爆破试验与安全监测.doc

北总干渠取水隧洞工程 爆破试验和施工期安全监测大纲 1、概述 我部承担的北总干渠取水隧洞工程主要包括取水隧洞主洞，出口竖井、控制闸室及消力池段，2#施工支洞及相应的临建设施等。 本工程隧洞段为桩号北取0+536.233～10+128.404m，为J1～2z、J2s紫红色粉砂质泥岩夹砂岩、泥质粉砂岩。本段洞室桩号北取1+300～2+900和4+260～4+465段埋深大于200m，最大埋深达365m(桩号北取2+050附近)，其余洞段埋深一般为45m～200m。围岩以Ⅳ～Ⅴ类为主，少量Ⅱ～Ⅲ类围岩。 为了确保地下洞室开挖质量和进度，满足对工程周边建筑物爆破安全控制标准要求，拟进行一系列的生产性爆破试验，获得地下洞室开挖的最优爆破参数；了解爆破对周围非开挖岩体的破坏情况和范围；掌握爆破质点振动衰减规律，预报地震波的振动量级。同时通过实际监测反馈资料，进而控制爆破规模，降低爆破振动效应，以确保爆区周围被保护建筑物安全稳定。由于开挖卸荷效应，地下洞室围岩会松弛变形，可能对施工产生不利影响，需布置变形观测点，以掌握变形发展情况，为安全施工提供保障。 施工期安全监测是通过对洞壁、高边坡以及受结构面切割和地质薄弱带测试或监测，了解开挖爆破产生振动和变形情况，并反馈监测信息，为施工调整爆破参数、施工安全预报、决策提供参考依据，达到控制爆破规模，降低爆破震动效应，指导工程施工，确保施工期人员、机具、新浇混凝土、灌浆区、仪表、设备等安全。 2、编制依据 （1）南、北总干渠首部取水隧洞工程施工招、投标文件； （2）《水利水电工程施工地质规程》DL/T5109-1999； （3）《水利水电工程爆破施工技术规范》DL/T5135-2001； （4）《爆破安全规程》GB6722-2011。 3、爆破试验和安全监（检）测的主要目的和内容 3.1 试验和监（检）测的主要目的 （1）确定在各类围岩中开挖爆破的掏槽方式、爆破参数，以及提高洞室爆破效率； （2）为洞室光面爆破和预裂爆破获取最优爆破参数； （3）了解爆破对保留岩体的破坏情况及影响范围； （4）了解爆破对相邻永久建筑物的影响程度，以及确定质点安全振动的速度值及最大单段起爆药量； （5）通过爆破试验，确定洞室爆破振动相关参数（K、α值）； （6）了解大型洞室开挖后围岩收敛变形情况及其规律； （7）了解爆破作业与支护施工的距离关系； （8）了解支护锚杆的应力变化。 3.2 试验和监（检）测的主要内容 （1）火工材料试验（不少于2种炸药和雷管性能试验）； （2）基岩保护层爆破和围岩控制爆破（水平预裂、光面爆破等）试验； （3）爆破起爆网络试验； （4）爆破质点振动速度衰减规律测试； （5）破坏范围试验（含弹性波测试）； （6）爆破质点振动速度安全监测； （7）围岩收敛变形监测； （8）边坡及建基面声波测试，岩体松动范围检测； （9）锚杆轴力监测； （10）巡视检查。 4、爆破试验与安全监（检）测部位 根据招、投标文件的要求，爆破参数试验将在进行洞室开挖的前期进行，选择首先出露的弱风化～微新岩区域进行有关的爆破试验，完成爆破质点振动速度衰减规律测试和声波检测破坏范围，火工材料试验结合生产性钻爆试验进行。 监测部位包括已浇混凝土、灌浆区、金属结构和机电设备、大型施工设备、混凝土系统、永久观测设备等。在开挖钻爆过程中，选择有代表性的部位和项目进行爆破质点振动速度跟踪监测。根据洞室围岩的地质情况，选择合适的断面进行围岩收敛变形监测。选择有代表性的部位进行声波测试，检测岩体松动范围。结合施工期洞室内喷锚支护情况，针对地质情况较差部位的锚杆上设置锚杆应力计，以监测锚杆轴力变化。施工期间派专人对各施工区进行巡视检查，及时发现险情并系统地记录、描述施工、支护和周边环境变化等过程，及时发现被揭露出来的不利地质条件，根据现场具体条件，可设置简易工具进行监测，确保工程安全和施工期内的施工安全。 5、爆破试验及安全监（检）测方法 5.1爆破试验方法 爆破参数试验结合施工生产进行，前期以各单项措施的爆破设计为主进行生产性试验，每一次爆破试验均进行监测试验，以检查爆破效果。主要是对基岩保护层、水平预裂、光面爆破、掏槽方式等项目，结合孔眼布置、钻孔、炸药单耗、网络连接方式，以及爆破质点振动速度衰减规律测试、爆破破坏范围测试进行试验。爆破后对爆渣堆头、飞石距离、块度、水平预裂和光面爆破残孔率、平整度、炮孔壁细微裂隙发育情况，以及挖装效率等项目进行调查和分析，以优化调整爆破参数，指导施工。 5.2爆破质点振动速度衰减规律测试及监测方法 本测试系统经湖北省计量研究中心标定合格后使用，爆破质点振动速度衰减规律测试、分析系统程序见图1。 拾振器 拾振器 TOP爆破自记仪 计算机 打印机 成果 图1 爆破质点振动速度测试、分析系统程序示