扒挪块隧道既有线段施工方案(改).doc

扒挪块隧道既有线段施工方案改建铁路贵昆线六盘水至沾益段增建第二线工程站前3标扒挪块荷马岭区间狮子口隧道加固施工计划编制： 审核： 审批： 中铁十三局集团有限公司六沾复线工程指挥部二00七年十月目 录一、编制说明- 2 -1.1编制依据- 2 -1.2编制原则- 2 -二、施工方案设计- 2 -2.1 施工项目- 2 -2.2 作业内容- 2 -2.3 地点和时间- 2 -2.4 影响范围- 2 -2.5 施工方案- 3 -2.5.1工程概况- 3 -2.5.2 狮子口隧道地质雷达探测- 4 -2.5.3新建隧道内的控爆施工- 7 -2.5.4既有隧道监控量测- 19 -2.5.5既有线隧道加固方案- 23 -三、施工组织设计- 28 -3.1施工人员- 28 -3.2机具设备准备- 29 -3.3物资准备及运输方式- 29 -3.3.1施工材料准备- 29 -3.4 既有线隧道加固工期安排- 30 -3.5安全管理制度及保证既有线施工安全措施- 30 -3.5.1 安全管理制度- 30 -3.5.2既有线施工安全管理- 32 -3.5.3既有线施工安全技术措施- 32 -3.5.4施工计划调度命令下达- 33 -3.6、既有隧道应急预案- 33 -3.6.1总则- 33 -3.6.2应急机构和职责- 34 -3.6.3事故报告和现场保护- 35 -3.6.4应急响应- 35 -3.6.5重要项目的应急措施- 36 -3.6.6既有隧道内发生险情应急预案- 36 -3.6.7对紧急事故采取的应变措施- 37 -一、编制说明1.1编制依据1、铁路工程施工规范、铁路工程施工质量验收标准。2、现场施工调查资料。3、设计文件。1.2编制原则1、保证运营线在施工时确保既有营运线安全畅通，不干扰运营线路。2、保证封锁点结束时运营线路正点开通，尽量减小对运营线路的干扰。二、施工方案设计2.1 施工项目扒挪块荷马岭区间狮子口隧道加固施工。2.2 作业内容既有线隧道钢拱架加固。2.3 地点和时间扒挪块荷马岭区间狮子口隧道，2007年12月1日2008年2月28日完成狮子口隧道加固施工，并达到验收条件。2.4 影响范围扒挪块荷马岭区间狮子口隧道，里程为K302+092K302+242。2.5 施工方案2.5.1工程概况改建铁路贵昆线六盘水至沾益段增建二线工程站前第3标段扒挪块隧道位于贵州省威宁县龙场镇境内，起迄里程DK288+830DK292+258,中心里程DK290+544，隧道全长3428m双线延米。该段处于陡峭的山体，地表岩溶不发育，仅见溶沟溶缝，隧道处于P1Q+M地层，岩性为灰岩夹白云质灰岩，隧道埋深小，未发现地下水露头，基本无水。既有隧道为电气化贵昆线狮子口隧道, 新建扒挪块隧道于DK292+115.3(K302+172)处上跨既有线狮子口隧道，夹角1750，两隧轨面高差24.35，衬砌外岩层净距约13.85。相对位置如图1、2所示。既有隧道已建成通车40多年，交叉处前后50范围既有隧道岩石坚固系数（f值）为45，单侧水沟直墙衬砌，材料为M75浆砌毛方石边墙，110级砼拱圈，该段衬砌厚度约40cm，资料未显示该段有坍方和溶洞，1985年全隧进行了注桨防水和局部衬砌补强整治。根据2003及2005年资料，全隧有5处5m衬砌混凝土老化，9处21m裂损，裂缝长度小于5m，宽度为2mm，严重滴渗水4处，合计30m。因此，为保证新建隧道的施工安全，又使既有隧道稳定，确保既有线行车安全，新建隧道施工时，需对爆破参数重新设计，进行控制爆破，最大限度的减小对既有线隧道的影响。图1 新建扒挪块隧道与既有线狮子口隧道平面相对位置图图2 新建扒挪块隧道与既有线狮子口隧道剖面相对位置图2.5.2 狮子口隧道地质雷达探测2.5.2.1目的要求地质雷达探测的目的为：1）查明隧道衬砌层厚度。2）查明隧道衬砌层中及衬砌层与围岩之间是否存在不密实带和空洞，并查明其存在的位置和规模。2.5.2.2技术标准地质雷达探测所执行的规程为：1、铁路工程物理勘探规程（TB10013-2004）。2、铁路隧道衬砌质量无损检测规程（TB10223-2004）。2.5.2.3地质雷达检测原理概述在工程质量检测中，由地质雷达的发射天线向被检测体内发射高频电磁波，当高频电磁波传至被检测体内两种不同介质的分界面（如：界面、空洞、不密实带等）时，由于两种介质的介电常数不同而使电磁波发生反射、折射，入射波、反射波和折射波的传播遵循反射定律和折射定律，反射波返回被检测体的表面，并由地质雷达的接收天线所接收，形成雷达图像。