赣龙铁路新龙门隧道临近既有隧道爆破施工衬砌结构安全评价咨询报告

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赣龙铁路新龙门隧道临近既有隧道爆破施工衬砌结构安全评价咨询报告（完整版）资料(可以直接使用，可编辑优秀版资料，欢迎下载）赣龙铁路新龙门隧道临近既有隧道爆破施工衬砌结构安全评价咨询报告四川交大工程检测咨询2021.6项目名称：新龙门隧道临近既有隧道爆破施工衬砌结构安全评价咨询委托单位：中铁五局赣龙铁路GL-5标工程指挥部承担单位：四川交大工程检测咨询项目负责人：报告编制人：报告审核人：四川交大工程检测咨询二O一四年六月十五日目录1问题提出 11.1既有隧道 11.2新龙门隧道 21.3两隧道关系 31.4提出问题 32近接隧道工程的爆破影响研究现状 32.1爆炸理论 42.2隧道爆破技术 62.3近接隧道工程爆破影响 83临近既有隧道施工安全评估理论基础 93.1评估依据 93.2爆破振动评定标准 93.3振动影响评估办法 104类似工程经验对比 134.1既有铁路隧道类似工程 134.2既有公路隧道类似工程 134.3类似工程参数汇总 145本工程临近既有隧道施工安全评估 145.1采用评估办法及计算参数选取 145.2本工程振动控制标准 155.3本工程允许最大段药量分析 165.4小结 176结论及建议 176.1结论 176.2建议 187隧道安全评价业绩 198公司资质 208.1资质证书 208.2计量认证证书 27赣龙铁路新龙门隧道临近既有隧道爆破安全评估报告1问题提出1.1既有隧道①工程情况既有赣龙铁路龙门隧道中心里程DK237+886，隧道全长723m，该隧道采用III级薄型衬砌支护共330m，二次衬砌厚度为30cm，建筑材料为C20素混凝土；采用IV级薄型衬砌支护共154m，二次衬砌厚度40cm，建筑材料为C20素混凝土；采用V级薄型衬砌支护239m，二次衬砌厚度为45cm，建筑材料C20素混凝土；既有龙门隧道运营情况良好，未发现有二衬掉块、渗漏水等病害。②地质情况a.DK273+525~DK273+950段表层为砂粘土夹碎砾石，灰褐色，硬塑，厚0～4m；碎石土，褐黄色，中密，稍湿，厚0～8.0m；下伏基岩为石英砂砾岩，页岩夹砾岩浅黄色夹白色，极严重风化～颇重风化。岩层产状87∠70，地下水不发育。b.DK273+950~DK274+010段为断层破碎带，为断层泥夹角砾，胶结较差。产状168∠80°。c.DK274+010~DK274+220段表层为砂粘土、粘土，褐红色，硬塑，厚2m左右；下为泥页岩，极严重～颇重风化。产状110∠30°，地下水微发育。d.DK274+220~DK274+247断层破碎带，为断层泥夹角砾，杂色，胶结较差。③围岩分级既有赣龙铁路龙门隧道围岩分级情况见表1所示。表1既有线龙门隧道围岩分级列表序号里程段落段落长度（m）围岩级别备注起始里程终止里程1DK273+525DK273+58519Ⅴ2DK273+585DK273+61081Ⅳ3DK273+610DK273+950105Ⅲ4DK273+950DK274+01060Ⅴ5DK274+010DK274+15075Ⅳ6DK274+150DK274+247179Ⅴ④衬砌缺陷根据既有龙门隧道衬砌无损检测报告，得其缺陷见表2。表2既有线龙门隧道缺陷统计序号缺陷部位里程长度(m)缺陷类型深度影响范围（cm）备注1拱顶DK287+255~DK287+2583衬砌背后空洞42~552左边墙DK287+260~DK287+2644衬砌背后不密实23~363拱顶DK287+286~DK287+2882衬砌背后不密实25~354右边墙DK287+320~DK287+3222衬砌背后不密实33~465拱顶DK287+526~DK287+5282衬砌背后空洞30~416拱顶DK287+669~DK287+6712衬砌背后空洞25~34合计151.2新龙门隧道新建龙门隧道位于福建省龙岩市新罗区境内，全长705m，隧道进出口里程分别为：DK269+945~DK270+650。该隧道为时速200km客货共线铁路双线隧道，隧道内线间距为4.4m。新龙门隧道全长705m，进口端位于福建省龙岩市新罗区境内，临近居民区，交通较为方便。隧区属剥蚀低丘地貌，进口段地势陡峭，山体植被发育。隧道进口里程DK269+945，中心里程DK270+297.5。隧道进口及洞身分别位于直线上，洞内坡度为下坡，坡度为13‰、12.9‰。隧道内铺设有砟轨道。隧道围岩主要以Ⅳ、Ⅴ级围岩为主，隧道围岩级别划分见表3。表3新龙门隧道围岩级别划分序号里程段落段落长度（m）围岩级别开挖方式起始里程终止里程1DK269+945DK269+96419Ⅴ人工配合机械开挖2DK269+964DK270+04581Ⅴ人工配合机械辅助部分松动爆破3DK270+045DK270+150105Ⅳ人工配合机械辅助部分松动爆破4DK270+150DK270+21060Ⅲ微震爆破5DK270+210DK270+28575Ⅳ人工配合机械辅助部分松动爆破6DK270+285DK270+464179Ⅴ人工配合机械辅助部分松动爆破7DK270+464DK270+52056Ⅴ人工配合机械辅助部分松动爆破8DK270+520DK270+57360Ⅴ人工配合机械辅助部分松动爆破9DK270+573DK270+62340Ⅴ人工配合机械辅助部分松动爆破10DK270+623DK270+64030Ⅴ人工配合机械开挖隧道Ⅴ级围岩地段采用四部CD法及三台阶临时仰拱法人工配合机械机械辅助部分松动爆破开挖开挖，辅以超前支护，新奥法施工，开挖循环进尺控制在0.6m以内。Ⅳ级围岩地段采用三台阶人工配合机械辅助部分松动爆破开挖，辅以超前支护，新奥法施工，开挖循环进尺控制在1m。Ⅲ级围岩采用弱爆破根据监测结果及时调整爆破措施。通过初步统计计算，隧道爆破方量约为74600m3。1.3两隧道关系新龙门隧道与既有赣龙线龙门隧道基本平行，新建龙门隧道位于既有龙门隧道左侧，线间距为28~32m；两隧道最小净距为19.19m，最大净距为21.93m。两座隧道平面位置如图1所示。图1新龙门隧道与既有龙门隧道平面位置关系1.4提出问题隧道开挖爆破时会产生有害效应，即爆破时引起的振动对爆区附近保护对象（既有隧道、文物、建筑物等）可能产生的有害影响。对于新龙门隧道开挖宽度约14m、开挖高度约12m的断面，若采用常规的爆破开挖，势必会造成对既有龙门隧道衬砌结构的影响、甚至破坏。所以，对于本实际工程，必须采取有效对策措施（减小开挖断面、缩短开挖进尺），运用控制爆破技术（有用分段爆破、微差控制爆破），使两隧道间的距离“大于”爆破振动安全允许距离，从而达到减小新龙门隧道爆破施工对既有赣龙铁路龙门隧道影响的目的。2近接隧道工程的爆破影响研究现状研究近接隧道工程的爆破振动影响，首先得对爆炸理论、隧道爆破技术的发展有必要的了解。2.1爆炸理论1）炸药爆炸炸药爆炸是一个化学变化过程，它具有三个基本特征，即过程的放热性、过程的高速度和产生大量气体产物。这三个条件称为炸药爆炸的三要素，三者互相联系，缺一不可。炸药化学变化的基本形式可以分为热分解、燃烧和爆轰。三者在性质上各不相同，但它们有着紧密联系，炸药的热分解在一定条件下可以转变为炸药的燃烧，而炸药的燃烧在一定条件下又能转变为炸药的爆轰。2）爆破理论现有的爆破理论认为，埋入无限岩石中的炸药爆炸后，将在岩石中形成以装药为中心的由近及远的不同破坏区域，依次称为压碎区、裂隙区和弹性震动区，如图2所示。在压碎区，岩石受到的爆炸载荷的加载率最高，且载荷值远远大于其压缩强度，另外压缩区紧邻炸药，因而还受到爆炸气体的高温高压作用。压缩区的范围大小应利用考虑应变率效应的3向应力条件下的材料压缩破坏准则求解。