一种500kV高压线塔下方爆破工艺的制作方法

文档序号:11770906阅读:851来源:国知局
本发明涉及一种,特别是一种500kv高压线塔下方爆破工艺。
背景技术
:安徽金寨抽水蓄能电站工程处于丘陵地带,建设过程中会用到爆破开挖。电站的爆破区域与高压输电线路距离较近,施工过程中爆破开挖产生的振动和飞石可对邻近的输电线路和塔基构成威胁。由于高压输电线塔不是一个孤立的构筑物,它是由导线、铁塔、塔基等组成的一个空间体系结构,相互约束着各自的变形。爆破开挖可能会对高压线塔的沉降和顶端偏移产生影响,从而导致铁塔的受力情况发生改变,当铁塔的最大应力超过钢材的强度设计值时,铁塔就受到破坏。输电线塔塔基距离爆破源较近,会受到较强的爆破动力扰动,而且输电线塔塔基基础通常浇筑混凝土,相较于q345钢材而言,混凝土的强度要低很多,且在混凝土和铁塔钢材的粘结处的强度很低还易产生应力集中,同时爆炸应力波传播至此时易产生拉应力波,这些均会明显的影响输电铁塔塔基的安全。由于高压输电线路迁移的工程量巨大,在无法迁移输电铁塔的情况下,急需研究一种能够减小对铁塔破坏的爆破开挖方法。技术实现要素:本发明的目的在于,提供一种500kv高压线塔下方爆破工艺。本发明具有安全可靠以及能够降低爆破振动对高压线塔影响的特点。本发明的技术方案:一种500kv高压线塔下方爆破工艺,包括以下步骤:a、确定500kv高压线塔的爆破振动安全控制标准:包括以下步骤:a1、确定高压线塔变形控制阈值;a2、确定高压线塔本身的爆破振动控制标准:高压线塔本身的爆破振动安全控制标准为17-19cm/s;a3、确定高压线塔基础混凝土及高压线塔塔基粘结段的爆破振动控制标准:高压线塔基础混凝土及高压线塔塔基粘结段的爆破振动控制标准为4-6cm/s;b、确定爆破方式:划定爆破开挖区轮廓线,确定不同区域的爆破方式;c、确定爆破振动衰减参数:根据岩体质量及结构特征确定爆破振动衰减参数;d、确定最大单响药量:根据高压线塔本身的爆破振动安全控制标准和高压线塔基础混凝土、高压线塔塔基粘结段的爆破振动控制标准以及爆破振动衰减参数来确定不同爆破类型和不同的爆心距的最大单响药量;e、控制爆破参数;根据爆破区域的开挖深度、爆破区域与高压线塔之间的距离以及爆破类型来控制爆破参数;f、确定起爆方式:采用毫秒微差起爆方式,实行逐排或梯形起爆;g、爆破区域进行安全防护。前述的一种500kv高压线塔下方爆破开挖工艺中,所述步骤b中不同区域的爆破方式为:整体采用分区、分层爆破的方式;3m以上台阶采用中深孔爆破,3m以下台阶采用浅孔爆破;边坡轮廓部位采用预裂爆破或光面爆破,临近轮廓部位采用缓冲爆破。前述的一种500kv高压线塔下方爆破开挖工艺中,所述的中深孔爆破的炮孔直径为79-105mm;所述浅孔爆破的炮孔直径为40-44mm。前述的一种500kv高压线塔下方爆破开挖工艺中,所述的步骤e中的爆破参数包括炮孔的孔网参数、孔深、炸药单耗、单孔装药量、装药结构以及炮孔堵塞料的长度。前述的一种500kv高压线塔下方爆破开挖工艺中,所述的装药结构为不耦合装药结构。前述的一种500kv高压线塔下方爆破开挖工艺中,所述的孔网参数包括炮孔密集系数、孔距和排距;所述的炮孔密集系数大于1;所述的炮孔采用大孔距小排距的布孔方式,炮孔的孔距和排距之间的比值为1.5-2.5;所述炮孔纵向开挖的排距小于向高压线方向的抵抗线长度。前述的一种500kv高压线塔下方爆破开挖工艺中,所述的炮孔堵塞料的长度为1-1.2倍的最小抵抗线长度;所述的炮孔堵塞料为粘土。