隧道爆破近区爆破振动测试研究_傅洪贤

隧道爆破振动控制方法研究摘要：隧道结构在爆炸振动作用下的结构能量响应非常复杂,不仅受爆炸地震波本身的特性影响,而且受结构本身固有特性的影响。

因此,单因素振动速度被广泛用作安全标准。

但是,随着爆炸工程中大量振动灾难的出现,研究人员开始意识到使用统一振动速度作为振动安全标准的标准有很大的局限性。

在爆炸振动作用下,结构的破坏主要有两种类型:一是结构内部爆炸地震波的能量大于结构本身能承受的能量,导致结构的破坏,即首次超过破坏;另一种选择是,在多次爆炸和长时间爆炸的情况下,结构的损伤将不断累积,当损伤累积到一定程度时,结构的损伤即累积损伤。

在爆炸机械领域,结构的破坏是爆炸本身振动特性和结构本身动态响应的综合结果。

因此,找到两种破坏形式的测量标准,并将两者同时应用于爆炸振动的安全标准将更加科学和全面。

关键词：隧道爆破；振动控制；方法研究引言随着国民经济和城市基础设施建设的快速发展，隧道在加快构建城市快速交通体系中发挥着越来越重要的作用。

隧道钻爆法施工作业产生的爆破振动效应，对隧道破碎围岩、初支、二次衬砌的安全构成了严重威胁。

因此，开展隧道爆破振动波的传播规律研究，对于确保洞内围岩稳定和支护结构安全具有重要的意义。

目前，针对地面的隧道爆破振动特性研究较多，大多采用萨道夫斯基公式对爆破现场监测数据进行拟合，然后根据拟合公式对爆破振动进行预测和安全控制；还有部分研究集中在隧道后方地表的“空洞效应”上，即隧道已开挖洞室的上方地表振动存在放大效应；或者考虑了地形地貌的变化引起的振动的变化，分析验证凹形地貌对爆破振动波具有衰减效应，凸形地貌对爆破振动波具有放大效应。

但是针对隧道爆破掌子面后方的传播规律还较少，得出了爆破近区后方的爆破振动预测公式，补充了萨道夫斯基公式对近区预测的不足。

联络通道是左右线隧道的联系隧道，主洞爆破时极易对掌子面后方联络通道围岩和衬砌造成扰动甚至引起掉块、塌方，联络通道围岩及衬砌的稳定对于确保主洞人员及车辆运输安全具有重要意义。

隧道爆破震动测试报告一、测试背景隧道施工过程中，常常需要进行爆破作业来破坏岩石。

这种爆破作业不可避免地会产生一定的震动，为了确保施工安全，必须对隧道爆破震动进行测试和评估。

因此，我们进行了一次隧道爆破震动测试。

二、测试目的1.测试爆破作业对周围建筑物和地质环境的影响程度；2.评估爆破作业对隧道施工工人的影响；3.分析爆破作业引起的震动对周边环境的影响。

三、测试方法1.选择了距离爆破点相对较远的地点进行测点选取；2.使用了高精度地震仪进行采样；3.设置了多个测试点，分别测量了爆破作业前后的地震波形和震动参数；4.在测试过程中，确保测试设备的准确放置和稳定；5.根据测试结果，通过专业软件分析得出震动参数。

四、测试结果分析1.在测试过程中，共进行了5组爆破作业，每组爆破作业之间间隔时间不少于10分钟；2.对每一组爆破作业前后的地震波形进行了比对，发现爆破作业会产生明显的地震波动；3.通过对震动参数进行分析，得出了每个测试点的峰值加速度、峰值速度和峰值位移，具体数据如下表所示：测试点爆破前峰值加速度(g) 爆破后峰值加速度(g) 爆破前峰值速度(cm/s) 爆破后峰值速度(cm/s) 爆破前峰值位移(cm) 爆破后峰值位移(cm)10.030.210.050.500.030.1420.010.130.030.300.020.1030.020.150.040.350.020.1240.020.180.040.400.020.1350.010.110.030.250.020.09五、测试结论1.隧道爆破作业会在周围产生一定的震动影响，但影响范围较小，对周围建筑物的影响可控；2.爆破作业会产生较大的峰值加速度，需要注意作业人员的安全；3.震动参数的变化与距离爆破点的远近有一定的关联性，距离爆破点越远，震动影响越小。

六、改进措施1.加强施工现场周围建筑物的监测，及时发现并解决可能存在的安全隐患；2.对作业人员进行相关培训，提高安全意识，确保施工过程中的人员安全；3.对爆破作业的时间和频率进行合理控制，降低对周边环境的影响。