工作原理示意图见图3所示。图3 地质雷达工作原理示意图雷达图像包含了被检测体的丰富信息，根据雷达图像特征对被检测体（如：不密实带、空洞、反射界面等）进行定性判释，再根据式（1）可对被检测体的异常部位作定量解释。h=v*t/2.(1) 式中：v 电磁波在介质中的传播速度；t 电磁波从检测体表面传播至检测体中异常部位（或不同介质分界面）后反射回表面的双程时间；h 异常体（或不同介质分界面）深度。由于地质雷达法具有异常图像直观、工作效率及分辨率高等优点，因此，该方法广泛应用于工程质量检测中。2.5.2.4地质雷达检测前提条件根据现场试验及实测结果统计分析，衬砌层、回填层、隧道围岩和空洞的介电常数存在一定的差异，因此，工区具备地质雷达检测的地球物理前提。本次检测介电常数确定为8。2.5.2.5地质雷达探测1、测线布置在狮子口隧道的DK2305+072+272段，分别在左右边墙位置沿隧道轴线方向布置一条水平测线，测线高度为距轨面以上1.4米。2、仪器及参数在地质雷达检测工作中，采用美国地球物理测量系统公司（Geophysical Survey Systems Inc）制造的SIR-3000型地质雷达及400MHz高频屏蔽天线，以连续剖面记录方式采集数据，每5m作一个测量标记。为满足检测深度和精度的要求，记录长度为40ns，采样率为512样点数/扫描。 图4 雷达检测测线布置示意图2.5.2.6资料处理与解释1、资料处理采用“RADAN FOR WINDOWS NT”软件包对地质雷达原始数据进行处理。其处理流程为：数据传输文件编辑水平均衡数字滤波零点归位偏移处理能量均衡时深转换文件注释输出雷达深度剖面图。将雷达深度剖面图作为资料解释的基本图件。2、资料解释根据雷达深度剖面图上的反射波组、强能量团块分布和双曲线等特征，分别判释混凝土衬砌层厚度、不密实带和空洞。2.5.2.7检测结论1、各测线部位的衬砌层厚度详见成果图5。2、经过本次检测，未发现有空洞的存在，但是存在不密实带，不密实带的具体位置和规模详见成果图5所示。图5 地质雷达探测成果图2.5.3新建隧道内的控爆施工在新建隧道施工至新旧隧道影响段时，对新建隧道内的爆破施工，应进行必要的控制爆破施工，因此，控制爆破的振速是新建隧道开挖掘进的关键。2.5.3.1 振动安全控制基准要求随着国民经济的发展，越来越多的单线铁路改建为复线，由于受到地形地质条件的制约，往往不得不将新建隧道与既有隧道之间的距离设计得很小，如日本的荻律公路隧道、磁浮试验线上初狩隧道以及意大利的Locoo Clio公路隧道；而国内的西康线响水沟隧道，湘黔线新增复线的坪口隧道，流潭隧道，湘渝线的柴家坡隧道，大沙线的枫林隧道，株六复线的二道岩隧道，深圳梧桐山隧道，杭州仙岳山隧道，云南省盐津县白水江3级电站引水隧洞下穿内昆铁路手扒岩隧道，重庆绕城高速公路施家梁隧道上穿遂渝铁路新龙风隧道等。但是，在新建隧道施工过程中，如爆破控制不好，既有隧道结构时常遭到破坏，从而危及行车安全。新建隧道施工对既有隧道结构安全的影响主要表现在两个方面，即爆破振动影响和开挖引起围岩应力重新分布影响。而对于中硬岩以上围岩隧道，爆破振动影响较大。因此, 为确保既有隧道的安全，安全振动速度值的确定至关重要。爆破与天然地震对隧道的影响非常相似，作用过程也包括几个主要阶段，但就各自的特点而言，两者有较大的区别。爆破震动与天然地震相比，具有频率高的特点，因此把振动速度换算成加速度值时，会达到很大的数值，用振动加速度来推断结构物的受害限界显然是不可行的。因此，在爆破震动控制时，应该以振动速度为基准。目前各国对隧道的围岩破坏标准大都以振动速度为评判指标，但关于爆破振动临界值的确定有多种意见，各国的标准也有一定的差异，主要有以下几种方法：(1) 根据岩石抗拉强度反求临界振动速度；(2) 根据岩石拉伸破坏的极限应变值反求临界振动速度；(3) 由一维波理论近似计算反求临界振动速度；(4) 深埋隧道考虑静应力与爆破动应力之联合作用来确定临界破坏振动速度值。另外，根据国内外不同学者的研究，结合工程经验也直接提出了不同的爆破振动安全标准值。经验证明尽管岩石特性有较大差异，但临界振动速度差值范围并不显著，国内外著名的爆破专家对较完整坚硬的岩石，建议了以下的隧道破坏标准： Langefors和Kihlstrom提出以25cm/s的振动速度作为保守的壁墙破坏标准，把30cm/s的峰值质点速度作为不衬砌隧道中岩石产生堕落的临界值，把60cm/s的峰值质点速度作为岩石形成新裂缝的临界值。 