隧道爆破震动控制技术

隧道施工中的爆破与爆破振动控制隧道工程是一项复杂而庞大的工程，它需要经过多个施工环节才能完工。

其中，爆破是隧道施工中常用的一种方法，可以帮助加速工程进展，但同时也会带来一定的振动问题。

本文将探讨隧道施工中的爆破技术以及如何控制爆破振动的相关策略。

一、爆破技术在隧道施工中的应用1. 爆破的作用在隧道施工中，地质条件复杂多变，爆破技术能够有效地破碎硬岩、软土等地层，加速施工进程。

通过合理的爆破设计，可以减少人工挖掘的时间和劳动力成本，提高工程效率。

2. 爆破的过程隧道爆破通常分为预裂爆破和总爆破两个阶段。

预裂爆破是通过钻孔、注水等工艺，在岩石中形成预裂缝，以便于总爆破的进行。

总爆破则是通过引爆装置，将预裂缝进行破碎。

二、爆破振动对隧道工程的影响1. 爆破振动引起的问题爆破振动会引发地表和地下的振动，对周围环境产生影响，包括建筑物、管道、地下水位等。

破坏性的振动和震动声会导致噪音扰民、建筑物的损坏，甚至影响到地下水资源。

2. 爆破振动的监测为了准确评估爆破振动对周围环境的影响，需要对振动进行实时监测和记录。

通常通过地震仪等设备，监测地表振动、动态变化等数据，以便及时采取控制措施。

三、控制爆破振动的策略1. 合理的爆破设计在隧道爆破中，合理设计爆破参数是降低振动影响的重要手段。

通过合理的装药方式、炸药量以及引爆顺序等因素的控制，可以减少振动幅度和能量释放，从而降低对周围环境的影响。

2. 防护措施的采取为了保护周围建筑物和设施不受振动影响，可以采取一系列的防护措施。

例如，在爆破前进行建筑物的加固，设置振动屏障或音频隔离墙以减缓振动传播，以及采用减震措施等。

3. 合理的施工时间安排在爆破施工中，合理的时间安排也是降低振动影响的重要因素。

避免在夜间或节假日等高峰时段进行爆破作业，可以减少振动对人们生活和工作的干扰，降低社会不安。

四、未来爆破技术的发展随着科技的不断进步，爆破技术也在不断创新和发展。

未来，我们可以期待更加智能化的爆破系统，通过使用先进的监测设备和模拟技术，实现对爆破振动的更加精准控制。

隧道光面爆破及微振动爆破技术一、隧道光面爆破技术1、光面爆破技术概述从上个世纪末，西安安康铁路工程建设开始，光面爆破就成为一项强制性考核指标，被写进各条新线铁路工程的招标文件中，成为隧道工程诸多技术要求中的一个重要内容。

到目前为止，在各种地质条件下，用不同方法施工建成的新线隧道工程，绝大多数施工单位都能较好地应用光面爆破技术施工。

但是光面爆破技术的发展却是十分缓慢的。

通常所说的光面爆破，从技术上说也包括了预裂爆破技术。

光面爆破技术的在1950年发源于瑞典，1952年在加拿大首次应用。

1965年起在我国包括铁路工程中获得推广。

预裂爆破是由光面爆破演变而来的。

1958年加拿大工业有限公司在11月出版的一本小册子里，介绍了一项水利工程取得光面岩壁的“光面爆破”一书。

在这本书里第一次记载有由缓冲爆破演变出的预裂爆破技术。

半个世纪以来，光面爆破和预裂爆破技术已在世界范围内受到日益广泛的重视。

在各种地质条件下开挖的各种用途的、露天和地下建筑施工中，都得到推广应用，并取得了良好的效果。

在这个过程中，国内外对光面爆破和预裂爆破技术有过繁多而不一致的名称和分类。

如控制爆破、周边爆破、缓冲爆破等等。

但就其技术内容的实质来看，都是防止开挖边界以外围岩超挖和控制爆破对保留岩体破坏程度的爆破技术。

直到1970年前后，人们才比较趋于一致地认为可以用“光面爆破”一词，作为以前所说的所有这类方法及其变化的总称。

我国一度曾将光面爆破和预裂爆破列入控制爆破技术。

但由于“控制爆破”含义甚广，如爆破振动控制，光面爆破块度和抛掷方向的控制等等。

而光面爆破和预裂爆破无论其原理，应用范围、技术内容等都和一般的控制爆破有明显区别。

最终，我国在工程实践中，包括相关的规范，规则中均把所有这类有实用价值的技术统称为光面爆破。

传统的爆破方法，爆破轮廓不平整，产生许多一直伸入岩体内部的裂隙，有时还会造成相当大的超挖。

而这样不合理的状况，长期以来在岩石爆破技术中，却理所当然地为人们所默许。

暗挖矿山法隧道减震爆破技术隧道减震爆破技术是一种先进的施工技术，可以将隧道修建中出现的振动及震动降至最低，可以保障施工人员的人身安全，同时也可以降低对周边环境的影响。

目前，隧道减震爆破技术已应用于大型隧道、地下综合管廊、地下市政道路等领域。

而在隧道减震爆破技术中，暗挖矿山法隧道减震爆破技术是其技术中的重要内容。

在隧道施工中，暗挖矿山法隧道减震爆破技术是指将隧道内的土石材料挖掘出来形成隧道，而非依靠机械设备或人工开凿。

在这种情况下，建筑师需要采用爆破技术将隧道内的石头和土壤挖掘出来，这就需要考虑震动和振动的影响了。

暗挖矿山法隧道减震爆破技术是一种通过减小爆破冲击波产生的振动和震动来保证隧道修建的安全的技术。

震动和振动会有两种影响。

其一是会致使隧道内结构或构件受到损坏，增大施工风险。

其二便是会给附近的居民以及建筑物造成影响。

为了避免这种状况的发生，隧道减震爆破技术需要通过优化爆破参数、选择高效稳定的爆炸剂、采用振动-冲击波阻尼材料等方式，有效降低施工中的振动和震动。

首先需要对爆炸的冲击力以及爆炸波的传播特点进行预估和分析，然后再根据地形、工程特点以及周围环境等因素进行选择和安排。

在爆破质量不变的情况下，通过合适的爆炸剂的选择可以减小冲击温度和一次爆破能量，避免产生过强的爆破能量。

此外，对于振动和震动的控制还需要采取其他的措施，通过增加隧道周围的垫层材料，减少爆破药量，增加固体材料等手段，为隧道减震减振提供更多的保障措施。

在暗挖矿山法隧道减震爆破技术实施中，还需要选择带有车辆地铁的线路进行爆破等措施，以使得隧道爆炸波的扩展更加稳定、均匀，减少爆炸冲击波对隧道内部的影响。

除此之外，隧道减震爆破技术的施工过程中，需要设置防护及安全设施，如监控摄像机、瓶颈隔离、揭露等，以确保施工人员的安全。

总之，隧道减震爆破技术在暗挖矿山法隧道建设中具有重要的意义，是隧道修建中不可或缺的一环。

通过采用上述技术，可以控制隧道爆炸波的传播，减少震动和振动的发生，提高隧道施工的安全和效率。

隧道爆破振动控制技术研究在施工隧道时，由于物理空间的限制、隧道内外岩石的强度差异等原因，常需要利用爆破技术来进行石头的破碎，方便挖掘。

但是随着隧道越来越“近”城市、越来越复杂的地下构造和地质地形，安全、环保等方面的问题也愈加突出，尤其是因为隧道爆破产生的振动对地下环境、周边的建筑物、桥梁等产生威胁，因此隧道爆破振动控制技术便应运而生。