爆破振动测量报告1. 引言爆破振动测量是一种常用的地震监测手段，用于记录爆破活动引起的地面振动情况。

本报告旨在分析某爆破活动的振动测量数据，并对其进行评估和总结。

2. 测量设备与方法本次测量使用了三个加速度计（Accelerometers），分别安装在离爆破点一定距离的不同位置，以测量不同方向上的振动。

加速度计的采样频率为500Hz，并以数字方式记录数据。

3. 测量数据与分析通过对测量数据进行处理和分析，得到了以下结果：3.1 最大振动幅值在三个测点的振动数据中，分别选取了最大振动幅值。

结果显示：•离爆破点最近的测点振动幅值为5.1mm/s。

•离爆破点较远的测点振动幅值为2.8mm/s。

•另外一个测点振动幅值为3.5mm/s。

3.2 频谱分析对测量数据进行频谱分析，得到了下图所示的频谱图：从频谱图可以观察到主要能量集中在10Hz附近，并有一些低频和高频成分。

3.3 振动时间历程下图展示了三个测点的振动时间历程：从时间历程图可以看出，振动信号具有明显的脉冲性质，持续时间较短，峰值出现在爆破后不久，并逐渐衰减。

4. 评估与总结结合测量数据和分析结果，对本次爆破活动的振动进行评估和总结：•本次爆破活动引起的振动幅值较小，远离爆破点的振动更加微弱。

•振动频谱主要集中在10Hz附近，具有一些低频和高频成分。

•振动时间历程显示了明显的脉冲特征，持续时间较短。

综上所述，本次爆破活动对周围地面的振动影响较小，不会对周围建筑物和设施产生明显的损害。

5. 结论根据对测量数据的分析，本次爆破活动引起的地面振动幅值较小且持续时间较短。

振动频谱主要集中在10Hz附近，具有一些低频和高频成分。

基于这些分析结果，可以判断该爆破活动对周围建筑物和设施的影响较小，不会造成严重的损害。

隧道爆破近区爆破振动测试研究隧道爆破是工程建设中常见的一种施工方法，但在爆破过程中产生的振动会对周围环境和建筑物产生一定的影响。

因此，对隧道爆破近区爆破振动进行测试研究具有重要意义。

本文将综述过去的研究成果，分析其不足，并探讨当前的研究现状和存在的问题，同时详细介绍选用的实验方法、测试技术，并分析实验结果。

过去的研究主要集中在隧道爆破近区爆破振动的测量和预测方面。

这些研究采用不同的测试方法和技术，如地震加速度计、应变片、光纤传感器等，对隧道爆破产生的振动速度、加速度和位移进行了测量和建模。

同时，研究者们还对影响爆破振动的因素如炸药量、爆心距、地质条件等进行了分析。

尽管这些研究取得了一定的成果，但仍存在以下问题：测试方法不统一，导致不同研究结果之间难以比较；缺乏对隧道爆破近区爆破振动规律的深入研究；尚未建立完善的预测模型，无法准确预测爆破振动对周围环境的影响。

为了解决上述问题，本文选用地震加速度计对隧道爆破近区爆破振动进行测试，并采用无线传输技术将测试数据实时传输至数据采集器。

实验中，我们在隧道的不同位置布置了多个加速度计，以全面监测隧道爆破过程中的振动情况。

测试中，我们记录了爆破过程中的地震加速度、速度和位移等数据，并采用数值模拟方法对测试结果进行分析。

通过对实验数据的分析和处理，我们发现隧道爆破近区爆破振动具有以下规律：隧道地质条件对爆破振动具有一定影响，软弱地质条件会导致振动加剧；隧道形状、尺寸等结构因素对爆破振动产生影响。

在实验过程中，我们还发现一些过去研究中未提及的现象，如隧道爆破近区存在瞬态波和稳态波两种传播方式，且瞬态波的传播距离较远，对周围环境的影响更大。

这一发现为我们进一步研究隧道爆破近区爆破振动提供了新的思路。

本文通过对隧道爆破近区爆破振动测试的研究，发现隧道爆破产生的振动以纵波为主，横波较小，且随着爆心距的增加，爆破振动逐渐减小。

我们还发现隧道地质条件和结构因素对爆破振动产生一定影响。

用科学技术为客户规避风险，创造价值——四川交博环境检测有限公司绵阳市一环路南段工程王家山隧道工程爆破振动检测方案四川交博环境检测有限公司二O一七年三月目录一、编制依据及范围 (3)1．编制依据 (3)（1）绵阳市一环路南段工程王家山隧道结构施工图及设计说明； (3)2.编制范围 (3)二、工程概况 (3)三、监测方案 (4)1.监测目的 (4)2.控制标准的选取 (5)3.检测方案概述 (6)4.检测实施 (6)5.监测频率及周期 (10)6.监测数据反馈流程 (11)7.异常情况处理措施 (11)8.监测成果及提交形式 (11)9.拟投入本项目设备仪器 (12)四、监测流程及相关配合 (13)1.工作流程图 (13)2.与相关单位的配合 (14)王家山隧道钻爆施工振动检测方案一、编制依据及范围1．编制依据（1）绵阳市一环路南段工程王家山隧道结构施工图及设计说明；（2）现场勘察及相关咨询的分析；（3）本工程设计、施工及管理的依据和有关法律法规：①《爆破安全规程》(GB6722-2014)；②《公路隧道施工技术规范》(GB10204)；③《中华人民共和国环境保护法》；（4）与本工程有关的技术规范及质量验收标准。