前述的一种500kv高压线塔下方爆破开挖工艺中,所述的步骤f中的微差间隔时间为15ms-100ms。前述的一种500kv高压线塔下方爆破开挖工艺中,所述步骤g中的安全防护包括爆破飞石防护、爆破滚石防护、空气冲击波防护以及爆破噪声的防护。前述的一种500kv高压线塔下方爆破开挖工艺中,所述步骤f采用非电导爆管。前述的一种500kv高压线塔下方爆破开挖工艺中,还设有爆破振动实时监测系统。与现有技术相比,本发明通过分析高压线塔的动态响应特征,确定500kv高压线塔的爆破振动安全控制标准的合理范围值,然后在根据爆破振动安全控制标准对爆破参数、爆破的最大单响药量进行相应的控制,能够最大限度的降低爆破振动对高压线塔的影响,安全可靠。通过采用毫秒微差起爆,实行逐排或梯形起爆,可以控制爆破后的移动抛掷方向,控制飞石避开高压线的方向,同时还可以改善破碎的质量,减少大块率,利于后续的人工清渣工作;整体采用分区、分层爆破,中深孔爆破和浅孔爆破配合使用的精细爆破方案,边坡轮廓部位采用预裂爆破或光面爆破,临近轮廓的部位采用缓冲爆破;能够更好的控制爆破的精度,降低爆破的振动。通过在爆破区域进行安全防护,能够减小爆破对周边建筑和居民的影响。综上所述,本发明具有安全可靠以及能够降低爆破振动对高压线塔影响的特点。通过在布孔时控制炮孔纵向开挖的排距小于向高压线方向的抵抗线,从而确保岩石松动而不飞散。通过在炮孔内堵塞长度为1-1.2倍最小抵抗线长度的堵塞材料,能够保证爆破飞石不会从孔口部位冲出。具体实施方式下面结合实施例对本发明作进一步的说明,但并不作为对本发明限制的依据。实施例。一种500kv高压线塔下方爆破工艺,包括以下步骤:a、确定500kv高压线塔的爆破振动安全控制标准:包括以下步骤:a1、确定高压线塔变形控制阈值;a2、确定高压线塔本身的爆破振动控制标准:高压线塔本身的爆破振动安全控制标准为17-19cm/s;a3、确定高压线塔基础混凝土及高压线塔塔基粘结段的爆破振动控制标准:高压线塔基础混凝土及高压线塔塔基粘结段的爆破振动控制标准为4-6cm/s;b、确定爆破方式:划定爆破开挖区轮廓线,确定不同区域的爆破方式;预裂、光爆和缓冲炮孔直径相同;中深孔与浅孔爆破的区别在于孔径与孔深,一般炮孔直径小于50mm,深度小于5.0m称为浅孔爆破,炮孔直径大于76mm,深度大于5.0m成为中深孔爆破。预裂爆破和光面爆破的设计参数基本相同,区别在于相对边坡主爆区的起爆顺序,预裂爆破是在边坡开挖时主爆区起爆之前沿设计轮廓线先行起爆的若干排周边炮孔,光面爆破则是在边坡主爆区全部起爆之后沿设计轮廓线最后起爆的若干排周边炮孔。缓冲爆破多见于大规模中深孔爆破,将孔内药包减弱至0.5-0.8倍主爆孔药量,同时采用减少单段连接孔数等措施,以避免爆破对设计轮廓线以内保留岩体的损伤。炸药单耗是指破碎每m3岩石所需炸药的质量,单位通常为kg/m3,岩石越坚硬,所需炸药单耗往往越大。工程爆破中,通常将药包中心或重心到最近自由面的最短距离,称为最小抵抗线,一般常用w表示。c、确定爆破振动衰减参数:根据岩体质量及结构特征确定爆破振动衰减参数;如表1所示。表1.施工区爆破衰减参数爆破类型kα预裂爆破1001.2深孔梯段爆破801.2浅孔爆破601.5d、确定最大单响药量:根据高压线塔本身的爆破振动安全控制标准和高压线塔基础混凝土、高压线塔塔基粘结段的爆破振动控制标准以及爆破振动衰减参数来确定不同爆破类型和不同的爆心距的最大单响药量;如表2.1、2.2和2.3所示。