一、爆破振动的影响因素及特点要想研究隧道爆破时的振动，我们先得了解影响隧道爆破振动的因素和振动的特点。

爆破振动的影响因素主要有：爆炸药的性质、爆炸药的药量、爆炸药包囊厚度、爆破孔的布置方式、爆破孔直径、岩体物理力学特性以及周围环境条件等等。

在高速公路、市区内的隧道、桥梁等狭窄的地域，产生的隧道爆破振动的特点是：1. 振动频率较高2. 振幅很小3. 振动持续时间短4. 具有随机性5. 频繁产生二、隧道爆破振动控制技术的应用现状针对隧道爆破振动影响的问题，目前主要采用以下几种控制技术：1. 引爆药量调整技术通过减少爆炸药量，从而降低振动。

2. 引爆时间依序错延技术在方向、间距等条件固定的情况下，根据预测的振动值大小，采取错延引爆时间，只发生小分段的爆破作业，达到减小整体振动的目的。

3. 阻抗匹配技术采用改善岩体与爆破时间的相互影响关系来达到降低爆破所产生的振动波的强度的目的。

4.防振手段这种技术主要是通过隔振和减振，迫使爆破振动能匀速向周围环境传输，以达到起到防振的目的。

三、隧道爆破振动控制技术研究进展和未来应用方向隧道爆破振动控制技术在国内外的研究已经有了一定的基础。

首先，随着计算机技术的进步，计算模拟成为爆破振动控制技术研究的重要手段。

其中，地震动计算、弹性波传播、岩体力学、爆炸力学等方面的研究成果，为隧道爆破振动控制技术的研究奠定了理论基础。

其次，生物仿生学的出现，使得一些仿生结构、材料被用于隧道爆破振动控制技术的研究。

例如，蜂巢结构、树形结构等，在发挥其原有功能的同时，可以起到隔振和减振的作用。

新建隧道爆破开挖对既有隧道影响及控制技术研究隧道爆破开挖是一种常用的隧道开挖方法，它可以快速高效地完成隧道开挖工作。

然而，隧道爆破开挖对既有隧道会产生一定的影响。

本文将对此进行探讨，并研究控制技术。

首先，隧道爆破开挖对既有隧道造成的主要影响有以下几方面：1.地质变形：隧道爆破开挖会引起地质体的变形，这会对既有隧道的稳定性产生一定的影响。

地质体的变形会导致既有隧道的位移和应力集中，不仅会加剧既有隧道的沉降和变形，还可能导致隧道结构的破坏。

2.振动和声音：隧道爆破开挖会产生大量的振动和声音，这对既有隧道造成的影响是不可忽视的。

振动和声音会加速既有隧道的老化和破损，从而降低其承载能力和使用寿命。

3.气体和灰尘：隧道爆破开挖会产生大量的气体和灰尘，这对既有隧道的轨道、设备和设施产生不良的影响。

气体和灰尘会污染既有隧道的环境，降低工作人员的工作效率，甚至对他们的健康造成危害。

针对以上问题，可以采取以下控制技术来减小隧道爆破开挖对既有隧道的影响：1.控制爆破参数：合理控制爆破参数是减小隧道爆破开挖影响的关键。

通过选择合适的炮量、起爆时机和起爆方式等参数，可以使爆破振动和声音传播范围减小，从而避免对既有隧道的破坏。

2.抗震加固：对于位于爆破振动影响范围内的既有隧道，可以采取抗震加固措施。

比如在隧道壁面加固钢筋混凝土或复合材料，增加既有隧道的承载能力和抗震能力，降低振动对隧道的影响。

3.防护措施：针对隧道爆破开挖产生的气体和灰尘，可以采取防护措施来减小对既有隧道的影响。

比如安装通风系统，及时排除隧道内的有害气体和灰尘；加装过滤装置，净化排出的废气；采取湿式爆破技术，减少灰尘的产生等。

4.监测和预警系统：对于既有隧道开挖附近的动态监测和预警系统的建设，可以及时监测爆破振动、地质变形、气体和灰尘等影响因素的变化，预警可能的危害和风险，及时采取措施进行控制。

综上所述，隧道爆破开挖对既有隧道会产生一定的影响，但通过合理控制爆破参数、采取抗震加固、防护措施和建立监测预警系统等控制技术，可以减小这些影响，保证既有隧道的稳定性和正常运行。

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。

隧道爆破振动危害和控制技术综述发布时间：2021-08-19T11:49:21.210Z 来源：《建筑实践》2021年40卷4月（上）10期作者：唐叙量[导读] 钻爆法因其技术成熟和施工成本低等优点，在隧道开挖工程中得到广泛的应用；但钻爆法本身具有致命的缺陷，即爆破产生的振动直接威胁着周围建(构)筑物结构的安全。

唐叙量（重庆市设计院有限公司重庆 400015)摘要：钻爆法因其技术成熟和施工成本低等优点，在隧道开挖工程中得到广泛的应用；但钻爆法本身具有致命的缺陷，即爆破产生的振动直接威胁着周围建(构)筑物结构的安全。

同时，隧道在交通运输系统中类似于咽喉的作用，能保障隧道的安全施工等效于维护了人们的人身和财产安全。

所以本文从钻爆法技术、隧道爆破危害、影响爆破振动强度因素等方面进行论述，分析和归纳出控制爆破振动的常见措施，为后续研究和实际工程提供参考。

关键词：钻爆法、振动危害、控制措施Summary of Tunnel Blasting Vibration hazards and Control TechnologyXuliang Tang1, Qin Wang2*(1.ChongQing Architectural Design Institute, ChongQing, 400015, PR China; 2.HuNan V ocational College of Electronic and Technology, ChangSha, 410220,PR China)Abstract: The drilling and blasting method is widely used in tunnel excavation engineering due to its mature technology and low cost. However, the drilling and blasting method has a fatal flaw, that is, the vibration generated by blasting directly threatens the structure of surrounding buildings. At the same time, the tunnel has a very important position in the transportation system, and the safe construction of the tunnel is equivalent to the protection of people's personal and property safety. Therefore, this article discusses the drilling and blasting technology, tunnel blasting hazards, factors affecting the intensity of blasting vibration. Analyzes and summarizes common measures to control blasting vibration, and provides references for subsequent research and actual engineering.Keywords: Blasting method, Vibration hazard, Control measures0、引言近年来，随着人们对交通运输需求量的增加，高速公路、客货运铁路以及城市地下铁路的新(扩)建工程仍处于高速增长趋势，而隧道开挖施工仍是这些新(扩)建交通运输工程中的难点。

