼底；反向装药起爆药卷首先装入，起爆药卷和所有的药卷的聚能穴朝向眼外。（6）堵孔炮泥应满足下列要求：1) 所有装药的炮眼应采用炮泥堵塞，不得用炸药的包装材料等代替炮泥堵塞。2) 宜用炮泥机制作炮泥，炮泥配合比一般为1：3的粘土和沙子，加含有23食盐的水制成，炮泥应干湿适度。（7）封孔应满足下列要求：1）最初填塞的炮泥应慢慢用力，轻捣压实，以后各段炮泥应依次用力一一捣实。2）浅孔宜将余孔全部堵塞。3）炮眼深度小于1.0 m时，封泥长度不宜小于炮眼深度的1/2。4）炮眼深度超过1.0 m时，封泥长度不宜小于0.5 m。5）炮眼深度超过2.5 m时，封泥长度不宜小于1.0 m。6）光面爆破周边眼封泥长度不宜小于0.3 m。6.2.3 连线和起爆连线起爆作业应符合下列规定：（1）每次起爆前，爆破员必须仔细检查起爆网络。（2）在同一开挖断面上，起爆顺序应由内向外逐层起爆。（3）延发时间一般应采用孔内控制。（4）放炮员必须最后离开爆破地点，并必须在有掩护的安全地点进行起爆。（5）爆破前，确认无误后，方准下达起爆命令。放炮员接到起爆命令后，必须先发出爆破警号，至少等5 s，方可起爆。6.2.4 瞎炮处理处理瞎炮（包括残炮）必须在班组长直接指导下进行，并应在当班处理完毕，如果当班未能处理完毕，放炮员必须同下一班放炮员在现场交接清楚。7 爆破振动监测方案 爆破振动监测主要由第三方监控量测单位负责进行，施工单位配合监控量测单位工作，并及时根据反馈回来的信息数据，调整施工方案与施工方法。7.1测试仪器本测试主要仪器为中科测控TC4850震动测试记录仪。此仪器主要用于对地震波、机械振动和各种冲击信号进行记录、数据分析、结果输出、显示打印、数据存储而设计的便携式仪器。具有轻便灵巧、抗振、抗电磁干扰、低噪声、高可靠性等特性，可满足下列场合的特殊测试要求： 爆破、辐射、腐蚀等人员无法在场的危险测量环境； 水下、地下、电磁干扰等信号难以长线传输的场合； 远离供电源的测量环境； 高速运动的物体中。 TC4850震动测试记录仪主要技术指标如表6所示。仪器自带软件可完成对仪器工作状态的设置和读回采集到的波形进行分析和处理。包括以下功能：1）完善的数据处理功能，具有FFT、功率谱、相关、微积分、插值、压缩、滤波、传递函数等算法； 2）开放的数据文件存储格式，支持专用分析功能开发； 3）三矢量合成分析，萨道夫斯基公式回归和安全判据分析； 4）多种爆破参数计算和振动信号分析算法，所见即所得的打印测试报告。表6 TC4850震动测试记录仪主要技术指标通道数4ch/台采样长度分段模式每通道16Ksa/段，单段模式共为128Ksa/段最大采样速率200Ksps，共分9档A/D精度12bit分辨率直流精度误差小于0.5%段数可分八段测量16Ksa×8段，也可设为一段模式128Ksa×1段输入带宽0Hz-40KHz量程 ±0.4V(1.5cm/s)，±2V(6.6cm/s)，±20V(66cm/s)，分3档可调触发方式内触发 上升沿，下降沿触发；触发电平分为256级可调触发延时负延时4K、8K、12K采样点输入阻抗100K/20pF 数据输出格式自定义开放的数据格式，同时支持文本文件输出软件配全中文界面软件支持Win95/98、WINDOWS2000/XP系统通信接口标准串行RS-232接口外部尺寸15cm×11cm×4.5cm重量 0.8kg供电4节5号电池，外接直流电源7.2 测试方案（1）理论依据爆破振动强度通常用介质质点的运动物理量来描述，包括质点位移（U）、速度（V）和加速度（a）。根据U. 兰格福斯等许多爆破专家的研究，认为用爆破振动峰值速度描述振动强度具有较好的代表性，爆破振动速度是估计介质承受震动破坏等级的最好标准，它和岩体稳定性有较统一的对应关系。而加速度和位移的安全临界值变化范围更大。随着对地震波的深入研究，特别对爆破地震频谱特性的认识，描述振动波特性的另外两个物理量，即振动频率f（或周期T）和振动时间（t），在振动分析中越来越受重视。爆破振动是由地下爆炸引起，而从爆源开始分析，能影响爆破振动强度的因素有：炸药量（Q）、爆心距（R）、岩土性质及场地条件等，虽然各处爆破条件不相同，但大致都可总结出以下形式经验公式：A=KQmRn式中：A反映爆破振动强度的物理量（振动速度或加速度） Q炸药量 ，kg R测点到爆源中心距离，m m，n反映不同爆破方式、地质、场地条件的系数和指数。 其中，应用较为普遍的是萨道夫斯基公式V=K()式中：V为介质质点的震动速度，cm/s；R为测点至爆心距，m；K、是与爆破条件、岩石特征等有关的系数；Q为炸药量(kg)，齐发爆破时取总装药量，分段起爆时取量最大一段的装药量。