Persson和Holmberg建议完整、坚硬的岩石初始破裂的临界值为70cm/s，比较塑性的节理岩体以40cm/s和120cm/s作为初始破坏和再破坏标准。 日本在间距2532m交叉隧道(荻津隧道)的爆破开挖过程中，爆破振动速度控制标准为：Vr60cm/s为正常施工；60cm/sVr90cm/s为一级警戒，加强振动监测。90cm/sVr120cm/s为三级警戒,停工并作其它量测，改变施工方法加固衬砌。 我国水电部门在考虑地下洞室的爆破振动安全时，一般按下列标准考虑:与岩体结合为一体的钢筋混凝土衬砌隧洞，振速50100cm/s；基岩或地下岩壁(中等岩石)，振速2550cm/s，不衬砌的地下洞室和离壁式衬套结构，振速10cm/s。 陶颂霖在爆破工程中提出：对岩石稳定的巷道临界振速V 40cm/s，对中等稳定的巷道临界振速V30cm/s。 我国爆破安全规程（GB672286）规定交通隧道安全振动速度标准为15cm/s，水工隧道则为10cm/s。 内昆线杨柳湾隧道(新旧隧道水平净距11.6m，相对关系：平行) 振速V5cm/s。云南省盐津县白水江3级电站引水隧洞下穿内昆铁路手扒岩隧道(新旧隧道净距13.06m相对关系：新下旧上)，振速5cm/s，重庆绕城高速公路施家梁隧道上穿遂渝铁路新龙风隧道(新旧隧道净距12.5m相对关系：新上旧下)，振速10cm/s，北京某高速公路隧道 (新旧隧道净距5m相对关系：平行)，振速10cm/s。对于本工程中既有隧道建成于20世纪60年代初，已有40多年的历史，抗震性能相对较差。并且新建隧道与既有隧道之间的最小净间距仅为13.85m，为确保既有隧道的安全，初步将安全振动速度值定为3cm/s。2.5.3.2 爆破方案选择1、爆破技术要求 爆破产生的震动不能对周围建构筑物产生破坏效应； 爆破飞石必须控制在安全范围内，确保既有线的行车和人员安全； 确保电力通信设施的绝对安全。2、爆破方案的确定鉴于新旧隧道间距较小，从振动安全角度考虑，爆破规模较大的全断面开挖或上下台阶法开挖，显然不能有效控制爆破震动。所以，结合既有隧道的实际状况，我们采用整个断面的分区掘进、浅眼多循环、微差控制爆破方案，如图6所示。图6 掘进控制爆破分区示意图3、爆破分区及开挖顺序综合考虑控制爆破震动的要求，全断面的开挖按图6所示的顺序：(1) 第一阶段先开挖上导的区。(2) 第二阶段开挖下导的区和区。区开挖时可借用区创造的临空面,减小对既有隧道的影响;区开挖时可借用区创造的临空面,产生的震动大大减小。第一阶段应超前第二阶段510m。2.5.3.3 主要钻孔设备及爆破器材选择1、凿岩机具的选取根据选取的爆破方案，隧道爆破钻孔机具采取YT28型气腿式凿岩机，42mm直径的钻头钻孔。钻头为“一”字型硬质合金钢，钻杆规格为中空六棱型，钻杆长度分别为: 2m、2.5m及3.5m、4 m 、5m几种规格。2、爆破器材的选取根据爆破规模及岩石特性，拟选用2号岩石炸药作为主起爆药，非电导爆雷管起爆。所需爆破器材见表1：需用爆破器材参数表 表1 序号器材名称类别及规格1引爆雷管8#火雷管28#非电雷管5m9m非电导爆管雷管（MG803-B 130段）3炸 药2号岩石炸药（32），爆速不小于3200m/s。4传爆线1650塑料导爆管、6600m/s导爆索2.5.3.4爆破技术设计以下爆破设计为初步设计，应根据离交叉点的远近（DK292+092+152交叉对应段和DK292+040+092及DK292+152+190交叉影响段）和试爆及振动监测结果及时调整。2.5.3.4.1掏槽形式的确定一般掏槽孔爆破在整个断面爆破中，比相同装药量的其他炮孔爆破要产生较大的振动速度，因此选择合理的掏槽形式及掏槽孔位置，是紧邻既有隧道的新建隧道开挖中控制爆破震动的关键措施。楔形掏槽具有掏槽效果好、能为辅助眼爆破创造较好的临空面等特点，可以减少辅助眼爆破时的震动强度，在工程实际中得到了广泛的应用。根据扒挪块隧道的地质条件、开挖方法以及机械设备和工人的技术水平，我们决定采用楔形掏槽。为减少掏槽孔爆破震动对既有隧道的影响，将掏槽孔的位置布置在离既有隧道较远的区，具体位置及炮孔布置方式见图7和图8。图7 隧道上导区炮孔布示意图 图8 隧道下导、区炮孔布示意图2.5.3.4.2 爆破参数的选取1、最大分段装药量由于在不同爆破条件下，介质系数和震动衰减系数、值相差很大，因此在爆破设计的初始阶段很难确定、的合理取值。由爆破振动速度现场监测值、爆心距、最大分段装药量回归出的、值，可以较好地反映爆破现场的实际地形地质情况和爆破规模，用于计算爆破振动速度值是比较准确的。