浅埋大跨隧道施工爆破监测与减震技术研究分析

摘 要：随着我国社会经济的快速发展，公路和城市隧道等地下交通设施的修建规模不断扩大，由于公路隧道存在进口和出口大多都是浅埋段，进行大断面开挖爆破会导致公路隧道浅埋段地表出现严重的震动。然而城市隧道大都位于城市繁华阶段，由于地表建筑物十分密集，并且埋深较浅，采取施工爆破会造成很大的破坏，一般都会采用非爆破手段完成施工任务。本文就针对浅埋大跨隧道施工爆破监测与减震技术问题进行浅显的分析和研究。

关键词：浅埋打垮隧道;施工爆破监测;减震技术;研究;

目前我国对于浅埋大跨隧道施工爆破地表震动效应这一问题的研究人员较少，还无法很好的控制浅埋打隧道施工爆破造成的地表震动。因此，本文通过对爆破震动测试和监测数据的分析，从中探究隧道洞口浅埋大跨段爆破地表产生震动的特性以及探索出大断面开挖的减震技术，不仅能够有效的保证施工安全和施工质量，而且还能确保隧道洞身的安全。

一、浅埋大跨隧道施工爆破监测

浅埋大跨隧道工程施工企业应该做好施工爆破监测工程，认真的分析施工现场的爆破条件，科学的规划施工爆破测试方案，认真的研究施工爆破测试系统，从而才能顺利开展浅埋大跨隧道施工爆破监测工作，保证施工期间地表和洞身的安全。

(一)考察施工现场的爆破条件

浅埋大跨隧道工程施工企业在施工过程中应该做好施工爆破准确，尤其要认真的考察施工现场的爆破条件，才能更好的开展浅埋大跨隧道施工爆破工作。以沪—蓉线庙垭分岔隧道工程为例，隧道最大的开挖跨度是26米，开挖高度达到13米，但是，隧道洞口埋深仅仅只有3米。浅埋大跨隧道的围岩上分布着很多微晶灰岩夹薄层页岩，并且一些部分夹带泥土。从整个岩层看，岩层基本上属于单斜构造，岩层的倾斜角大约为10度至30度之间，具有较好的可暴性。但是，施工技术人员还应该充分考虑到洞口支井河特大桥施工通道的具体情况，并且要对上断面在施工爆破时地表震动造成的危害进行估计，对上断面应该应用直眼掏槽的掘进施工爆破方法进行施工爆破，对于下段面应该应用水平孔拉槽施工爆破方法进行施工爆破，从而能够有效的降低爆破对上断面混凝土陈衬砌造成的损害以及减轻爆破对地表的危害程度。

(二)浅埋大跨隧道施工现场爆破震动测试

浅埋大跨隧道工程施工企业的施工技术人员在进行现场施工爆破震动测试应该认真的采集掘进施工爆破过程中的地表振速，并且施工技术人员还应该对隧道洞内的衬砌的振速进行认真的监测，从而能够准确的分析出地震波的衰减规律。施工企业开挖中导坑虽然能够有效的避免大断面受到施工爆破的危害，但是，其他部分的在进行开挖施工爆破过程中地表受到的震动危害较为严重，地表的震动效应还是超过了下断面水平孔拉槽爆破产生的震动效应。由于下断面的施工爆破产生的震动效应大多集中到混凝土的衬砌上，因此施工技术人员可以通过分析混凝土衬砌上的振速情况合理的调控下断面拉槽施工爆破的参数。从中地表的震动情况看，由于浅埋大跨隧道成形后，岩体的整体结构会发生较大变化，成洞区域的地表振速会增加。由此可见，施工技术人员通过对浅埋大跨隧道施工现场爆破进行震动测试，集中采集振速情况，从而可以充分了解施工人员在进行隧道爆破过程中各个断面和地表产生地震效应的强弱情况，对于保证施工爆破过程中地表和隧道洞身的安全具有重要作用。