在压缩区之外，岩石中的爆炸载荷小于岩石的抗压强度，但是岩石径向受压还要产生环向拉伸应力。岩石的拉伸强度远小于其抗压强度，因此切向拉伸应力极可能大于岩石的抗拉强度，使岩石产生径向拉伸破坏。根据切向应力不小于岩石动态抗拉强度的条件，可以确定岩石中的裂隙区范围。在裂隙区外面，岩石中的爆炸应力波己经衰减到很小，这时岩石不产生任何明显的破坏，一般认为这一区域的岩石只产生弹性震动，因而称这一范围为震动区。图2无限岩石中炸药的爆破作用1-扩大空腔；2-压碎区；3-裂隙区；4-震动区；-空腔半径；-压碎区半径；-裂隙区半径3）力学过程对岩石爆破的力学过程进行数学描述面临两方面的问题：一是引起岩石破坏的载荷作用形式。一般认为爆炸载荷有两种作用形式，即应力波的动作用和爆生气体的准静态作用，目前普遍接受的观点是，岩石的爆破破坏是由应力波的动作用和爆生气体的准静态作用共同造成的，而且认为爆破过程中哪一种起主要作用，取决于岩石的波阻抗，高阻抗岩石中应力波起主要作用，低阻抗岩石中爆生气体起主要作用，均质岩石中应力波起主要作用，而完整性不好、裂隙发育的岩石中爆生气体起主要作用。但是，截止目前，还没有综合考虑两种爆破作用的爆破理论模型。另一是在爆炸载荷作用下，岩石的破坏准则形式。随着人们对岩石爆破过程的深入，依次有3种岩石的破坏准则，即弹性破坏准则、断裂破坏准则和损伤破坏准则。弹性破坏准则认为岩石是均质的，岩石的破坏是其中的应力超过应力极限所致，在此之前岩石是弹性的。断裂破坏准则认为，岩石中含有裂纹，当岩石中裂纹尖端的应力强度因子大于岩石材料的断裂韧性时，裂纹扩展，引起岩石发生破坏。损伤破坏准则认为，岩石中含有大量的缺陷，称为损伤。岩石的破坏是应力作用下损伤增长和不断积累的结果。损伤破坏准则能够比较真实地反映岩石的爆破破坏过程，在当前的岩石爆破理论研究中得到了广泛应用，但其表述形式较前两种破坏准则复杂。4）自由面对爆破效果的影响当存在自由面时，入射到自由表面的压缩波经反射会形成拉伸波。这些反射回来的拉伸波将与入射压缩波的后续部分相互作用，其结果有可能在邻近自由表面附近造成拉应力，如果所形成的拉应力满足某种动态的断裂准则，则将在该处引起材料破坏，裂口足够大时，整块的裂片便会携带着其中的动量而飞离。这种由压应力波在自由表面反射造成的动态断裂称为剥落或层裂，飞出的裂片称为痂片。层裂的发生还在于大多数工程材料的拉伸强度低于其压缩强度。最早发现并研究这种动态剥落现象的是Hopkinson，因此也称这种破坏为Hopkinson破裂。在层裂过程中，在第一层层裂出现的同时，也形成了新的自由表面，继续入射的压力脉冲将在此新的自由表面上反射，从而有可能造成第二层层裂，以此类推，在一定条件下会形成多层层裂，产生一系列的痂片。在多层层裂时，裂片厚度将逐次增厚。当压缩应力波向由两个自由面相交构成的角部传播时，两自由面所反射的拉伸应力波相遇时也将形成拉应力而导致断裂（角裂），如图3所示。图3反射应力波造成的角裂如果两个压缩应力波在自由面反射形成的拉伸应力波在中心相遇，可能造成心裂，如图4所示。层裂、角裂和心裂等都与应力波的反射现象有关，统称为反射断裂。图4反射应力波造成的心裂2.2隧道爆破技术1）隧道光面爆破技术的试验与发展50年代初期，经过瑞典的Hgchorpe、Dahlborg在一个地下建筑工程中的试验；硝化甘油公司物理研究所和斯托霍姆港务局合作的一些岩石试验；Langefors和Lundborg的树脂玻璃模型试验；瑞典皇家要塞管理处，硝化甘油公司与阿特拉斯公司类似的试验等，都分别得到了一些有关光面爆破技术的初步结论。同时，研制出最初的光面爆破专用炸药。所以，光面爆破首先是在地下工程施工中，配合实验室模型试验研究，得到应用和发展起来的。从60年代初期开始，在实验室模型试验和现场施工经验的基础上建立的光面爆破和预裂爆破技术，得到了更加广泛的推广。光面爆破和预裂爆破技术的研究也相应地逐渐深入，与这些爆破技术相关的岩石爆炸力学、爆破机理、爆破方法对围岩稳定性的影响等方面的研究，都取得了很大进展。2）我国的光面爆破技术及减振爆破技术60年代中期，光面爆破预裂爆破新技术开始在铁路边坡进行试验和应用，后又引伸到铁路隧道进行试验，首先是于1966年在蜜蜂箐2#隧道出口进行光面爆破试验，后来逐渐试验补充完善。至1974年，铁路隧道施工中，采用光面爆破技术就比较成熟了。光面爆破的应用，促使了开挖方案的改进，后来有了正台阶全断面开挖法，改善了开挖工作的条件。70年代后期，光面爆破技术又在普济隧道得到了新发展。80年代，下坑隧道软岩进行半断面微台阶开挖的科研工作取得了经验，推进了隧道钻爆技术的发展及新技术的推广应用。80年代初，在成渝线金家岩隧道第一次获得了软岩大断面光面爆破试验的成功相继在南岭特浅埋软岩隧道进行半断面开挖光面爆破技术的理论研究，并于l981年，在双线铁路雷公尖隧道硬岩深孔(5m)全断面(100m2图5安康线隧道光爆效果图6合武客运专线大别山隧道光爆效果20世纪90年代，自西安安康铁路开始，光面爆破技术已趋於成熟，并成为了工程建设管理中的强制性考核项目。而且大多数施工单位，经过一段时间的努力，都取得了很好的爆破效果（图5、图6）。90年代，随着国民经济的发展，基础建设得到长足发展，进而出现大量的地下近接工程。该类工程除了要保证工程质量和进度外，还必须减少或消除对既有结构或建筑物的影响、确保施工区周围的人员和建筑物的安全，因而必须要控制爆破振动，控制爆破振动的隧道爆破通常也可称为微振动爆破技术；施工过程中，还须对受振动影响范围内的既有结构和建筑物进行施工安全监测，以及时反馈数据，修改没计，指导施工。内昆铁路盐津1号隧道下穿盐津县城国税局七层办公大楼时采用减振爆破技术，得以安全通过国税局大楼，开创了铁路建设史上高楼底下近距离修建隧道的先河，为以后我国城市地下工程建设提供了科学依据。3）定向断裂爆破技术在特殊岩石条件（裂隙发育或低强度等）下，为了有效地保护围岩，减少或避免巷道超挖，有效控制井巷爆破效果，在光面爆破、预裂爆破等周边爆破技术的基础上发展了岩石定向断裂爆破技术。该技术采用特殊方法，在周边炮孔之间的连线方向上首先形成初始裂纹，为炮孔爆破裂纹的形成定向。初始定向裂纹在炮孔内爆炸载荷作用下扩展，形成孔间贯通裂纹，从而达到提高周边光面爆破效果的目的。根据炮孔壁上初始裂纹形成机制和方式的不同，岩石定向断裂爆破大体上分为3类，即切槽孔岩石定向断裂爆破、聚能药包岩石定向断裂爆破和切缝药包岩石定向断裂爆破，如图7。图7岩石定向断裂控制爆破中定向裂纹的形成a—机械方法形成定向裂纹；b—爆炸聚能流形成定向裂纹；c—局部受压形成定向裂纹2.3近接隧道工程爆破影响随着国家西部大开发战略的深入，客运专线铁路已全面展开及高速公路的继续加大投资，我国的山岭隧道工程将在较长一段时间占据相当份量的建筑市场份额。和TBM法相比，钻爆法具有以下优点：①适用范围广，基本上适合所有的山岭隧道工程；②设备资源投人少，施工准备期短；③围岩及地质变化后能及时调整；④施工组织管理相对单纯。鉴于我国目前还处于社会主义初级阶段，劳动力相对便宜和科学技术不够发达的这一特点，采用钻爆法施工将是近期及较长一段时间山岭隧道的主要施工方法。在采用钻爆法施工的近接隧道工程中，要求在新建隧道临近既有隧道施工时，除了要保证新建隧道的工程质量和进度外，还必须减少或消除对既有隧道的影响、确保施工区周围的人员和既有隧道的安全。目前，针对出现的各种地下工程近接施工的爆破影响已有一定程度的个案研究：阳生权等基于小净距公路隧道二期工程爆破震动安全监测，通过质点振动速度峰值与主振频率分析，展开了基于小净距公路隧道的爆破震动观测与研究，得出相应的质点振动速度峰值衰减经验公式及v-（，其中为最大一段药量，kg；R为爆心至测点的距离，m）关系曲线。张学民等基于数值模拟和现场试验，分析了层状岩体中采用钻爆法修建近距离双线隧道的爆破振动响应。