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平行于既有隧道施工振动测点布置
发布者： 官方 发布时间： 2019-07-18 16:33:44 阅读： 次[ 摘要 ] 林圆贵（四川交博环境检测有限公司）摘 要：随着国民经济的快速发展，工程建设不断增多，爆破施工[[]]时常都会伴有既有线隧道；当前钻爆法...
林圆贵
（四川交博环境检测有限公司）
摘 要：随着国民经济的快速发展，工程建设不断增多，爆破施工[[]]时常都会伴有既有线隧道；当前钻爆法施工对既有隧道振动监测点布置方法未进行明确的说明；本文通过收集对新建平行于既有隧道爆破施工振动，分析出此类项目在既有线隧道监测点的最佳布置方法。
关键词：既有隧道 爆破施工
Abstract：With the rapid development of national economy and the increasing construction of projects，blasting construction is often accompanied by existing line tunnels；the current drilling and blasting method construction has not clearly explained the layout method of monitoring points for existing tunnels；this paper collects blasting vibration parallel to existing tunnels，and analyses such projects on existing lines. The optimum layout method of tunnel monitoring points.
Key word：existing tunnel blasting construction
1.工程状况
南吕梁山隧道位于山西省洪洞县境内，南吕梁山隧道设计为双洞单线隧道，左、右洞间隔约30m，因受地质岩性等影响，隧道二衬及内层钢筋出现腐蚀等情况，为确保隧道运营安全，需对隧道内病害段落进行更换处理，为保证外界货物的运输，实行交叉式处理。
现阶段需修建一条与既有隧道平行的辅助通道来辅助施工，为保证运营方向列车的正常通行，在爆破施工时，需对爆破振动[[性能参数]]进行控制，经专家会议评审决定，在爆破施工期间，爆源传递至既有隧道内二衬最近处V≤4.0cm/s。
2.仪器配置
爆破测振仪是爆破振动监测的专业仪器，对于不同环境下的振动监测，所选用的仪器设备也不尽相同。出于对运营隧道振动监测人员安全等各方面考虑，本项目使用交博科技生产的网络爆破测振仪L20-N，其主要特点为可通过网络远程控制仪器和管理文件，该设备还具有报警功能，当质点速度超出所设定的值时，系统会自动发送短信或邮件，真正做到实时监测爆破振动，还减少了人员的投入。
网络爆破测振仪L20-N工作原理
性能参数
通道：3个通道，振动速度传感器
记录模式：波形 抽样、抽样+
内置GPS，可自动读取测点位置坐标
负 延 时：0 s～0.25s，连续可设
支持电信、联通、移动2、3、4G网络
量程：0.0017～35cm/s
分辨率：0.0001cm/s
精度：±2%
频响范围：2～450Hz
A/D精度：0.000021mm (24Bit)
时间精度：0.01ms (100k sps)
存储能力：时长为4s的文件10240个，数据中心远程下载
3.试验方法
本项目采用现场试验，后通过软件分析，具体试验方法如下：
当新建平导与既有隧道平行，隧道掘进方向一致时，应重点监测既有线隧道迎爆侧一面；为准确反应爆破振速的时效性，在爆破作业时，应同时监测3个断面的振速；首先应在平行于爆源处既有线迎爆侧布置一个监测点，以此测点为中心点，前后两侧以对数布置监测点，距离分别为10m、15m、20m、25m、30m；在相同药量下分别进行两轮爆破测试，收集振动数据，进行评判。
4.传感器安装要求
对于既有线隧道的振动监测，在选择好监测点位置后，首先对测点位置进行打磨，去除表面糊浆及杂物，安装传感器时，将传感器X方向指向爆源方向，在传感器与固体二衬接触面涂上一层石膏粉，使其与接触面紧贴，最后用夹具和膨胀螺丝固定好传感器，防止掉落。
图1：测点安装示意图
表1 爆破试验监测数据
表2 不同距离范围的振速变化量
表1 爆破试验监测数据
表2 不同距离范围的振速变化量
注：变化量=当前振速-中心点振速；表中“↓”表示减小。
影响振动质点速度的是最大单耗量，而不是总装药量；根据上表中不同距离下振速的变化值发现：各测点振速均不同程度的减小，离中心点10m处两侧点振速分别减了0.02cm/s、0.18cm/s；离中心点15m处两侧点振速分别减小了0.02cm/s、0.13cm/s；离中心点20m处两侧点振速分别减小0.05cm/s、0.17cm/s；离中心点25m处两侧点振速分别减小了0.54cm/s、0.98cm/s；离中心点30m处两侧点振速分别减小了0.55cm/s、0.98cm/s。
图2 不同距离下振速变化量
5.分析结论
当单段药量和总用药量相同时，距离中心点相同的监测点振动并无太大变化；当监测点距离中心点10～20m范围时，振速减小了0.02～0.18cm/s，变化量越小，说明爆破振动在一定范围内传播时的衰减越慢，质点振速越接近中心点的振速；当监测点距离中心点20～30m范围时，振速减小了0.54～0.98cm/s，振速变化较之前两侧点明显加大，一定程度上说明在这个距离范围内振动衰减较快，最大振速对比与中心点约减小了1cm/s，就爆破振动的传播规律来讲，距离较远的目标保护物振动相对较低，符合这一传播规律。据本文监测数据结果来看，可以理解为在10～20m为振动敏感区域；20～30m则为相对安全区域。
既有隧道振动监测应同时监测3个断面，本文对平行于既有隧道的爆破施工所产生的爆破振动对既有隧道的影响做了大量实验，重点在于怎么合理布置这3个断面的具体位置，实验结论如下：
① 根据爆破振动的传播特性，距离越近，振动传至此处越大，所以，首先应在既有隧道平行与爆破作业面处布置一个监测点，测点高度应尽量与爆破作业点处于同一水平线上。
② 以监测点为中心点，分别在左右两侧距离20m处布置监测点，3个断面的监测点应保持在同一高度。
③ 监测点应跟随爆破施工的进度向前推进，保证每次爆破的监测范围，直至爆破施工完全穿过既有隧道或爆破施工完全束；监测过程中还应定期巡视既有隧道的变化。
参考文献：
[1]陈荣,刘鹏.谈在建铁路线周边控制性爆破施工的控制[J].山西建筑，2018,44(33):67-68.
[2]高琪琪,张西良.某地下铁矿爆破振动对地表民房安全的影响[J].现代矿业，2018(10):212-213+216.
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