【文章內(nèi)容簡介】 規(guī)定信號執(zhí)行任務，不得擅離職守。指定專人核對裝炮、點炮。起爆后由爆破作業(yè)人員檢查結(jié)束，確認安全后，方可發(fā)出解除信號，撤出防護人員。如發(fā)生瞎炮，要設立防護標志。 瞎炮的處理 瞎炮的處理：由原裝炮人員當班處理，特殊情況下如不可能時，裝炮人員在現(xiàn) 場將裝炮情況、炮眼方向、裝藥數(shù)量交待給處理人員。在對瞎炮孔內(nèi)的爆破線路、導爆管等檢查完好，并檢查了瞎炮的抵抗線情況，重新布置警戒后，才能重新起爆。 福州 市螺洲大橋南接線工程項目 爆破設計 20 零星孤石的爆破 零星孤石一般具有二個以上的臨空面。臨空面越多，爆破單位體積石塊所消耗的炸藥量就越少，爆破效果也越好。對同樣體積的巖石，每增加一個臨空面，單位炸藥消耗量可減少 1020%。因此，在實際施工中，盡可能增加需要爆破石塊的臨空面，如清除石塊周圍的堆積物，上次爆破為下次爆破創(chuàng)造臨空面等。 （四）施工輔助作業(yè) 供風、供水 在隧道進、出洞口處分別設一 座空壓機站，并聯(lián)安裝 20m3/min電動空壓機，供應各施工面所需高壓用風。在施工前期高壓電源未接通時均采用內(nèi)燃空壓機供風。為確保長大隧道施工風壓、風量的需要，適時、適當位置安裝高壓儲風罐。隧道開挖面工作風壓不小于 。高壓風管采用φ200mm的無縫鋼管。 施工用水可直接就近打井取水，鋪設供水管道，在每個洞口設集水池，采用 HYGS型變頻恒壓供水設備供水的方案，鋪設φ 200mm鋼管輸水供隧道用水。 施工運營排水 施工排水：順坡施工時，排水方便，只需在洞身兩側(cè)挖排水溝，利用自然坡度排水至洞外污水處理池 ，經(jīng)過處理后排放。 隧道反坡施工時則采用反坡排水，在洞內(nèi)一側(cè)每隔 400m左右布置一個集水坑，集水坑之間水泵接力抽水，直至排到洞外污水凈化池達標后排放。 運營排水：隧道內(nèi)設雙側(cè)高式水溝。 福州 市螺洲大橋南接線工程項目 爆破設計 21 施工供電 施工用電可根據(jù)需要從就近的電力線自設變壓器引入。隧道進出口處均設一座變、配電站，以滿足長大隧道施工設備用電的需要。 同時在洞口各設置一座發(fā)電組，在電網(wǎng)電力不足、線路維修等情況下供隧道施工用電。 施工照明：采用新光源洞內(nèi)外照明，新光源采用低壓鹵鎢燈、高壓鈉燈、鈧納燈、納鉈銦燈等。新光源照明具有安全性能好，能大幅度 提高施工現(xiàn)場及工作面的照明亮度，創(chuàng)造良好的照明環(huán)境，保證施工操作質(zhì)量。 設置固定式照明設備，并設置應急照明設備，應急照明燈具安裝間隔不大于 50m且必須在供電中斷時能自動接通并能連續(xù)工作 2h 以上。 施工通風 圖 2 隧道施工通風圖 隧道各口單獨采用混合式通風方式。采用φ PVC“雙抗”軟質(zhì)風管。 （五）監(jiān)控量測與地質(zhì)工作 施工監(jiān)控量測 本工程施工中采用平行作業(yè)、立體交叉，各作業(yè)面相互影響。因此，要保證施工安全和結(jié)構(gòu)使用安全，必須加 大監(jiān)控量測力度，通過施工動態(tài)觀測分析，采用合理的支護參數(shù)，進一步優(yōu)化設計，確保結(jié)構(gòu)安全。 通過施工量測優(yōu)化施工方案，正是“新奧法”的精髓所在。 福州 市螺洲大橋南接線工程項目 爆破設計 22 我們承諾嚴格按照業(yè)主要求進行監(jiān)控量測，及時向有關(guān)方面提交監(jiān)測資料。 （ 1）量測目的 及時了解施工中圍巖和支護結(jié)構(gòu)的力學動態(tài)信息，及時反饋信息指導施工作業(yè)，保證施工安全。 通過對圍巖和支護結(jié)構(gòu)的變形、應力量測，及時修改支護參數(shù)，不斷優(yōu)化施工方案。 根據(jù)“新奧法”原理，通過圍巖量測，確定適時進行被覆混凝土施工的合理時間。 通過對工作面狀態(tài)、圍巖地質(zhì)變化情況、地下水分布情況 等進行全面的了解，預測可能出現(xiàn)的施工隱患，做到提前分析，制訂預案，防患于未然。 通過監(jiān)控量測及時掌握施工效果，以改進施工工藝，進一步提高工程質(zhì)量。 （ 2）量測項目 隧道施工中的監(jiān)控量測，按國家規(guī)范的規(guī)定和設計圖紙要求，通常情況的必測項目為：周邊位移量測、拱頂下沉量測等。選測項目為： 圍巖內(nèi)部變形量測、圍巖壓力量測、支護及襯砌應力量測、鋼架內(nèi)力及所承受的荷載量測、圍巖彈性波速度測試等。施工時根據(jù)圖紙要求和各隧道的具體情況以及設計單位和監(jiān)理工程師的指示選定。 （ 3）隧道內(nèi)外觀察 隧道內(nèi)觀察主要包括工作面狀態(tài)、圍 巖變形、圍巖風化變質(zhì)情況、節(jié)福州 市螺洲大橋南接線工程項目 爆破設計 23 理裂隙、斷層分布和形態(tài)、地下水情況以及噴射混凝土的效果；洞外觀察包括對洞口地表情況、地表沉陷、邊坡及仰坡的穩(wěn)定以及地表水滲透等的觀察。 觀察后繪制開挖工作面略圖 (地質(zhì)素描 )，填寫工作面狀態(tài)記錄表及圍巖類別判定卡，對已施工區(qū)段的觀察也每天至少進行一次，觀察內(nèi)容包括噴射混凝土、錨桿、鋼架的狀況。 （ 4）周邊位移量測 量測隧道斷面的收斂情況，包括量測拱頂下沉、凈空水平收斂以及底板鼓起。圍巖變化處適當加密，在各類圍巖的起始地段增設拱頂下沉測點1～ 2 個，水平收斂 1～ 2對。當發(fā)生較大涌水時， Ⅲ類圍巖量測斷面的間距縮小至 5～ 10m。各測點在避免爆破作業(yè)破壞測點的前提下，盡可能靠近工作面埋設，一般為 ～ 2m，并在下一次爆破循環(huán)前獲得初始讀數(shù)。初讀數(shù)在開挖后 12h 內(nèi)讀取，最遲不得超過 24h，而且在下一循環(huán)開挖前，必須完成初期變形值的讀數(shù)。凈空水平收斂測線的布置根據(jù)施工方法、地質(zhì)條件、量測斷面所在位置、隧道埋置深度等條件的確定。在地質(zhì)條件良好，采用全斷面開挖方式時，可設一條水平測線；當采用臺階開挖方式時，可在拱腰和邊墻部位各設一條水平測線。 拱頂下沉量測與凈空水平收斂量測在同一量測斷面內(nèi)進行，可采 用水準儀測定下沉量。當?shù)刭|(zhì)條件復雜，下沉量大或偏壓明顯時，除量測拱頂下沉外，尚應量測拱腰下沉及基底隆起量。拱頂下沉量測與凈空水平收斂量測采用相同的量測頻率，根據(jù)變形速度和距開挖工作面距離選擇較高的一個量測頻率。圍巖松弛范圍量測可采用彈性波法或位移法。 福州 市螺洲大橋南接線工程項目 爆破設計 24 當圍巖條件差、變形過大或初期支護破損變形較大時，進行支護結(jié)構(gòu)內(nèi)的應力及接觸應力量測。 各項量測作業(yè)均持續(xù)到變形基本穩(wěn)定后 1～ 3 周，停止量測作業(yè)須經(jīng)監(jiān)理工程師批準。 （ 5）量測數(shù)據(jù)處理 及時對現(xiàn)場量測數(shù)據(jù)繪制時態(tài)曲線 (或散點圖 )和空間關(guān)系曲線。