（5）相关同类工程资料。

2.编制范围绵阳市一环路南段工程(K1+810～K2+530,全长770M)隧道的爆破施工。

二、工程概况绵阳市一环路南段工程位于涪城区南湖、机场片区，其中隧道工程穿越王家山，隧道总长度770M，隧道西洞口桩号K1+810，东洞口桩号K2+580，其中明挖段长240M(西洞口70M，东洞口170M)，暗挖段长530M，本工程拟定采用双向掘进的钻爆施工，由于隧道起始点和贯通点附近有公用和民用建(构)筑物，爆破施工诱发的振动将对周边建(构)筑物和环境产生不同程度的影响和破坏，因此在爆破作业时应对爆破振动进行监控，将爆破活动引发的振动危害严格控制在允许的范围内。

经2017年3月29日现场踏勘表明，王家山隧道钻爆施工振动影响主要集中在三个区域，分别是西洞口始点上方的A区域，西洞口始点下方的B区域和贯通点下方的C区域，其中A区域为3栋普通民房，B区域为11栋普通民房及塔吊厂房，C区域为高尔夫球场及场内公共建筑，详见王家山隧道与保护建(构)物位置关系图。

隧道爆破施工对邻近既有隧道振动影响的研究摘要：结合大连某地隧道爆破施工工程,采用迈达斯动力数值模拟方法及经验公式,研究钻爆法施工产生的振动对既有铁路隧道的影响。

通过数值模拟探讨了经验公式的可靠性，结果表明数值模拟与经验公式所得规律有较好的一致性,且经验公式更保守，证明了采用经验公式研究隧道工程爆破振动影响的可行性和正确性。

引言随着我国地铁隧道建设的高速发展,出现了越来越多的新建隧道靠近既有建物、小净距平行隧道、上下交叉隧道等形式的地下近接工程[1]。

在采用钻爆法施工的近接隧道工程中,要求在新建隧道临近既有隧道施工时,除了要保证新建隧道的工程质量和进度外,还必须减少或消除对既有隧道的影响,确保施工区周围人员和既有隧道的安全。

目前,对靠近既有建筑物和小净距隧道等近接工程的爆破振动问题已有研究[2-6],但对爆破引起震动的经验公式与数值模拟之间误差的研究较少，因此,本文结合大连某地隧道工程,采用数值模拟和经验公式对比方法对爆破荷载作用下的振动响应进行研究。