对于既有隧道，迎爆侧墙处的振动速度和反射拉应力最大，振动速度具有很强的方向效应，隧道径向振动速度大于切向振动速度，径向振动速度对既有隧道和新建隧道围岩的损伤起主导作用；采用上下台阶开挖时，上台阶爆破冲击波对既有隧道的影响比下台阶显著；新建隧道爆破时，振动速度随着与爆源距离的增大成非线性减小。毕继红等运用有限元的基本理论，采用ANSYS软件对既有隧道受邻近隧道爆破震动影响进行研究。既有隧道迎爆侧边墙振速最大；围岩越稳固，振速越小；当间距小于1倍隧道直径时，隧道衬砌的振速会超过允许值；围岩的振速与至爆源距离的关系是非线性的。姚勇等结合都－汶高速公路董家山隧道小净距段的实际情况，应用数值模拟方法，对小净距段在爆破荷载作用下的相互影响问题进行了研究。隧道爆破施工中应对迎爆侧进行重点监控，采用合理的开挖和加固方式将有效降低爆破施工对先建隧道的不利影响。彭道富等根据实测资料，运用统计回归方法，进行近距离爆破对隧道周边振动场分布影响的分析，得到了最大振动速度出现在隧道迎爆侧的墙壁和拱部，墙脚点振动速度较小；爆源越近，迎爆侧与背爆侧振动反差越大。比例距离越大，隧道周边的振动峰值速度分布越趋于均匀；爆破夹制作用越大，邻近隧道产生的爆破振动越大；岩体越坚硬完整，振动峰值衰减越慢。并提出了增加起爆段别，减小单段爆炸药量，增加空孔，改善临空面，减小夹制作用等降低爆破振动的措施。李云鹏等从爆破施工的特点入手，对小间距隧道在采用典型双侧导坑法时的爆破施工动力效应进行了数值模拟研究，给出了爆破施工在已有洞室周边产生的动力效应的一般规律，指出在爆破开挖影响区以内，合理确定已有洞室二次衬砌施作时间的重要性，并给出了爆破施工对既有洞室稳定性影响较大的关键开挖位置。爆破动载荷对小间距隧道围岩稳定性的影响主要表现为爆炸应力波造成围岩临空面的反射拉伸破坏，破坏较严重的是已有洞室的迎爆墙、拱脚、拱顶等部位。逄焕东等根据开挖、爆破和机车运行的实际情况建立数学模型，对爆破地震和火车运行安全的相互影响进行了分析，对泰山抽水蓄能电站工程项目中有2条直径约为10m的引水隧洞下穿京沪铁路进行了安全评估。3临近既有隧道施工安全评估理论基础3.1评估依据（1）赣龙铁路扩能改造工程新龙门隧道施工图；（2）既有赣龙线赣州至龙岩段龙门隧道施工图；（3）《爆破安全规程》(GB6722-2021)；（4）《铁路隧道监控量测技术规程》(TB10121-2007)；（5）《铁路隧道工程施工安全技术规程》（TB10304-2021）；（6）赣龙铁路GL-5标段隧道工程新龙门隧道爆破专项方案；（7）建赣龙铁路扩能改造工程GL-5标新龙门隧道临近既有龙门隧道爆破振动监测方案；（8）国家及地方关于安全生产和环境保护等方面的法律法规；（9）新龙门隧道临近既有隧道爆破施工安全评估合同。3.2爆破振动评定标准评价爆破作业对不同类型建（构）筑物、设施设备和其他保护对象的振动影响，应采用不同的安全判据和允许标准。对地面建筑物、电站（厂）中心控制室设备、隧道与巷道、岩石高边坡和新浇大体积混凝土的爆破振动判据，采用保护对象所在地基础质点峰值振动速度和主振频率。安全允许标准如表4。表4爆破振动安全允许标准序号保护对象类别安全允许质点振动速度V，cm/sf≤10Hz>10Hzf≤50Hzf＞50Hz1土窑洞、土坯房、毛石房屋0.15～0.450.45～0.90.9～1.52一般民用建筑物1.5～2.02.0～2.52.5～3.03工业和商业建筑物2.5～3.53.5～4.54.2～5.04一般古建筑与古迹0.1～0.20.2～0.30.3～0.55运行中的水电站及发电厂中心控制室设备0.5～0.60.6～0.70.7～0.96水工隧洞7～88～1010～157交通隧道10～1212～1515～208矿山巷道15～1818～2520～309永久性岩石高边坡5～98～1210～1510新浇大体积混凝土（C20）：龄期:初凝～3d龄期:3d～7d龄期:7d～28d1.5～2.03.0～4.07.0～8.02.0～2.54.0～5.08.0～10.02.5～3.05.0～7.010.0～12注1：表中质点振动速度为三分量中的最大值；振动频率为主振频率；注2：频率范围根据现场实测波形确定或按如下数据选取:硐室爆破f<20Hz；露天深孔爆破f=10～60Hz；露天浅孔爆破f=40～100Hz；地下深孔爆破f=30～100Hz；地下浅孔爆破f=60～300Hz；注3：爆破振动监测应同时测定质点振动相互垂直的三个分量。按上表选定隧道安全允许质点振速时，应综合考虑隧道结构的重要性、围岩级别、隧道结构健全度、隧道尺寸、埋深大小、爆源方向、周边环境等。3.3振动影响评估办法1）理论研究Blair和Duvall(1954)以及Duvall和Petkof(1959)把爆破地震波强度与炸药量同爆心距结合起来。在远处，他们把柱状装药假设成为球对称，并对装药量进行1/3次方的修正。Ambraseys和Hendron(1968)以及Dowding(1971)在研究中得到了同样的结果。从此以后，在建立爆破地震波的公式的时候，人们就加入了比例距离这一项。通常把质点速度作为震动的特征参数，在球形装药的假设下有如下质点峰值速度与比例距离的关系见（3-1）式：（3-1）式中：v为质点峰值速度，R为距离，Q为最大装药量，K，n为经验系数。对于圆柱状装药，当装药尺寸对震动有影响时，公式中药量的指数应为1/2次方。Dvine(1962)和Duvall(1963)给出了如下形式的经验公式（3-2）：（3-2）上述的两个公式在与爆破有关的领域中得到了广泛的应用。其他的研究者如Shoop和Daemen(1963)、Ateweel等(1965)以及Homberg和Persson(1978)，没有把装药考虑成某种对称形式，而直接采用（3-3）式：（3-3）式中，K、a和b是经验系数，可通过爆破现场的回归分析得到。在离爆源相对较近处，在上式中还应考虑装药几何尺寸的影响，通过沿装药长度的积分可得公式（3-4）：（3-4）式中，为线性装药单位的药量(kg·m-1)，常数K=700，a=0.7，b=1.5，ν的单位以mm.s-1表示。瑞士的研究者们，LangerforsU、Kilhstrom和Gustafsson(1963)等人最先用（3-5）式来预报峰值速度：（3-5）还有Lundborg(1977)，在分析美国矿务局的实验数据的基础上得（3-6）式的规律如下：（3-6）并给出如下方程：Just和Free(1980)，在研究控制爆破的监测数据的基础之上得出（3-7）式的规律：（3-7）该公式中假设体波占主导地位，并以发散波的形式存在。GhostA和DaemenJ.K.(1983)考虑了质点速度v衰减的非弹性吸收的指数衰减规律，对于不同波形其衰减规律不同，它们分别表示如下：A、波占主要成份，地表的质点速度有：（3-8）B、面波占主要成份，地表的质点速度有：（3-9）C、瑞利波占主要成份，地表的质点速度有：（3-10）公式3-8～3-10中，a为与爆破方式、场地有关的衰减指数，药量Q的指数根据装药形状取不同的值，球形取1/3次方，柱状装药取1/2次方。Ghosh和Daemen(1985)建议将统计学的有关原理引入爆破质点峰值震速衰减规律中，通过回归分析相关系数和标准差等特性参数来确定最优的拟合公式。国内在这方面的研究起步较晚，但也取得了一定的成绩。比如卢文波(1996)通过对一标定点在单孔起爆时测试的震动波形来预测常规爆破在该控制点引起的震动场，并由该单孔爆破震动波形推断出其它爆破震动控制点的爆破震动模拟场。周同龄、李玉寿(1997)根据萨氏公式没有考虑高程对爆破震动波传递的影响的缺点，提出了一个反应高程变化的爆破震动的修正公式（3-11），如下：（3-11）式中，q为只与高程有关的系数，VD为由萨氏公式求得的震动速度(即水平地形的震动速度)。