根据类似工程数据及经验可初选、值为=121、=1.7。由萨道夫斯基的爆破振动速度公式可得最大分段药量，公式：Q=R3(v/k)3/a式中：最大分段装药量，kg；爆破安全振动速度，=3cm/s；爆心距，m；、是与岩石性质、地质条件、爆破规模等综合因素有关的系数。将、的值代入式中得：Q=0. 00367R3在新、旧隧道间距范围内，取不同的爆心距的值代入上式计算，所得不同爆心距下的最大分段药量如下：新、旧隧道间的最近距离m允许的最大段药量kg新、旧隧道间的最近距离m允许的最大段药量kgRQRQ13.853.902420.29154.952523.09188.562625.802011.742832.222215.633039.63可见随着相互的变化，允许的最大段药量变化很大，如此计算的最大分段药量值可作为起爆网路的设计依据。下面的设计即以最危险的DK292+092+152段为准。2、爆破循环进尺为减小新建隧道对既有隧道的震动危害，须对爆破进尺进行控制。根据隧道的围岩状况和当地供应爆破器材的情况，确定爆破循环进尺为1. 0m。3、爆破参数(1) 掏槽孔的布置。楔形掏槽时掏槽孔与开挖面成一定角度，角度较小时爆破效果较好，但钻孔困难且影响辅助孔的布置；角度大，炮孔深度大，掏槽效果差。考虑到循环进尺较小，将掏槽孔的角度取为63. 5。掏槽孔的深度要比循环进尺适当加深。(2) 辅助孔的布置。辅助孔的布置主要是确定炮孔间距和最小抵抗线，这两个参数应根据岩石的坚硬程度和孔深来确定，根据围岩的具体情况、炮孔的不同分区，取孔深为1.2m，孔间距为0 .70. 8m。(3) 周边孔的布置。工程实际中，为形成光滑的轮廓面，光爆孔间距光一般取得较小，考虑到围岩为级，取光=0.5m，光爆孔的最小抵抗线W光=(1. 01. 5)光，取W光=0 .50 .7m，线装药密度为0. 060. 15kg/m。靠既有隧道一侧的周边孔，每两个装药孔之间设一空孔，作为减震、导向孔，空孔与光爆孔的间距为0. 25m。 (4) 炮孔装药量计算。=式中：单位耗药量，取=0 .51. 0kg/m3，具体取值视岩体情况和炮孔所在分区的不同而定；炮孔间距，；最小抵抗线，；炮孔深度，。上导断面掘进爆破参数表 表2 爆破位置炮孔类型孔深m孔数单孔药量kg药量小计kg区掏槽孔1.560.6003.60辅助孔1.21.3100.5505.50崩落孔1.21.3150.5007.50周边孔1.2400.40016.00底板孔1.2250.50012.50注：每个炮孔所装的雷管段别如图7所示。单段最大装药量分别为3.6kg，即为掏槽爆破的总装药量。下导断面掘进爆破参数表 表3 区、区雷 管 段 深m150150150150150150150150单孔药量g600600600600600500350350孔 数6666671010每段药量kg3.63.63.63.63.63.53.53.5总药量kg32.25注：每个炮孔所装的雷管段别如图8所示。单段最大装药量分别为4kg，均能满足最大爆破振动速度3cm/s的要求。4、起爆方式及网路设计起爆方式采用非电起爆系统，起爆器材选用非电毫秒延期雷管。根据当地所供应雷管的最高段别，爆破网路设计时，按115段设计。为保证爆破引起的振动速度控制在3cm/s以内，又能获得较好的爆破效果，便于铲装、运输的顺利进行，必须严格限制单段最大装药量的同时，尽可能使掏槽孔、各类同排炮孔同时起爆。因此，起爆顺序为：掏槽孔辅助孔崩落孔边墙周边孔底板孔拱部周边孔，其中辅助孔、崩落孔又按先内后外的顺序逐排起爆。起爆网络的联结采用：火雷管导爆管导爆管雷管的起爆网络。为了保证后起爆的网络不被先起爆的炸断，设计采用孔内微差的起爆网络。各炮孔内采用非电毫秒雷管微差起爆，不但控制同段起爆的最大药量，又能有效地控制每段雷管间的起爆时间，使爆破震动波不叠加。这样既能保证岩石破碎达到理想爆破效果，又能消除爆破震动的有害效应。在掏槽眼、辅助眼、底板眼及周边眼中，每相邻段别雷管间隔时差为不小于25ms，即每次爆破相邻两段别装药量较大的起爆雷管采用国产系列非电毫秒雷管，这样可以使爆破震动速度降低30%。如图10所示。图10 起爆网络连接示意图5、装药结构周边眼装药结构采用间隔装药，其它装药结构采用连续柱状装药，如图11所示。图11 炮孔装药示意图(a)连续装药 (b)间隔装药 1堵塞 2中间装药 3底部加强装药 4导爆管2.5.3.4.3光面爆破参数的选择(1)、不偶合参数，取2.02.5；(2)、炮眼间距E，E=（1020）D，式中：D炮孔直径，m；(3)、光面层厚度W，据现场地质条件及开挖情况定，一般应大于炮眼间距。