表2.1预裂爆破的最大单响药量表2.2中深孔爆破的最大单响药量表2.3浅孔爆破的最大单响药量e、控制爆破参数;根据爆破区域的开挖深度、爆破区域与高压线塔之间的距离以及爆破类型来控制爆破参数;f、确定起爆方式:采用毫秒微差起爆方式,实行逐排或梯形起爆;g、爆破区域进行安全防护。所述步骤b中不同区域的爆破方式为:整体采用分区、分层爆破的方式;3m以上台阶采用中深孔爆破,3m以下台阶采用浅孔爆破;边坡轮廓部位采用预裂爆破或光面爆破,临近轮廓部位采用缓冲爆破。所述的中深孔爆破的炮孔直径为79-105mm;所述浅孔爆破的炮孔直径为40-44mm。所述的步骤e中的爆破参数包括炮孔的孔网参数、孔深、炸药单耗、单孔装药量、装药结构以及炮孔堵塞料的长度。所述的装药结构为不耦合装药结构。所述的孔网参数包括炮孔密集系数、孔距和排距;所述的炮孔密集系数大于1;所述的炮孔采用大孔距小排距的布孔方式,炮孔的孔距和排距之间的比值为1.5-2.5。所述炮孔纵向开挖的排距小于向高压线方向的抵抗线长度。所述的炮孔堵塞料的长度为1-1.2倍的最小抵抗线;所述的炮孔堵塞料为粘土。所述的步骤f中的微差间隔时间为15ms-100ms。所述步骤g中的安全防护包括爆破飞石防护、爆破滚石防护、空气冲击波防护以及爆破噪声的防护。所述步骤f采用非电导爆管。所述步骤a需先对爆破振动影响下的动力响应特征进行分析,动力响应特征包括爆破振动影响下高压线塔的应力分布特征和爆破振动影响下高压线塔的振动分布特征。确定爆破振动对高压线塔不同区域的影响程度:根据高压线塔在爆破振动影响下的动力响应特征分析得出高压线塔受影响最大的区域为高压线塔的塔基和塔顶。为此,本发明采用ansysls-dyna对其进行沉降和倾斜进行数值仿真,以铁塔的最大应力达到钢材的强度设计值为铁塔安全判定准则,考虑安全余度,选取较小值作为输电铁塔的变形控制标准。对输电铁塔进行适当简化,根据铁塔作为柔性空间结构这一特征,在计算过程中,将铁塔简化为梁桁混合模型,即:①将输电铁塔的四根主材简化为梁单元,斜材和辅材等全部简化成杆单元;②假设衍架的节点为光滑的铰接;③假定梁单元与杆单元为固定连接;④外力都作用在节点上。铁塔模型的几何构造与实际结构非常接近,仅在局部进行了简化。考虑输电铁塔的材料为q345,选择ansysls-dyna中的双线性随动模型(*mat_plastic_kinematic)对输电铁塔进行计算,岩体本构关系采用弹塑性模型进行模拟。计算中采用ls-dyna的重启动技术,通过对施加变形的持续增加与试算,以获得输电铁塔应力与塔基沉降和塔体倾斜的关系,当塔中的应力超过其强度值时,所对应的变形即确定为输电铁塔的变形控制阈值。可以得出,当其中的一个塔基发生沉降时,塔中的最大拉应力逐渐增大,其规律几乎接近于线性增长,由于塔体的自重以及梁与杆之间的连接约束原因,输电铁塔模型中最大的初始应力接近110mpa,当沉降量为70mm左右时,铁塔的最大拉应力达到q345的设计强度值295mpa。因此通过计算确定塔基允许沉降量为70mm,相比于建筑地基基础设计规范(gb50007-2002)中关于高耸结构的基础沉降量规定的400mm,更加趋于保守,从安全控制角度更为有利。因此塔基沉降量的安全阈值确定为70mm。塔基倾斜是指相邻塔基的沉降差与相邻塔基中心之间的距离的比值,通过编制相关的fortran程序,可以将计算的位移信息换算为塔基倾斜量。