暗挖矿山法隧道减震爆破技术隧道工程是一种常见的基础工程，用于交通、水利、矿山等方面，为人们提供了便捷的交通和储水等功能。

而在隧道的建设过程中，爆破是不可避免的一项工作。

然而，爆破过程中产生的震动给周边环境和工程结构造成了很大的影响。

为了减小爆破震动对周围环境和结构的危害，暗挖矿山法隧道减震爆破技术应运而生。

暗挖矿山法隧道减震爆破技术是根据隧道工程的特点和爆破原理而设计的一种爆破方法。

该技术的核心是通过合理的爆破方案和爆破参数，减小爆破震动的传播范围和强度，从而减小对周围环境和工程结构的危害。

下面我们将详细介绍该技术的主要内容。

首先，在暗挖矿山法隧道减震爆破技术中，合理的爆破方案是至关重要的。

通过详细的地质勘察和隧道工程设计，能够了解到地质构造、岩石性质和地下水情况等相关信息，并对爆破方案进行科学合理的选择。

例如，在爆破方案中，可以考虑采用分段爆破的方式，将爆破面分成若干段，按序进行爆破。

这样可以逐步释放岩石的应力，减小爆破震动的传播范围和强度。

此外，还可以考虑采用先导爆破的方式，即在预爆破孔道中进行试爆，评估爆破效果，进一步优化爆破方案。

其次，在暗挖矿山法隧道减震爆破技术中，合理的爆破参数也是很重要的。

爆破参数包括爆破药量、引爆时间、装药方式等。

其中，爆破药量是指爆破孔道中装药的量，过大或过小都会对爆破震动产生不良影响。

因此，在确定爆破药量时，需要根据爆破的具体情况和设计要求进行科学合理的选择。

此外，引爆时间和装药方式的选择也对减震效果有重要影响。

通过准确的引爆时间和合理的装药方式，可以实现提前爆破、分步爆破等效果，减小爆破震动的传播速度和强度。

另外，在暗挖矿山法隧道减震爆破技术中，还可以采用一些特殊的措施来进一步减小爆破震动的影响。

例如，可以在爆破孔道周围埋设防震材料，如橡胶垫板、泡沫塑料等，来吸收和减弱爆破震动的传播和反射。

此外，还可以在爆破孔道中设置缓冲区和减震带，来控制爆破波的传播速度和方向。

地下工程爆破震动控制技术措施分析地下工程爆破是指在地下开挖、隧道开挖等工程中，利用爆破技术进行岩石或土壤的破碎和移除的工程方法。

爆破作业会引起地下振动，通过对地下工程爆破震动控制技术措施的分析，可以有效减少爆破作业对周边环境和结构物的影响，保障工程安全和环保要求。

一、地下工程爆破震动的影响地下工程爆破震动是由于岩石破碎产生的冲击波、振动波和声波在地下的传播而引起的。

这些震动会对周边环境和结构物产生影响，主要表现在以下几个方面：1. 对周边房屋和建筑物产生振动影响，可能引起墙体开裂、地基沉降等损坏；2. 对地下管线和地下设施产生影响，可能引起管线破裂、设施损坏；3. 对地表和地下水源产生影响，可能导致土壤沉降、地面裂缝、地下水位变化等问题；4. 对周边居民和环境产生噪音和震动影响，可能引起居民投诉和环境污染。