工程概况该两条隧道直径均为7.6m，两条并行。

衬砌C20混凝土厚度55 cm。

引水隧洞与铁路隧道净距小于2D，隧道间距10m。

隧道在地下27m处。

另一隧洞的爆破施工对铁路主干线上处于运营中隧道的动力影响及对策是亟需解决的问题。

根据隧道设计参数和工程地质资料，建立数值模型。

模型主要包括岩层单元、衬砌单元。

通常网格尺寸应小于输入波动卓越频率下波长的1/10～1/8。

模型中地层具有最低的剪切波速Cs=186m/s, 输入地震动的最大频率为5Hz。

因此，单元最大尺寸应该为3.78～4.60 m。

模型中单元最大尺寸为2 m,故满足数值模拟的单元尺寸要求。

模型宽100米，高为130米，采用平面应变假设。

岩层材料性质采用弹塑性本构关系，屈服条件满足 Mohr-Coulomb 屈服准则，相关参数按照地质勘察报告取值如表1所示。

2.6吨TNT情况下，模拟结果显示隧道右壁即检测点2、6的响应最大，达到17.6cm/s, 符合安全要求，小于经验公式的计算结果。

隧道施工中的爆破振动监测与控制一、引言隧道施工是现代城市建设的重要工程之一，然而，随着隧道越来越多地穿越城市核心地区，人们对施工振动的影响也越来越关注。

特别是在爆破施工过程中产生的地震波振动，对周围建筑、地基和地下管线可能造成不可逆的破坏。

因此，对隧道施工中的爆破振动进行监测与控制显得尤为重要。

二、爆破振动的影响与监测1. 爆破振动对周围建筑的影响隧道施工中的爆破振动对周围建筑物可能产生的影响包括建筑物裂缝、墙体破坏、基础沉降等。

因此，在施工过程中，需要对周围建筑物进行实时监测，以及对可能受到影响的建筑物进行前期调查。

监测手段包括地基测点、墙体倾斜仪、全站仪等。

2. 爆破振动对地基和地下管线的影响爆破振动不仅会对地表建筑物产生影响，也会对地基和地下管线造成一定程度的破坏。

因此，在施工前，需要对周围地下管线的位置以及地基的稳定性进行调查，以确定可能存在的风险，并采取相应的措施进行防护。

3. 爆破振动的监测手段隧道施工中的爆破振动监测主要通过地震仪、振动传感器和测量仪器进行。

地震仪可以直接监测到地面产生的地震波振动，振动传感器可以测量到建筑物的振动幅值和频率，测量仪器可以对爆破振动进行实时记录和分析。

三、爆破振动的控制措施1. 爆破设计的优化通过优化爆破设计，减少爆破振动对周围建筑物和地基的影响。

可以通过调整爆炸药量、起爆时间、孔径和孔距来控制爆破振动的强度和分布。

同时，选择合适的爆破药剂和起爆方式，也可以有效减小爆破振动的危害。

2. 施工监督与控制在施工过程中，需要严格控制爆破振动的峰值和持续时间。

通过设置合理的监测点和阈值，及时发现超限情况，并采取相应的措施进行调整。

同时，建立良好的沟通机制，及时向周围居民通报施工情况，减少不必要的恐慌和误解。

3. 应急预案的制定针对可能发生的意外情况，需要制定合理有效的应急预案。

包括紧急疏散措施、建筑物加固方案等，以保障人员的安全和建筑物的完整性。

四、国内外经验与案例1. 国外经验在国外，隧道施工中的爆破振动监测与控制已经非常成熟。

对隧道爆破振动响应的研究摘要：随着公路投资的增加，目前不少单线公路正改建成为复线，但是由于受地质条件限制，新建隧道与既有隧道的间距较小，这时新建隧道施工，特别是爆破作业，可能影响既有隧道的安全性，危及既有隧道衬砌结构的稳定。

为了探讨隧道爆破振动响应，本研究采用现场监测与数值分析两种方法，对该命题进行了有益的分析与探索。

关键词：新建隧道；既有隧道；爆破振动；振动响应随着经济社会的发展，公路建设加速，在不少公路线路施工和改造过程中，由于受地形地质条件制约，既有隧道与新建隧道之间的距离较短，在施工中，经常破坏既有隧道结构的安全性。

在新建隧道爆破作业时，爆破振动可改变原有围岩的应力分布，同时也对中硬岩以上围岩隧道产生影响。

为了不影响既有隧道的安全性和稳定性，在施工中应对隧道爆破振动进行监测和分析，本研究以某隧道隧道为例进行了分析。

一、参数计算与基准控制在本文中，笔者所做的工作，主要是分析不同间距条件下，既有隧道衬砌迎爆侧最大振速、最大主应力及安全性评价。

爆破振动荷载计算，以公路隧道为例，假定：爆破振动荷载均匀分布于隧道洞壁上，以动压力形式施加，垂直于隧道壁面；荷载为三角形，峰值压力P 为3.6MPa，加载12ms，卸载时间100ms。

本文计算以III 类围岩为主，隧道施工方法为台阶法[1]。

III 类围岩物理学指标及支护结构参数，详见表1、表2。

表1 III 类围岩相关物理指标表由表3 可知，新建隧道爆破振动对既有隧道边墙影响最大，如新建隧道施工方法为台阶法，则爆破振动对既有隧道下台阶开挖影响大于上台阶开挖影响。

在上台阶爆破时，间距＜6m 时，既有隧道边墙、拱肩振速超出极限值，会造成破坏；在下台阶爆破时，间距＜15m 时，既有隧道边墙振速超出极限值，可能产生破坏[3]。

（二）既有隧道衬砌主应力分析在爆破振动作用下，既有隧道的应力值将发生较大改变，迎爆侧的应力状态将会大幅上升，且间隔一定时间。

从计算结果可知，迎爆侧衬砌内侧主应力大于外侧。

隧道与路基爆破振动研析一、爆破振动的检测（一）爆破振动检测点布置原则在进行爆破振动检测点的布置时必须要选择合理的地点，在选择时要遵守以下两个原则：一是在进行隧道的爆破时施工方一般都会选择距离附近较远不会给居民产生影响的地方进行爆破，所以测量点需要尽量和爆源处在同一高度层面上，以避免地形的高低差对爆破振动结果产生影响。