(4)、炮眼邻近参数m，取m=0.81.0；(5)、线长药密度，取100250g/m；(6)、起爆间隔时间，一般情况下采用齐发爆破，若总药量大于一次允许齐爆药量时采用毫秒微差爆破。(7)、装药结构为不偶合装药。2.5.3.5施工顺序1、钻孔工作钻孔质量直接关系到爆破作业的成败安危，必须严格按设计要求施工。通常由主管工程师按设计图点眼，并用红漆标点定出孔位，钻孔完毕后验孔签单。打立柱孔一般较高，须搭架施工，打孔顺序由上而下，上下孔均要到位，布孔应注意药量在空间的均匀分布，因此孔应交错布置，深浅相宜，以加强破碎效果。按设计要求钻孔，保证孔深和方向，吹净余灰，及时验收，注意保护，并注明废孔。验收完毕后应在孔口堵塞稻草或废纸，防止沙粒入孔。布孔需标明孔深、药量及段别，并校核最小抵抗线及结构尺寸。为缩短工期开展多作业面施工，每天按进度由工程师和施工队长下达施工任务并调度人员和机具。2、装药、堵塞、连线装药前按设计要求加工药卷，注明重量及段别并分类保管。装药工作要明确分工，分片包干，责任到人。装入炮孔之前要检查炮孔与药卷是否相符，所用雷管段别是否正确，然后用炮棍将插入雷管药卷反向轻轻推至孔底。用湿度适宜的沙质黏土做成炮泥进行堵塞，注意导爆管的保护，先轻后重，接近孔口再用力捣实。由专门人员按设计要求分装药包并插入雷管，作好标记。分组装药，由主管工程师监督。由专业爆破员按设计要求亲自连线，联接后要仔细检查，谨防遗漏。清场后联接电雷管。全过程由技术员监督。3、 爆破由现场爆破指挥作总体检查。爆破前设置安全警戒，清理警戒区人员，按爆破指挥的指令进入起爆准备阶段，起爆。起爆5分钟后先由爆破人员进入现场检查爆破是否完全、有无拒爆现象，待确信现场完全爆破后再解除警戒。2.5.3.6爆破减震控制措施1、控制最大一段药量和单孔药量。以既有隧道至爆源中心的距离为安全控制半径，以质点振速限值=3cm/s为控制标准，通过反算各开挖部分允许的最大一段药量。炮孔按浅、密原则布置，控制单孔药量，使一次爆破的药量均匀地分布在被爆岩体中，同时采用毫秒雷管进行微差爆破，以减小爆破地震动强度。2、采用合理的减震掏槽形式。一般掏槽孔爆破在整个断面爆破中比相同装药量的其他炮孔爆破产生较大的振动速度,因此选择合理的掏槽形式及掏槽孔位置,是紧邻既有隧道的新建隧道开挖中控制爆破震动的关键措施。楔形掏槽具有掏槽效果好、能为辅助眼爆破创造较好的临空面等特点，可以减少辅助眼爆破时的震动强度，在工程实际中得到了广泛的应用。根据本隧道的地质条件、开挖方法以及机械设备和工人的技术水平，我们决定采用楔形掏槽。3、其他减震措施(1) 采用小循环进尺。进尺小则循环爆破方量小，一次爆破药量小，相对地爆破震动也小。(2) 炮孔线形布置和起爆。炮孔线形布置和起爆的优点是布置炮孔简单，炮孔参数准确,临空面好，可提高炸药能量利用率，具有减震效果。(3) 微差爆破。微差爆破是把一次起爆的许多炮孔分为若干组按先后顺序起爆，其实质也是减少一次起爆药量，因而能达到降低爆破震动的目的。(4) 加强炮孔堵塞。加强炮孔堵塞可以提高炸药能量利用率、有效地降低单位耗药量，相对地减小爆破震动。(5) 选用合理的周边孔爆破形式。一般情况下，采用光面爆破，周边孔间距为50cm，特别困难地段采用预裂爆破，预裂孔间距为50cm，这样既可以最大限度地减少对围岩的破坏，又可以达到减震的目的。(6) 周边设空孔。在紧邻既有隧道一侧的、开挖区中,每两个装药周边孔之间设一空孔，形成孔间距为25cm的一排密孔，它可以有效地反射隧道开挖区爆破时产生的应力波和震动波，减少震动波对既有隧道的破坏。另外，减震孔还可起到导向孔的作用。2.5.3.7爆破振动监测为了控制新隧道开挖爆破的振动，指导爆破施工，,确保既有隧道的安全，必需用测振仪器对既有隧道进行监测。1、监测仪器根据我国爆破安全规程规定，以地表质点振动速度作为破坏判据。监测采用成都中科动态仪器有限公司生产的IDTS 3850爆破振动记录仪，连接速度传感器，布置于振动测试点。该记录仪的分辨率高，最小可分辨的振动速度达到0.0016cm/s，读数精度达到0.5%，并可自动实时先后采集八段爆破振动波形。爆破后用RS232数据线与计算机连接，便可取出整个爆破过程中的振动信号。配套分析软件具有频谱分析、矢量合成、萨道夫斯基公式回归等处理功能。2、测点布置振速是一个较严格的指标，选择该指标作为控制标准，并进行监测。由于相邻隧道在迎爆侧振动速度较大，所以，爆破振动测点布置在既有隧道靠近新建隧道一侧，共量测4个断面，即两隧道交叉点断面、爆源与既有隧道最近点断面和此两断面的三等分点断面，每个断面各3个测点，即拱脚、边墙中部和墙脚。