针对地下工程爆破震动可能产生的影响，采取一系列的控制技术措施来减少震动的传播和影响，保障工程和周边环境的安全。

主要的控制技术措施包括：1. 爆破参数优化设计通过合理的爆破方案设计和爆破参数的优化选择，可以减少爆破产生的冲击波和振动波的能量，降低对周边环境和结构物的影响。

合理的爆破参数包括爆炸药量、孔距、孔深、装药方式等，通过科学计算和优化设计来控制震动产生的能量和传播的方向，达到减少震动影响的目的。

2. 地下振动监测在地下工程爆破作业前后，对爆破现场周边的结构物、管线、地表和地下水源等进行振动监测，及时掌握爆破作业对周边环境的影响情况。

通过振动监测数据分析，可以及时评估爆破作业的影响程度，采取相应的控制措施，保障周边环境和结构物的安全。

在爆破现场周边设置合适的振动控制措施，通过软土垫层、挡墙、振动吸收器等措施来减少爆破震动的传播和影响。

在特殊情况下，还可以采取预制孔眼、半圆形爆破等技术来减少爆破震动的产生和传播。

4. 周边结构物保护对可能受到爆破震动影响的周边结构物和管线设施进行保护，通过加固、支撑和振动吸收等措施来减少爆破震动对结构物的影响。

ｄｏｉ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１００１￣８３５２.２０２４.０２.００８复杂敏感环境城区隧道爆破振动及噪声控制技术❋种玉配①②㊀李治国①②㊀马占国③㊀刘书奎③①中铁隧道局集团特种高新技术有限公司(上海ꎬ２０１３０６)②中铁隧道局集团有限公司(广东广州ꎬ５１１４００)③中国矿业大学力学与土木工程学院(江苏徐州ꎬ２２１１１６)[摘㊀要]㊀为了避免和减少隧道爆破振动及噪声对复杂敏感环境城区的影响ꎬ以珠海板障山新增隧道为例ꎬ采用数值模拟和现场爆破试验的方法ꎬ对不同掏槽眼延期时间下既有隧道迎爆侧进行爆破振动监测ꎮ发现掏槽眼延期时间４ｍｓ时ꎬ既有隧道迎爆侧爆破振速最小ꎮ同时ꎬ针对隧道进口段周边建筑物繁多㊁爆破噪声大㊁飞石迸溅的问题ꎬ进行了炮孔封堵和防飞石的试验ꎮ设计发明了一种新型炮孔堵塞装置ꎬ在装药量增大情况下ꎬ爆破噪声能够控制在允许范围内ꎮ在洞口采用联合防护门帘ꎬ减少了飞石迸溅的风险ꎮ可为复杂敏感环境城区隧道爆破振动和噪声控制提供参考ꎮ[关键词]㊀敏感环境ꎻ爆破振动ꎻ爆破噪声ꎻ电子雷管[分类号]㊀ＴＤ２３５ꎻＴＵ７５１.９ＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＢｌａｓｔｉｎｇＶｉｂｒａｔｉｏｎａｎｄＮｏｉｓｅＣｏｎｔｒｏｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎＣｏｍｐｌｅｘａｎｄＳｅｎｓｉｔｉｖｅＵｒｂａｎＡｒｅａＺＨＯＮＧＹｕｐｅｉ①②ꎬＬＩＺｈｉｇｕｏ①②ꎬＭＡＺｈａｎｇｕｏ③ꎬＬＩＵＳｈｕｋｕｉ③①ＳｐｅｃｉａｌＨｉｇｈ￣ＴｅｃｈＣｏ.ꎬＬｔｄ.ꎬＣｈｉｎａＲａｉｌｗａｙＴｕｎｎｅｌＧｒｏｕｐ(Ｓｈａｎｇｈａｉꎬ２０１３０６)②ＣｈｉｎａＲａｉｌｗａｙＴｕｎｎｅｌＧｒｏｕｐＣｏ.ꎬＬｔｄ.(ＧｕａｎｇｄｏｎｇＧｕａｎｇｚｈｏｕꎬ５１１４００)③ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃｓａｎｄＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭｉｎｉｎｇａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ(ＪｉａｎｇｓｕＸｕｚｈｏｕꎬ２２１１１６)[ＡＢＳＴＲＡＣＴ]㊀ＩｎｏｒｄｅｒｔｏａｖｏｉｄａｎｄｒｅｄｕｃｅｔｈｅｉｍｐａｃｔｏｆｔｕｎｎｅｌｂｌａｓｔｉｎｇｖｉｂｒａｔｉｏｎａｎｄｎｏｉｓｅｏｎｃｏｍｐｌｅｘａｎｄｓｅｎｓｉｔｉｖｅｕｒｂａｎａｒｅａｓꎬｔａｋｉｎｇｔｈｅｎｅｗｌｙｂｕｉｌｔＢａｎｚｈａｎｇｓｈａｎＴｕｎｎｅｌｉｎＺｈｕｈａｉａｓａｎｅｘａｍｐｌｅꎬｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｆｉｅｌｄｂｌａｓｔｉｎｇｔｅｓｔｓｗｅｒｅｕｓｅｄｔｏｍｏｎｉｔｏｒｔｈｅｂｌａｓｔｉｎｇｖｉｂｒａｔｉｏｎｏｎｔｈｅｂｌａｓｔｉｎｇｓｉｄｅｏｆｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｔｕｎｎｅｌｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｅｌａｙｔｉｍｅｓｏｆｃｕｔｈｏｌｅｓ.Ｗｈｅｎｔｈｅｄｅｌａｙｔｉｍｅｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｃｕｔｈｏｌｅｓｉｓ４ｍｓꎬｔｈｅｂｌａｓｔｉｎｇｖｉｂｒａｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙｏｎｔｈｅｂｌａｓｔｉｎｇｓｉｄｅｏｆｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｔｕｎｎｅｌｉｓｔｈｅｓｍａｌｌｅｓｔ.Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅꎬａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｎｕｍｅｒｏｕｓｂｕｉｌｄｉｎｇｓａｒｏｕｎｄｔｈｅｅｎｔｒａｎｃｅｓｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｔｕｎｎｅｌꎬｈｉｇｈｂｌａｓｔｉｎｇｎｏｉｓｅꎬａｎｄｆｌｙｉｎｇｓｔｏｎｅｓｓｐｌａｓｈｉｎｇꎬｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｏｆｇｕｎｈｏｌｅｐｌｕｇｇｉｎｇａｎｄａｎｔｉ￣ｆｌｙｉｎｇｓｔｏｎｅｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ.Ａｎｅｗｔｙｐｅｏｆｇｕｎｈｏｌｅｐｌｕｇｇｉｎｇｄｅｖｉｃｅｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄ.Ｗｈｅｎｔｈｅｃｈａｒｇｅｉｎｃｒｅａｓｅｓꎬｔｈｅｂｌａｓｔｉｎｇｎｏｉｓｅｃａｎｂｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｗｉｔｈｉｎｔｈｅａｌｌｏｗａｂｌｅｒａｎｇｅ.Ｔｈｅｕｓｅｏｆｊｏｉｎｔｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｄｏｏｒｃｕｒｔａｉｎｓａｔｔｈｅｅｎｔｒａｎｃｅｒｅｄｕｃｅｓｔｈｅｒｉｓｋｏｆｆｌｙｉｎｇｓｔｏｎｅｓｓｐｌａｓ￣ｈｉｎｇ.Ｉｔｐｒｏｖｉｄｅｓａｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｏｆｂｌａｓｔｉｎｇｖｉｂｒａｔｉｏｎａｎｄｎｏｉｓｅｉｎｕｒｂａｎｔｕｎｎｅｌｓｉｎｃｏｍｐｌｅｘａｎｄｓｅｎｓｉｔｉｖｅｅｎｖｉ￣ｒｏｎｍｅｎｔｓ.[ＫＥＹＷＯＲＤＳ]㊀ｓｅｎｓｉｔｉｖｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔꎻｂｌａｓｔｉｎｇｖｉｂｒａｔｉｏｎꎻｂｌａｓｔｉｎｇｎｏｉｓｅꎻｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｄｅｔｏｎａｔｏｒ０㊀引言对于城市市区交通工程隧道和岩基类地层ꎬ以当前的技术条件ꎬ采用钻爆法开挖坚硬岩石隧道相对来说是最经济合理的施工方法ꎬ但又不可避免地对既有隧道㊁周边建(构)筑物及居民生活带来不利影响ꎮ需要对城区隧道爆破振动及噪声进行控制ꎮ在隧道爆破振动控制方面ꎬ危皓等[１]通过优化炮孔装药量和起爆顺序ꎬ制定了预裂和光面综合爆破的大断面爆破开挖方案ꎬ对爆破振动能量有很好的衰减效果ꎮ学者们分析了预裂缝和减振孔的减振第５３卷㊀第２期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀爆㊀破㊀器㊀材㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｖｏｌ.５３㊀Ｎｏ.２㊀２０２４年４月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀ＥｘｐｌｏｓｉｖｅＭａｔｅｒｉａｌｓ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ａｐｒ.２０２４❋收稿日期:２０２３￣１０￣０７基金项目:国家自然科学基金(５１６０８５２０)ꎻ国家重点研发计划(２０１９ＹＦＥ０１１８５００)ꎻ中铁隧道局集团有限公司科技创新计划(２０１９￣１２)第一作者:种玉配(１９９１ )ꎬ男ꎬ硕士ꎬ工程师ꎬ主要从事隧道与地下工程科研与管理工作ꎮＥ￣ｍａｉｌ:８１５５０１７７３＠ｑｑ.ｃｏｍ机理ꎬ对比了不同排水减振孔后的减振效果[２￣３]ꎮ王松青等[４]通过分台阶爆破㊁松动爆破㊁直孔掏槽㊁周边密集减振孔㊁空气间隔装药等优化设计ꎬ将峰值振速控制在安全允许速度以下ꎮ宗琦等[５]在地铁下穿砖混结构建筑物段ꎬ通过减少最大单段药量㊁多分段和增加上㊁下台阶的距离来优化爆破方案ꎬ使建筑物更为安全ꎮ李小贝[６]研究发现ꎬ既有隧道在距离爆破点最近的断面振速达到峰值ꎬ且衬砌中迎爆侧墙腰区域的峰值振速和峰值应力最大ꎮ在爆破噪声控制方面ꎬ王武刚[７]通过控制用药量以及信息化施工监测等措施ꎬ动态调整㊁控制噪声ꎮ龚伦[８]提出覆盖爆破声源体㊁高精度雷管等措施ꎬ降低爆破噪声ꎮ孙燕[９]提出了爆破噪声管理方案ꎮ相关学者主要采用控制最大单段药量㊁预裂爆破和减振孔等措施进行爆破振动的控制ꎬ采用光面爆破㊁控制最大单段药量和覆盖爆源等措施进行爆破噪声的控制ꎬ并且爆破周边环境相对简单ꎬ保护对象单一ꎮ本文中ꎬ针对珠海板障山新增隧道ꎬ采用掏槽眼延期时间控制和发明设计一种新型炮孔堵塞装置ꎬ辅以洞口竹胶板防护门和防护门帘ꎬ进行爆破振动㊁噪声和飞石的控制ꎬ以实现对既有隧道㊁周边建(构)筑物的保护ꎮ１㊀工程概况板樟山新增隧道工程位于广东省珠海市香洲区ꎬ是跨越板樟山㊁连接香洲和拱北的重要南北向城市主干道ꎮ新增隧道围岩主要为中㊁微风化砂岩ꎬ岩石较破碎ꎬ围岩为ＩＩ ＩＩＩ级ꎻ但隧道两端洞口处岩体风化严重ꎬ节理裂隙很发育ꎬ岩体完整性较差ꎬ围岩为Ｖ级ꎮ新增上㊁下行隧道与既有隧道紧邻ꎬ最小净间距约１倍洞径ꎮ采用爆破施工ꎬ必然会对既有隧道产生一定的影响ꎮ隧道洞口周边环境复杂ꎬ建(构)筑物繁多ꎬ共计４２栋ꎬ最近处房屋距离隧道口约４０ｍꎮ减少隧道施工对隧道周边居民的影响是本工程的重点㊁难点之一ꎮ２㊀既有隧道爆破振动控制２.