二是在进行布置路基爆破振动的检测点时，尽量布置在房屋和爆破振源之间的压实路面上，以更好的测得爆破振动的结果。

个别部分的爆破振动检测点可以布置在经过机械多次碾压夯实了的路面处或者是隧道的洞口，因为地表的振动基本上来说就能很好的反映出爆破振动的真实情况，所以就算将振动传感器布置在地表也能测出爆破的振动速率。

（二）爆破振动检测仪器在进行爆破振动检测时，合理的选用爆破振动检测仪器，能提高检测的准确性，随着科学的不断发展，各种高新技术的爆破振动检测仪器出现在人们的眼前，比如NUBOX-9012/9015爆破冲击波与噪音智能检测仪、超声波检测仪以及L20爆破振动检测仪等，都具有良好的性能，并且功能齐全，便于操作，给爆破振动检测工作带来了极大的便利，提高了检测结果的可靠性。

（三）隧道的爆破振动检测本文结合宜万铁路为例子，探究对隧道爆破振动的检测。

宜万铁路的关道冲隧道先后进行了两次爆破振动检测，一次是在补炮时进行而另一次是在上导坑的时候进行。

在补炮的时候最大单响的炸药量为5.4千克，分为两段；在进行导坑是最大单响的炸药量为31.66千克。

分为7段。

所获得的爆破数据见下表：根据上表得到的爆破振动检测数据进行分析后可以得到爆破衰减速度的计算公式：相关性系数r=0.89其中V表示为爆破振动的最大速度值；单位为cm/sQ表示为爆破单响的最大炸药用量；单位为kgR表示为爆破振源与检测点之间的距离；单位为m对联棚路基爆破进行了一次爆破振动的检测，其最大单响的炸药量为12千克，分为三段。

具体数据见下表。

根据得出的检测数据可以得到爆破振动速度的衰减公式：相关性系数r=0.87其中V表示爆破振动速度的最大值；单位为cm/sQ表示爆破单响最大炸药用量；单位为kgR表示爆破振源和检测点之间的距离；单位为m一般来说在进行爆破检测得到数据以后，要对数据进行详细的分析，检查是否有不合理和检测不准确的地方，如果数据无误后才能进行数据公式的计算，求得爆破振动速度的衰减值，再利用衰减值来确定各个区域内的振动等级，进行分析。

专利名称：一种小间距隧道中间岩墙的爆破振动速度测试方法及系统
专利类型：发明专利
发明人：傅洪贤,孔恒,吴进科,孙强,张鹏,周阳,文言,靳利军,马少军,高飞,高明生,程立华,汪凉,吴江,张全贺,黄振龙,
刘羽,王雄,付贵庆,高万夫,王鹏,陈斌,陈伟,汤明,崔宇
声,王彬,张冰,崔少光
申请号：CN201710761426.2
申请日：20170830
公开号：CN107478523A
公开日：
20171215
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种小间距隧道中间岩墙的爆破振动速度测试方法，其包括：步骤S101，在先行隧道的中间岩墙内设置多个钻孔；步骤S102，在钻孔中安放速度传感器；步骤S103，用封堵材料封堵速度传感器，使速度传感器与岩墙成为一体，该封堵材料凝固后与岩墙波阻抗相匹配；步骤
S104，后行洞爆破施工过程中，利用速度传感器采集后行洞爆破对中间岩墙产生的爆破振动速度，每个速度传感器采集到的爆破振动速度直接反映该速度传感器所在位置处的中间岩墙内部的爆破振动速度。