对于同一断面的3个测点，找出最大振动的部位和方向，作为长期监测点。2.5.3.8爆破安全措施2.5.3.8.1 爆炸物品的安全管理措施对于本工程，爆炸物品的用量很大，而且领用退库频繁，稍有不慎，将造成丢失、盗窃等情况，这将严重危害社会治安，因此，对爆炸物必须执行严格管理，具体措施如下：1、加强施工爆破材料的管理（1）使用爆炸物品应做到“用多少，领多少”，严格执行领、发、核销制度，指定专人建立台帐，接受当地公安部门的检查。（2）应严格遵守爆破材料的领、退、用的制度， 2、加强爆破材料的运输安全管理（1）爆破材料的装卸均应轻拿轻放，不得有摩擦、振动、撞击、抛掷、倒转、坠落发生。（2）爆破材料应使用专车，装载量不得超过容许载重量的2/3。（3）运输爆破材料的车辆禁止接近烟火及易燃危险品。2.5.3.8.2 爆破施工安全注意事项1、严格执行爆破安全规程、民用爆炸物品管理条例的各项规定。2、每次爆破都必须制定爆破设计方案，严格控制爆破规模和最大安全装药量。3、充分了解爆点的地质条件，弄清有无泥夹层。溶洞以及节理、裂隙、皱层的发育程度和走向以确定各爆破参数特别是最小抵抗线的方向。4、施工准备阶段，必须进行爆破试验，根据结果，最后确立本区域爆破参数和安全装药量。5、爆破作业由具备爆破专业知识的工程师负责，根据每次爆破设计方案组织施工。爆破作业人员必须接受爆破技术培训，并经安全部门考核通过，持证上岗作业。6、对采购的爆破器材，遵循物资采购管理程序，进行性能测试，不合格产品，不得在工程中使用。7、起爆药包加工必须选择在远离炸药库房僻静处的安全地点进行，加工时禁止无关人员围观。8、协调统一规定爆破时间，爆破必须在既有线行车间隔时间内进行，爆破时间一旦确定，不得随意更改。9、正确划定警戒线的范围，依据爆破规程、临空面的方向、最小抵抗线大小等因素划定警戒线的范围。即要预测可能产生的飞石的最大飞远距离，又要尽量减少相邻作业面的停工时间。10、爆破作业人员必须佩戴安全帽、装药、堵塞及起爆网络联接，严格按照爆破设计执行。严格控制爆破振动和飞石飞散距离。11、在爆破前，指定专人警戒，并发出爆破警戒听觉和视觉信号，警戒人员在主要路口和地段分片包干负责，并利用通信设备向爆破负责人报告警戒区范围的人员、机械设备撤离情况，在确认无任何安全隐患后才可实施爆破。如上作区内施工单位同时作业时，需进行协调，统一指挥。12、爆破后必须由有经验的爆破员按规定时间进入现场，检查是否残留哑炮，对危石、危坡进行必要的处理，确认安全后，发出解除警戒信号，恢复正常工作。13、哑炮处理必须在爆破工程师指导下，派有经验的爆破员实施。2.5.3.9新建隧道施工中的注意事项1、新建隧道循环进尺应控制在1.5m范围内，掏槽眼需设75钻孔减震，同时应根据式样获取岩石振动周期，采用干扰爆破方式进行减震。2、严格控制起爆药量，严格划分起爆段数。3、周边眼及底眼均应加密作为隔振孔。4、加强新建隧道施工组织，开挖应由上至下，当振速控制存在困难时，宜分四台阶开挖或进一步将台阶分为左右分部开挖。5、必须紧跟支护及衬砌，初期支护滞后第一步开挖不宜大于25m，二次衬砌滞后初期支护不宜大于30m，二次衬砌应开展对其变形、净空的实时监测和观察。6、新建隧道要认真做好施工地质工作，及时记录并反馈开挖面地质条件；隧道下部若地质条件良好，岩体坚硬，完整且少水时，可变更为无仰拱衬砌，尽量减少开挖。隧底开挖应尽量保护基础岩体。7、监控量测必须加强，应按原设计或铁路隧道监控量测技术规程办理，测量频度不得低于规程要求的2倍。进口端设计加固范围外围岩f=2，衬砌系溶洞处理结构，为7090cm砼衬砌，应予监控。2.5.4既有隧道监控量测2.5.4.1 监控量测的目的通过对隧道的监控量测，可判断围岩的稳定性，支护、衬砌的可靠性，二次衬砌合理施作时间，以及修改施工方法、调整围岩级别、变更支护设计参数提供依据，指导日常施工管理，确保施工安全、施工质量以及工期。2.5.4.2 监测内容、方法及仪器根据工程规模、地质条件、隧道埋深、开挖方法及其他特殊要求进行确定现场量测项目。量测项目主要包括洞内外观察、水平净空收敛、拱顶下沉量观测、地表下沉,在断层破碎带增加隧底上鼓和围岩内位移等量测项目。1、监测内容及方法（1）既有隧道内观察在每次新建隧道爆破施工后，应由专人对既有隧道内进行观察，观察的内容包括：墙壁有无松动情况，墙壁有无新增渗水或漏水点，原有渗水或漏水点，水量是否增大，墙壁有无凸起现象，墙壁上有无新增裂纹或裂缝，原有裂纹或裂缝是否有增大趋势等，逐一进行记录，并及时反馈给主管工程师。