王仲琦、宁建国、赵衡阳、挥寿榕等(2000)研究了挡墙对远场爆炸效应的影响，并主要计算了防护挡墙距离爆心不同距离时，爆炸冲击波对远场的作用及其影响。2）应用研究国内爆破工作者主要集中在两个方面：一方面是对爆破振动效应的模拟，多以前苏联学者萨道夫斯基提出的经验公式进行拟合：V⊥=K(Q1/3/R)α；另一方面主要集中在爆破振动破坏标准上，采取最大质点垂直振动速度作为破坏判别指标，拟合公式中以峰值质点振动速度V⊥、最大一段起爆药量Q，以及传播距离R为参变量。4类似工程经验对比4.1既有铁路隧道类似工程1）株六铁路复线关寨1#隧道基本平行于既有隧道，既有隧道为一条三线大跨的车站隧道，复线隧道与既有隧道的内边墙的最小距离为7m。复线隧道长为512m，最大埋深为50m。岩层为厚层的三叠系灰岩，节理不发育，地下水不发育。按铁路隧道围岩分类标准，除洞口外大部分为I～II级。在复线隧道的施工中，为了减少爆破对既有隧道的影响，采用正台阶法开挖。上台阶用光面爆破法爆破，下台阶用预裂爆破法爆破。既有隧道为直墙式，跨度为20m，爆源离直墙的距离为10m，距底板7m。炸药为2号岩石炸药，在实际施工中，局部地段最大一次起爆药量达到25kg。最大速度：迎爆侧22cm/s，背爆侧0.3cm/s，拱部1.9cm/s。2）襄胡二线新刘家沟隧道进口右邻既有隧道花果隧道DZK123+902～DZK124+020段距离既有隧道较近，最小线间距仅为11m，新建隧道右侧开挖线与既有线衬砌外侧最小距离为4.95m，新建隧道的爆破对既有隧道临近开挖隧道侧边墙影响最大，在左边墙测点处，质点最大振速为4.489cm/s。建议每次爆破装药量不要超过总装药量69.8kg，最大段装药量12.35kg，以保证既有隧道结构的稳定安全和正常运营。3）新建库鲁塔格隧道位于既有库鲁塔格隧道右侧，线间距22m，净间距15m，隧道起讫里程为DyK438+881～DyK442+013，全长3132m，为单线隧道，与既有隧道长度相等且平行设置。最大爆速出现在前三段的频率大，因此为了降低最大爆破振动速度，对掏槽位置的单段起爆药量进行控制，调整单段装药量。使掏槽位置的单段起爆装药量均<7.5kg。4.2既有公路隧道类似工程1）2021年泉厦高速公路开始进行了拓宽，苏厝、山头隧道就为该拓宽项目中的两条扩建短隧道。隧道扩建方案为在原高速公路两座隧道之间新建一两车道隧道，并在原左线隧道的左侧另新建一两车道隧道形成四洞小净距隧道群。原隧道采用三心圆曲墙式复合式衬砌，净宽约为12m，净高7.3m。原隧道衬砌表面存在较多的裂缝，但均为环向裂缝，基本无纵向裂缝；新扩建隧道采用单心圆曲墙式复合式衬砌，净宽为12m，净高7.8m。相邻两隧道之间中夹岩柱体最小厚度只有5.5m。开挖过程中，爆破围岩对相邻原隧道产生影响，设计要求在施工中严格控制爆破震动，要求波速不大于10cm/s。2）某一既有隧道一侧修建新隧道，两隧道净距为15.8~30.6m，最小净距位于隧道进口，隧道净距从进口到出口逐渐增大，新建隧道位于直线上。既有隧道通车运营至今已超过十年"新建隧道施工之前，业主委托当地质检站对既有隧道进行了安全检测，发现既有隧道部分地段已经出现渗水，衬砌开裂等病害。隧道衬砌两侧边墙裂缝较少，但是拱顶开裂相对严重，有多条纵向、斜向和环向裂缝将衬砌切割。对于交通隧道，规范规定安全允许振速为10～20cm/s，为了保证既有隧道安全，一般取下限值。同时考虑的既有隧道衬砌出现的安全隐患，对允许振速乘以0.8的折减系数，即为衬砌安全预警值。对上台阶爆破总共进行27次监测，监测数据显示，爆破振速0～5cm/s的有3次，所占比例为11.1%；爆破振速5～8cm/s的有12次，所占比例为44.4%；爆破振速8～10cm/s的有10次，所占比例为37.0%；爆破振速10cm/s以上的有2次，所占比例为7.4%。4.3类似工程参数汇总根据以上所列5个类似工程，列出关键参数见表5所示。表5类似工程关键参数汇总表序号工程名称最小距离(m)振速标准(cm/s)最大单段药量(kg)监测振速(cm/s)备注1株六铁路复线关寨1#隧道7/2522迎爆侧振速2襄胡二线新刘家沟隧道4.95/12.354.4893新建库鲁塔格隧道15/<7.5/4泉厦高速苏厝、山头隧道5.510//5一既有隧道一侧修建新隧道15.8~30.68/>102次/37次5本工程临近既有隧道施工安全评估5.1采用评估办法及计算参数选取（1）评估办法本评估中，根据《爆破安全规程》(GB6722-2021)，按前苏联学者萨道夫斯基提出的经验公式（见式5-1），计算爆破振动安全允许距离。（5-1）式中：R——爆破振动安全允许距离，m；Q——炸药量，齐发爆破为总药量，延时爆破为最大单段药量，kg；V——保护对象所在地安全允许质点振速，cm/s。K，α——与爆破点至保护对象间的地形、地质条件有关的系数和衰减指数，应通过现场试验确定；在无试验数据的条件下，可参考表6选取。表6爆区不同岩性的K、α值岩性Kα坚硬岩石50～1501.3～1.5中硬岩石150～2501.5～1.8软岩石250～3501.8～2.0（2）计算参数选取本工程目前未施工，暂时无试验数据，K，α计算参数暂时按表6取值。新龙门隧道围岩级别为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级，并Ⅳ、Ⅴ级围岩为主，各段参数选取见表7。表7不同围岩级别分段的K、α取值序号里程围岩级别围岩岩性Kα备注1DK269+945~DK270+150IV、V基岩为石英砂岩夹泥质粉砂岩，全风化呈砂土状，强风化呈碎块状，弱风化岩体破碎，节理发育软岩石3001.92DK270+150~DK270+210III岩性为石英岩夹泥质粉砂岩，强风化~弱风化，强风化呈碎块状，弱风化层岩体较完整中硬岩石2001.653DK270+210~DK270+485IV、V洞身围岩为石英砂岩夹泥质粉砂岩互层，强风化呈碎块状，岩体破碎软岩石3001.94DK270+485V发育一断层破碎带，主要为断层泥夹角砾，岩体破碎，节理发育软岩石3502.0前后各10m5DK270+485~DK270+640V洞身围岩为泥质粉砂岩，全风化~强风化，全风化呈土状，强风化呈碎块状，其下为粉砂岩、炭质粉砂岩、泥质页岩，强风化，呈碎块状，节理裂隙发育软岩石3001.95.2本工程振动控制标准（1）由已有爆破振动监测成果，主频遍布在100Hz以内，但大多分布在10～50Hz之间，再根据《爆破安全规程》(GB6722-2021)，可取12～15cm/s作为既有龙门隧道的振动速度控制标准，选取12cm/s作为规范选取控制标准。（2）根据《新龙门隧道设计图》图号赣龙扩施（隧）变-88-02-1设计说明中第五点中第2小点要求，振动速度值以不超过5cm/s为宜。5.3本工程允许最大段药量分析根据4.1节的评估办法和选取参数、4.2节的控制标准，计算得沿新龙门隧道纵向每50m一个考察截面的最大药量及最大进尺见表8、9所示。