计算结果表明,随着塔基倾斜量的增加,塔体的最大拉应力逐渐增大,与塔基的沉降量相似,塔基的倾斜量与最大拉应力的关系接近单调递增的线性关系。爆破振动影响下高压线塔的动力响应特征:模型概化与计算方法基于ls-dyna动力有限元的数值仿真分析方法,研究爆破条件下高压线塔的爆破动力响应和爆破振动安全控制标准。输电铁塔仍采用上述的三维计算模型,基岩与铁塔采用固定接触,参考龙政线和宜华线与施工区的空间位置,道路边线与龙政线塔基最小距离为24.5m,在模型中的距离塔基20m处布置爆破孔,孔深7m,炮孔直径90mm,装药直径70mm,模型底部施加法向约束,四周施加无反射边界模拟无限岩体。根据现场揭示的地质情况,开挖区域多以覆盖层和强风化岩层为主,岩体、混凝土的本构模型采用理想弹塑性模型,混凝土与钢材之间的粘结采用固结方式模拟。爆破振动影响下高压线塔的应力分布特征:在高压线塔基附近实施爆破,爆破应力波传播至输电铁塔底部时将从岩体中传入铁塔中,并产生系列的动力响应,在炸药起爆后,输电铁塔的压力经历了一个先增大后减小的过程,显然经历一个强脉冲的动力扰动过程,在20ms左右达到峰值,在70ms左右衰减值初始水平。表明在高压线塔附近实施爆破,输电铁塔在此过程中经历了持续时间很短的脉冲作用。在本项目的计算中输电铁塔由梁单元和杆单元组合进行模拟,对于杆件而言,轴力是一个重要的力学指标,因此选取了输电铁塔不同位置的轴力进行跟踪和对比。分别在塔基、塔身中部以及塔顶等三个位置布置测试点。通过后处理器,可以查看计算后梁单元和杆单元的轴向力计算结果。在20ms左右,杆件的轴力达到峰值,虽然在之后的不同时间段内,仍出现多个波峰,但是相比第一个波峰,这些波峰的峰值很小,其产生的原因是由于输电铁塔的结构复杂,应力波在不同部位产生反射的次生应力波,这些应力波反复叠加,因此形成了一个主体波峰后有很多小波峰的情况,这是符合情理的。采用同样的方法跟踪塔体中点以及塔顶,首先从峰值的角度,塔基和塔顶的峰值较为接近,计算结果显示均在160mpa左右,而在塔体中部,轴力的量值仅在65mpa左右,高压线塔的受力特点为两端大、中间小的特征,其中原因可从以下解释:对于塔基而言,其距离爆源最近爆破振动衰减的程度最低,因此该处的轴力峰值杆件的轴力分布呈现明显的塔基和塔顶较大,而塔体中部较小的特征。对于本次计算中选择的塔体材料及几何尺寸而言,塔体中部的应力约为塔基的一半,而塔顶的轴力则略大于塔底的应力。由于塔基和塔顶的约束条件不同,两者产生较大轴力的力学机制明显不同,因此在爆破振动影响下,输电铁塔的轴力分布并不呈现对称的情形。根据轴力分布显示,高压线塔出现较大轴力部位分别在塔基和塔顶,因此在施工中需注意对该部位的爆破安全校核,而爆破振动安全控制标准的确定也应着重与这两个部位。爆破振动影响下高压线塔的振动分布特征计算中选择几个特征点进行振动响应的跟踪,分别为位于输电铁塔塔基、塔体中点以及铁塔顶点。由于输电铁塔埋设在基岩中,考虑爆破振动在岩体以及钢材中传播的差异,而在根据爆破振动安全控制标准确定爆破最大单响药量时,依据的是岩体中的爆破振动衰减规律,因此首先比较了与铁塔接触的混凝土以及铁塔梁单元的爆破振动响应,塔基岩体和塔基梁单元的爆破振动曲线基本一致,振动随时间的变化规律完全相同。