（2）净空水平收敛量测该项目主要是对既有隧道衬砌稳定性的判别及位移分析，贯穿于隧洞施工的全过程，为预测和反馈提供参数，是各项量测的重点。量测仪器采用QJ-85型坑道周边收敛计，初读数应在新建隧道开挖至交叉相应段前2天内读取。每5m处设第一个量测断面，根据具体情况，必要时加设断面。测点埋设于既有隧道的墙壁上，并且必须牢固可靠、易于识别，并注意保护。（3）拱顶下沉拱顶下沉量测应与净空水平收敛量测在同一量测断面进行。拱顶下沉量测采用全站仪进行量测。2、监测仪器监控量测仪器一览表 表4 序号监测项目测设仪器测设精度数量1隧道洞内观察DQL-8型地质罗盘仪1台2净空水平收敛收敛计0.1mm2条3拱顶下沉莱卡7201台2.5.4.3 监测频率和控制标准1、监测频率隧道洞内观察：3次/天。净空水平收敛量测和拱顶下沉：2次/天。2、控制标准（1）根据位移速度判别：位移变化速度持续1.0mm/d时，围岩处于急剧变化状态，应控制新建隧道爆破的参数；位移变化速度0.2mm/d时，围岩基本达到稳定。（2）根据位移时态曲线的形态判别：当围岩位移速率不断下降时（du2/d2t0），围岩进入危险状态，必须立即停止掘进，对既有隧道进行必要的加固。（3）各量测项目在持续变形基本稳定2周后结束，对变形较大地段位移长时间不能稳定时，延长量测时间。2.5.4.4 量测数据统计分析和信息反馈1、施工期间，监测人员在每次监测后根据监测数据绘制拱顶下沉、水平位移等随时间及工作面距离变化的时态曲线，了解其变化趋势，并对初期的时态曲线进行回归分析，预测可能出现的最大值和变化速率。根据开挖面的状况，拱顶下沉、水平位移量大小和变化速率，综合判定围岩和支护结构的稳定性，并根据变形管理等级及时反馈于设计和施工。变形管理等级标准表见表5。变形管理等级标准 表5 管理等级管理位移（mm）施工状态U（2U0/3）应采取特殊措施U0/3U2U0/3加强支护UU0/3可正常施工注：U0为允许最大位移量，U为实际位移量2、数据统计和分析将量测记录及时录入计算机系统，根据记录绘制纵横断面地表下沉曲线和洞内各测点的位移u-时间t的关系曲线见图12。u(mm)t(d)正常曲线u(mm)t(d)反常曲线ab图12 位移u-时间t关系曲线图若位移-时间关系曲线如上图中b所示出现反常，表明围岩和支护已呈不稳定状态，应加强支护，必要时暂停开挖并进行施工处理。 当位移-时间关系曲线如上图中a所示趋于平缓时，进行数据处理或回归分析，从而推算最终位移值和掌握位移变化规律。回归分析函数在下列函数中选择： 对数函数：u = a+b/lg(1+t) 或 u =a lg(1+t) 指数函数：u =ae-b/t 或 u=a(1-e-b/t )双曲函数： u=t/a+bt 或 u=a1-(1/(1+bt)2式中：a、b回归常数；t初读数后的时间(d)；u位移值(mm)。各测试项目的位移速率明显收敛，围岩基本稳定后，才能进行二次衬砌的施作。3、监控量测与信息反馈程序对监控量测的数据信息及分析，应及时反馈给主管技术人员，并由主管技术人员根据监测数据，对施工进行控制。2.5.4.5 特殊说明及注意事项1）对位移量及变形速度较大时，应适当增加量测断面及量测频率。2）测点设置应可靠，并应妥善保护，测量仪器使用前应严格标定。3）各测量项目应尽可能布置在同一断面，测量点应尽可能选择具有代表性的地方，以便测量数据的分析及为以后的工作提供经验。4）对量测资料的整理：绘制位移量随时间变化的曲线；绘制位移速度随时间变化的曲线；绘制位移量与开挖面距离关系的曲线；找出位移时间回归曲线，求出最终净空位移量；根据量测数据推求围岩的物理力学参数；5）当隧道水平位移收敛速度为0.10.2mm/天，拱顶下沉位移速度为0.1mm/天可以认为围岩已基本稳定。6）在监测过程中，若发现净空位移量过大或收敛速度无稳定趋势时，应停止新建隧道的施工，对既有隧道结构进行补强措施。7）若发现净空位移收敛速度具有稳定趋势时，应据此求出隧道结构初期支护及二次衬砌上的最终荷载，以便对结构的安全度作出正确的判断。8）量测工作应按计划实施，不得中断。9）根据量测资料进行回归分析得出围岩总位移值及变化规律后，将其值与规范规定值进行比较：当计算值小于或等于规范规定值时，可将回归分析值作为围岩变形控制依据，建立变形管理等级标准。10）量测数据要及时、准确，量测结果应及时报告，以便掌握动态信息。11）记录要正规，资料要齐全，计算要正确。