通过本发明，能够测试中间岩墙岩体内部爆破振动速度，为评价中间岩墙的爆破损伤破坏程度提供了更为准确的安全性基础数据。

申请人：北京市政建设集团有限责任公司,北京市市政一建设工程有限责任公司
地址：100089 北京市海淀区昌运宫17号市政大厦
国籍：CN
代理机构：北京律谱知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：罗建书
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隧洞开挖中爆破震动控制研究2008年第8期(第26卷289期)东北水利水电49[文章编号]1002—0624(2008)08—0049—04隧洞开挖中爆破震动控制研究邢新元(葛洲坝集团股份有限公司,湖北宜昌473000)[摘要]四川瀑布沟水电站隧洞掘进生产性试验爆破过程中,通过爆破震动观测,全面了解与分析了各种爆破方法和施工部位的爆破震动形成机理,传播规律及响应特性.探讨开挖爆破对隧洞本身及相邻隧洞的震动影响,据此提出能够有效实施的洞室控制爆破方法.[关键词]隧洞开挖;工程爆破;震动控制[中图分类号]TV672~.1[文献标识码]A对于大型地下洞室的施工,最常采用的手段仍是钻孔爆破法.岩石开挖爆破在达到破岩目的的同时,一般会伴生一系列负面作用,如爆破地震波,爆破飞石,空气冲击波及粉尘,噪音等.在地下洞室施工过程中,爆破开挖不可避免地对邻近既有洞室和开挖洞室本身存在震动影响.由于爆破震动的影响,可能会引起地下洞室岩石力学性质的劣化:如原有裂隙的张开与扩展,新裂隙的产生,岩体声波速度的降低,渗透系数的增大等,这些都对围岩的稳定构成威胁.因此,在地下洞室开挖过程中,必须时时注意将围岩因爆破带来的影响范围控制在设计的要求限度内,对爆破施工进行监控,采取必要的技术措施,降低爆破震动对地下洞室的影响.1爆破震动观测1.1观测物理量岩石开挖爆破产生的地震波在隧洞围岩中传播,对围岩及支护结构作用一震动力,不断的扰动将严重影响其稳定和原有物理力学性质.爆破地震波是一种瞬态波,其作用特点和影响程度同爆破震动强度及受震结构的抗震能力密切相关.反映爆破震动强度的物理量有质点位移(S,mn1),质点震动速度(v,cm/s)和质点震动加速度(口, m/s.).国内外大量的工程实践及监测成果表明,质点震动速度相对来说能较好地反映爆破震动特点, 其传播也较有规律,特别是大量的工程实践与总结所形成的一系列可供参考的建筑物爆破质点震动速度安全控制指标以及一整套成熟且便于操作和分析的现场观测方法,为利用质点震动速度进行爆破震动观测和控制提供了方便.故往往都选取质点震动速度作为爆破震动监测的物理量,通过现场的观测, 寻求震动传播规律,对建筑物或构筑物进行安全评定,根据观测结果反馈实际施工,对于及时调整爆破参数及工艺具有重要作用.1.2观测仪器及观测方法(1)观测仪器.爆破震动测试仪器系统由震动传感器,信号采集与记录设备,数据处理系统3部分组成.爆破震动测试仪器系统如图1所示.图1爆破震动测试仪器系统示意图(2)观测方法.试验过程中,通过爆破震动观测手段,全面了解与分析各种爆破方法和施工部位的爆破震动形成机理,传播规律及响应特性,探讨开挖爆破对隧洞本身及相邻隧洞的震动影响,据此研究确定合理的爆破震动控制指标,提出一套科学且能够有效实施的洞室控制爆破方法及相应的钻爆参数与工艺,使爆破开挖施工符合有关规范及技术要求. 在各场次的震动测试工作结束后,即进行试验50东北水利水电2008年第8期(第26卷289期) 数据的整理和分析工作,包括爆破震动传播规律的回归以及导流洞开挖爆破在本洞及相邻洞室的震动响应特点.爆破震动试验实施程序如图2所示.下——场次试验循环图2爆破震动试验实施程序图2爆破震动传播规律及影响研究2.1爆破震动传播规律以瀑布沟水电站导流洞工程为例.瀑布沟水电站导流洞工程由布置在河道左岸的2条导流洞组成,1号导流洞长约904ITI,2号导流洞长约990ITI, 两洞轴线距离为45ITI,按等高程,等断面设计,隧洞断面尺寸13.00m×16.50ITI,进出口高程分别为673.00,668.00m;邻洞左岸泄洪洞全长约2074m,断面尺寸12m×15m,进,出口高程分别为795.O0, 678.04ITI,隧洞纵坡5.8%.通过对瀑布沟水电站地下大断面洞室的上层中导洞掘进爆破震动试验实测数据进行整理,并区分本洞和相邻洞室,按照前面所述回归理论,进行分析计算,得到如下峰值质点震动速度衰减传播规律: (1)本洞内的爆破震动衰减规律竖直向质点震动速度:175.0,=1.86,相关系数r=0.93;水平向质点震动速度:K=229.9,=1.97,相关系数r=O.91.爆破震动衰减规律的经验.0～]直175.ll_I…㈩图3,4是爆破震动测试数据一元回归趋势线图.一1.6-1.4-1.2-1-0.8lgP图3本洞内竖直向震动趋势线一1.6—14—12—1—0.81gP图4本洞内水平向震动趋势线(2)相邻洞室爆破震动衰减规律竖直向质点震动速度:K=88.5,=1.55,相关系数r=0.87;水平向质点震动速度:K=81.9,=1.54,相关系数r=0.90.爆破震动衰减规律的经验公式为:垂直水平88.581.9遁Rj迈Rj(2)图5,6是爆破震动测试数据一元回归趋势线图. 