但在爆破振动峰值方面仍存在一定的区别,如在8ms左右,塔基岩体的爆破振动峰值为16.1cm/s,而与其附近梁单元的爆破振动峰值为10cm/s左右,表明应力波在从岩体传播至输电铁塔塔基时存在一定的能量消耗,同时输电铁塔材料的波阻抗较大,也导致了振动存在明显的衰减这一结果。由于距离爆源较近,塔基底部的应力波仍然很大,爆破振动速度较大为10cm/s左右,但在塔体中部爆破振动速度的峰值明显减小,而在塔顶爆破振动的峰值则又有增加的趋势。总体而言,爆破开挖下输电铁塔爆破振动的分布特征与轴力分布特征非常接近,最大的振动速度出现在输电铁塔顶部。因此从安全角度,振动对铁塔本身的影响可能集中在塔基。500kv高压线塔基爆破振动安全控制标准的确定高压线塔的爆破振动安全控制标准的确定以高压线塔本身的动力响应以及与输电铁塔塔基粘结的混凝土强度等作为控制依据。爆破振动安全控制标准在爆破中的重要参考意义是确定最大单响药量,而该指标的确定需要依据爆破振动安全控制标准和爆破振动衰减规律,因此建立爆破振动安全控制标准的位置以与高压线塔基础接触的基岩,可以排除其他因素的干扰。输电铁塔本身的爆破振动控制标准爆破振动安全控制标准的确定方法与步骤如下:通过改变爆源参数,使不同的应力波经过输电铁塔;编制fortran程序,计算输电铁塔不同位置杆件的变形量(沉降量或倾斜度),计算每一步完成时搜索最大变形量;通过多次计算,建立与塔基接触的基岩的爆破振动速度与倾斜度的对应关系;当最大变形为塔体的变形阈值时,对应的爆破振动速度即确定为爆破振动安全控制标准。结果表明,基岩振动速度和塔基的最大倾斜度(偏移量)呈现明显的正相关关系,振动速度越大,输电铁塔的最大偏移量越大,但最大偏移量的增长速度逐渐减小,输电铁塔的变形在小范围内容易发生,但到一定范围时,由于结构约束的特征,抵抗变形的能力增强。根据前文的计算结果,输电铁塔的最大倾斜度为0.0045,当最大偏移量取该值时,爆破振动速度为21.6cm/s。需要说明是由于爆破的动力响应是一个动态响应,因此输电铁塔出现最大偏移量的持续时间非常短,并不是持续出现较大变形,同时在动态条件下,岩体的强度参数相比准静态有一定增大,因此综合以上两方面的原因,爆破振动安全控制标准的确定有一定的保守因素,从爆破安全控制的角度,是有利的。虽然此次计算的结果为21.6cm/s,再考虑1.2的安全系数,建议的爆破振动安全控制标准为18cm/s。因此综合以上计算结果,从输电铁塔本身的安全角度,由于钢材本身的强度很高,其爆破振动的允许值较高。输电铁塔基础混凝土及其粘结段的爆破振动控制标准:通过以上相同的方法,通过改变不同的计算参数,在塔基位置产生不同的动力扰动,基于多次试算,得到最大拉应力与爆破振动速度的对应关系,认为当最大拉应力超过该处的抗拉强度时,对应的振动速度即为爆破振动安全控制标准。结果显示在输电铁塔基础以及粘结段位置,拉应力峰值和压应力峰值较为接近,但由于混凝土抗拉强度以及抗压强度的差别,因此在输电铁塔基础以及粘结段往往是由爆破应力波导致的拉破坏,压破坏的可能性比较小。从爆破振动控制的安全性角度来讲,应当取几个对象控制标准的最小值作为高压线塔附近爆破施工的安全控制标准,才能保证整个结构的安全。计算结果表明该值在8.5cm/s左右,工程中通常考虑一定的安全系数,因此给出了安全系数分别为1.2和1.5时的爆破振动控制标准取值,考虑2.0的安全系数时,高压线塔基的爆破振动安全控制标准在5cm/s以内。下文在爆破最大单响药量的确定中将以安全系数为1.5时的爆破振动安全标准作为参考值,振动控制标准取5.7cm/s。