铁路既有隧道爆破振动监测方案

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——四川交博环境检测有限公司

瓦日线南吕梁山隧道应急抢险专项工程爆破振动检测专项方案

编制：凌正东、林圆贵

审核：宋平军

批准：张杰

四川交博环境检测有限公司

二O一七年十二月

目录

一、编制依据及范围 (3)

1.1编制依据 (3)

1.2.编制范围 (3)

二、工程概况 (4)

2.1南吕梁山隧道概述 (4)

2.2南吕梁山隧道整治 (5)

2.3南吕梁山隧道钻爆作业面与保护物位置关系 (5)

三、测试理论 (9)

3.1爆破振动机理 (9)

3.2安全质点振动标准 (10)

3.3振速、距离和药量的关系 (11)

3.4监测目的与测点布置 (13)

3.5监测仪器与原理 (14)

四、监测方案 (18)

4.1监测对象及项目 (18)

4.2检测目的 (188)

4.3监测点布置 (19)

4.4监测方法及精度 (23)

4.5监测频率及时间安排 (244)

4.6监测预警指标 (255)

4.7监测联控联动机制及数据反馈 (255)

4.8个别质点振速过大和振动波形失真分析及应急处置 (255)

4.9监测各工序质量控制措施 (266)

4.10监测成果及提交形式 (26)

4.11.拟投入本项目设备仪器及人员 (27)

五、监测实施 (28)

5.1.监测前的准备工作 (28)

5.2设备安装 (300)

5.3客户端安装及配置 (322)

5.4振动监测 (333)

5.5系统维护 (355)

5.6特殊情况 (37)

六、监测量及报价 (39)

6.1监测总量 (39)

6.2委托报价 (400)

附件1既有隧道监测布点剖面图 (411)

附件2：爆破与保护物位置关系图 (422)

附件3：上下行线断面布设图 (433)

附件4：《爆破振动检测原始记录表》 (44)

附件5：《爆破振动检测简报格式》 (445)

附件6：爆破振动检测资质 (46)

附件7：检测机构近期业绩 (482)

一、编制依据及范围

1.1编制依据

（1）《南吕梁山隧道应急抢险施工程段落分布图》

（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：

《爆破安全规程》(GB6722-2014)；

《铁路隧道监测技术规程》(TB10121-2007)；

《铁路工程爆破振动安全技术规范》（征求意见稿）；

《公路隧道施工技术规范》(GB10204)；

《中华人民共和国环境保护法》；

（4）南吕梁山隧道应急抢险施工程设计说明及相关施工图。

（5）相关同类工程资料。

1.2.编制范围

山西中南部铁路通道ZNTJ-7标南吕梁山隧道上行线及下行线特殊地质灾害应急抢险工程施工。

二、工程概况

2.1南吕梁山隧道概述

南吕梁山隧道设计为双洞单线隧道，上行线全长23468.5M，下行线全长23441M。ZNTJ-7标施工范围K297+184～K308+002，全长10818M。南吕梁山隧道灾害主要由复杂地质构造、地下水变化、含膏盐岩等特殊地质灾害因素所致。对严重病害段落先行进行处理，施工过程中根据监测情况动态调整专项段落及措施。上行线整治段落共计4490M（见表2.1-1上行隧道处理段落统计表），原设计当中，Ⅳ级围岩2292M，Ⅴ级围岩488M，其中初支有钢架段共1051M，二衬有钢筋段有22M；下行线整治段落共计3962M （详见表2.1-2下行隧道处理段落统计表），原设计当中，Ⅳ级围岩1693M，Ⅴ级围岩645M，其中初支有钢架段共830M，二衬有钢筋段有55M。

表2.1-1上行隧道处理段落统计表

序号线别运营里程段落长度

1

上行线K298+180～K298+980800

2K300+000～K300+630630 3K302+200～K302+770570 4K303+120～K303+960840 5K304+870～K305+750880 6K298+980～K299+400420 7K302+770～K303+120350 84490

表2.1-2下行隧道处理段落统计表

序号线别运营里程段落长度

下行线K298+100～K299+3501250 K300+240～K300+700460 K301+325～K301+525200 K301+980～K302+210230 K302+628～K302+853225 K303+105～K303+850745 K305+181～K305+781600 K302+853～K303+105252

3962

2.2南吕梁山隧道整治

根据设计方案，隧道处置采取全环拆换处理方式，并按照先加固后拆换的原则，对已破损衬砌及背后围岩进行预加固后再拆除；对拆换段落围岩进行扩挖，增大二次衬砌净空横断面及仰拱混凝土厚度。整治工作总体分为两个阶段。

第一阶段：上行线封锁整治阶段。

开通下行线，封锁上行线。封锁时间为8个月。封锁施工内容：拆除K298+100～K309+259段四电及钢轨后，上行线封锁整治施工，完成全环拆换4490M（第一、二、三、四、五、六、七段分别完成拆换施工800M、630M、570M、840M、880M、420M、350M）；完工后恢复线路及四电设施，验收开通上行线。

第二阶段：下行线封锁整治阶段。

开通上行线，封锁下行线。封锁时间是5个月，计划2018年7月23日～2018年12月29日。封锁施工内容：完成全环拆换3962M（第一、二、三、四、五、六、七、八段分别完成拆换施工1250M、460M、230M、225M、745M、600M、252M）；整治完成后，恢复线路及四电设施，验收开通线路，完成全部整治施工任务。

施工设计方案中，本工程拟定采用钻爆法施工为主，机械及人工开挖为辅的施工方式，一方面钻爆作业点邻近运行铁路，需全程进行爆破的控制，避免爆破施工诱发的振动将对围岩产生不同程度的影响和破坏，另一方面铁总公司要求13个月内完成病害治理工作，在实际施工过程中预先挖4#斜井和5#斜井辅助施工。

2.3南吕梁山隧道钻爆作业面与保护物位置关系

根据施工设计方案获取，南吕梁山隧道整治工程施工过程中，爆破振动主要影响四个区域（下述关系图中，蓝色箭头表示爆破作业，黑色箭头表示影响区域）。

①：4#和5#斜井上跨通道(新建)开挖对下行线运行铁路的影响