一1.6—1.4—1.2lgP图5相邻洞室竖直向震动趋势线1864202468000o暑【2008年第8期(第26卷289期)东北水利水电51 0?40.2言0-0.2—0.4—0.6lgP:3~-,1.Ss,}㈥=ll1.9f『..ul图7,8是爆破震动测试数据一元回归趋势线图.-1.6-1.4～1.2—1—0.8lgP图7综合本洞和相邻洞室竖直向震动趋势线2.2爆破震动传播衰减规律分析从以上回归结果可以看出,爆破震动测试数据具有很好的相关性,相关系数均达到0.85以上,回归计算得到的爆破地震波传播规律是可靠的.爆破震动衰减规律中的K,值为与爆破方法,地质,地形条件有关的待定系数,称为场地系数,为衰减指数.及的值视地形地质条件,爆源类型及施工工艺的区别会有很大的不同,即使在同一地区,通过实测得到了特定的爆破震动衰减规律,但由于爆破方式的不同,或者地形条件的变化,场地系数和衰减指数也会发生很大的变化.10.5∞-0,5—1—1.6—1.4～1.2—1—0.8lgP图8综合本洞和相邻洞室水平向震动趋势线对比式1与式2,可以看出,爆破开挖过程中,沿隧洞本身和相邻洞室的震动衰减规律存在很大的区别,主要表现在回归出的两个经验公式中,和的值差异较大:隧洞本身震动衰减公式中的K,值均较大,而相邻洞室震动衰减公式中的K,值相对较小.分析原因,主要是因为2类爆破震动测试数据的爆心距不同所致.针对本洞爆破震动测试中,测点爆心距分布在26.8~103.61TI,测试数据的平均爆心距为51.8m,而且大部分测点爆心距不超过60m;相邻洞室测点爆心距分布在45.7~126.5in,测试数据的平均爆心距为73.9m,而且基本上所有测点爆心距都超过50m. 在爆破地震波传播的不同距离上,震动衰减规律是不同的.在爆源近区,爆破地震波中含有较多的体波成分,震动量值大,衰减快,衰减公式中的,值均比较大;而在中,远区,地震波以表面波为主,震动量值小,衰减较慢,衰减公式中的K,值相对要小一些.所以,由于爆破震动测点爆心距大小的不同,在导流洞爆破开挖过程中,沿隧洞本身和相邻隧洞的爆破震动衰减规律存在比较大的差异, 而这也正好真实反映了爆破地震波在不同距离处的传播规律.墼3爆破震动效应分析东北水利水电2008年第8N(第26卷289期)3.1隧洞开挖爆破对本洞及邻洞的影响结合本工程实测的爆破震动数据,可以初步得出本隧洞和邻近隧洞震动响应特点:(1)从爆破震动实测结果来看,在导流洞上层中导洞开挖过程中,距离掌子面最近测点的峰值质点震速比较小,并且控制在安全范围之内.在目前的爆破规模,最大单响药量及采取的微差起爆网路条件下,对比相关安全震速指标,爆破对围岩不会产生过大的扰动.(2)在该地形地质条件下,在相邻隧洞距离大于30m的洞室进行爆破,通过爆破震动测试,在相等距离条件下相邻洞室爆破质点震动速度要比本洞室质点震动速度大10%左右.(3)邻洞周边上的震速分布规律为:主要以水平向震速为主,竖直向震速相对较小.(4)隧洞内的爆破震动质点速度随距离的增加有较明显的衰减趋势.3.2爆破震动波形特征分析爆破震动波形反映了爆破的分段情况,各段产生的震动大小以及整个爆破震动历程.图9为给出的爆破震动测试的典型波形图.由lk.fl-..1lLL.7I门’-O.~i28#4e#a∞641.21E;{16{图9爆破震动波形图从实测典型波形图看,各段波峰基本按设计的微差间隔时间分隔开,各段爆破震动的主震历时在20~501TIS,由于雷管跳段使用,所以没有出现明显的震动峰值叠加现象,其爆破分段是合理的.各测点部位的最大峰值震速基本上是由掏槽爆破弓i起的.掏槽爆破时只有一个临空面(掌子面), 因此掏槽爆破是在较大夹制作用下的强抛掷爆破, 夹制作用导致更多的爆炸能量向岩体内部传播,造成临近爆源部位的较大质点震动.3.3隧洞爆破震动控制措施(1)控制单响药量.对于相邻隧道而言,利用式2进行爆破震动速度预报,即=1.55时,若单响药量减半(Q.=0.5Q),则g2=0.70,爆破震动减小30%.在隧洞爆破开挖中,可以通过采取合理的微差起爆网路,减小单段起爆药量.另外,雷管跳段使用,避免因雷管”窜段”而使不同段爆破震动峰值叠加;在遇到需要重点防护对象时,应在考虑库存雷管段别的前提下,尽量多分段,以进一步减小爆破震动的影响.(2)合理的掏槽形式.掏槽孑L爆破比相同装药量的其它炮孔爆破会产生较大的震动速度,因此选择合理的掏槽形式,是隧道开挖中控制爆破震动的关键措施.楔形掏槽具有掏槽效果好,能为辅助眼爆破创造较好的临空面等特点,可以减少辅助眼爆破时的震动强度,在工程实际中得到了广泛的应用.但是有些情况下,由于掏槽孑L设置不合理,掏槽孔爆破单响药量过大或起爆方式不合理等原因,引起较大的爆破震动,同时也严重影响爆破效果. (3)控制循环进尺.在隧洞开挖中,单循环进尺直接关系到施工进度.当循环进尺较大时,可以提高爆破开挖速度,但是另一方面,在孔深较大的情况下,单孔装药量会增大,引起的爆破震动值相对也会大一些.根据瀑布沟工程爆破试验中的震动测试结果,得出如下认识:在地下洞室掘进中,爆破质点震动速度跟循环进尺存在很大的关系,为了降低爆破震动的影响,地下洞室开挖中可以减小排炮循环进尺. 在隧洞开挖过程中,如果遇到相关的敏感建筑物或设施,或者隧洞通过不良地质段时,可以通过减小单循环进尺的措施,降低开挖爆破对围岩及相关设施的震动影响.[收稿日期]2008-03-17[作者简介]邢新~L,(1976-),男,河南省唐河县人,工程师,从事水电施工管理工作.:薹,～～州。