１㊀数值计算２.１.１㊀材料单元的选取在ＡＮＳＹＳ/ＬＳ￣ＤＹＮＡ中ꎬ一般采用高性能炸药材料∗Ｍａｔ＿Ｈｉｇｈ＿Ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ＿Ｂｕｒｎ来模拟炸药的爆轰ꎻ采用状态方程∗ＥＯＳ＿ＪＷＬ来描述爆炸时炸药材料的压力特征ꎬ同时ꎬ可以描述炸药爆炸产生的单位体积的内能㊁爆轰产物的压力和相对体积参数ꎮ本次模拟使用炸药的具体参数见表１ꎮ表１中:ρ为炸药密度ꎻＤ为爆轰速度ꎻｐＣＪ为爆炸压力ꎻＡ㊁Ｂ㊁Ｒ１㊁Ｒ２㊁ω为表征炸药特性的参数ꎻＥ为初始内能ꎮ表１㊀炸药及状态方程的主要参数Ｔａｂ.１㊀Ｍａｉｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｅｅｘｐｌｏｓｉｖｅａｎｄｔｈｅｓｔａｔｅｅｑｕａｔｉｏｎρ/(ｇ ｃｍ－３)Ｄ/(ｍ ｓ－１)ｐＣＪ/ＧＰａＡ/ＧＰａ１.０５４０１８１８.５２１６.７Ｂ/ＧＰａＲ１Ｒ２ωＥ/ＧＰａ０.１８４４.２０.９０.１５４.１９２㊀㊀一般采用∗Ｍａｔ＿Ｐｌａｓｔｉｃ＿Ｋｉｎｅｍａｔｉｃ来描述岩石材料ꎬ这是一种考虑了材料失效的随动硬化㊁各向同性以及应变率有关的模型ꎮ砂岩的力学参数如表２所示ꎮ表２㊀砂岩的材料参数Ｔａｂ.２㊀Ｍａｔｅｒｉａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｓａｎｄｓｔｏｎｅρ/(ｇ ｃｍ－３)μＥ/ＧＰａσ/ＭＰａ２.６０.３２３.８４２.６８Ｅ１/ＧＰａεσ１/ＭＰａ２３.５２.１５㊀㊀表２中:ρ为砂岩密度ꎻμ为泊松比ꎻＥ为弹性模量ꎻσ为初始屈服应力ꎻＥ１为塑性硬化模量ꎻε为有效塑性应变ꎻσ１为切线模量ꎮ㊀㊀空气和炮泥材料模型与参数见文献[１０￣１１]ꎮ２.１.２㊀数值模型建立模型边界选取左右边界１５０ｍꎬ上下边界８５ｍꎬ隧道埋深３０ｍꎬ沿隧道轴向边界８０ｍꎮ新增隧道与既有隧道间距为２０ｍꎮ模型中ꎬ平行于隧道中心线的为Ｘ方向ꎬ垂直于隧道中心线并指向隧道掘进方向的为Ｙ方向ꎬ垂直于隧道中心线并指向地表的为Ｚ方向ꎮ模型四周设置无反射边界条件ꎮ为了简化模型ꎬ一共设置了７个掏槽孔㊁２４个扩槽孔㊁１０个辅助眼和１０个周边眼ꎬ整个模型共划分４６８９２５个节点ꎬ４４４３５７个单元ꎬ数值模拟模型如图１所示ꎮ模拟中采用电子雷管的掏槽孔孔间延期时间分别为０㊁２㊁４㊁６㊁８㊁１０ｍｓꎮ２.１.３㊀数值计算结果㊀㊀选取既有隧道迎爆侧边墙上的点ꎬ作为爆破振１５２０２４年４月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀复杂敏感环境城区隧道爆破振动及噪声控制技术㊀种玉配ꎬ等㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀图１㊀数值模型Ｆｉｇ.１㊀Ｎｕｍｅｒｉｃａｌｍｏｄｅｌ动测点ꎮ此处根据现场实际ꎬ只考虑延期时间１０ｍｓ以内ꎮ统计不同延期时间下测点的爆破峰值振速ꎬ如表３所示ꎮ最大振速方向为模型中平行于隧道中心线方向ꎮ表３㊀不同延期时间下测点的爆破峰值振速Ｔａｂ.３㊀Ｐｅａｋｖｉｂｒａｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｉｅｓｏｆｂｌａｓｔｉｎｇａｔｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｐｏｉｎｔｓｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｅｌａｙｔｉｍｅｓ质点编号与炮孔水平距离/ｍ最大振速/(ｃｍ ｓ－１)０ｍｓ２ｍｓ４ｍｓ６ｍｓ８ｍｓ１０ｍｓ２８７９５２６２.４２２.０２０.９６１.１５１.６８１.４５㊀㊀从表３可以看出ꎬ爆破峰值振动速度并不是一味随着延期时间的增大而减小ꎮ而在延期时间为４ｍｓ时ꎬ爆破峰值振速最小ꎮ２.２㊀现场应用以掏槽孔延期时间４ｍｓ为基准布置炮眼参数ꎬ如表４所示ꎮ其余各孔间延期时间分别为０㊁２㊁６㊁８㊁１０ｍｓꎮ表４㊀掏槽孔延期时间４ｍｓ的爆破试验参数Ｔａｂ.４㊀Ｂｌａｓｔｉｎｇｔｅｓｔｐａｒａｍｅｔｅｒｓｆｏｒａｄｅｌａｙｔｉｍｅｏｆ４ｍｓｉｎｃｕｔｈｏｌｅｓ炮孔类型延期时间/ｍｓ雷管数炮孔深度/ｍ总装药量/ｋｇ掏槽孔４７３.０ ３.３１１.２扩槽孔４２４３.０ ３.３２４.８一台掘进孔３６２.７ ２.８５.４二抬掘进孔３７２.７ ２.８７.０中间掘进孔２３３２.７ ２.８３１.０内圈孔２２５２.７ ２.８２０.４周边孔３４２２.７ ２.８１４.７底板孔３１１２.７ ２.８１１.６总计１５５１２６.１㊀㊀数码雷管炮眼布置图见图２ꎮ㊀㊀图２㊀数码雷管炮眼布置图(单位:ｍｓ)Ｆｉｇ.２㊀Ｌａｙｏｕｔｏｆｂｏｒｅｈｏｌｅｓｆｏｒｄｉｇｉｔａｌｄｅｔｏｎａｔｏｒｓ(Ｕｎｉｔ:ｍｓ)２５ ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀爆㊀破㊀器㊀材㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第５３卷第２期㊀㊀以掌子面到既有隧道距离最近断面为监测断面ꎬ布设爆破振动传感器ꎬ采集最大振速ꎬ结果如表５所示ꎮ表５㊀不同延期时间下测点的爆破峰值振速Ｔａｂ.５㊀Ｐｅａｋｖｉｂｒａｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｉｅｓｏｆｂｌａｓｔｉｎｇａｔｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｐｏｉｎｔｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｅｌａｙｔｉｍｅｓ测点位置与炮孔水平距离/ｍ延期时间/ｍｓ最大振速/(ｃｍ ｓ－１)迎爆测２００２.６５迎爆测２０４１.２６迎爆测２１２１.８５迎爆测２３６１.３２迎爆测２３８１.４２迎爆测２４１０１.６１㊀㊀从表５可以看出ꎬ实测爆破峰值振速随着延期时间的变化规律与数值计算的基本一致ꎮ在延期时间为４ｍｓ时ꎬ爆破峰值振速最小ꎮ为了定量地研究不同延期时间所带来的减振效果ꎬ将质点峰值振速降低程度进行统计ꎬ并对减振效率Ｐ做出定义ꎮ计算公式如下:Ｐ＝ｖ１－ｖ２ｖ１ˑ１００％ꎮ(１)式中:ｖ１为齐发爆破时的最大振速ꎻｖ２为不同延期时间下的最大振速ꎮ按照式(１)计算不同延期时间下的减振效率ꎬ如图３所示ꎮ㊀㊀图３㊀不同延期时间下的减振效率Ｆｉｇ.３㊀Ｖｉｂｒａｔｉｏｎｒｅｄｕｃｔｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｅｌａｙｔｉｍｅｓ㊀㊀当延期时间取４ｍｓ时ꎬ爆破峰值振速相对较小ꎬ为１.２６ｃｍ/ｓꎬ相比０ｍｓ情况减小了１.３９ｃｍ/ｓꎬ减振效率达５２.４５％ꎮ说明在该种围岩地质条件下ꎬ当延期爆破的延期时间取４ｍｓ时ꎬ２个爆破孔先后起爆ꎬ可以实现波峰与波谷的互相影响而降低振速ꎮ同时ꎬ采集４ｍｓ延期时间下附近建筑物爆破振速ꎬ最大振速如表６所示ꎮ表６㊀４ｍｓ延期时间下不同建筑物的爆破峰值振速Ｔａｂ.６㊀Ｐｅａｋｖｉｂｒａｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｉｅｓｏｆｂｌａｓｔｉｎｇｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｂｕｉｌｄｉｎｇｓａｔａｄｅｌａｙｔｉｍｅｏｆ４ｍｓ监测点位置与爆破点直线距离/ｍ最大振速/(ｃｍ ｓ－１)金钟花园５１６００.２２０.２３柠溪幼儿园１１０１１３０.０７０.０５隧道管理所４０４３０.３７０.２４㊀㊀从表６可见ꎬ周边建筑物的爆破峰值振速均在０.５ｃｍ/ｓ以下ꎬ爆破振速控制效果较好ꎮ３㊀爆破噪声和飞石的控制３.１㊀新型炮孔消声装置３.１.１㊀新型炮孔消声装置设计㊀㊀设计了一种用于降低隧道爆破噪声的炮孔消声装置ꎬ如图４所示ꎮ整体呈圆台状ꎬ使用高弹聚酯材料ꎬ孔隙率较高ꎬ具有一定的吸声性能ꎮ后端直径为炮孔孔径３５ｍｍꎻ前端略小ꎬ为２８ｍｍꎬ方便施工过程中塞入炮孔ꎻ纵向开设４条宽度５ｍｍ的消声槽ꎬ环向开设４条宽度５ｍｍ的消声槽ꎬ间距１５ｍｍꎮ消声槽相互连通ꎬ形成连续贯通空间ꎻ其中ꎬ每个消声槽均用于传播爆破声波ꎬ以使消声装置本体充分吸收声波ꎬ进而降低爆破噪声ꎮ㊀㊀㊀㊀图４㊀炮孔消声装置Ｆｉｇ.４㊀Ｓｉｌｅｎｃｉｎｇｄｅｖｉｃｅｉｎｂｏｒｅｈｏｌｅ３.１.２㊀新型炮孔消声装置现场应用使用风钻㊁钻杆按照设计要求钻孔之后ꎬ在炮孔内部装填炸药雷管ꎮ在距离炮孔２００ｍｍ位置处ꎬ将炮孔消声装置本体的前端先装入炮孔内ꎻ同时ꎬ注意将脚线沿着炮孔消声装置本体的消声槽引出炮孔ꎬ直至炮孔消声装置本体的后端与炮孔口齐平ꎬ如图５所示ꎮ最后ꎬ按照设计要求起爆ꎮ３５ ２０２４年４月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀复杂敏感环境城区隧道爆破振动及噪声控制技术㊀种玉配ꎬ等㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀图５㊀现场实施图Ｆｉｇ.５㊀Ｆｉｅｌｄｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｄｉａｇｒａｍ３.２㊀防护门帘３.２.１㊀现场防护门帘设计在隧道进洞段ꎬ往往由于隧道进尺长度比较小ꎬ掌子面的爆破飞石能够飞出洞外ꎬ造成一定的安全隐患ꎮ为了将飞石阻隔在隧道内ꎬ在洞门设置竹胶板防护门和防护门帘组合形式ꎮ橡胶是高弹性的高分子材料ꎬ长链分子结构及分子间存在较弱的次级力ꎬ使橡胶材料呈现出独特的黏弹性能ꎮ竹胶板是在竹子板上贴了橡胶ꎬ防护门帘也尽量使用橡胶塑料材料ꎮ不仅能够吸收爆破飞石能量ꎬ而且能够保证自身的强度安全ꎮ竹胶板防护门的尺寸为:两侧高７ｍꎬ宽３ｍꎻ上部高３ｍꎬ宽６ｍꎮ竹胶板通过钢丝绳绑扎在型钢骨架上ꎬ型钢骨架通过钢筋与防水台车进行焊接连接ꎮ一侧竹胶板上需要开口ꎬ方便风筒穿过ꎬ口径在６００ ８００ｍｍꎮ㊀㊀防护门帘的尺寸为:高５ｍꎬ宽３ｍꎮ２块防护门帘可以各自独立掀开ꎮ防护门帘通过铁丝与上部的竹胶板型钢骨架连接ꎮ现场设置如图６所示ꎮ㊀㊀㊀㊀图６㊀洞口飞石防护装置Ｆｉｇ.６㊀Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｄｅｖｉｃｅｆｏｒｆｌｙｉｎｇｒｏｃｋｓａｔｔｈｅｅｎｔｒａｎｃｅ３.２.