隧道与路基爆破振动的检测评价论文_翟晓强

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摘要:随着改革开放后中国经济的腾飞,我国道路、城市交通事业也幵始蓬勃发展以及交通基础建设大规模展开,穿越繁华市区、丘陵地区和山岭地区的浅埋險道工程将会越来越多。爆破振动效应的危害是隧道爆破施工中较为突出的问题之一,因此对爆破振动的控制在隧道爆破施工中具有较为重要的研究价值,许多学者已经做了大量的工作并取得了很多成果。

关键词:隧道;路基;爆破振动;检测

随着交通建设行业的大力发展,隧道以及路基的爆破施工将会面对越来越难的环境,而爆破施工给周围居民带来的影响,对工程的影响,对施工人员安全的影响都是需要重视的问题。结合铁路工程的爆破施工,对隧道与路基的爆破振动检测评价进行了分析。

一、隧道路基的特征

综合分析来看,受到隧道内环境特殊性等因素的影响,使得隧道内路基普遍具有以下几点特征表现:①隧道内的路基对于自身的稳定性与密实性有着较高的要求,对于匀质性的要求也较高,因此决定了隧道内路基的路面结构需要满足可靠、均匀的处理要求。②隧道内路基大多是从地层中穿越,所以路基本身的地质条件与地应力等诸多方面,与外部的地面环境之间存在较大的差异性。通过受力分析来看,隧道内路基的受力特征与隧道外路基特征也存在较大的差异。③通常情况下,地下水对于隧道内路基结构的稳定性有着较大的影响,同时地下水对于隧道内路基的影响力远远大于对隧道外路基的影响力。④隧道内路基的施工环境与施工条件整体较差,因此施工环境对于路基处理技术应用效果的影响也显著大于隧道外路基施工。也可以将其理解为,不管是空间方面还是其他环境方面,隧道内路基处理施工均会受到较大的限制。

二、爆破振动的检测

1、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。

2、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。

3、隧道的爆破振动检测。结合某铁路为例子,对隧道爆破振动的检测。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。所获得的爆破数据见下表:

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。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。所以在进行隧道或者是路基的爆破振动检测时,在合理选择好了检测地点后,要制定好检测地段的检测次数,每次检测时的最大单响炸药量。在确定好以上数据以后再进行爆破振动的检测,检测后的数据及时进行记录,分析,然后整理出爆破振动速度的衰减公式,只有这样才能得到准确的数据,才能对随后的爆破振动分析建立起科学的、有线可循的依据。

三、爆破振动的分析

隧道在进行了爆破振动速度衰减值的计算以后,得出了各个距离间的爆破振动等级得出在50 米范围外利用最大单响炸药量35 千克的情况下,其振动速度不会超过2.02 米每秒,符合国家相关爆破规程,不会对附近的民宅结构造成实质性的破坏。而联棚路基根据所检测到的爆破振动数据计算结果也得出其爆破不会对附近的民宅造成结构上的实质性破坏。所以在进行隧道以及路基爆破振动检测的分析时,要根据国家相关的爆破安全规程,对检测到的爆破振动波频联系到实际算出的数据,对各个距离的爆破振动等级进行相应的划分,然后制成简单明了的图标,进行是否会造成威胁到周边房屋或施工人员安全的分析,最后根据分析出的结果进行总结,得出结论。

四、隧道爆破振动与路基爆破振动的对比

在进行隧道爆破振动和路基爆破振动的对比时,要根据其相应的爆破振动速度衰减公式进行分析,比如该隧道和路基,从区域的角度上看来,两者之间不过就相距了1.5 米远,但是经过爆破振动检测所得到的爆破振动衰减规律却大相径庭,这主要说明了隧道的爆破和路基的爆破振动规律之间,是存在着一定的差异性的,而这样的差异性主要是由爆破振源性质以及爆破速度传播介质的差异所引起的。在爆破振动源头的性质上来说,进行隧道的爆破施工相当于是在岩石中掏出一个空心的洞,只留下一个临空面,而进行路基的爆破时,因为周边相对于更加的空旷,一般会产生爆破临空面,所以可以这样认为:爆破临空面的数量越少的话,爆炸引起的振动就将越剧烈,其爆破振动传播的规律就会不相同。传播介质也是相同的道理,隧道爆破的振动检测点主要是设置在隧道内还没有浇筑的混凝土基岩上面,而这些岩体因为在洞中所以没有受到风化作用的影响,爆破振动的传播速度不会受到太大的衰减;而路基的爆破振动检测点主要是布置在压实了的路面之上,而岩石的路面的主要组成成分是碎石和土壤,长期受到风化作用,所以对爆破振动的传播具有一定的衰减效果。

根据铁路爆破振动检测的例子中可以知道,在进行爆破检测时其检测点的位置选择是十分重要的,隧道和路基的检测点选位都有一定的原则和讲究。在实际进行爆破振动的检测时,可以运用超声波探测仪、L20 爆破振动检测设备,其都具有性能稳定,功能丰富,操作简便的特点,可以保证得出的数据的准确性,在数据得出以后还要对其进行相应的检查分析,确认无误以后才能进行运用。在数据测出以后就要进行数据的分析,以得出对周边的房屋建筑造成的影响范围。只有认真做好爆破振动的检测工作,才能确保隧道或路基进行爆破施工时,不会对周边建筑或者是人员安全造成伤害,才能保证工程的顺利进行,有助于推动行业的发展,加快交通公益设施建设的步伐,对国家做出相应的贡献。

参考文献:

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[5] 马建兴,刘勤,颜春军.爆破振动对建筑物影响的研究[J].矿业快报,2017,(5):20.21.

论文作者:翟晓强

论文发表刊物:《防护工程》2019年15期

论文发表时间:2019/12/4

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