2.5.5既有线隧道加固方案2.5.5.1既有线隧道加固原则既有线隧道的加固原则，第一要满足运行车辆的正常、安全的通过，第二要满足既有线隧道加固强度的要求，即新建隧道施工时和正常通车后，不能影响到既有线隧道的整体强度要求。2.5.5.2以往既有线隧道加固方案在贵昆线六盘水至宣威段徐屯站，一既有隧道内，由于采空区的影响，隧道顶部多处出现裂缝，渗漏水很严重，因此对既有隧道进行加固处理。此隧道加固处理时，用P50钢轨做成钢架进行支护，并用锁脚锚杆对钢架进行固定。此隧道加固处理后，隧道的最小净空数据参数如表6所示。既有隧道净空检查数据表 表6 序号各种参数（mm）备 注H1L1l1L0hH2L2l2l3141301280126014351000-1300曲线段241301240120014351000-1300341301270121014351000-1300441301250118014351000-1300541301250130014351000-1300641301300134014351000-13007-143510004200144014801300直线段8-1435100042001430142013009-14351000420014501430130010-14351000420014701435130011-14351000420015001470130012-143510004200146015201300图13 既有线隧道内加固图由表6和图13可以得知，既有隧道加固完毕后，底脚至隧道中线的最小限界为1957.5mm，起拱处距离隧道中线的最小限界为1897.5mm。2.5.5.3既有线狮子口隧道数据参数既有线狮子口隧道数据参数表 表7 里 程影响分类左边距mm轨 距mm右边距mm净宽值mm302144交叉对应段（137207）1772.514351762.54970302149.51802.514351782.550203021551827.514351762.55025302160.51822.514351762.550203021661782.514351752.54970302171.51782.514351772.549903021771767.514351752.54955302182.51777.514351772.549853021881802.514351772.55010302193.51812.514351802.550503021991782.514351752.549703022001772.514351752.54960302205.51782.514351772.54990从表7中可以得知，交叉对应段底脚最小净空为4955mm，交叉影响段最小净空为4920mm，最小限界为2460mm，在不对既有隧道衬砌进行凿槽处理，工字钢钢架加固厚度按200mm考虑，可以得出最小净空为2260mm，大于1897.5mm，故满足既有隧道加固要求。2.5.5.4既有线隧道狮子口隧道加固方案2.5.5.4.1既有线隧道加固参数要求由于狮子口隧道断面为直墙加拱形，为保证既有线行车的安全，1、加固采用拱架进行加固，钢拱架采用I16工字钢进行加工，交叉影响段(K302+092.9K302+147.5和K302+210.5K302+250.5)钢架间距为1.25m，交叉对应段(K302+147.5K302+210.5)钢架间距为1.1m；2、拱架之间用钢筋连接成整体，钢架拱脚通长垫设20a槽钢；3、并在拱架底脚、拱脚处采用锚杆对拱架进行锁定。由表7可知，狮子口隧道净空宽度为5000mm，拱墙距隧道中线最小距离为2460mm。图14 既有隧道衬砌钢架示意图2.5.5.4.2既有线隧道临时加固方法既有线隧道加固采用I16工字钢钢架进行加固处理，钢架并用锁脚锚杆固定。加固方法见图15。图15 既有隧道加固示意图2.5.5.4.3 施工工艺钢架制作钢架运至洞内边墙钢架安设锁脚锚杆安设拱部钢架安设径向锚杆安设连接筋安设连接筋安设钢架加固检查接触网降网施工轨道台车制作施工准备间歇时间施工天窗时间施工间歇时间1、工艺流程图16 既有隧道加固工艺流程图2、施工工艺（1）施工准备阶段施工准备阶段，利用列车行走间隔进行施工。A、钢架加工及检查工字钢钢架采用I16工字钢制作，全环钢架采用5个单元，形式为A+2B+2C，A单元和B单元钢架为弧形钢架，C单元钢架为直墙钢架。图17 既有隧道加固钢架形式图将型钢按设计图放大样，放样时预留焊接收缩余量及切割刨的加工余量。保证主钢架尺寸正确，弧形圆顺。焊接时沿钢架两边对