２㊀现场防护门帘的应用噪声显示屏主要起到实时监测和现场显示环境噪声的功能ꎮ监测显示ꎬ在爆破后场区ꎬ监测的爆破噪声级为６４.２ꎬ白天不超过７０.０ꎮ㊀㊀通过常规炮孔堵塞与新型堵塞装置的堵塞试验ꎬ进行噪声监测数据的对比分析ꎮ消声效果对比分析如表７所示ꎮ表７㊀消声效果对比分析Ｔａｂ.７㊀Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｎｏｉｓｅｒｅｄｕｃｔｉｏｎｏｕｔｃｏｍｅｓ距离/ｍ装药量/ｋｇ炮孔填塞方式爆破噪声级１００１２６炮泥１１０.０１００１２６炮泥１０５.０１００１２６炮泥９８.０１００１３０炮泥９５.０１００１２８炮泥８８.０１００１５６消声装置６９.０１００１５６消声装置７０.０１００１６０消声装置６８.０１００１５６消声装置６６.０１００１４８消声装置６６.０㊀㊀由表７可见ꎬ在测试距离均为１００ｍ且总装药量增加的情况下ꎬ平级噪声级分别为９９.２和６７.８ꎮ采用新型炮孔消声装置与采用普通炮泥对比发现ꎬ平均总装药量增加２２.０１％的情况下ꎬ噪声降低了３１.６５％ꎬ充分说明本消声装置的可实用性ꎮ在洞门采取竹胶板防护门和设置防护门帘组合形式后ꎬ爆破飞石大部分被阻隔在洞内ꎮ由于防护门帘的吸能阻隔ꎬ小部分飞石飞出ꎬ散落在洞口附近ꎬ飞出距离控制在１０~３０ｍ左右ꎬ对附近的人员设备影响比较小ꎮ随着施工里程不断增大ꎬ掌子面远离洞口ꎬ爆破飞石飞出洞口的现象很少发生ꎮ４㊀结论通过对板障山新增隧道爆破施工过程中电子雷管延期时间的数值计算和现场试验ꎬ得到了既有隧道不同电子雷管延期时间下的最大爆破振速ꎮ设计发明了一种新型炮孔消声装置及洞口防飞石装置ꎬ得到了炮泥堵塞和新型炮孔消声装置应用下的现场场区爆破噪声数据对比ꎬ主要结论如下:１)在掏槽眼电子雷管延期时间为４ｍｓ时ꎬ既有隧道最大爆破峰值振速现场实测为１.２６ｃｍ/ｓꎬ很好地控制对既有隧道的爆破振动影响ꎮ２)新型炮孔消声装置设计及应用后ꎬ爆破噪声控制在标准以内ꎮ采用新型炮孔消声装置与采用普通炮泥对比:平均总装药量增加２２.０１％的情况下ꎬ噪声降低了３１.６５％ꎮ充分说明本消声装置的可实用性ꎮ竹胶板防护门和设置防护门帘组合的应用ꎬ使得爆破飞石迸溅的风险降低ꎮ４５ ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀爆㊀破㊀器㊀材㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第５３卷第２期参考文献[１]㊀危皓ꎬ薛江龙ꎬ陈宗祥ꎬ等.大断面软弱围岩隧道爆破振动控制试验研究[Ｊ].铁道建筑ꎬ２０２２ꎬ６２(３):１３６￣１４０.ＷＥＩＨꎬＸＵＥＪＬꎬＣＨＥＮＺＸꎬｅｔａｌ.Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｏｎｂｌａｓｔｉｎｇｖｉｂｒａｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｏｆｔｕｎｎｅｌｗｉｔｈｌａｒｇｅｓｅｃｔｉｏｎａｎｄｓｏｆｔｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋ[Ｊ].ＲａｉｌｗａｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ２０２２ꎬ６２(３):１３６￣１４０.[２]㊀孙琰ꎬ刘敬智ꎬ李吉杨芙.减振孔在缅甸某露天矿区爆破振动控制中的应用[Ｊ].中国矿业ꎬ２０２２ꎬ３１(２):１５５￣１５９.ＳＵＮＹꎬＬＩＵＪＺꎬＬＩＪＹＦ.Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｓｈｏｃｋａｂｓｏ￣ｒｉｎｇｈｏｌｅｓｉｎｂｌａｓｔｉｎｇｖｉｂｒａｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｉｎａｎｏｐｅｎｍｉｎｉｎｇａｒｅａｉｎＭｙａｎｍａｒ[Ｊ].ＣｈｉｎａＭｉｎｉｎｇＭａｇａｚｉｎｅꎬ２０２２ꎬ３１(２):１５５￣１５９.[３]㊀张志威ꎬ梅顶ꎬ吴建鹏.新建隧道近接既有隧道爆破施工减振措施研究[Ｊ].山西建筑ꎬ２０２３ꎬ４９(３):１６８￣１７０ꎬ１８５.ＺＨＡＮＧＺＷꎬＭＥＩＤꎬＷＵＪＰ.Ｓｔｕｄｙｏｎｖｉｂｒａｔｉｏｎｒｅ￣ｄｕｃｔｉｏｎｍｅａｓｕｒｅｓｆｏｒｂｌａｓｔｉｎｇｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｎｅｗｔｕｎｎｅｌｃｌｏｓｅｔｏｅｘｉｓｔｉｎｇｔｕｎｎｅｌ[Ｊ].ＳｈａｎｘｉＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅꎬ２０２３ꎬ４９(３):１６８￣１７０ꎬ１８５.[４]㊀王松青ꎬ张全峰ꎬ汪海波ꎬ等.武汉地铁区间隧道下穿建筑物爆破振动控制技术研究[Ｊ].工程爆破ꎬ２０２０ꎬ２６(１):８５￣９０.ＷＡＮＧＳＱꎬＺＨＡＮＧＱＦꎬＷＡＮＧＨＢꎬｅｔａｌ.Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｂｌａｓｔｉｎｇｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｓｕｂｗａｙｔｕｎｎｅｌｂｅ￣ｎｅａｔｈｂｕｉｌｄｉｎｇｓｉｎＷｕｈａｎ[Ｊ].ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢｌａｓｔｉｎｇꎬ２０２０ꎬ２６(１):８５￣９０.[５]㊀宗琦ꎬ吴杨勇ꎬ王松青ꎬ等.地铁隧道下穿砖混结构建筑物爆破振动控制[Ｊ].安徽理工大学学报(自然科学版)ꎬ２０１９ꎬ３９(３):１６￣２２.ＺＯＮＧＱꎬＷＵＹＹꎬＷＡＮＧＳＱꎬｅｔａｌ.Ｂｌａｓｔｉｎｇｖｉｂｒａ￣ｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｏｆｓｕｂｗａｙｔｕｎｎｅｌｓｕｎｄｅｒｂｒｉｃｋ￣ｃｏｎｃｒｅｔｅｓｔｒｕｃ￣ｔｕｒｅｓ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｎｈｕｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ(ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ)ꎬ２０１９ꎬ３９(３):１６￣２２. [６]㊀李小贝.爆破施工对邻近既有隧道的振动响应研究[Ｊ].爆破ꎬ２０２１ꎬ３８(４):１４９￣１５５.ＬＩＸＢ.Ｓｔｕｄｙｏｎｖｉｂｒａｔｉｏｎｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆｂｌａｓｔｉｎｇｃｏｎｓｔｒｕｃ￣ｔｉｏｎｔｏａｄｊａｃｅｎｔｅｘｉｓｔｉｎｇｔｕｎｎｅｌｓ[Ｊ].Ｂｌａｓｔｉｎｇꎬ２０２１ꎬ３８(４):１４９￣１５５.[７]㊀王武刚.隧道爆破噪声控制技术研究[Ｊ].低温建筑技术ꎬ２０２１ꎬ４３(１):１４２￣１４５.ＷＡＮＧＷＧ.Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｎｏｉｓｅｃｏｎｔｒｏｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｔｕｎｎｅｌｂｌａｓｔｉｎｇ[Ｊ].ＬｏｗＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅＴｅｃｈ￣ｎｏｌｏｇｙꎬ２０２１ꎬ４３(１):１４２￣１４５.[８]㊀龚伦.攀枝花铁矿降低爆破噪声的措施[Ｊ].工程爆破ꎬ２０１８ꎬ２４(６):８０￣８４.ＧＯＮＧＬ.ＭｅａｓｕｒｅｓｏｆｒｅｄｕｃｉｎｇｂｌａｓｔｉｎｇｎｏｉｓｅｉｎＰａｎｚｈｉ￣ｈｕａＩｒｏｎＯｒｅ[Ｊ].ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢｌａｓｔｉｎｇꎬ２０１８ꎬ２４(６):８０￣８４.[９]㊀孙燕.论述露天开采爆破噪声环境的影响评价[Ｊ].环境与发展ꎬ２０１８ꎬ３０(４):２８￣２９.ＳＵＮＹ.Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎｏｎｉｍｐａｃｔａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆｏｐｅｎ￣ｐｉｔｍｉｎｉｎｇｂｌａｓｔｉｎｇｎｏｉｓｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ[Ｊ].ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔꎬ２０１８ꎬ３０(４):２８￣２９.[１０]㊀种玉配ꎬ熊炎林ꎬ齐燕军.轴向不耦合装药结构形式优化仿真研究[Ｊ].工程爆破ꎬ２０１８ꎬ２４(２):１￣７.ＺＨＯＮＧＹＰꎬＸＩＯＮＧＹＬꎬＱＩＹＪ.Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｔｕｄｙｏｆｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｎｔｈｅａｘｉａｌｕｎｃｏｕｐｌｉｎｇｃｈａｒｇｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒｅ[Ｊ].ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢｌａｓｔｉｎｇꎬ２０１８ꎬ２４(２):１￣７. [１１]㊀熊炎林ꎬ种玉配ꎬ齐燕军ꎬ等.聚能爆破在隧道开挖成型控制中的仿真试验研究[Ｊ].爆材器材ꎬ２０１９ꎬ４８(４):５４￣５９.ＸＩＯＮＧＹＬꎬＺＨＯＮＧＹＰꎬＱＩＹＪꎬｅｔａｌ.Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｔｅｓｔｏｆｓｈａｐｅｄｃｈａｒｇｅｂｌａｓｔｉｎｇｉｎｓｈａｐｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｏｆｅｘｃａ￣ｖａｔｉｏｎ[Ｊ].ＥｘｐｌｏｓｉｖｅＭａｔｅｒｉａｌｓꎬ２０１９ꎬ４８(４):５４￣５９.５５２０２４年４月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀复杂敏感环境城区隧道爆破振动及噪声控制技术㊀种玉配ꎬ等㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀。