表8以5cm/s控制标准的最大段药量及最大进尺序号里程围岩级别Kα距离(m)控制标准(cm/s)最大段药量(kg)掏槽分段数(段)掏槽单位药量(kg/m3)掏槽面积(m2)进尺长度(m)备注1DK269+945V3001.921.93516.432161.351.522DK269+995V3001.921.74516.002161.351.483DK270+045IV3001.921.54515.562161.351.444DK270+095IV3001.921.35515.162161.351.405DK270+145IV3001.921.16514.762161.351.376DK270+195III2001.6520.96511.252161.351.047DK270+245IV3001.920.77513.952161.351.298DK270+295V3001.920.58513.572161.351.269DK270+345V3001.920.39513.202161.351.2210DK270+395V3001.920.19512.822161.351.1911DK270+445V3001.920.00512.462161.351.1512DK270+495V3502.019.81513.272161.351.2313DK270+545V3001.919.61511.742161.351.0914DK270+595V3001.919.42511.412161.351.06注：1）表中计算的K，α值根据本工程地质及规范选取。在工程实施过程中，应对不同围岩级别段落分段由爆破振动监测结果进行反算，求得各段真实的K，α值。2）计算最大进尺时，因掏槽起爆振动最大，故暂按掏横槽确定进尺。计算中，根据相关资料得掏槽一般是掏出150cm*90cm的空腔、掏槽的单位药量为16kg/m3）距离是指新龙门隧道与大致平行的既有隧道间在该里程处净距。由表可知，5cm/s控制标准时，最大段药量范围为11.41~16.43kg，按计算暂定参数并分2段掏槽起爆，进尺长度可取1.06~1.52m。表9以12序号里程围岩级别Kα距离(m)控制标准(cm/s)最大段药量(kg)掏槽分段数(段)掏槽单位药量(kg/m3)掏槽面积(m2)进尺长度(m)备注1DK269+945V3001.921.931265.443164.492.732DK269+995V3001.921.741263.753164.492.663DK270+045IV3001.921.541262.013164.492.594DK270+095IV3001.921.351260.383164.492.525DK270+145IV3001.921.161258.793164.492.466DK270+195III2001.6520.961255.293164.492.317DK270+245IV3001.920.771255.603164.492.328DK270+295V3001.920.581254.083164.492.269DK270+345V3001.920.391252.603164.492.2010DK270+395V3001.920.191251.073164.492.1311DK270+445V3001.920.001249.643164.492.0712DK270+495V3502.019.811249.353164.492.0613DK270+545V3001.919.611246.793164.491.9514DK270+595V3001.919.421245.443164.491.90注：1）计算最大进尺时，因掏槽起爆振动最大，故暂按掏横槽确定进尺。计算中，根据相关资料得掏槽一般是掏出272cm*165cm的空腔、掏槽的单位药量为16kg/m2）其余同上表。由表可知，12cm/s控制标准时，最大段药量范围为45.44～65.44kg，按计算暂定参数并分3段掏槽起爆，进尺长度可取1.905.4小结1）根据第4节工程类比分析知，本工程采用5cm/s的振速标准可确保既有龙门隧道的结构安全和运营安全。2）根据规范及爆破振动主频，可取既有龙门隧道的振速标准为12cm/s。综合考虑结构健全度后，选取5cm/s作为既有龙门隧道的振速控制标准（设计标准），可减小或避免本隧道受到新龙门隧道爆破施工的不利影响。3）5cm/s的设计控制标准时，最大段药量范围为11.41~16.43kg，按计算暂定参数并分2段掏槽起爆，进尺长度可取1.06~1.52m。4）12cm/s控制标准时，最大段药量范围为45.44～65.44kg，按计算暂定参数并分3段掏槽起爆，进尺长度可取1.90~2.73m。6结论及建议6.1结论1）通过理论计算及工程类比得到：当新建龙门隧道与既有龙门隧道净距为21.93m时，新建龙门隧道爆破最大单段装药量小于16.43kg时，既有龙门隧道的最大振动速度可控制在5cm/s以内，满足《爆破安全规程》(GB6722-2021)中的爆破振动安全允许距离；当新建龙门隧道与既有龙门隧道净距为19.42m时，新建龙门隧道爆破最大单段装药量小于11.41kg时，既有龙门隧道的最大振动速度同样可控制在5cm/s以内，满足《爆破安全规程》(GB6722-2021)中的爆破振动安全允许距离；既有龙门隧道的结构安全不受影响。2）5cm/s的设计控制标准时，最大段药量范围为11.41~16.43kg，按计算暂定参数并分2段掏槽起爆，进尺长度可取1.06~1.52m。6.2建议1）按5cm/s的设计控制标准，最大段药量范围为11.41~16.43kg，进尺长度可取1.06~1.52m；2）工程实施爆破参数，需要根据爆破实验及爆破振动监测结果，反算K、α参数实际值，并根据实验的掏槽爆破设计参数，重新确定实施的最大段药量及进尺长度；3）建议委托具有资质的第三方监测单位，进行施工全过程的爆破振动监测，以确保既有龙门隧道结构安全及运营安全；4）成立由业主、工务段、第三方监测单位、监理单位、施工单位等单位相关人员组成的工作协调小组，以便开展爆破作业时的相互沟通、爆破振动监测和事故应急处理等工作。

7隧道安全评价业绩部分类似工程（隧道安全评价）业绩表序号项目名称委托单位时间备注1云南省盐津县白水江三级电站引水隧洞下穿既有内昆铁路手扒岩隧道爆破施工安全评估云南省盐津县发电公司2004.72国电大渡河深溪沟电站运碴隧道下穿成昆铁路长河坝车站安全评估国电大渡河流域水电开发2004.103邻近成昆铁路渡口支线二坪子隧道施工隧道加固措施优化研究报告攀枝花煤矸石发电有限责任公司2005.64埃岱矿区弃碴对成昆线岩岱隧道近接影响预测与安全评估报告四川宏达有色金属2005.95重庆绕城高速公路施家梁隧道上穿遂渝铁路新龙凤隧道交叉近接施工安全评估重庆高速公路发展有限责任公司垫利分公司2005.76新马电站取水口下穿成昆铁引水隧洞结构安全评估报告成都铁路勘测设计院2005.127红井子铁路隧道上穿引黄输水管道安全评估铁道第三勘察设计院2007.68越西县团结水电站引水隧洞下穿成昆铁路越西2号隧道安全评估报告越西县星光电力开发有限责任公司2007.89重庆轨道交通一号线（朝天门～沙坪坝段）马家岩～小龙坎区间下穿梨菜铁路小龙坎隧道安全评估报告重庆轨道公司2007.1210长白线框构地道桥下穿高限速铁路安全评估沈阳铁道设计院2021.311新建龙翔隧道在施工中和运营中对既有广大线浴龙山隧道及既有大丽线新浴龙山隧道影响，并对既有隧道进行安全评估中铁第五勘察设计院集团2021.9

8公司资质8.1资质证书