（2）测试区域划分如图1415所示，根据地形地质条件，隧道周围环境、既有建筑和构筑物分布状态，将重点测试区域划分为4处：隧道洞口非稳定区1处，既有建筑物1处，桥梁附近1处，军事坑道1处。（3）测点布置洞外测试根据划分的重点区域和环境设计不少于三组测试，每次测试布置测点5个。洞外测试根据既有建筑构筑物与隧道水平距离安排设置传感器，可灵活调整传感器间距，但最远端传感器宜布设在建筑构筑物处。洞内测试中，沿隧道轴向布设传感器，传感器间距515 m。8 爆破施工有害效应控制措施8.1 降低爆破地震效应的措施为了降低爆破地震效应，国内外进行了长期的探讨和研究，并取得了可喜的成果。实践表明，采用以下技术措施可以控制与降低爆破地震效应。（1）炸药密度与其爆速的乘积，愈接近爆破介质的波阻抗值，其振动强度越大；炸药的波阻抗值大于介质波阻抗值，振动强度显著增大，反之，显著减小。因此，选用低爆速、低密度炸药，或减小药直径，可获得显著的降振效果。如使二号岩石炸药的爆速从3200 m/s降到1800 m/s时，地震效应可降低4060%。（2）限制一次爆破最大一段的用药量，可降低爆破振速。只要待保护对象的允许临界振速确定后，即可求出最大一段的用药量。（3）增加布药的分散性。分散布药可使振动能量传播律的截矩与斜率（即和）降低。（4）实践证明，在其它条件相同或相似条件下，在炮孔爆破中和硐室大爆破中采用不偶合或空腔条形药包，可控制初始爆压和作用于介质上的冲击压力。此种装药结构比偶合集中装药可使振速降低4060%左右。（5）在最小抵抗线方向上，爆破地震强度最小，反向最大，侧向居中。然而，最小抵抗线方向又是抛掷的主导方向。从减震和控制飞石危害综合考虑，一般应使被保护物位于最小抵抗线的两侧位置上。（6）采用延期间隔起爆是减震的重要措施之一。测试资料表明，起爆时差合适时，爆破形成的地震波是独立的而不会叠加。在总装药量相同的条件下，微差爆破比齐发爆破的振速可降低3060%，降低程度视间隔时间、迟发段数、爆破类型和爆破条件的不同而有差异。8.2 爆破飞石的控制与防护根据爆破飞石产生的原因，在进行控制爆破时，可采取如下相应控制与防护措施。（1）优选爆破参数。在能够达到工程目的的前提下，尽量采取炸药单耗较低的爆破方式，并设法降低实际炸药消耗量。最小抵抗线的大小及方向要认真选取，一般情况下爆破指数不宜过大。施爆前要对各种爆破参数进行校对，如误差较大应采取补救措施。（2）慎重选择炮位尽量避免将炮位选在软弱夹层、断层、裂隙、孔洞、破碎带等弱面处及其附近。（3）提高堵塞质量。应选用摩擦系数大、密度大的材料作炮泥。堵塞要密实、连续，堵塞物中应避免夹杂碎石。应保证有足够的堵塞长度，以延长炮泥的阻滞时间。（4）采用适用炸药和装药结构。根据其特点选用适宜炸药和装药结构，如采用低威力、低爆速炸药，以及空隙间隔装药和反向起爆等。（5）加强防护。采取上述措施虽可对爆破飞石起到一定的控制作用，但不可能完全杜绝，因此，在某些情况下还必须加强防护。在防护中主要是在洞口正前方竖立一道防护架，防护架上悬挂材料应以来源方便、具有一定的强度和重量、富有弹性和韧性以及透气性和便于搬运、联接为好，如荆芭、竹芭、草袋、旧胶带、旧车胎、金属网、厚尼龙塑胶布等。8.3 空气冲击波的防护为了在爆破时确保人员和建筑设施的安全，应控制空气冲击波的超压。从爆破技术来讲，采用柱状条形药包、良好的堵塞、反向起爆以及分散装药等，均可降低空气冲击波超压。但是，较有效的措施是设法减少一次起爆药量，如微差爆破等，这样不仅可以降低冲击波超压，而且还可降低地震效应。可采用以下防护措施。（1）防波堤防波堤可用砂袋、土袋或水袋等构成，其尺寸应视被保护对象的大小、重要程度和冲击波强度等而定。为提高其稳定性，可在其外表面覆盖并用铁丝牢牢固定。（2）防冲屏防冲屏可用木、竹、草帘、荆笆等作覆盖物架设。由于它对冲击波具有反射、导向和缓冲作用，因此具有较好的削弱冲击波能力，尤其是在地面控制爆破中，应用较广。其尺寸大小依被保护对象而定，其强度则由冲击波强度、被保护对象的抗冲击能力及其重要性确定。一般迎向爆源侧的屏面倾角为60°75°，背向倾角取45°60°，以便起到疏导冲击波方向的作用。对于重要保护对象，可构筑23道防冲屏，屏面间距取46 m。经实测，单屏可降低冲击波强度的3050%左右，而双屏可降低6080%以上。8.4 瞎炮的预防和处理（1）瞎炮的预防措施由于产生瞎炮的原因很多，所以应针对这些原因采取相应的措施，主要有以下几方面的预防措施：禁止使用不合格的雷管；不同类型、不同厂家、同一厂家不同批号的雷管不得混用；加强检测确保同一爆破网路中雷管电阻差不能大于0.3；经常性的检查发爆器，确保有足够的起爆能力；正确设计电爆网路；