隧道爆破震动控制综述隧道在交通行业有着举足轻重的地位，隧道在爆破开挖过程中会产生振动，由于振动而产生地表建筑物和隧道自身围岩的失稳，会造成很大的损失。

本文通过对隧道爆破的历史到现在的发展进行了描述，介绍了影响隧道影响爆破振动的原因和国内外建筑物爆破振动的标准，提出了控制爆破振动的两个方法：控制单段用药量、光面爆破。

分析了目前形式，提出了今后的研究方向，可为相关研究人员提供参考。

标签：隧道爆破；爆破振动1、引言在一千多年中国就发明了黑火药，爆破工程最早起源于此。

在800多年前黑火药被引入到欧洲，在500多年前黑火药被用来进行矿山的开采。

随着两百多年的发展，爆破工程爆破行业中取得了巨大的发展。

随着隧道爆破大量地进入人口密度集中的城市地区，隧道掘进爆破引起的震动危害问题越来越受到人们的重视。

由于考虑到成本的问题，爆破开挖是当前最为经济合理的施工方法。

由于目前地下作业的工程离地面越来越近，这样使得爆破作业影响到地面建筑物的稳定性和安全性。

从而带来各种民事纠纷，对施工有着很大的影响[1]。

2、隧道爆破振动的几大因素2.1 爆源和传播路径两大关系2.1.1 爆源人们常采用建筑物的地基的质地振动速度来判断地震波对建筑物的影响。

表示爆破振动的参数有质点振动速度、加速度、位移。

振动的频率和持续的时间。

但是在工程施工控制过程中，只是用质点的振动速度、加速度和位移来确定爆破振动的强度。

通过大量实测结果表明：爆破振动的强度与质点离爆破源的距离、一次性起爆量、爆破的岩土性质有着密切的关系。

虽然实验条件不同，但是大致符合以下形式的经验公式：A--反应爆破质点强度的物理量：Q--炸药量R--测点至爆源中心的距离K、M、N--反应不同爆破方式、地质、场地条件等因素系数公式认为爆破震动速度随距离变大而减小，随着炸药量的增加而变大，柱状装药产生的地震波为柱状地震波，集中装药而产生的底子薄为球面波。