爆破飞石控制措施:控制爆破飞石方向:控制最小抵抗线方向在爆破台阶的侧面;通过在炮孔内堵塞长度为1-1.2倍最小抵抗线长度的堵塞材料,能够保证爆破飞石不会从孔口部位冲出。堵塞材料为粘土,逐层捣实,能够确保堵塞长度和堵塞质量;清渣爆破,爆破前必须清理工作面,包括表面浮土、植物、碎石渣等;爆破区表面覆盖,在可能条件下,对爆区加以覆盖来防止飞石,对于重要建筑物可采用保护性防护,将被保护建筑直接用防护材料、木板、竹帘、草袋覆盖起来比直接覆盖在爆区防护效果更好。在高压线两侧区域一定范围内,必须采取相应的覆盖防护措施。如在高压线两侧50m范围内,特别是在高压线正下方的爆破区域,应采用加强防护措施,爆区表面盖钢板、沙袋、钢丝网;50-100m范围内,应在爆区表面覆盖沙袋、钢丝网;100m范围外可采取沙袋防护等措施,具体的防护措施尚需结合道路开挖情况进行详细设计。爆破滚石控制措施:在防护建筑物周围建筑一道有一定高度、宽度的挡墙,对少量滚石进行阻挡;最后在防护建筑物基础支撑周围堆放一定数量的沙袋,可防止极少量爆破滚石对需防护建筑物造成破坏。爆破振动控制措施:爆破振动控制的途径主要通过采用合理的爆破参数、装药结构、爆破起爆顺序及抵抗线方向,选取合适的分段延迟时间,来控制爆破振动的强度。采用毫秒微差起爆技术,控制最大单响药量若岩性和爆破场地给定,在确定的允许质点峰值振动速度和给定爆心距r条件下,控制质点峰值振动速度的最有效方法为通过采用毫秒微差起爆技术,控制最大单响药量。被保护建筑物的允许临界振动速度确定后,可合理确定一次爆破最大用药量。当设计药量大于该值而又没有其他降振措施时,则必须分次爆破,控制一次爆破的炸药量。将一次爆破药量分成多段微差起爆,使得爆破地震速度峰值减小为受单响最大药量控制。在总装药量及其它条件相同的情况下,微差起爆的振动强度要比齐发爆破降低1/3-2/3,分段越多,降振效果越好。而单位炸药消耗量,是爆破设计中计算炸药量的另一个非常重要的参数,它除对保证爆破效果起决定作用外,还影响着爆破振动的强度。过大的炸药单耗,会使爆破振动和空气冲击波增大,并引起岩块过度移动或抛掷。相反,炸药单耗过小,也会由于延迟和减小从自由面反射回来的拉伸波效应,从而使爆破振动增大。最优的炸药单耗,要通过现场测试和长期实践来确定。为更有效的降低爆破振动,在雷管段别排列时,可考虑前排适当减少炮孔数,而后排又能适当增加炮孔数,这样不仅能使爆破振动控制在要求的范围内,而且还能使爆破规模尽可能扩大,满足爆破生产的要求。合理选择炮孔孔径;采用不耦合装药结构。另外,在工程实践中,为了防止主爆孔爆破诱发的振动对保留岩体产生破坏,常常在主爆孔和轮廓爆破孔(预裂爆破或光面爆破)之间设置缓冲孔。缓冲孔的钻孔直径同主爆孔一样,但其单孔药量较主爆孔降低30-50%。而缓冲孔爆破产生的质点峰值振动速度仅为主爆孔爆破产生的质点峰值振动速度的15-35%。可见,采用不耦合装药结构,可有效降低爆破振动。合理选用微差间隔时间:选取合理的微差间隔时间,可以防止不同段间爆破振动的叠加。爆破测试结果表明,起爆时差大于3t(t为主振相周期)时,各次爆破振动波是独立的而不会叠加。在总药量相同条件下,分段延时间隔爆破比齐发爆破的振速可降低30-60%,降低程度视间隔时间、持发段数、爆破类型和爆破条件的不同而有差异。如果引爆时差等于t/2时,对降振效果最佳,由于相互干扰使振幅减小。爆破孔网参数设计要合理,确保使炸药均匀地分布在被爆岩体中,防止能量过于集中,达到减小爆破振动强度之目的。