8.2计量认证证书新建铁路成都至贵阳线乐山至贵阳段CGZQSG—8标老房子隧道高瓦斯专项供电方案复核：中铁十六局集团成贵铁路CGZQSG—8标三分部2021年2月老房子隧道供电方案一、编制依据：1、《铁路瓦斯隧道技术规范》；2、《煤矿安全规程》；3、《施工现场临时用电安全技术规范》；4、《老房子隧道设计说明》；5、《老房子隧道实施性施工组织设计》二、瓦斯隧道供配电系统设计（一）供电方案老房子隧道供电线路以10KV电力线为主，由石林变电站架设至洞口，备用发电机为辅。在洞口设置配电房，并设置备用发电站一座。隧道洞内采用双回路供电，一路为10kv线路，在洞内转换为380v供设备用电；另一路为自备发电机输出。当变电站供电线路有故障停电时，自备发电线路可以马上切换投入使用。从而确保供电的稳定连续性，保证在施工过程中洞内通风、瓦斯监测及照明用电不间断。为了解决长隧道供电电压降大的问题，当隧道进口施工长度大于600m后，采用聚乙烯绝缘钢带铠装护套防爆电缆，10KV高压进洞，洞内设置630KVA和315KVA移动防爆变压器各1台，跟随衬砌台车向前移动，满足洞内施工用电，保证供电距离不大于500m。本工程主要用电为空压机房、混凝土拌合站、钢筋加工场、洞内初支支护、衬砌、有轨运输用电以及现场生活用电。根据洞内施工用电需要，在洞口处设置1000KVA、800KVA变压器各一台。为保证施工用电不间断及在未通电前施工用电，备300KW发电机三台，要同厂家同型号，同时并网发电。正洞（1）开挖600m内，用MY0.38/0.66-3*120+1煤矿专用阻燃铜芯软电缆，经专用隔爆接线盒连接后分四路引出：一路供模板台车及附近所有用电设备，一路供掌子面所有用电设备，一路供有轨运输用电设备，另一路供移动变压器附近及向洞口方向的所有用电设备。（2）开挖600m后，用10KVYJLV22-3*50mm2高压电缆沿洞璧悬挂敷设，引入洞内KBSZY-630/315KVA-10/0.4KV移动式隔爆变压器，降压后分四移动变压器中性点不接地。内低压配电电缆全部采用煤矿用铜芯阻燃橡套软电缆，配电开关全部采用具有煤安（MA）认证的隔爆开关。在变压器出来的总隔爆开关处安装一台总捡漏继电器，在四路供电电缆线路中各安装一台分路总隔爆开关和分路捡漏继电器,以确保安全用电。2、平行导坑（1）开挖600m内，用MY0.38/0.66-3*120+1煤矿专用阻燃铜芯软电缆，经专用隔爆接线盒连接后分三路引出：一路供掌子面所有用电设备，一路供有轨运输用电设备，另一路供移动变压器附近及向洞口方向的所有用电设备。（2）开挖600m后，用10KVYJLV22-3*50mm2高压电缆沿洞璧悬挂敷设，引入洞内KBSZY-630/315KVA-10/0.4KV移动式隔爆变压器，降压后分三移动变压器中性点不接地。内低压配电电缆全部采用煤矿用铜芯阻燃橡套软电缆，配电开关全部采用具有煤安（MA）认证的隔爆开关。在变压器出来的总隔爆开关处安装一台总捡漏继电器，在三路供电电缆线路中各安装一台分路总隔爆开关和分路捡漏继电器,以确保安全用电。（二）变压器容量计算1、正洞、平导洞内洞口设备容量计算：主要用电设备清单如下:用电设备名称数量(台)功率合计功率(Pe)KW备注轴流通风机6220KW1320KW一级负荷射流风机436KW144KW一级负荷扒渣机3160KW480KW电瓶车1018KW180KW梭式矿车1018KW180KW空压机10132KW1320KW砼输送泵190KW90KW模板台车116.5KW16.5KW轨道式罐车618KW108KW注浆机25.5KW11KW湿喷机37.5KW22.5KW电焊机715KW105KW照明35KW35KW一级负荷合计3977KW根据施工现场实际用电特点，按需要系数法计算用电负荷。根据经验值需要系数KC选0.65；机械效率η取0.9；功率因数cosφ取0.85变压器的总容量为：S=KC×∑P/（η×cosφ）=0.65×3977/（0.9×0.85）=3379(KVA)2、抽水、生活区变压器容量计算：主要用电设备清单如下:用电设备名称数量(台)功率及其它参数合计功率(Pe)KW备注抽水机117KW380V17KW生活区1125KW220V125KW小型机具45KW45KW合计187KW需要系数KC选0.65，机械效率η取0.9，功率因数cosφ为0.85，变压器的总容量为：S=KC×∑P/（η×cosφ）=0.65×187/（0.9×0.85）=158(KVA)根据计算结果和公司设备资源情况，考虑到综合利用，变压器选择为1000KVA+800KVA的变压器，630KVA+315KVA的移动变压器。（三）备用电源根据施工实际情况,备用发电机组选择三台300KW发电机并网运行。（四）照明用电:照明用电计算:进口隧道施工长度为平导3696m,正洞4142m,合计7838米,根据现场实际情况,每隔10米设矿用防爆灯一只,防爆灯型号为:DGS-127-100,功率为:100W/只，即隧道内固定敷设的照明用电约80KW，洞内模板台车及撑子面开挖平台处采用矿用4KVA隔爆干式变压器将电压降为安全电压36V,固定敷设照明。故照明用电量合计约105KW。照明主电缆选型:选用型号为:MY0.38/0.66-2×10。（五）防爆电器接线图正洞防爆电器接线图（六）供配电系统设备材料配置如下:供配电系统设备材料配置表序号设备名称规格型号单位数量备注1变压器S11M-1000KVA台12变压器S11M-800KVA台13进线柜GGD面24出线柜GGD面25电容补偿柜GGD面26发电机并列运行柜GGD面17发电机300KW台38隔爆变压器KBSZY-630台1洞内移动变电站9隔爆变压器KBSZY-315台1洞内移动变电站1010KV隔爆开关PBG4050/10台211隔爆开关KBZ-400/380台2洞内主开关12检漏继电器JJB-660/380只913隔爆开关QBD-350/380台7洞内分路总开关14隔爆开关QBD-200/380台7洞内分路总开关15隔爆开关QBC-225/380台2砼输送泵16隔爆开关QBC-80/380台1017隔爆开关QBC-40/380台218隔爆开关QBC-30/380台219手控隔爆开关CHBS-11/380台720阻燃电缆MY0.38/0.66-3*70+1米800阻燃电缆MY0.38/0.66-3*50+1米20021阻燃电缆MY0.38/0.66-3*25+1米30022阻燃电缆MY0.38/0.66-3*16+1米40023双色PE线MBV25㎜2米18002410KV铠装电缆YJLV22-3×50-8.7/15KV米150025矿用防爆灯DGS-60/127只25026灯炮100W/220V只40027灯炮100W/127V只20028灯炮100W/36V只20029阻燃电缆MY0.38/0.66-2*2.5米2800照明用30钢丝绳Ф3米2800照明用31花线1.5㎜2卷2照明灯内用32瓷接头尖型个100照明灯内用33瓷接头大型个100照明灯内用34防爆照明变压器BKC3KVA只4平台、齐头用35隔爆型接线盒BHD2-400A/4T只636隔爆型接线盒BHD2-400A/3T只837隔爆型接线盒BHD2-200A/4T只1038隔爆型接线盒BHD-100A/4T只1039隔爆型接线盒BHD-60A/4T只1040隔爆型插销KBC1-16只1041双电源互锁开关GWS-400-10KV套142双电源转换柜1500A台1三、保证瓦斯隧道安全用电的技术措施1、供电系统与隧道瓦斯监控系统联锁控制：根据相关规定，瓦斯隧道施工洞内供电必须做到“三专”、“两闭锁”即：专用变压器，专用开关，专用供电线路，瓦斯浓度超标时与供电的闭锁及压入式通风的风机与洞内供电的闭锁。因此，高瓦斯工区和瓦斯突出工区内的主通风机、局部通风机、射流风机和洞内与之相应的工作面的电气设备，必须与瓦斯监控系统进行风电、瓦电闭锁，当通风机停止运转时，应能立即自动切断局部通风机供风区段的一切电源。2、接地保护系统：根据规定，瓦斯工区内的配电变压器严禁中性点直接接地，严禁由洞外中性点直接接地的变压器或发电机直接向瓦斯隧道供电。瓦斯隧道必须采用独立的接地保护系统。因此，本隧道的接地保护系统系统设计采用MBVS-25mm2黄/绿双色PE接地保护线，从洞口集中接地处向洞内架设，洞内每200米施做重复接地，洞口的集中接地与洞内的重复接地处的接地电阻不得大于1.5Ω。洞内重复接地极使用厚度不小于6mm面积不小于0.7m2的镀锌钢板，可安装在洞内积水坑、水沟或预留洞室内。专用保护接地线不允许断线且不允许安装任何开关，洞内36V以上的和由于绝缘损坏可能带有危险电压的电气设备的金属外壳、构架等，都必须与专用保护接地线可靠连接，其接地网上任何一保护接地点的接地电阻值不得大于2Ω。