隧道分区爆破振动传播规律试验研究孟海利【摘要】T he tunnel face blasting was implemented by dividing the tunnel face into cutting area,auxiliary area and surrounding area separately during the tunnel excavation of Chongqing terminal connecting line and the different regional vibration caused by blasting excavation are monitored and analyzed. T he results indicated that the maximum vibration caused by tunnel blasting appears in cutting area,the vibration attenuation parameters are different with the different blasting zone of tunnelface,vibration attenuation coefficient K decreases gradually w ith excavation zone increasing,the vibration attenuation exponent α basically unchanged,which is determined by geological conditions, K value of auxiliary area is 0. 50 ~0. 67 times the value of cutting area,K value of surrounding area is 0. 25 ~0. 33 times the value of cutting area,K value should be 110 ~120,60 ~80,30 ~40 for cutting area,auxiliary area and surrounding area respectively during partial excavation of C hongqing tunnel,and α should be 1. 5 for cutting area and 1. 6 for both auxiliary area and surrounding area.%在重庆枢纽联络线隧道掘进过程中，将隧道掌子面划分为掏槽区、辅助区和周边区分别进行爆破，并对不同区域爆破开挖引起的振动进行了监测与分析。

隧道爆破近区振动的预测方法张在晨;林从谋;黄志波;葛冰洋;徐亮【摘要】将比例距离的概念应用于隧道爆破振动分区中,以速度衰减曲线斜率的大小作为分区计算的依据.在此基础上,提出采用BP小波神经网络的方法预测爆破近区振速,以棋盘山隧道实测数据验证模型的可行性.结合泉厦高速公路大坪山隧道工程实例,对临近既有隧道形式的隧道爆破地震波传播规律进行分析,并对近区振速进行预测.分析表明:(1)在无实测值时,隧道爆破分区可按比例距离大致划分为:比例距离＜5.0为爆破近区;5.0≤比例距离≤9.0为爆破中区;比例距离＞9.0为爆破远区.(2)BP小波神经网络爆破近区预测模型不仅适用于新建分离式隧道,也适用于临近既有隧道的新建小净距隧道.研究成果对复杂环境下的隧道钻爆施工具有一定的指导意义.【期刊名称】《爆炸与冲击》【年(卷),期】2014(034)003【总页数】6页(P367-372)【关键词】爆炸力学;地震波传播规律;BP小波神经网络;爆破近区;预测【作者】张在晨;林从谋;黄志波;葛冰洋;徐亮【作者单位】华侨大学岩土工程研究所,福建厦门361021;华侨大学岩土工程研究所,福建厦门361021;华侨大学岩土工程研究所,福建厦门361021;华侨大学岩土工程研究所,福建厦门361021;华侨大学岩土工程研究所,福建厦门361021【正文语种】中文【中图分类】O389;U455.6近年来，随着经济建设的发展，越来越多的现有公路隧道已不能满足日益增长的交通需求。

在高速公路扩建工程中，考虑到路线走廊带是不可再生的资源，且由于特殊的地质和地形条件、桥隧衔接方式、总体线路线型和工程造价等因素的限制，扩建隧道与既有隧道的净间距已不能满足设计规范中对分离式隧道间距的要求，从而衍生出小净距隧道这一结构形式。

因小净距隧道空间结构较为特殊，钻爆施工易在围岩中产生较大的冲击荷载，对围岩造成损伤［1］。

因此，控制爆破振动对保证围岩稳定性显得尤为重要。