要求选取的孔网参数达到如下要求:炮孔密集系数要尽量大于1;采用大孔距小排距布孔方式,使炮孔间距与排距之比在2左右;减少炮孔超深;炮孔孔口堵塞长度要合理,防止孔口药量集中;采用孔内间隔装药;当孔深很大,单孔装药量大于最大段药量时,可采用孔内微差与孔外微差结合的办法。当然也可以采用“半台阶”爆破法,即台阶高度降低一半,孔深、单孔装药量和最大地震速度均下降。采用塑料导爆管微差起爆网路,严格控制单段起爆药量,从而确保爆破产生的振动不会对铁塔产生破坏影响。同时在施工过程中,在铁塔基础及房屋基础布置振动监测点,全程监测爆破振动影响,以科学评价爆破影响程度。空气冲击波防护措施:(1)采用先进的毫秒微差爆破技术来削弱空气冲击波的强度。实践证明,采用排间微差间隔时间为15ms-100ms的深孔微差爆破技术效果最佳。(2)精确地钻孔可以保持设计抵抗线均匀,防止因钻孔位偏斜使爆炸物从钻孔薄弱部位过早泄漏而产生较强冲击波。(3)对孔口段加强堵塞及保证堵塞质量,能降低冲击波的强度影响。实践证明,掩盖物或堵塞物用砂(沙)比用致密的岩土好;堵塞用水比用固体好;固体中又以粗粒料比细粒料为好,也可用钻孔岩屑堵塞。(4)对岩体的地质弱面给以补强来扼制冲击波的产生渠道。钻孔装药时,难免遇上岩体弱面,诸如节理、裂隙和夹层等,一旦爆炸有可能沿其弱面产生漏气滋生空气冲击波,为此,应当给上述弱面作补强处理,或者减少这些部位的装药量来控制冲击波的产生。(5)在控制爆破中,还可采用木柱或竹杆作支架,草帘、荆笆等作覆盖物架设成的防护排架,它对冲击波具有反射、导向和缓冲作用,因此可以较好地起到削弱空气冲击波的作用,一般单排就可降低冲击波强度30%-50%左右。防护排架的尺寸依据被保护对象而定,而其强度则由冲击波强度、被保护对象的抗冲击波能力及其重要性而定。其形状一般为人字形,迎爆面与地面的夹角应比背面与地面夹角大,一般为60°-75°。为延缓防护排架在冲击波作用下的位移时间和增强其刚度,其支柱脚应埋入地下0.3m以上。对重点保护对象,可架设双排或多排支架,排间距为4-6m。除上述空气冲击波控制措施外,还可在爆源上加覆盖物,如盖装砂或草袋,或盖胶管帘、废轮胎帘、胶皮帘等覆盖物。爆破噪声控制措施:严格堵塞炮孔和加强覆盖,也可大大减弱爆破噪声。爆破施工安全防护措施线路选择:路线布置上有条件路段尽量采用绕避高压线、居民区的方案,必须通过高压线时,要保证与高压线、铁塔的平面及竖向净空要求。路线靠近铁塔处,平面上保证边坡开口线距离塔基20m,高程上尽量与塔基一致,减少开挖。塔基位于道路上方时,道路尽量以填方形式通过,避免开挖。塔基位于道路下方时,道路在纵断面设计上应提升高程,以减小开挖,减少爆破。爆破振动安全设施当高压线塔距爆源很近时,可在爆源周边设置一条预裂减振带或钻凿不装药的防振孔。预裂孔或防振孔可以是一排,也可以是多排。但介质为土层时,可以开挖预裂沟,预裂沟宽以施工方便为前提,并尽可能深一些,以超过主药包药量位置50cm为好。本发明还设置有爆破安全监测系统:爆破监测设计应紧密结合各开挖区的施工方法、需保护物的结构形式和进度进行,区分不同开挖及其特点、针对其重点保护部位进行监测布置;监测应分主次,突出重点,兼顾一般;仪器测量与人工巡查相结合。施工期爆破安全监测应遵循以下原则:以安全监测的反馈分析为主,及时调整爆破参数和施工工艺,确保施工质量和边坡的安全。监测应贯穿施工开挖全过程,应对爆破进行跟踪监测满足监测数量和测次的要求。