3、设置捡漏继电器：低压馈电线路上，必须装设能自动切断漏电线路的检漏装置：1）施工现场的总隔爆开关至分路隔爆开关设置两级捡漏继电器，两级捡漏继电器的额定漏电动作电流和额定漏电动作时间应作合理配合，使之具有分级保护的功能。2）捡漏继电器应装设在总电源隔爆断路器的负荷侧和分路隔爆开关的负荷侧。3）捡漏继电器的选择应符合先行国家标准《剩余电流动作保护器的一般要求》GB6829和《漏电保护器安全和运行的要求》GB13955的规定，额定漏电动作电流应不大于15mA，额定漏电动作时间应小于0.1s。4）与总电源隔爆断路器配合的的捡漏继电器的额定漏电动作电流应大于30mA，额定漏电动作时间应大于0.1s，但其额定漏电动作电流与额定漏电动作时间的乘积不应大于30mA·s。4、防雷接地：为了防止雷电波及隧道内引起瓦斯爆炸，所有进洞线路，包括动力电缆、照明电缆、瓦斯监控系统电缆及通信电缆均需在洞口安装避雷器。因此，在各种电缆向洞内敷设时，必须严格执行本规定，安装与其相配套的氧化锌避雷器，洞口的防雷接地电阻不得超过2欧姆且要定期检查测试。进洞的其它风、水管线也必须在洞口处与专用保护接地极进行连接，以防雷电和静电传入洞内。5、备用电源：根据有关规定，高瓦斯隧道主扇供电应配置两套电源，隧道内采用双电源线路，其电源线上不得分接隧道以外的任何负载。为保证隧道通风、照明及监测系统等一级负荷供电，在公用电网停电10分钟内，启动三台发电机组供给一级负荷用电。6、电气设备防爆性能的检查与处置：1）各种电气设备和施工机械的防爆安全性能，必须经专职人员检查，确认合格后方可允许进洞使用。2）防爆性能失效的电气设备，应立即处理或更换。3)非专职电气值班人员，不得擅自操作电气设备。电气操作必须使用专用工具。7、瓦斯工区内低压动力电缆的选用应符合下列规定：1）固定敷设的电缆采用铠装聚氯乙烯电缆或不延燃橡套电缆；2）移动式或手持式电气设备的电缆，应采用专用的不延燃橡套电缆；3）开挖面的电缆必须采用铜芯软电缆。4）瓦斯工区内固定敷设的照明、通信、信号和控制用的电缆应采用不延燃橡套电缆或矿用塑料电缆。8、电缆的敷设应符合下列规定：1)照明电缆及灯应使用钢索悬挂;2)电缆悬挂点间的距离，在正洞、平行导坑内不得大于3m；3)高、低压电力电缆敷设在同一侧时，其间距应大于0.1m。高压与高压、低压与低压电缆间的距离不得小于0.05m。4）洞内电缆与电气设备连接，必须使用与电气设备的防爆性能相符合的防爆型的连接盒。电缆芯线必须使用齿形压线板或线鼻子与电气设备连接。9、瓦斯工区照明灯具的选用，应符合下列规定：1)已衬砌地段的固定照明灯具，可采用EXdⅡ型防爆照明灯；2)开挖工作面附近的固定照明灯具，必须采用EXdⅠ型矿用防爆照明灯；3)移动照明必须使用矿灯。10、使用安全电压：安全电压指不戴任何防护设备，接触时对人体各部位不造成任何损害的电压。因此，在洞内各种平台上和未施做二衬地段使用36V安全电压的隔爆照明器。成洞地段的照明、手持式电气设备的额定电压和信号装置的额定供电电压使用220V。远距离控制线路的额定电压使用36V。11、洞内电气设备的设置按如下原则执行：1）配电系统设置总隔爆开关、分隔爆开关、单台设备的隔爆开关，实行三级配电。设置配电系统应使三相负荷平衡。220V或380V单相用电设备接入220/380V三相四线系统或单相照明线路电流大于30A时，应采用220/380V三相四线制供电。2）动力隔爆开关与照明隔爆开关分别设置，照明线路接线要接在动力隔爆开关的上侧。3）总隔爆开关应设置在靠近电源区域，分隔爆开关设置在用电设备或负荷相对集中的区域，分隔爆开关与单台设备的隔爆开关的距离不得超过30m，隔爆开关与其控制的固定式用电设备的水平距离不应超过3m。4）每台用电设备必须有各自专用的隔爆开关，禁止用同一个隔爆开关直接控制二台及二台以上用电设备（含插座）。5）隔爆开关不得装设在易受外来固体物撞击、强烈振动、液体浸溅及热源烘烤的场所。否则，应予清除或做防护处理。隔爆开关周围应有足够两人同时工作的空间和通道，其周围不得堆放任何有碍操作、维修的物品。6）隔爆开关要放置在洞内其它机械设备不易碰撞的地方，要设立警示标记或警示灯。12、电工及用电人员必须符合以下要求：1）电工必须经过按国家现行标准和瓦斯隧道安全施工专项培训经考核合格后，持证上岗工作；其他用电人员必须通过相关安全教育培训和技术交底，考核合格后方可上岗工作。2）安装、巡检、维修或拆除临时用电设备和线路，必须由电工完成，并应有人监护。电工的技术水平与技能必须与瓦斯隧道电气设备的技术复杂性相适应，且必须经过本瓦斯隧道用电安全专项培训，熟悉所使用的各种防爆配电设备的技术性能和故障处理方法。3）各类用电人员应掌握瓦斯隧道安全用电基本知识和所用设备的性能，并应符合下列规定：a使用电气设备前必须按规定穿戴和配备好相应的劳动防护用品，并应检查电气装置和保护设施，严紧设备带“缺陷”运转；b保管和维护所用设备，发现问题及时报告解决；c暂时停用设备的隔爆开关必须分断电源侧隔离开关。d移动电气设备时，必须经电工切断电源并做妥善处理后进行。13、电气设备的使用与维护:1）必须具有电气系统接线图，隔爆开关应有名称、用途和分路标记。2）隔爆开关应由专人负责。3）隔爆开关应每月进行一次检查和维修。检查、维修人员必须是专业电工。检查、维修时必须按规定穿、戴绝缘鞋、手套，必须使用电工绝缘工具，并应做检查、维修工作记录。4）对隔爆开关进行定期维修、检查时，必须将其前一级相应的电源隔离开关分闸断电，并悬挂写有“禁止合闸、有人工作”的停电标志牌，严禁带电作业。5）隔爆开关必须按照下列顺序操作：送电操作顺序为：总隔爆开关→分隔爆开关→设备隔爆开关；停电操作顺序为：设备隔爆开关→分隔爆开关→总隔爆开关。但出现电气故障的紧急情况时可除外。6）施工现场停止作业1小时以上时，应将动力隔爆开关断电上锁。7）隔爆开关内不得放置任何杂物，并应保持清洁。8）隔爆开关内不得随意挂接其他用电设备。9）隔爆开关内的电器配置和接线严禁随意改动。熔断器的熔体更换时，严禁用不符合原规格的熔体代替。捡漏继电器每天使用前应启动漏电试验按钮试跳一次，试跳不正常时严禁继续使用。10）隔爆开关的进线和出线严禁承受外力，严禁与金属尖锐断口、强腐蚀介质和易燃易爆物接触。四、安全用电组织措施：1、建立瓦斯隧道用电施工组织设计和安全用电技术措施的编制、审批制度，并建立相应的技术档案。2、建立技术交底制度向专业电工、各类用电人员介绍瓦斯隧道临时用电施工组织设计和安全用电技术措施的总体意图、技术内容和注意事项，并应在技术交底文字资料上履行交底人和被交底人的签字手续，注明交底日期。3、建立安全检测制度从瓦斯隧道临时用电工程竣工开始，定期对临时用电工程进行检测，主要内容是：接地电阻值，电气设备绝缘电阻值，捡漏继电器动作参数等，以监视临时用电工程是否安全可靠，并做好检测记录。4、建立电气维修制度加强日常和定期维修工作，及时发现和消除隐患，并建立维修工作记录，记载维修时间、地点、设备、内容、技术措施、处理结果、维修人员、验收人员等。5、建立工程拆除制度工程竣工后，临时用电工程的拆除应有统一的组织和指挥，并须规定拆除时间、人员、程序、方法、注意事项和防护措施等。6、建立安全检查和评估制度设备与安全管理部门要按照瓦斯隧道相关安全技术规范的规定定期对现场用电安全情况进行检查评估。7、建立安全用电责任制对瓦斯隧道临时用电工程各部位的操作、监护、维修分片、分块、分机落实到人，并辅以必要的奖惩。8、建立安全教育和培训制度定期对专业电工和各类用电人员进行瓦斯隧道用电安全教育和考核，主要内容包括《矿山供电与井下照明实用技术全书》、《施工现场临时用电安全技术规范》，凡上岗人员必须持有劳动部门核发的上岗证书，严禁无证上岗。