(三)浅埋大跨隧道爆破测试系统分析

浅埋大跨隧道工程施工企业的施工技术人员在监测振速过程中应该合理的设置浅埋大跨隧道施工爆破振动监测系统。以沪—蓉线庙垭分岔隧道工程为例，施工技术人员监测施工爆破过程中产生的振速，主要是由IDTS3850 爆破振动

记录仪、速度传感器、PC 机以及打印机构成的爆破振动监测系统。IDTS3850 爆破振动记录仪可以同步记录爆破产生的波形。施工技术人员可以通过数据处理软件将波形、普图以及相关参数准确的显示出来。但是，爆破现场施工技术人员一定要注意在爆破测试前要将三维速度传感器粘在各个测试点上，并且要启动搜集装置，可以将施工爆破时产生的应力波通过速度传感器转换成电压信号，然后通过A/D 转换为数字信号详细的记录到IDTS3850 爆破振动记录仪的存储器中，最后通过数据处理软件对搜集的信号进行分析，从而准确的分析施工爆破过程中各个测点产生的振速，对于施工技术人员控制施工爆破参数具有重要作用。

二、浅埋大跨隧道减震技术研究

浅埋大跨隧道工程施工企业的施工技术人员在施工过程中应该有效的应用浅埋大跨隧道爆破减震技术。由于在浅埋大跨隧道施工爆破过程中，开挖断面较大，因此爆破的强度相对较大，从而会导致地表和上断面衬砌受到严重的震动，造成损害，因此浅埋大跨隧道工程施工企业在爆破施工中为了取得预期的爆破效果，应该做好减震措施，保证地表和洞身安全。

(一)采用中导坑减跨降震

浅埋大跨隧道工程施工企业在施工过程中可以采用中导坑先进行减跨抗震。施工人员可以开挖宽度和高度适宜的中导坑，在爆破成洞后加强支护，然后扩挖上断面，通过爆破使上断面成形后，就会下降掏槽爆破单段的药量，从而可以有效的减少地震效应。

(二)对浅埋地层进行加固

浅埋大跨隧道工程施工企业的施工技术人员在进行爆破前，应该对松散的地表通过注浆的方法进行加固，并且应用预应力锚杆对隧道的整体围岩进行加固，然后通过注浆方法进行加固，从而能够在一定程度上防止地表和洞身遭受较大的损坏。

(三)严格的控制施工爆破的参数

浅埋大跨隧道工程施工企业的施工技术人员在开展爆破作业过程中应该严格的控制爆破参数，能够有效的避免爆破过程中产生的震动对地表和洞身造成损坏。控制好总装药量和单段起爆药量是减震的有效手段，于此同时，施工人员在爆破前计算好炮眼间距和起爆的间隔，对于降低震波产生的影响起到积极的作用。

(四)通过掏槽形式进行有效的减震

浅埋大跨隧道工程施工企业的施工技术人员在开展爆破作业过程中可以采取掏槽形式减少地震效应。施工技术人员可以应用矩形直眼掏槽形式进行施工，可以在中间布置中空眼，可以尽可能的增加爆破的临空面。因为掏槽眼炮眼与辅助眼的炮眼相比相对较深，从而能够有效的降低辅助眼爆破时产生的地震效应。由此可见，施工技术人员采用掏槽形式进行施工爆破，能够有效的控制地震效应，降低地震效应对地表和洞身的危害。

(五)合理的应用降震性能较强的爆破器材

浅埋大跨隧道工程施工企业的施工技术人员在开展爆破作业过程中应该选择降震性能较强的爆破器材，可以有效的降低地震效应。因此施工技术人员应该选择小直径药卷以及低爆速炸药，并且应用毫秒微差雷管按照顺序进行气爆。所以，施工技术人员应该根据爆轰理论，选择好炸药和雷管能够有效的控制爆破产生的地震效应。

总结：

本文通过对浅埋大跨隧道施工爆破监测与减震技术的分析和研究，从中深刻的认识到加强对施工爆破的监测，合理的应用减震技术，对于降低施工爆破时产生的地震效应，保证地表和洞身的安全具有重要意义。

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