测点布置应突出重点(高压线塔)以及重要民用和公用建筑物。监测仪器频响及量程应满足要求,稳定可靠,监测方法应简便快速。质点运动参数监测:以质点振动速度监测为主,加速度监测为辅。在分析监测成果的基础上,对试验获得的控制标准进一步验证或修订,随着爆破开挖部位的改变,并对爆破振动预报进行修正。动力参数监测:必要时对爆破产生的噪声进行监测。巡视检查:对爆破效果进行宏观调查。测试范围至少达到60m,在与爆源不同距离处后冲向(可现场依据爆源与防护目标的相对位置而定)布置5测点,每点测试竖直向、水平径向和水平切向三个方向的传感器,进行质点振动速度、频率测试。为获取爆破振动的衰减传播规律的测点,按指数分布布置在传播方向的直线上。采用回归方法统计分析计算地震波传播规律,给出相应的衰减系数k和衰减指数α。每部位前期测试1至2次后统计出爆破振动传播规律,后期常规监测中补充监测资料对爆破振动传播规律进行修正,以提高预报的正确性。对需保护目标周边一定范围内(范围根据爆破振动传播规律测试结果确定)规模爆破进行监测,每次在民房、高压线塔基等的基础部位布置2-3个常规振动监测点,每点测试竖直向、水平径向和水平切向三个方向的传感器,进行质点振动速度、频率测试。同时进行爆破前后宏观调查。对实测运动参数应利用通用程序进行波分析,得出最大峰值振动速度(必要时给出加速度峰值),并对波形进行谱分析给出主振频率。对实测动力参数应利用通用程序进行波形分析,得出最大爆破噪声,并对是否超限进行评价。将实测参数与巡视检查结果进行对比分析,对原有设计标准的适应性进行分析。对爆破监测采用的传感器频带范围要求较严格,采用常规监测系统难以满足要求,不能测到真实的爆破震动。本工程应采用先进和数字式监测设备对重要爆破、重点部位爆破时的关键部位进行爆破实时监测。具有物联网实时传输功能的ybj-iii远程微型动态记录仪和各种传感器形成一个无线传感器网络,通过gprs或者3g网络技术,将采集到的信号依托互联网无线传输到爆破管理信息平台的数据中心,实现爆破监测管理、爆破振动传播规律统计分析和爆破安全评价。该系统可选定监测数据自动统计分析提出爆破振动传播规律,供爆破安全控制资料库调用,并依据爆破安全控制标准及实测资料进行安全评价,上传监测简报,同时具有自动评估和预警功能。该信息系统可实现实测资料实时上传,项目相关人员(根据需求设置权限)可通过手机或计算机实时查询监测简报或实测资料。进场开始监测30天即可上线运行,并根据委托方要求进行适当调整。根据本工程爆破安全监测特点,对于局部重点关注位置,宜采用目前世界上最先进的minimateplus爆破微型测试系统,该系统可以同时在同一观测点测试3个方向的爆破震动速度(含时程曲线)及爆破噪声,此外,还可提供峰值加速度、峰值位移以及频率——峰值震动速度曲线,可以记录300次不同时刻的爆破震动。测点将依据爆源位置不同而不同,初步确定选用3套minimateplus爆破微型测试系统,实测数据手动上传至信息管理系统。采用具有物联网实时传输功能的ybj-iii远程微型动态记录仪和各种传感器形成一个无线传感器网络,每次爆破时即可将采集的爆破振动信号传输至电脑中,这样可以实现该区域爆破施工振动的持续监测,同时可以编制相关的接口程序,将爆破振动测试结果实时发送至相关人员的手机中。当前第1页12
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