本项目XX站为京广线四等中间站，有到发线5条（含正线），存车线1条，站房设在上行方向左侧，车站北端站房同侧设小型货场1座，车站至货场联络线长约1.5km，货场共有各种站线11条，其中货物线6条、调车线3条及工务线1条。货场至厂区专用线长约1.43km，企业站按设计要求，设装卸线3股：萤石干粉装车线、XXXX装车线及氢氧化铝卸货线以及氟硅酸卸货线，装卸线有效长分别为168m、210m、96m。企业站通过铁路运输的危险化学品有：氢氧化铝、硫酸、纯碱、XXXX、氟硅酸(钠)，全年铁路运输总量为351440t。根据铁路专用线可研报告和通过对本项目建设地点的实际勘查，我们认为本项目铁路专用线存在如下危险有害因素：机车车辆伤害、机车车辆冲突脱轨危险、酸碱化学物质灼烫、坍塌、物体打击、触电、高处坠落、粉尘危害、中毒、噪声等，具体分析如下:1化学物质的危险、有害因素分析本项目铁路专用线在运输、装卸过程中涉及的危险化学品主要有硫酸、发烟硫酸、氟硅酸、氟硅酸钠和XXXX。上述物质的危险特性基本情况见表3-1。表3-1危险物质的种类及危险特性序号名称危险特性闪点(℃)爆炸极限(V%)稳定性危规号1硫酸本品助燃、有强烈的腐蚀性和吸水性//稳定810072发烟硫酸本品不燃，具强腐蚀性、强刺激性，可致人体灼伤//不稳定810063氟硅酸本品不燃，具强腐蚀性，可致人体灼伤//稳定810254氟硅酸钠不燃。与酸类反应，散发出腐蚀性和刺激性的氟化氢和四氟化硅气体。//稳定615145XXXX不燃。分解产物氟化氢有刺激性，可引起眼睛、呼吸道粘膜刺激症状//稳定61513上述各物质的危险、有害因素分析分别见表3-2～表3-6。1.1硫酸危险有害、因素分析表3-2硫酸危险、有害因素识别表标识中文名：硫酸英文名：sulfuricacid分子式：H2SO4分子量：98.08UN编号：1830危规号：81007RTECS号：/CAS号：7664-93-9理化性质性状：纯品为无色透明油状液体，无臭熔点/℃：10.5溶解性：与水混溶沸点/℃：330.0相对密度(水=1)：1.83饱和蒸汽压/kPa：0.13(145.8℃)相对密度(空气=1)：4临界温度/℃：/燃烧热(kJ/mol)：/临界压力/MPa：/最小引燃能量/mJ：/燃烧爆炸危险性燃烧性：本品助燃燃烧分解产物：氧化硫闪点/℃：/聚合危害：/爆炸极限(体积分数)：/稳定性：/自燃温度/℃：/禁忌物：碱、碱金属、水、强还原剂、易燃或可燃物危险特性：遇水大量放热,可发生沸溅。与易燃物(如苯)和可燃物(如糖、纤维素等)接触会发生剧烈反应，甚至引起燃烧。遇电石、高氯酸盐、雷酸盐、硝酸盐、苦味酸盐、金属粉末等猛烈反应，发生爆炸或燃烧。有强烈的腐蚀性和吸水性。灭火方法：消防人员必须穿全身耐酸碱消防服；避免水流冲击物品，以免遇水会放出大量热量发生喷溅而灼伤皮肤。灭火剂：干粉、二氧化碳、砂土毒性中国MAC(mg/m3)：2；前苏联MAC(mg/m3)：1TLVTN：ACGIH1mg/m3；TLVWN：ACGIH3mg/m3LD50：2140mg/kg(大鼠经口)；LC50：510mg/m3，2小时(大鼠吸入)；320mg/m3，2小时(小鼠吸入)对人体危害对皮肤、粘膜等组织有强烈的刺激和腐蚀作用。蒸气或雾可引起结膜炎、结膜水肿、角膜混浊，以致失明；引起呼吸道刺激，重者发生呼吸困难和肺水肿；高浓度引起喉痉挛或声门水肿而窒息死亡。口服后引起消化道烧伤以致溃疡形成；严重者可能有胃穿孔、腹膜炎、肾损害、休克等。皮肤灼伤轻者出现红斑、重者形成溃疡，愈后癍痕收缩影响功能。溅入眼内可造成灼伤，甚至角膜穿孔、全眼炎以至失明。慢性影响：牙齿酸蚀症、慢性支气管炎、肺气肿和肺硬化。急救皮肤接触：立即脱去污染的衣着，用大量流动清水冲洗至少15分钟。就医。眼睛接触：立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。食入：用水漱口，给饮牛奶或蛋清。就医。防护可能接触其烟雾时，佩戴自吸过滤式防毒面具(全面罩)或空气呼吸器。紧急事态抢救或撤离时，建议佩戴氧气呼吸器；穿橡胶耐酸碱服；戴橡胶耐酸碱手套；工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作完毕，淋浴更衣。单独存放被毒物污染的衣服，洗后备用。保持良好的卫生习惯。泄漏处理迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔离，严格限制出入。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防酸碱工作服。不要直接接触泄漏物。尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏：用砂土、干燥石灰或苏打灰混合。也可以用大量水冲洗，洗水稀释后放入废水系统。大量泄漏：构筑围堤或挖坑收容。用泵转移至槽车或专用收集器内，回收或运至废物处理场所处置。储运储存于阴凉、通风的库房。库温不超过35℃，相对湿度不超过85％。保持容器密封。应与易(可)燃物、还原剂、碱类、碱金属、食用化学品分开存放，切忌混储。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。1.2发烟硫酸危险有害、因素分析表3-3发烟硫酸危险、有害因素识别表标识中文名：发烟硫酸英文名：sulphuricacidfuming

、Oleum分子式：H2SO4.XSO3分子量：/UN编号：1831危规号：81006RTECS号：/CAS号：8014-95-7理化性质性状：无色或棕色油状稠厚的发烟液体，有强刺激臭熔点/℃：4.0溶解性：与水混溶沸点/℃：55相对密度(水=1)：1.99饱和蒸汽压/kPa：/相对密度(空气=1)：2.7临界温度/℃：/燃烧热(kJ/mol)：/临界压力/MPa：/最小引燃能量/mJ：/燃烧爆炸危险性燃烧性：本品不燃，具强腐蚀性、强刺激性，可致人体灼伤燃烧分解产物：氧化硫闪点/℃：/聚合危害：/爆炸极限(体积分数)：/稳定性：/自燃温度/℃：/禁忌物：碱类、易燃或可燃物、活性金属粉末、水、强还原剂危险特性：遇水大量放热,可发生沸溅。与易燃物(如苯)和可燃物(如糖、纤维素等)接触会发生剧烈反应，甚至引起燃烧。遇电石、高氯酸盐、雷酸盐、硝酸盐、苦味酸盐、金属粉末等猛烈反应，发生爆炸或燃烧。能与普通金属发生反应,放出氢气而与空气形成爆炸性混合物。有强烈的腐蚀性和吸水性。灭火方法：消防人员必须穿全身耐酸碱消防服。避免水流冲击物品，以免遇水会放出大量热量发生喷溅而灼伤皮肤。灭火剂：干粉、二氧化碳、砂土。毒性LD50：80mg/kg(大鼠经口)对人体危害对皮肤、粘膜等组织有强烈的刺激和腐蚀作用。蒸气或雾可引起结膜炎、结膜水肿、角膜混浊，以致失明；引起呼吸道刺激症状，重者发生呼吸困难和肺水肿；高浓度引起喉痉挛或声门水肿而死亡。口服后引起消化道的灼伤以致溃疡形成；严重者可能有胃穿孔、腹膜炎、肾损害、休克等。皮肤灼伤轻者出现红斑，重者形成溃疡，愈后瘢痕收缩影响功能。溅入眼内可造成灼伤，甚至角膜穿孔、全眼炎以至失明。慢性影响：牙齿酸蚀症、慢性支气管炎、肺气肿和肺硬化。急救皮肤接触：立即脱去污染的衣着，用大量流动清水冲洗至少15分钟。就医。眼睛接触：立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。食入：用水漱口，给饮牛奶或蛋清。就医。防护工程防护：密闭操作，注意通风。尽可能机械化、自动化。提供安全淋浴和洗眼设备。个体防护：可能接触其烟雾时，佩戴自吸过滤式防毒面具(全面罩)或空气呼吸器。紧急事态抢救或撤离时，建议佩戴氧气呼吸器。穿橡胶耐酸碱服。戴橡胶耐酸碱手套。其他：工作完毕