當位移 ~時間曲線趨 于平緩時，進行數(shù)據(jù)處理或回歸分析，以推算最終位移和掌握位移變化規(guī)律。 當位移 ~時間曲線出現(xiàn)反彎點時，則表明圍巖和支護已呈不穩(wěn)定狀態(tài)，此時密切監(jiān)視圍巖動態(tài)，并加強支護，必要時暫停開挖。 隧道周壁任意點的實測相對位移值或用回歸分析推算的總相對位移值均小于下表所列數(shù)值。當位移速率無明顯下降，而此時實測位移值已接近表列數(shù)值，或者噴層表面出現(xiàn)明顯裂縫時，要立即采取補強措施，一并調(diào)整原支護設計參數(shù)或開挖方法。 隧道三維非接觸量測新技術(shù) （ 1 ）概述 在隧道工程施工中，工程測試技術(shù)越來越受到重視，但圍巖凈空位移量測 基本上還是沿用 20 世紀 60~70 年代的量測方法，一般采用鋼尺式收斂計，掛鋼尺抄平等接觸方式進行。這種方法具有成本低、簡便可靠、能適應惡劣環(huán)境等優(yōu)點，但采用此種方法有以下幾點不利因素：該法對施工干擾大；由于人為因素對測量精度影響較大，測量質(zhì)量不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生人為錯誤，不能保證施工安全；測速慢，從而更加大了對施工的干擾；當跨福州 市螺洲大橋南接線工程項目 爆破設計 25 度大于 15m時，由于鋼尺的抖動、拉伸、溫差等因素及工作條件惡化使測量無法進行。 以上這些都使鋼尺式收斂計越來越難以滿足現(xiàn)代隧道 快速、大跨、安全施工的技術(shù)要求。因此，在施工中我們從高精度、簡單實用、快速準確的原則出發(fā)采用非接觸觀測技術(shù)對開挖圍巖實施監(jiān)測，該技術(shù)目前已在我單位在建隧道工程中廣泛采用。 （ 2）觀測原理 非接觸觀測是以光學 /電磁方式遠距離測定結(jié)構(gòu)上點位的三維坐標。由于無須接近測點，該法避免了傳統(tǒng)接觸式觀測必須觸及測點才能觀測的缺點，是隧道變形觀測技術(shù)的發(fā)展方向。 目前實現(xiàn)基于光學方式的非接觸觀測一般有三種途徑： 以精密測角的空間前方交會原理為基礎，由數(shù)臺電子經(jīng)緯儀聯(lián)合進行的三維解析測量； 以角度、距離同時測量的流動極坐標法 為基礎，采用一臺全站儀的三維自由工作站； 三維近景攝影測量。 本工程施工中我們采用全站儀設三維自由站觀測方法，全站儀自由設站三維觀測是從任一觀測站觀測若干已知點的方向和距離，通過坐標變換求得該自由測站上儀器中心的坐標，以此計算出其余新點的坐標。由于僅使用一臺測量儀器且測站可自由設置而無須造點對中，同時觀測數(shù)據(jù)可通過現(xiàn)場計算機快速處理，因此此種觀測方法適合在狹窄隧道空間內(nèi)進行精度要求較高的實時變形觀測。 福州 市螺洲大橋南接線工程項目 爆破設計 26 （ 3）觀測系統(tǒng)配置 全站儀自由設站三維非接觸觀測系統(tǒng)由全站儀、反射靶標及計算機組成。對于用于隧道變形觀測的 全站儀，具有三同軸光學系統(tǒng)，即視準軸與光波發(fā)射軸、接收軸同軸，同時具有良好的反射膜片觀測功能。反射靶標采用一種具有超強回復功能的反射膜片取代圓棱鏡，此種超強反射膜片正面均勻滿布微棱鏡體，可以將入射光束沿原路高度返回；膜片的反面涂有強力壓敏膠，可以牢固地粘附在結(jié)構(gòu)表面上。由于光束在微棱鏡體中的折射光路極其微小，因此回復反射膜片面性的物理棱鏡常數(shù)視為零。