人们假设在评价爆破振动对建筑物的危害时，要考虑速度和加速度作为破坏的依据，还要考虑爆破振动持续的时间对建筑物的累计破坏作用、振动的频率和建筑物自身所的频率的关系。

———————————————————————作者简介:袁雷刚（1984-），男，河南通许人，工程师，本科，研究方向为路基、桥梁、隧道。

1工程概况及施工技术难点新建成都至达州至万州铁路高庙村隧道进、出口分别位于达州市渠县千秋村、高庙村，起讫里程DK144+956~DK146+010，全长1054m ，最大埋深约44.6m ，最小埋深2m 。

高庙村隧道设计行车速度350km/h ，客运双线隧道设计，线间距为5m 。

该段地层表层主要为第四系全新统人工填土层（Q 4ml ），第四系全新统冲洪积层（Q 4nl+p1），第四系全新统残坡积（Q 4el+dl ）粉质黏土，下伏为侏罗纪中统上沙溪庙组（J 2S ）砂质泥岩、砂岩。

隧道DK145+258~+291断面上方右侧为既有的高庙村公用5层房屋（如图1所示），最近处为DK145+258断面。

该房屋建于上世纪90年代，为砖混结构，经勘察，房屋质量一般，整体结构安全，但部分墙面发展有宽度0.1~2.2mm ，长度52~267cm 的斜向裂缝，如果爆破振动过大，可能会造成既有房屋主体结构强度降低，导致变形和开裂，从而缩短房屋结构的使用寿命，甚至可能危及房屋的安全使用。

在进行高庙村隧道掘进施工时，爆破引起的振动可能会对上述邻近房屋建筑造成结构安全性问题。

如果不采取有效的应对措施，将导致出现严重的后果。

因此，在隧道爆破掘进施工时，需要分析隧道爆破振动波产生的规模和传播规律，并通过对地面建筑在爆破振动作用下的响应特征进行研究，以此为理论依据，从而为制定合理的围岩爆破方案提供依据。

通过这些措施，以有效地控制爆破振动波的产生和传播，减少对邻近房屋建筑的影响，确保地表建筑的安全使用。

2爆破扰动影响分析及振动控制标准建筑物爆破振动的安全容许标准是根据多个因素来确定的，这些因素包括建筑物的重要性、结构安全情况、新旧等级、固有自振频率以及地基的状况等[1]。

根据《爆破安全规程》（GB6722-2022）的建议取值范围以及实际情况，将爆破振动安全允许标准值[V]设定为2.0cm/s 。

・隧道/地下工程・收稿日期:20060713作者简介:齐景岳(1941—),男,高级工程师,1964年毕业于唐山铁道学院桥隧系。

隧道控制爆破技术齐景岳(铁道部工程管理中心,北京　100844)摘　要:通过对隧道爆破在围岩中产生的破坏和扰动,以及爆破地震动效应的分析指出,通常用控制爆破时隧道围岩或结构物的峰值振动速度,来实现控制爆破破坏的目的是可行的。

详细介绍微振动爆破技术的设计程序和施工要点。

列举铁路、公路、城市地铁等一些不同类型的隧道工程成功的实例,介绍其各具特色的施工方法和技术参数,总结隧道控制爆破技术要点。

关键词:隧道工程;控制爆破;微振动爆破中图分类号:U45516 文献标识码:A 文章编号:10042954(2006)11007209近年来,随着国民经济的飞速发展,各种工程建设的规模也日益扩大。

在全国各地,蓬勃突起的铁路、公路、水工建设,特别是高速公路和许多城市地铁及轻轨的建设,都有许多隧道和地下工程。

在这数量众多的、有着多种不同用途的隧道工程的建设过程中,有些隧道会遇到在开挖时必须采用减轻爆破振动强度的爆破技术,方能按期安全完成施工任务。

这时,通常有以下3种情况:(1)软弱围岩隧道为避免塌方和能安全地进行大断面开挖,使用大型施工机械;(2)城市隧道地面及地下环境复杂,人口密集,房屋建筑林立,地下建筑管线密布等引发的与山岭隧道完全不同的一些新的问题;(3)两相邻的隧道线间距偏小,同时施工或新建隧道紧邻已有隧道开挖爆破的问题。

在完成隧道工程施工的同时,不对隧道围岩以及隧道周围环境,特别是地表建筑造成破坏,或是过大的扰动,是当前技术人员在许多工程实践中正在努力追求的一个目标。

为此,城市隧道、山岭隧道等工程控制爆破技术也越来越受到广大工程技术人员的关注。

而隧道爆破技术,虽然经过了数十年的发展和大量的工程实践,有些如隧道光面爆破、预裂爆破技术已趋于成熟;但是,由于爆破器材发展的滞后,以及对许多工程爆破现象缺乏深入、理性的认识和解析,隧道控制爆破目前仍然主要依靠经验,主要用工程类比法来完成施工。

盾构隧道施工过程中振动与噪声控制技术研究随着城市化进程的加快，地下空间的利用日益增多，盾构隧道作为一种高效、环保的地下交通及城市基础设施建设技术，已经被广泛应用。

然而，盾构隧道施工过程中会产生大量的振动和噪声，给周围的工地、建筑和居民带来一定的影响和困扰。

因此，研究盾构隧道施工过程中的振动与噪声控制技术，对于减少不良影响、保护环境和提升施工质量具有重要意义。

一、振动控制技术研究1. 盾构机振动控制技术盾构机振动是由于机械元件旋转、推进和土体挖掘引起的。

为了减少盾构机振动对周围环境的影响，需要研究振动控制技术。

例如，可以通过改进盾构机结构，提高抗振能力；采用减振措施，如安装减振垫片、减振弹簧等；优化盾构机推进参数，降低振动能量的传递等。

2. 土体振动控制技术土体振动在盾构隧道施工过程中是不可避免的，而大幅度的土体振动可能对周围建筑物和地下管线造成损害。

因此，研究土体振动控制技术非常重要。

可以采用控制爆破振动的能量和频率、采用振动减振器等措施来限制土体振动的传播。

二、噪声控制技术研究1. 噪声源控制技术盾构隧道施工过程中产生的噪声源包括盾构机、土体解耦车、排土系统等。

对这些噪声源进行控制是减少施工过程中噪声污染的关键措施。

可以通过改进设备的结构和材料，降低噪声产生；采用隔音材料和隔音罩等措施，抑制噪声传播。

2. 噪声传播控制技术除了噪声源的控制，还需要研究噪声传播控制技术，减少噪声对周围建筑和人员的影响。

可以采用隔音墙、隔音窗等措施，阻断噪声的传播路径；合理设置施工时间，降低对周围环境的噪声干扰。

三、技术创新与可行性分析在盾构隧道施工过程中，振动与噪声控制技术的研究具有重要的技术创新和可行性。

通过创新工程设计和设备制造技术，可以减少振动与噪声产生的源头，提高施工效率。

同时，采用先进的监测技术和预测模型，及时掌握和评估振动与噪声的情况，为控制提供科学依据。

此外，需要注意的是，在进行盾构隧道施工过程中振动与噪声控制技术研究时，应注重环保和可持续发展的要求，合理利用资源，并采用低碳、节能的技术手段。