觀測主機采用瑞士 LEICA公司的 TC20xx全站儀，反射靶標采用日本 SOKKIA公司的 RS 反射膜片，觀測數(shù)據(jù)的存儲及取出則采用 LEICA 的 GRM10(64K)記 錄模塊和 GIF10閱讀器。 （ 4）觀測 ①目標點與測站設置 基準點：基準點用于建立三維坐標系，要求穩(wěn)固不動，其坐標可根據(jù)現(xiàn)場情況自行設置而不必測量 (如用于建立絕對三維位置坐標系則需先測定基準點的坐標，對于變形作業(yè)一般無此要求 )。在隧道出口設置 4 個地面基準點，其中 2點為校核點，地面基準點用混凝土澆鑄而成，埋置深度 1m，采用對中桿及圓棱鏡觀測；在洞內(nèi)襯砌上設置后視點，由變形點粘貼反射膜片而成，用于坐標傳遞。 變形點：在洞內(nèi)襯砌上一般地段每隔 50m設置一個測量斷面、不良地質(zhì)地段加密到每隔 10m設置一個斷面，每個 斷面布設 3個變形測量點，分別位于墻腳 (路面以上 1m)、起拱線以上 。變形點由薄鋼板福州 市螺洲大橋南接線工程項目 爆破設計 27 ( )彎成直角形狀并用膨脹螺栓錨固在襯砌表面上而成，反射膜片裁成 70mm方片粘在鋼板上，反射膜片與儀器光軸的傾斜角度不大于 30 度。變形點的觀測距離為 2985m。 測站：測站在洞內(nèi)設置 4個，洞外設置 2個。洞內(nèi)測站設于邊墻電纜槽上。為避免車輛振動干擾及安全起見，觀測時測站附近設置防護區(qū)。由于是自由設站，測站上儀器無需對中，但為了消除膜片傾斜對測距的影響，測站位置大致固定 (即在測站處做一標記，每次觀測儀器均 架在該處 )。 ②觀測 觀測前，對全站儀的各項軸系誤差及指標差進行準確調(diào)校。觀測時，打開儀器的角度改正及補償器功能，并對儀器進行氣壓和溫度的氣象改正。觀測采用記錄測量模式，所有觀測數(shù)據(jù)均存儲在 GRM10模塊內(nèi)。 為了確保觀測精度，采用三次重復設站，每次設站采用雙盤測回結(jié)合三次重復照準的冗余觀測方法，即每一測站上分別用兩個盤位連續(xù)、重復照準三次目標點，得 23 個觀測值，然后取其平均值作為一次設站觀測的結(jié)果。 ③三維坐標 /收斂基線的觀測精度 對于目標量 F(三維坐標 /收斂基線長 )={H， V， D}，觀測量平均值誤差 FS 、VS 、 DS 對 F 的一次觀測的影響 SF 可由誤差傳播率計算得出，則三次重復設站的平均值 F 的精度為： 3/FF SS ? 而平均值 F 的精度還可根據(jù)目標量三次設站的實測結(jié)果，按貝塞爾式給出： 福州 市螺洲大橋南接線工程項目 爆破設計 28 根據(jù)觀測量的實際觀測誤差以及三次重復設站的實測結(jié)果，分別對隧道三維坐標和收斂基線的觀 測精度進行評定。 ④變形觀測精度 凈空變形的觀測結(jié)果 ui 為三維坐標 /收斂基線的初始觀測值 0F 與當前觀測值 iF 之差，即 ii FFu ?? 0 ，則在等精度條件下，其觀測精度為 Fu SS ?? 2 。 ⑤變形觀測結(jié)果的評定 按 A 類不確定度方法給出重復設站的變形觀測的最終結(jié)果為： uvpii SkuU ??? ? 式中， ui 為凈空實際變形的范圍 值，其置信概率為 p(一般取 95%)。對于正態(tài)分布，覆蓋因子 vpvp tk ?? ? (由 t分布表查取 )。對于三次重復設站，自由度 v=2。 ⑥凈空變形觀測成果 根據(jù)觀測結(jié)果可得出凈空收斂變形和凈空周邊點位移；根據(jù)收斂及周邊點位移的觀測結(jié)果，可對隧道的凈空變形形態(tài)進行評估及變形預測。采用非線性回歸和灰色理論對觀測結(jié)果進行預測，建立三種預